El contenido siguiente tiene el objetivo, de activar los

U N I V E R S I D A D N AC I O N AL AB I E R T A Y A D I S T AN C I A - U N AD
Escuela de Ciencias Básicas, Tecnología-e Ingeniería
Lectura de Reconocimiento Unidad No 3 del curso de Materiales de Ingeniería
Walberto Roca Bechara
El contenido siguiente tiene el objetivo, de activar los conocimientos básicos o previos
necesarios, para facilitar estudio de la unidad No 3 del curso materiales de ingeniería.
LOS POLIMEROS COMERCIALES
Un polímero es un material constituido al combinar varios meros o unidades. En su mayoría
son orgánicos basados en el carbono; sin embargo también pueden ser inorgánicos (por
ejemplo, siliconas basadas en una red Si-O). Son materiales cuyo principal componente es un
producto orgánico de peso molecular elevado (derivados del petróleo, carbón, gas natural, etc.),
que en alguna etapa de su fabricación han adquirido la suficiente plasticidad para darles forma y
obtener productos industriales tales como tubos, planchas, barras, etc., o piezas terminadas.
Entre los plásticos, encontramos los termoplásticos (como materia prima o material de
ingeniería), los termoestables y los elastómeros (naturales y sintéticos). Este grupo de
materiales son usados en una increíble cantidad de aplicaciones, incluyendo prendas de vestir,
juguetes, enseres domésticos, elementos estructurales entre otras aplicaciones.
Los polímeros comerciales, es decir, materias primas estándar son materiales ligeros, resistentes
a la corrosión de baja resistencia y rigidez y no son utilizados a elevadas temperaturas. Sin
embargo estos polímeros son relativamente económicos y se pueden moldear fácilmente en una
diversidad de formas, desde bolsas de plástico o engranajes mecánicos hasta tinas de baño.
Los termoestables son por lo general más resistentes, aunque más frágiles que los
termoplásticos, no se funden al calentarse, sino que empiezan a desintegrarse. No son fáciles de
reprocesar después de que las reacciones de enlaces entrecruzados han tenido lugar y por lo
tanto su reciclaje es difícil.
El nombre técnico dado a los mal llamados “plásticos” es el de polímeros, termino que según
sus raíces quiere decir Poly = muchos, meros = partes; ósea muchas partes ya que es una cadena
repetitiva de muchas partes o moléculas que lo constituyen.
Básicamente un plástico o polímero esta conformado por elementos como carbono, hidrogeno,
oxigeno, nitrógeno y azufre.
Los polímeros son materiales que poseen ciertas características y/o propiedades que los hacen
adquirir cierta importancia tecnológica y comercial:
• A diferencia de los metales, los plásticos se pueden moldear para conformar partes de
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geometría compleja, sin necesidad de procesos posteriores.
• Comparados con los metales y los materiales cerámicos (los cuales se explicaran mas
adelante), estos poseen baja densidad.
• Poseen una alta resistencia a la corrosión, debido a que no poseen como en el caso de los
metales y aleaciones materiales metálicos que al combinarse o estar en contacto con el oxigeno
del aire faciliten la formación de óxidos.
• Desde el punto de vista económico, poseen un costo relativamente mas bajo en comparación
con los metales. Lo que los hacen altamente competitivos para algunas aplicaciones.
Los polímeros aunque poseen baja resistencia a la tensión comparados con los metales, poseen
a propiedad de poderse reforzar con fibras las cuales pueden ser plásticas, metálicas o tal vez
cerámicas.
• En los procesos de formado de materiales poliméricos (extrusión, inyección, por ejemplo), los
polímeros requieren menos energía que los metales para su producción, debido a que se
moldean a temperaturas mas bajas; es decir poseen mas bajo punto de fusión.
• Algunos plásticos como el acrílico, poseen características de traslucidos y transparentes, lo
cual los hace competitivos con uno de los materiales cerámicos más importantes a nivel
industrial: el vidrio.
• Dentro de sus propiedades físicas se encuentran una resistencia térmica limitada, moderada
permeabilidad y resistencia química.
PROPIEDADES MECANICAS DE ALGUNOS CERAMICOS
Los materiales cerámicos son generalmente frágiles o vidriosos. Casi siempre se fracturan ante
esfuerzos de tensión y presentan poca elasticidad, dado que tienden a ser materiales porosos.
Los poros otras imperfecciones microscópicas actúan como entallas o concentradores de
esfuerzo, reduciendo la resistencia a los esfuerzos mencionados.
El módulo de elasticidad alcanza valores bastante altos del orden de 311 GPa en el caso del
carburo de Titanio (TiC). El valor del módulo de elasticidad depende de la temperatura,
disminuyendo de forma no lineal al aumentar ésta.
Estos materiales muestran deformaciones plásticas. Sin embargo, debido a la rigidez de la
estructura de los componentes cristalinos hay pocos sistemas de deslizamientos para
dislocaciones de movimiento y la deformación ocurre de forma muy lenta. Con los materiales
no cristalinos (vidriosos), la fluidez viscosa es la principal causa de la deformación plástica, y
también es muy lenta. Aún así, es omitido en muchas aplicaciones de materiales cerámicos.
Los valores de tenacidad de fractura en los materiales cerámicos son muy bajos, valores que
pueden ser aumentados considerablemente mediante métodos como el reforzamiento mediante
fibras o la transformación de fase en circonia. Una propiedad importante es el mantenimiento
de las propiedades mecánicas a altas temperaturas. Su gran dureza los hace un material
ampliamente utilizado como abrasivo y como puntas cortantes de herramientas
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Lectura de Reconocimiento Unidad No 3 del curso de Materiales de Ingeniería
Walberto Roca Bechara
Referencia Bibliográfica.
Serope Kalpakjian y Steven R. Schmid: Manufactura, ingeniería y tecnología. México, 2002:
Pearson Educación.
Shackelford James F. Introducción a la ciencia de materiales para ingenieros
Askeland, donald r. ciencia e Ingeniería de los materiales. México. 1998. International
Thomson Editores