Un plástico reforzado está constituido por una matriz de resina polimérica combinada con algún agente de refuerzo. La matriz polimérica permite la conformación del material, dándole cohesión, y las fibras de refuerzo confieren propiedades mecánicas como resistencia y rigidez. Las fibras de refuerzo más utilizadas en aplicaciones para ingeniería son las de vidrio y las de carbono, pudiendo recurrir para aplicaciones específicas las fibras de boro o aramida.

Normalmente el material compuesto está formado por la matriz polimérica y un solo tipo de fibras, de diferente tamaño (cortas, continuas) y disposición (unidireccional, trenzada), siendo menos común la combinación de fibras de distinta naturaleza (vidrio y carbono).

La utilización de los materiales compuestos se ha incrementado en diversos campos de la ciencia y la tecnología debido a su elevada rigidez y resistencia específica, bajo peso, buena resistencia al desgaste y la corrosión, estabilidad dimensional, excelente relación resistencia a fatiga/peso y propiedades direccionales, ofreciendo claras ventajas sobre los materiales convencionales como componentes resistentes o estructurales en un gran número de aplicaciones en los sectores de aeronáutica, automoción, construcción de máquinas y biomecánica. La mayor funcionalidad y la menor necesidad de mantenimiento son también dos razones adicionales para el desarrollo de estos materiales.

Las fibras de vidrio constituyen el refuerzo utilizado de forma mayoritaria debido a que reducen la tasa de expansión, incrementan el módulo de elasticidad, tienen características deseables como su alta rigidez y durabilidad y resistencia a las altas temperaturas y a la corrosión y su bajo precio.

Los materiales compuestos de matriz polimérica se utilizan ampliamente en diversas estructuras como aeronaves, robots, máquinas y prótesis. Estas aplicaciones requieren de una alta calidad superficial, incluyendo exactitud y integridad superficial.

El maquinado en torno

La utilización de los materiales compuestos de matriz polimérica requiere el desarrollo de adecuados proceso de fabricación para obtener componentes mecánicos con características dimensiónales rigurosas.

Los procesos de conformación primarios utilizados son numerosos (inyección, extrusión, bobinado, etc) y dependen tanto de la naturaleza termoplástico o termoestable del material como de la propia aplicación concreta (forma de la pieza, prestaciones deseadas, imperativos de producción). Por procesos de conformación secundarios entendemos las diferentes operaciones de maquinado (torneado, fresado, taladrado). El maquinado es un proceso de fabricación en el cual se utiliza una herramienta de corte para eliminar el exceso de material hasta conseguir la forma y dimensiones deseadas. En los últimos años ha crecido el interés por el maquinado de los materiales compuestos mediante técnicas convencionales y los esfuerzos han ido encaminados a predecir las fuerzas de corte observando los modos de fractura que cusan la separación de la viruta.

El torneado es una de las operaciones de maquinado mas utilizadas en la industria para producir una gran variedad de componentes de acuerdo con especificaciones estrictas de diseño. Las superficies de los acoplamientos mecánicos para diversas aplicaciones tribiologicas se consiguen en la actualidad mediante operaciones de torneado.

El proceso de torneado de los materiales compuestos de matriz polimérica reforzados con fibras es diferente al de los metales y el cuerpo de conocimientos teórico y experimental de los metales no es aplicable directamente.

Los materiales compuestos contienen dos fases con propiedades mecánicas y térmicas muy diferentes, que se traducen en interacciones complejas entre la matriz y el refuerzo.

Las propiedades físicas y térmicas del material compuesto dependen del tipo, porcentaje y orientación de la fibra, de las propiedades de la matriz polimérica así como de la variabilidad de la propia matriz.

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Los silicones y las emulsiones de silicón

Los silicones o polisiloxanos, son polímeros inorgánico-orgánico con la fórmula química [R2SiO]n, donde R son los grupos orgánicos tales como metíl, etil, y fenil. Pueden variar su consistencia del líquido a gel para el caucho o plástico duro. El tipo más común es el polidimetilsiloxano linear o PDMS. El segundo grupo más grande de materiales de silicón está basado en las resinas de silicón.

A menudo se refieren a los silicones como “silicio”, y aunque los silicones contienen átomos del silicio, no se componen exclusivamente de éste, además de tener características físicas totalmente diferentes al silicio elemental.

Los aceites de silicón, los polímeros y los selladores son descoloridos y sin olor, resistentes al agua, a químicos, resistentes a la oxidación, estables a elevadas temperaturas, tensión de superficial baja, punto de congelación bajo y no conducen electricidad.

Los silicones tienen muchas aplicaciones, tales como lubricantes, pegamentos, selladores, empaquetaduras, implantes de pecho, y muchos otros productos. Debido a su estabilidad térmica y puntos de ebullición y fusión elevados, los silicones se utilizan a menudo donde no son aplicables los polímeros orgánicos. No son reactivos, lo que los hace no tóxicos.

En los campos de plomería y automotriz, la grasa de silicón se utiliza a menudo como lubricante. En la plomería, la grasa se aplica en los anillos O de grifos y válvulas. En la industria automotriz, la grasa de silicón se utiliza como lubricante para los componentes del freno puesto que es estable a altas temperaturas, no es soluble en agua, y es menos probable de que ensucie los cojines de freno.

Las emulsiones de silicón son mezclas de aceite de silicón y agua preparadas especialmente para lograr diferentes características en diversas aplicaciones como son: limpieza, brillo, desmoldante en las industrias de fundición, hule, plásticos, poliuretanos, resina poliéster química, mueblera, etc.

Por sus características, ofrece los siguientes beneficios:

•  No altera el material moldeado, prolongando su vida útil

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Las bombas de paletas de grafito

¿Qué son las bombas de paletas de grafito?

Son bombas de desplazamiento volumétrico y compuestas por un rotor, paletas deslizantes y una carcaza. Estas bombas pertenecen al grupo de las bombas mecánicas. Son de alto rendimiento y para servicio continuo.

Las paletas de grafito

Las aspas o paletas son fabricadas con grafitos polimerizados e impregnados con resinas especiales.

Dicha impregnación hace que las aspas adquieran las propiedades físicas necesarias para trabajar en condiciones extremas.

Las paletas fabricadas en grafito y compuestos de fibra, son recomendadas especialmente para su uso en bombas de vacío y compresores rotativos. Pueden trabajar en condiciones de funcionamiento en seco o húmedo y su límite de trabajo está por encima de cualquier otro tipo de material.

Principales características de las bombas de paletas de grafito

En la gran variedad de las bombas de paletas de grafito encontramos las siguientes características:

• Las paletas fabricadas en grafito y compuestos de fibra, son recomendadas especialmente para su uso en bombas de vacío y compresores rotativos. Pueden trabajar en condiciones de funcionamiento en seco o húmedo y su límite de trabajo está por encima de cualquier otro tipo de material.
• Auto-lubricante: Una de las principales propiedades del grafito es la auto-lubricación y por tanto ideal para bombas que trabajen en vacío o con líquidos cuyas características de lubricación sea pobre. Incluso en aplicaciones sin necesidad de auto-lubricación, la paleta de grafito da un fino pulido a la pared del cilindro que reduce el índice de desgaste de la paleta.
• Químicamente inerte y no tóxico: El grafito con impregnación de resina, no contamina los líquidos o gases y puede emplearse con seguridad en procesos de alimentos o en otros campos donde la pureza sea esencial.
• Resistente a los agentes químicos: Las paletas de grafito son químicamente resistentes contra la mayoría de los medios y en especial en ambientes corrosivos y agresivos.
• Alta resistencia mecánica: Uno de los principales requerimientos que se necesitan en los materiales para paletas, es la resistencia mecánica. Las paletas de grafito, por sus propiedades, cubren presiones que van desde los 3.2 Kg/cm2 y velocidades hasta 12.7 m/sg.

Propiedades de las paletas en fibra: Las paletas de fibras están especialmente indicadas en compresores con engrase. La composición más utilizada es la de tejido de algodón con resina fenólica e impregnación de grafito. Tienen excelentes propiedades mecánicas y de estanqueidad, gran estabilidad dimensional y son adecuadas para trabajar en aceite y aire.

Aplicaciones de las bombas de paletas de grafito

En la gran variedad de las bombas de paletas de grafito encontramos las siguientes aplicaciones:

• Máquinas de empaquetar.
• Bombas de vacío.
• Compresores rotativos.
• Máquinas de imprenta.
• Equipos para procesos de alimentos.
• Contadores para depósitos.

Aplicaciones típicas de las bombas de paletas de grafito

Las bombas de paletas de grafito tienen aplicaciones en diversas industrias, en las que destacan:

Industria grafica

Todo tipo de servicio de vacuotransporte o retención en las diferentes maquinas para plegar, imprimir, insoladoras, fotografías, etc.

Medicina

Siempre que se requiera vacío en todo tipo de intervención: Quirúrgica, odontológica, partos, equipamientos de salas de diálisis, etc.

Industria plástica

Termoformado en general. Envasado en blisters de todo tipo de elementos bajo films termoplásticos, transportes de placas, etc.

Industria en general

Succión de vapores de muestra para diferentes ensayos destinados a detectar determinados gases: Análisis de combustión de hornos en general o de tratamientos térmicos, Detención de hidrocarburos en líneas en envasado de bebidas gaseosas (envases plásticos), vacuotransporte de chapas metálicas, vidrio, acrílico, mármol, etc.

Proveedores de bombas de paletas

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