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Materiales para modelado, moldeado y vaciado

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by

Roberto Sánchez

on 24 October 2013

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Transcript of Materiales para modelado, moldeado y vaciado

Materiales para
modelado, moldeado y vaciado

Plastilina epóxica
Masilla de 2 componentes que al mezclarse, reaccionan formando un sólido con excelente dureza, adhesividad y excelentes propiedades mecánicas, eléctricas y químicas.
Jocelyn Gutiérrez
Roberto Sánchez
Alexis Unvece
Tiene la capacidad de adherirse a cualquier superficie (metal, madera, concreto,vidrio, porcelana, etc.)
De curación rápida
Resistente al agua y a algunos químicos
Maquinable y de uso fácil
Inodora
PROPIEDADES:
APLICACIONES
Como aislante térmico
Uso artesanal
Para resanado
Reparación de partes industriales y domésticas
Espuma de poliuretano
Material sintético y duroplástico, altamente reticulado y no fusible, que se obtiene de la mezcla de dos componentes generados mediante procesos químicos a partir del petróleo y el azúcar: el Isocianato y el Poliol.
Se obtiene proyectando los dos componentes directamente en una superficie o por colada
Gran resistencia al calor y al paso del tiempo
Vida útil de aprox. 50 años
Es un material órgánico no contaminante, combustible.
Elimina la filtración del aire y la humedad
Reduce el ruido exterior
PROPIEDADES:
APLICACIONES
Aislamiento e impermeabilización de techos, lozas, muros divisorios y acústicos.
Frigoríficos y bodegas.
Refuerzo estructural de paneles.
Aislamiento de conductos de agua caliente, ductos de calefacción y aire acondicionado.
Carrocerías de camiones y microbuses.
Bases de firmes de azotea como impermeabilizante.
Fibra de vidrio
Material que consiste en numerosas y extremadamente finas fibras de vidrio.
La elevada resistencia de las fibras de vidrio se debe a los enlaces covalentes entre el silicio y los radicales oxígeno.
Las fibras de vidrio son las primeras fibras aplicadas como fibras de refuerzo.
Alta resistencia a la tensión
Incombustible
Biológicamente inerte
Excelente resistencia a la intemperie y a gran cantidad de agentes químicos
Excelente estabilidad dimensional
Baja conductividad térmica
PROPIEDADES:
APLICACIONES
Uso artístico
Utilizado en la fabricación de fibra óptica, perfiles estructurales, barandales,etc.
Empleo en la industria náutica

Conformación:
La placa del bushing es la parte más importante de la maquinaria para la fabricación de la fibra. Se trata de un cabezal calefaccionado de metal que contiene las boquillas para que los filamentos se formen a través de estas.

Proceso de filamento continuo:
Después de que la fibra se extrae, se aplica un apresto, el cual ayuda a proteger la fibra al enrollarse en una bobina.

Proceso de fibras discontinuas:
Para la producción de fibras discontinuas, hay una serie de formas para la fabricación de la fibra. El vidrio es tratado con calor o vapor después de salir de la máquina de formación. Por lo general, estas fibras forman una especie de mat (felpa). El proceso más común es el proceso rotativo. En este caso, el vidrio entra en un dispositivo giratorio, y debido a la fuerza centrífuga es lanzado horizontalmente. Se aplican aglutinantes y corriente de aire. A continuación, la felpa de fibra de vidrio es conformada por vacío en un filtro y luego entra en un horno para el curado del aglutinante.
PROCESOS DE FABRICACIÓN
FIBRAS TIPO AR
Composición:

La fibra de vidrio tipo AR es una fibra de alto contenido en óxido de zirconio. Este tipo de fibra posee muybuenas propiedades de resistencia a compuestos alcalinos.

FIBRAS DE TIPO R
Composición
Posee buenas propiedades mecánicas y es resistente a la fatiga, temperatura y humedad

FORMAS COMERCIALES DE FIBRAS DE VIDRIO

Roving
El Roving es una hebra de hilos continuos de filamentos de fibra de vidrio con cierta torsión mecánica, fabricado con un vidrio Tipo E.

Hilo cortado (fibra larga)
El hilo cortado está formado por hilos continuos de vidrio tipo E cortados a longitudes específicas, los cuales están diseñados para usarse en compuestos moldeables de resinas poliéster y epoxi.

Hilo cortado (fibra corta)
El hilo cortado está formado por hilos continuos cortados a longitudes específicas. Está fabricado con Vidrio Tipo E. se usa como refuerzo de termoplásticos

Fibra molida
La fibra molida está compuesta por filamentos de vidrio recubiertos con un apresto especial para hacerlos compatibles con resinas específicas y molidos para proporcionar una densidad específica a granel.


Mat de hilos cortados
Se componen de fibras de vidrio cortadas unidas entre sí utilizando un aglutinante en emulsión o polvo de poliéster.

Mat de filamento continuo
El mat de filamento continuo son fibras de vidrio continuas que forman una tela no tejida constituyendo un aglomerado compacto como felpa.

Tejidos
Estas telas están conformadas por rovings tejidos, son telas de alto rendimiento, se usa para producir telas de alta resistencia

Velos
Son finas telas de fibra de vidrio (tejida o no tejida) que presentan una superficie lisa y altamente uniforme.
Fibra de carbono
Material formado por fibras de 50-10 micras de diámetro, compuesto principalmente de átomos de carbono. Los átomos de carbono están unidos entre sí en cristales que son más o menos alineados en paralelo al eje longitudinal de la fibra.
Resistencia, mecánica, tenacidad y densidad.
Estabilidad dimensional (logra conservar su forma)
Amortiguación de vibraciones, resistencia y tenacidad.
Resistencia a la fatiga y auto-lubricación.
Resistencia química térmica.
Alta conductividad eléctrica.
Compatibilidad biológica.
PROPIEDADES:
APLICACIONES
Transporte y artículos deportivos
Tecnología aeroespacial
Equipos de audio, brazos de robot
Maquinaria textil, ingeniería en general
Industria química y nuclear
Componentes de equipos electrónicos
Medicina (prótesis, equipamiento quirúrgico)

Fabricación
Un método común de la fabricación consiste en calentar los filamentos PAN en una atmósfera con aire (oxidación) a aproximadamente 300°C, que rompe muchos de los enlaces de hidrógeno y oxida la materia. El PAN oxidado se coloca en un horno que tiene una atmósfera inerte de un gas como el argón, y se calienta a aproximadamente 2000°C, lo que induce a la grafitización del material, cambiando la los enlaces de la estructura molecular. Cuando se calienta en las condiciones adecuadas, estas cadenas se unen una al lado de la otra, formando estrechas láminas de grafeno que con el tiempo se unen para formar un solo filamento cilíndrico. El resultado es generalmente 93-95% de carbono.
Gel Coat
Resina pigmentada, modificada y no reforzada que constituye la superficie de las partes moldeadas en poliéster reforzado con fibra de vidrio.
APLICACIONES
Usos en la industria automotriz y de construcción.
Aplicaciones artísticas y artesanales.
Uso para aumentar resistencia química.
Diversos productos como botones, moldes alimenticios, reparaciones, etc.
Resina Poliéster
Catalizadores y Aceleradores
Pigmentos y Colorantes
Cargas
Solventes
Agente Tixotrópico
Inhibidores
Absorbentes de Ultravioleta
MATERIAS PRIMAS:
Proteger el laminado contra la acción de la intemperie y la humedad.
Proporcionar un acabado coloreado, liso y brillante a la superficie de la pieza.
Servir como base para la aplicación de pintura.
DESEMPEÑAN 3 FUNCIONES:
Hule de silicón
Es un producto bicomponente compuesto por una base y un catalizador de viscosidad media. La mezcla de estos componentes debe ser en una proporción de 20:1. El curado se lleva a cabo a temperatura ambiente y forma un elastómero de silicona flexible altamente resistente.
APLICACIONES
Aplicado en productos automotrices, productos para el hogar, vestimenta, electrónicos y dispositivos médicos
Resiste temperaturas extremas, endurecimiento por compresión, envejecimiento térmico, ozono y dilatación por agua
Buena resistencia a la luz ultra violeta del sol
Baja fuerza física y pobre resistencia al desgarre y abrasión
PROPIEDADES:
TIPOS
Apto para la fabricación de juguetes, decoración, réplicas de humanos, artesanías plásticas y de resina, entre otros.

PROPIEDADES:
PARA MOLDEO
Operación fácil
Baja viscosidad y alta fluidez
Bajo encogimiento
Alta tensión
Resistente a deformaciones
Dureza óptima
Resistencia a altas temperaturas, desgaste y a ácidos y bases.
Apto para el diseño de modelos manuales, moldes de PVC, productos de cemento, moldes y juguetes de aleación, esculturas de gran escala, moldes de suelas de zapatos, entre otros.

PROPIEDADES:
PARA MOLDEO MANUAL
Alta elasticidad
Resistente a deformaciones
Resistente a altas temperaturas y bajo encogimiento.
Adecuado para diseño de moldes manuales y
Utilizado para producir almohadillas de silicona para transferir diseños de una placa de acero a la superficie de diversos productos.

PROPIEDADES:
PARA TAMPOGRAFÍA
Buen efecto de impresión
Alta calidad
Alta resistencia
Sin impurezas
Resina poliéster
Se presentan en forma de plásticos termo-estables, en estado líquido a temperatura ambiente:

pre-aceleradas + catalizador
no pre-aceleradas + acelerador + catalizador
Su punto de ebullición es inferior a los 60º C
Gran flexibilidad y retención de color y brillo
Diseñada para aplicaciones en el segmento industrial
Libre de aceites
PROPIEDADES:
APLICACIONES
Se utiliza como revestimiento para bobinas.
Empleo en materiales compuestos.
Ampliamente utilizadas en la industria náutica y automotriz.
Curación
Resina poliéster
preacelerada
+
Catalizador (Peróxido de Metil Etil Cetona (PMEK))
Reacción
exotérmica
Gelificación gradual
Endurecimiento
Ana Rajcevic
Resina cristal
Resina poliéster, insaturada y preacelerada de reactividad media y baja contracción.
Se agrega catalizador PMEK para acelerar el proceso de curación

(preparada)
Desarrollada para la fabricación de piezas donde se necesite de una gran transparencia y brillo.
De reactividad media
PROPIEDADES:
APLICACIONES
Ideal para encapsulados
Amplio uso en el ámbito artesanal
Resina flexible
Resina poliéster insaturada, flexible, de baja reactividad.
Gran afinidad con una gama amplia de cargas minerales.
Gran flexibilidad, aún en la intemperie.
Resistencia al impacto
Excelente compatibilidad con resinas poliéster insaturadas rígidas y semi-rígidas.
Se puede flexibilizar una resina rígida para sustituir a una resina isoftálica en la fabricación de gel coat, esto para economizarlo.
PROPIEDADES:
APLICACIONES
Adhesivos y selladores, pinturas, componentes automotrices, aislantes térmicos y cañerías entre otras.
-Aumenta la resiliencia de la resina poliéster rígida.
-Exotermia baja, lo que permite la fabricación de piezas de espesor elevado sin que presenten fracturas
BENEFICIOS
Resina isoftálica
Resina de alta reactividad, resistente a compuestos químicos y a altas temperaturas.
Existen pre-aceleradas y tixotrópicas (cambio de su viscosidad en el tiempo)
Baja absorción de agua
Se utiliza como puente de adherencia entre el PVC y el FRP.
Es un aislante térmico y eléctrico.
PROPIEDADES:
APLICACIONES
Ideales para fabricar gel coat, moldes, ductos, herramientas, tanques, pisos industriales; además de ser ampliamente utilizada en la industria marítima, automotriz y de construcción.
Cargas
Todo material sólido, pulverizado o troceado, puede ejercer la función de una carga.


CARACTERÍSTICAS:
Contribuyen al ahorro de resina
Aumentan el peso de la pieza
Disminuye la resistencia de la resina
CLASIFICACIÓN
I. En base a su origen
Inorgánicas:
Minerales, microesferas de vidrio, arena, tiza molida, talco industrial, óxidos, metálicas, grafito, sílice, microesferas sintéticas huecas.

Orgánicas:
Harinas de madera dura o blanda, celulosa, otros polímeros.

Fibras:
Naturales: Algodón, sisal, cáñamo
Sintéticas: Rayón, Nylon, poliéster, fibra de vidrio, fibras ópticas

CLASIFICACIÓN
II. Según su geometría pueden ofrecer una determinada resistencia, considerando 2 conceptos:

Isótropo: Máxima resistencia en varias direcciones.
Anisótropo: Máxima resistencia en una dirección.


Partiendo de esto, las cargas pueden ser:
Esféricas: Isótropa.
Irregulares: Isótropa.
Cilíndricas o alargadas: Anisótropa.
CLASIFICACIÓN
III. Según el tamaño de las partículas que configuran una carga
(expresada en nanómetros 'nm' ) :


Macroparticulas: desde 10 um hasta 40 um.
Minipartículas: partículas medias e intermedias de 1 a 5 um.
Micropartículas: partículas pequeñas menor que 0,1 um y hasta 0,04 um.

Microesferas


Mejoran las propiedades fisico–mecánicas
Incrementan su resistencia al desgaste y a la abrasión.
Optimizan a las capas de resina destinadas a emplearse en superficie como el gel coat (acelerando y facilitando el proceso de polimerización)

PROPIEDADES:
Se fabrican en varios materiales como el vidrio, polímeros fenólicos, alta sílice, epoxi, carbón o cobre. Son de dos tipos: llenas o huecas.
Metálicas
Se compone de las virutas o polvo que produce la industria metalúrgica
Estas cargas se venden al peso y las proporciones que se han de emplear vienen indicadas por el fabricante.
Posterior al acto de extraer la pieza del molde, se frota con un estropajo metálico y después se pule su superficie a fin de obtener un acabado símil al metal.
Polvos de mineral pulverizado
De piedra, mármol, granito, etc. proporcionan a la primera capa de gel coat una mejor resistencia frente a los agentes atmosféricos.
Vidrio triturado
La estabilidad del color superficial de la escultura será superior a la que pueden ofrecer otros pigmentos y colorantes ya que el pigmento se encuentra en la carga. Presenta efectos ópticos muy característicos.
EJEMPLOS
Pigmentos
Son productos químicos orgánicos o inorgánicos, naturales o sintéticos, con capacidad de absorber y emitir ciertas longitudes de onda de luz o “espectro visible”.
Sus presentaciones son en polvo, líquido y pasta.
Se sugiere que la dilución del pigmento en la resina no pase el 3% del volumen total para permitir una correcta curación.
BIBLIOGRAFÍA:

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Fibras. N.p.: PlastiQuímica, n.d. PDF

GEL COAT. N.p.: PlastiQuímica, n.d. PDF.

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Riusuke Fukahori
Galardones
MA Design Award, University of Arts London, 2012
Accessories Collection of the Year at ITS (International Talent Support) 2012 en Trieste, Italia
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