Tecnología de Materiales
El Proceso Tecnológico
El proceso tecnológico está constituido por una serie de fases o etapas encaminadas a satisfacer una necesidad del ser humano o resolver un problema tecnológico.
La solución se basa en la construcción de un objeto tecnológico, cuya complejidad aumentará a medida que se presenten más dificultades en el problema planteado.
Fases del Proceso Tecnológico
- Identificación de la Necesidad
- Propuestas e Ideas
- Puesta en Común y Elección de una Idea
- Propuesta Final y Diseño
- Construcción
- Verificación y Evaluación
Estudio Detallado de Objetos Tecnológicos
Para conocer de forma detallada el funcionamiento, montaje y utilidad de un objeto, realizamos un estudio pormenorizado de este.
Este estudio podemos dividirlo en cuatro apartados principales:
- Estudio Formal
- Estudio Técnico
- Estudio Socioeconómico
- Estudio Funcional
Los Plásticos
El plástico es un material sintético que se obtiene, en general, de productos derivados del petróleo, carbón o gas natural.
Los plásticos pueden ser naturales (obtenidos de las plantas y de origen animal) o artificiales (obtenidos de derivados del petróleo).
Transformación Industrial de Plásticos
La transformación industrial de las materias primas en plásticos se conoce como Polimerización. Es fundamental tener en cuenta la adición de materiales conocidos como cargas, cuya función es, además de abaratar el coste final, modificar ciertas propiedades.
Además, para aumentar la flexibilidad o resistencia de un plástico, se añaden unas sustancias químicas conocidas como aditivos, que incluyen pigmentos que confieren un determinado color al material.
Propiedades de los Plásticos
Las principales propiedades de los plásticos se clasifican en físicas y ecológicas. Dentro de las propiedades físicas tenemos:
- Propiedades Mecánicas: Maleabilidad, Ductilidad y Resistencia.
- Propiedades Acústicas: Aislantes.
- Propiedades Eléctricas: Aislantes.
- Propiedades Térmicas: Aislantes.
Propiedades Ecológicas y Reciclado
La mayoría de los plásticos son no biodegradables, y para eliminarlos se recurre a su incineración. Sin embargo, existen plásticos biodegradables que se descomponen de manera natural por la acción de ciertas bacterias y agentes biológicos.
Los plásticos son sometidos a un proceso de reciclado:
- Reciclado Químico: Consiste en recuperar los constituyentes originales para obtener materiales nuevos.
- Reciclado Mecánico: Se trituran los materiales hasta obtener gránulos que se usarán para fabricar un nuevo plástico o se mezclan para producir un material compuesto por varios tipos de plásticos.
Clasificación de los Plásticos
Termoplásticos
Propiedades:
- Se deforman con el calor.
- Solidifican al enfriarse.
- Pueden ser procesados varias veces sin perder sus propiedades, es decir, son reciclables.
Termoestables
Los plásticos termoestables sufren un proceso denominado curado cuando se les da la forma aplicando presión y calor. Una vez curados, no pueden volver a fundirse.
Elastómeros
Las macromoléculas de los plásticos elastómeros forman una red que puede contraerse y estirarse cuando estos materiales son comprimidos o estirados; por lo que este tipo de plástico es muy elástico.
Procesos de Moldeado Industrial
Moldeado por Inyección
Consiste en inyectar el material termoplástico, previamente fundido, en un molde. Cuando el material se enfría y solidifica, se abre el molde y se extrae la pieza. Se utiliza comúnmente para fabricar utensilios domésticos.
Extrusión
El material se introduce en forma de gránulos por el embudo de alimentación de la extrusora y cae en un cilindro calentado. El cilindro consta de un tornillo de grandes dimensiones que desplaza el material fundido, forzándolo a pasar por una boquilla o molde de salida. El material se enfría lentamente y se solidifica en un baño de refrigeración. Luego, las piezas obtenidas se recogen mediante un sistema de arrastre.
Moldeado por Soplado
Se obtiene un material en forma de tubo dentro de un molde que se cierra cuando el tubo tiene el tamaño deseado. Luego, se introduce aire a presión, haciendo que ese tubo de material plástico se adapte a las paredes del molde y tome su forma. Después de enfriarse, se abre el molde y se extrae el objeto.
Ventajas e Inconvenientes del Uso de Plásticos
Los plásticos ofrecen muchas ventajas: protegen los alimentos, mantienen productos en buen estado por más tiempo, etc.
Inconvenientes Ambientales
- Ocupan mucho volumen en relación con su peso.
- Tardan mucho tiempo en descomponerse:
- Orgánicos y vegetales: 3 o 4 semanas.
- Aluminio: 350 o 400 años.
- Plásticos: 500 años.
- Vidrio y otros: tiempo indefinido.
Métodos de Reciclado de Plásticos
Para reciclar un plástico se puede utilizar el reciclado mecánico, químico, o utilizarlo como combustible (reciclado energético).
- Reciclado Mecánico: Consiste en aplicar calor y presión a los objetos para darles una nueva forma. Solo puede aplicarse a los termoplásticos, ya que se funden al ser calentados.
- Reciclado Químico: Consiste en separar los componentes químicos o monómeros que forman el plástico, invirtiendo las etapas que se siguieron para crearlo.
- Reciclado Energético: Consiste en transformar el plástico en energía. Para ello, el plástico se introduce en una caldera con agua y se quema; el vapor entra por una turbina y un alternador que transforma la energía térmica en electricidad.