Procesos de Fabricación con Polímeros, Cerámicos y Soldadura: Características y Aplicaciones

Polímeros

Los polímeros son materiales con una amplia gama de propiedades y aplicaciones. Se clasifican principalmente en tres categorías:

• Termoestables: Experimentan un proceso de cura durante el calentamiento y la conformación, generando un cambio químico permanente (enlace cruzado) en su estructura molecular. Una vez curados, no pueden volver a fundirse.
• Termoplásticos: No se curan, y su estructura química permanece básicamente sin cambios al recalentarse, aunque pasen de estado sólido a fluido.
• Elastómeros: (No se mencionan en el texto original, pero es una categoría importante de polímeros). Poseen una alta elasticidad, pudiendo deformarse considerablemente y recuperar su forma original.

Propiedades relevantes de los polímeros:

• Viscosidad: Resistencia de un fluido a fluir.
• Viscoelasticidad: Propiedad que determina la deformación de un material bajo combinaciones de esfuerzo y temperatura a lo largo del tiempo.

Procesos de Fabricación con Polímeros

• Moldeo por inyección: Plástico granulado se funde en un cilindro y se inyecta en un molde mediante un tornillo rotativo.
• Extrusión: Pasta de gránulos fundidos se empuja con un tornillo rotativo a través de un cabezal o matriz para crear perfiles, tubos o planchas.
• Soplado: A partir de una preforma cilíndrica hueca de plástico caliente, se introduce aire a presión hasta que el material se adapta al molde. Ideal para cuerpos huecos (botellas, recipientes).
• Termoformado: Láminas delgadas de plástico se reblandecen con calor y se adaptan a un molde mediante vacío.

Cerámicos

El procesamiento de materiales cerámicos generalmente sigue estos pasos:

1. Trituración de la materia prima hasta obtener partículas finas.
2. Mezclado con aditivos.
3. Moldeado, secado y cocción del material.

Aditivos Comunes en Cerámicos

• Aglutinante: Mantiene unidas las partículas cerámicas.
• Lubricante: Reduce la fricción interna durante el moldeo y facilita la extracción de la pieza.
• Agente humectante: Mejora la mezcla.
• Plastificante: Aumenta la plasticidad y moldeabilidad de la mezcla.
• Agentes: Controlan el espumado y la sinterización.
• Defloculante: Uniformiza la suspensión cerámica-agua, modificando las cargas eléctricas de las partículas de arcilla (para que se repelan).

Sinterizado

El sinterizado es un proceso crucial en la fabricación de cerámicos. Los compactados "en verde" (crudos) se calientan en un horno de atmósfera controlada a una temperatura inferior al punto de fusión, pero suficiente para que las partículas se unan. La difusión es uno de los mecanismos de sinterización.

Al aumentar la temperatura, las partículas adyacentes forman uniones, incrementando la resistencia, densidad, ductilidad y conductividades térmica y eléctrica del compactado. Sin embargo, el compactado se contrae, por lo que se deben considerar tolerancias para la contracción.

Soldadura

La soldadura implica la fusión o unión localizada de dos piezas metálicas en sus superficies de empalme. Estas superficies están en contacto o muy próximas. Generalmente, la soldadura se realiza entre piezas del mismo metal. No se entra en detalles sobre los *tipos* de soldadura, que es una omisión importante.