Cómo se fabrican los termoplásticos: una instantánea de los métodos de producción

Los termoplásticos son uno de los tipos de plásticos más utilizados en la actualidad debido a su versatilidad y rentabilidad. Se pueden remodelar y remodelar fácilmente varias veces calentándolos y enfriándolos. Esto los hace ideales para una variedad de aplicaciones de fabricación.

Existen varios procesos clave que se utilizan para fabricar termoplásticos a escala industrial. Los principales son la extrusión, el moldeo por inyección, el moldeo por soplado y el termoformado. El proceso exacto utilizado depende del tipo de resina plástica y de la forma y propiedades deseadas del producto final.

Este artículo brindará una introducción general a los termoplásticos y cómo se fabrican.

Composición de termoplásticos

Cuando piensas en termoplásticos, estás viendo un mundo donde las moléculas simples forman estructuras complejas. Estos materiales son esenciales en todo, desde embalajes hasta piezas de automóvil.

Conceptos básicos de polímeros

El termoplástico comienza con monómeros, pequeñas moléculas que se unen como una cadena. Cuando se calienta en un proceso llamado polimerización, estos monómeros crean cadenas de polímeros. Imagínelo como un tren donde cada vagón es un monómero y todo el tren es el polímero.

• Polietileno (PE): A menudo se utiliza para bolsas de plástico, es una especie de cartel de los termoplásticos.
• Cloruro de polivinilo (PVC): Las tuberías y los marcos de ventanas suelen obtener su robustez del PVC.
• Poliestireno (PS): Piense en envases y vasos de café desechables, ese es su poliestireno en acción.
• Nailon (Poliamida): No es sólo para medias: las ruedas dentadas y las bridas para cables también necesitan la resistencia del nailon.
• Polipropileno (PP): El PP, una opción ideal para contenedores y piezas de automóviles, es conocido por su versatilidad.
• Policarbonato (PC): Tus gafas podrían usar PC para obtener esa calidad clara pero resistente.

Tipos de termoplástico

Algunos ejemplos comunes de plásticos termoestables incluyen:

• Resina epoxi: utilizada en revestimientos, adhesivos y compuestos.
• Resina de poliéster: utilizada en compuestos de fibra de vidrio.
• Resinas fenólicas: utilizadas en adhesivos, revestimientos y componentes eléctricos.
• Melamina formaldehído: utilizado en vajillas, laminados y pizarras de borrado en seco.
• Urea formaldehído: utilizado en accesorios eléctricos y adhesivos.
• Silicona: utilizada para sellos, juntas y revestimientos.

Aditivos y modificadores

A veces, los termoplásticos necesitan un poco de impulso. Aquí es donde aditivos y modificadores ven a jugar.

• Rellenos: Pueden reforzar la fuerza sin arruinarse.
• Estabilizadores: Tus muebles de exterior se mantienen sólidos al sol gracias a los estabilizadores UV.
• Plastificantes: El PVC obtiene su flexibilidad de estos, lo que lo hace ideal para cables o cuero sintético.

Piense en los aditivos como las especias secretas que utilizan los chefs para perfeccionar sus platos; ajustan las propiedades de sus plásticos.

Procesos de fabricación de termoplásticos

Cuando observe cómo se les da vida a los termoplásticos, se topará con algunas técnicas clave. Todos comienzan con material plástico en bruto, generalmente en forma de resinas, que luego se transforman en una variedad de productos mediante calor y presión. Repasemos algunos de los métodos más populares.

Moldeo por inyección

En moldeo por inyección, derrites los gránulos de plástico y luego los inyectas en un molde a alta presión. Es una opción para producir una amplia gama de artículos, desde piezas de automóviles hasta contenedores. Lo importante aquí es el molde: súper preciso, a menudo complejo y un poco costoso. Pero una vez que haya invertido en ello, podrá producir toneladas de piezas con una calidad constante.

Extrusión

Extrusión Es como sacar pasta de dientes de un tubo pero mucho más caliente y con plástico. Continuamente empuja el plástico derretido a través de un troquel para darle forma de largos tubos, varillas u hojas. La extrusión se trata más de formas largas y continuas, por lo que si eso es lo que necesita, suele ser más rentable que el moldeo por inyección.

Termoformado

Con termoformadoPara ello, calientas una lámina de plástico hasta que sea flexible y luego la colocas sobre un molde. Una aspiradora aspira el aire, haciendo que la lámina se ajuste firmemente al molde. No está tan orientado a los detalles como el moldeo por inyección, pero es ideal para artículos más grandes y delgados, como vasos o bandejas desechables.

Impresión 3d

Y no lo olvidemos Impresión 3d. Básicamente, estás colocando capas de plástico derretido según un modelo digital, creando formas complejas que otros métodos no pueden manejar. No es tan rápido como el moldeo por inyección o la extrusión para la fabricación a granel, pero para prototipos o piezas a medida, cambia las reglas del juego.

Moldeo por soplado

Los tubos termoplásticos se extruyen y luego se sujetan en un molde mientras aún están calientes y blandos. Se sopla aire comprimido dentro del tubo, inflándolo para que tome la forma del molde. Se utiliza para fabricar recipientes y piezas de plástico huecos como botellas, tanques, etc. 

Calandrado

Las láminas termoplásticas se producen comprimiendo plástico derretido entre rodillos grandes para formar láminas uniformes. Se utiliza para producir pisos de PVC, películas plásticas, etc. 

Propiedades y rendimiento

Está a punto de conocer de cerca las propiedades que hacen de los termoplásticos un material de referencia en diversas industrias. Ya sea por su versatilidad o durabilidad, estos materiales tienen que ver con un rendimiento de primer nivel.

Propiedades físicas y mecánicas

Los termoplásticos cuentan con una amplia gama de propiedades fisicas y mecanicas que pueden tener una estructura amorfa o cristalina, afectando su rendimiento. Los termoplásticos amorfos son conocidos por ser más flexibles y menos quebradizos, mientras que los tipos cristalinos suelen ofrecer mayor resistencia al calor. La mayoría son conocidos por su ligero naturaleza junto con una importante robustez mecánica. El temperatura de transición del vidrio es un número crucial al que debe prestar atención: le indica cuándo el material se ablandará con el calor, lo que dice mucho sobre sus escenarios de uso.

Resistencia térmica y química

Estos materiales no sólo son resistentes; Tienen una seria resistencia que ofrecer. Estabilidad térmica es un sello distintivo de los termoplásticos, lo que significa que pueden mantener sus propiedades en un amplio rango de temperaturas, desde temperaturas ambiente frías hacia arriba. Sin embargo, el rango exacto depende del polímero específico. Su resistencia química los convierte en un éxito en entornos donde están expuestos a productos químicos que podrían degradar otros materiales. Sin embargo, esta resistencia puede variar según la estructura del polímero (amorfa o cristalina), por lo que querrás elegir sabiamente según el tipo de entorno al que se enfrentará tu material.

Resistencia al impacto y a la tracción

los Resistencia al impacto de termoplásticos puede ser notablemente alto. Además, sus resistencia a la tracción(cuánta fuerza pueden soportar antes de romperse) no es nada de lo que burlarse con valores como 333 MPa en algunos compuestos termoplásticos reforzados con fibra.

Aplicaciones en diversas industrias

Los termoplásticos se han introducido en prácticamente todos los rincones de la fabricación moderna. Son súper versátiles, por lo que los encontrará en muchas industrias diferentes. Echemos un vistazo a algunos sectores específicos donde los termoplásticos están haciendo lo suyo.

Construcción y Tuberías

Tienes que instalar tuberías y los termoplásticos son tu opción. CLORURO DE POLIVINILO y abdominales son estrellas en este juego: asequibles y fáciles de instalar, constituyen el núcleo de muchos sistemas de plomería. Resisten el agua, los productos químicos y la corrosión como campeones, razón por la cual están en todas partes de su hogar y oficina.

Automotriz y aeroespacial

En el mundo del automóvil, se trata de hacer que las cosas sean más ligeras y más eficientes en el consumo de combustible. Los termoplásticos son los héroes anónimos aquí, ya que ayudan a reducir el peso sin escatimar en rendimiento. Piensa en todo, desde tu tablero hasta la línea de combustible. Incluso en el sector aeroespacial, estos materiales son muy importantes por razones similares: aviones más ligeros significan menos combustible y más eficiencia.

Equipo medico

Cuando se trata de equipos médicos, lo que se necesita son materiales que sean limpios y seguros. Los termoplásticos vuelven al rescate, ya que se utilizan en una gran cantidad de productos desechables, como jeringas y bolsas de sangre. 

Soluciones de embalaje

Eche un vistazo a los estantes de cualquier supermercado y verá por qué los termoplásticos son los reyes de los envases. Además, puedes moldearlos en casi cualquier forma o tamaño, lo que resulta práctico.

Sostenibilidad y Reciclabilidad

Cuando se trata de termoplásticos, la sostenibilidad es un gran problema. Tienes que considerar cómo Tus plásticos están hechos y qué les sucede al final de su ciclo de vida. Afortunadamente, la mayoría de los termoplásticos son reciclable. Esto significa que se pueden volver a fundir y remodelar, lo que reduce la necesidad de nuevos materiales y minimiza el desperdicio.

• Reciclaje: Es bastante sencillo con los termoplásticos. Caliéntalos y volverán a ser líquidos, listos para convertirse en algo nuevo.

Reciclar sus termoplásticos suele ser una ganancia, ya que reduce tanto la basura como la demanda de recursos vírgenes. Pero considere esto: si sus plásticos están contaminados o no se clasifican correctamente, eso puede afectar el proceso de reciclaje.

Aquí está la puntuación:

Factor	Impacto en la sostenibilidad
Reciclaje	Efecto positivo
Contaminación	Efecto negativo
Compostaje (si es viable)	Efecto positivo

Entonces, tus elecciones juegan un papel importante aquí. Cuanto más se centre en las energías renovables y en la gestión adecuada de residuos, mejor será el medio ambiente.