Proceso de fabricación de polímeros pdf
La fabricación es la producción de bienes mediante el uso de mano de obra, maquinaria, herramientas y procesamiento o formulación biológica o química. La fabricación puede significar la transformación de materias primas en productos acabados a gran escala, o la creación de artículos más complejos mediante la venta de bienes básicos a fabricantes para la producción de artículos como automóviles, aviones o electrodomésticos.
Las materias primas se transforman en productos acabados mediante la ingeniería de fabricación o el proceso de manufactura. Este proceso comienza con el diseño del producto y la selección de los materiales. Los materiales se modifican durante varios procesos de fabricación para crear el producto acabado.
La fabricación avanzada moderna suele incluir varios procesos intermedios para crear los distintos componentes de un artículo acabado, y algunos fabricantes utilizan el término fabricación. La fabricación está estrechamente relacionada con los sectores de la ingeniería y el diseño de procesos industriales.
TWI tiene una gran experiencia en una amplia gama de aplicaciones de fabricación, que van desde la simulación de fabricación para el sector aeroespacial hasta la asistencia basada en materiales, como la fabricación y el ensayo de materiales compuestos. Trabajamos en todo el sector de la fabricación, proporcionando asistencia y experiencia para una amplia gama de procesos de fabricación.
Métodos de fabricación
Principalmente polietilenos (HDPE, LDPE y LLDPE), pero se puede utilizar una amplia variedad de otros materiales en forma de mezclas con estas resinas o como capas individuales en una estructura de película multicapa, como PP, PA y EVOH.
La máquina de moldeo por soplado se basa en un conjunto de barril extrusor y tornillo estándar para plastificar el polímero. El polímero fundido se conduce a través de un ángulo recto y a través de una matriz para emerger como una sección de tubo hueca (normalmente circular) llamada parison.
Junto con el moldeo por inyección, la extrusión de materiales plásticos es un método muy utilizado para formar materiales plásticos. La materia prima plástica se funde y se desplaza por la acción de tornillos giratorios calentados. Se trata de un proceso continuo, por lo que puede fabricar grandes longitudes de producto. Esto es ideal para aplicaciones como tuberías y juntas. Sin embargo, a menudo la extrusión continua se corta en longitudes de aplicación.
El moldeo por inyección-soplado se utiliza para la producción de objetos huecos en grandes cantidades. Las principales aplicaciones son botellas, tarros y otros envases. El proceso de soplado por inyección produce botellas de una calidad visual y dimensional superior a la del soplado por extrusión. El proceso es ideal para envases tanto de boca estrecha como de boca ancha y los produce totalmente acabados y sin rebabas.
Proceso de fabricación de polímeros
El campo de los materiales está representado principalmente por la cerámica, los metales y los polímeros. Aunque se han producido notables mejoras en el ámbito de la cerámica y los metales, es el campo de los polímeros el que ha experimentado una explosión de progreso. Los polímeros han pasado de ser sustitutos baratos de los productos naturales a ofrecer opciones de alta calidad para una gran variedad de aplicaciones. En los próximos años cabe esperar que se produzcan más avances y progresos que sirvan de apoyo a la economía.
Los polímeros se derivan del petróleo, y su bajo coste tiene su origen en la abundancia de la materia prima, en el ingenio de los ingenieros químicos que idearon los procesos de fabricación y en las economías de escala que han surgido con el aumento del uso. Menos del 5% del barril de petróleo se utiliza para polímeros, por lo que es probable que el petróleo siga siendo la principal materia prima en un futuro indefinido. Los polímeros constituyen una parte de alto valor añadido de la base de clientes del petróleo y han dado lugar a una creciente competencia internacional en la fabricación de materiales básicos, así como de termoplásticos de ingeniería y polímeros especiales.
Industria de fabricación de polímeros
La fabricación aditiva (AM) ha permitido la creación rápida de prototipos de estructuras con geometrías complejas construidas mediante diseño asistido por ordenador (CAD). En los últimos años, la AM se ha extendido más allá de la simple creación de prototipos y ha comenzado a desempeñar un papel en la fabricación de componentes activos, especialmente para aplicaciones que no requieren materiales con propiedades mecánicas robustas (es decir, componentes electrónicos y andamios biomédicos). Este informe revisa el estado actual de la impresión 3D con respecto a los materiales poliméricos y compuestos, centrándose en las aplicaciones, los procesos de impresión y las perspectivas de selección de materiales. Se hace especial hincapié en la química de los polímeros de la fabricación aditiva para dilucidar las limitaciones actuales de los materiales, las tendencias de I+D y las oportunidades de desarrollo. Se proponen algunas reacciones de curado de termoestables no convencionales para la AM que pueden superar las limitaciones actuales. Además, se discuten las posibles características de degradación de los materiales poliméricos de la AM y las variaciones de propiedades previstas en comparación con el procesamiento tradicional, lo que llama la atención sobre la complejidad de las relaciones estructura/procesamiento/propiedades para la optimización de materiales innovadores. La fabricación de polímeros AM y los enfoques de impresión 3D son muy prometedores siempre que la química de los polímeros, la física de los materiales y los aspectos de procesamiento (curado a demanda) se adopten conjuntamente dentro de las estrategias de investigación en evolución.