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PRACTICA DE POLIURETANOS

FUNDACION UNIVERSITARIA  LOS LIBERTADORES

TECNICA PROFESIONAL AUTOMOTRIZ

PROFESOR SNEYDER  CADENA B

PRACTICA DE LABORATORIO materiales de  ingeniería

Practica No. 1: manejo  de espuma de poliuretano

1.       Objetivo general.

Es c.  Conocimiento  del material usos y aplicaciones  es un material que es importante en la ingeniería pertenece  fundamental mente a grupo de elastómeros para el caso de los materiales compuestos dicho material se utiliza  de forma estructural. Esfumándola para ser  utilizada en las estructuras propuestas.

Es importante que el estudiante de ingeniería tenga claro su uso y protocolos de empleo por ello se explicara dichos aspectos en esta guía.

2.       Objetivos específicos.

·         Determinar las cantidades necesarias de sus componentes su volumen y su peso.

·         Determinar el volumen a rellenar los procesos de reacción exotérmicas.

·         Determinar el uso adecuado de elementos de protección para la realización adecuada y segura de la práctica.

·         Diferenciar los tipos de poliuretanos y su aplicabilidad en los procesos  industriales.

·         Aprender cómo manipular el material  su aplicabilidad.

3.       Marco teórico.

Usted puede consultar el marco teórico en las siguientes referencias: Conocimiento  del material usos y aplicaciones  es un material que es importante en la ingeniería pertenece  fundamental mente a grupo de elastómeros para el caso de los materiales compuestos dicho material se utiliza  de forma estructural. Esfumándola para ser  utilizada en las estructuras propuestas.

Es importante que el estudiante de ingeniería tenga claro su uso y protocolos de empleo por ello se explicara dichos aspectos en esta guía.  Conocimiento  del material usos y aplicaciones  es un material que es importante en la ingeniería pertenece  fundamental mente a grupo de elastómeros para el caso de los materiales compuestos dicho material se utiliza  de forma estructural. Esfumándola para ser  utilizada en las estructuras propuestas.

Es importante que el estudiante de ingeniería tenga claro su uso y protocolos de empleo por ello se explicara dichos aspectos en esta guía. El poliuretano. Se fabrica a partir de la reacción química de isocianatos y alcoholes polihídricos. En al año 1937 se fabricaban fibras de poliuretano competitivas con las poliamidas. Las principales aplicaciones de los poliuretanos han sido para aislamiento térmico, como las espumas, también los elastómeros, los adhesivos y recubrimientos superficiales. Los procesos de transformación son diferentes para cada caso. Los tipos lineales se pueden moldear por inyección, compresión o extrusión. Se pueden usar otras tecnologías como la hiladura y el trefilado en húmedo para hilados de calidad, o bien en los tipos reticulados, los sistemas normales de elaboración de la goma, pinturas y adhesivos. El poliuretano básico esta conformado por la mezcla de dos líquidos, un alcohol poli hídrico y un diisocianato. El entrecruzamiento es llevado a cabo con resinas epoxi cas con la adición de un tercer compuesto reactivo. Los poliuretanos tienen óptima elasticidad y flexibilidad, resistencia a la abrasión (5 a 6 veces más que el caucho) y al corte. Gran resistencia a los aceites minerales y grasas. Buena barrera al oxígeno, ozono y luz UV. Los usos más conocidos son: fuelles, tubos hidráulicos, paragolpes en la industria automotriz, juntas, empaquetaduras. Los más duros se emplean para piezas deslizantes, cápsulas, suelas para zapatillas, ruedas etc

 Propiedades principales

1.            La mayoría de los poliuretanos son termoestables aunque existen algunos poliuretanos termoplásticos para algunas aplicaciones especiales.(es decir el termo plástico  es el que nos permite su deformación por medio de altas temperaturas poder termo formarlo y el termo fijo  o estable  es el que no permite su deformación  por temperatura  y al contrario  del  termo formable no es factible reciclar.)

2.            Posee un coeficiente de transmisión de calor muy bajo, mejor que el de los aislantes tradicionales, lo cual permite usar espesores muchos menores en aislaciones equivalentes. (esta propiedad es clave  en procesos de aislamiento  en poco espacio.)

3.            Mediante equipos apropiados se realiza su aplicación "in situ" lo cual permite una rápida ejecución de la obra consiguiéndose una capa de aislación continua, sin juntas ni puentes térmicos.(por lo general con inyectoras portátiles  y de boquillas intercambiables.)

4.            Su duración, debidamente protegida, es indefinida.( al ser encapsulada  con otros materiales  aumenta su duración.)

5.            Tiene una excelente adherencia a los materiales normalmente usados en la construcción sin necesidad de adherentes de ninguna especie.( es adherente  así mismo  y otros materiales incluyendo  plásticos,  cementos , vítreos, feldespatos.etc)

6.            Tiene una alta resistencia a la absorción de agua.( se utiliza como esponja pero tiene dificultades a bajas  temperaturas.)

7.            Muy buena estabilidad dimensional entre rangos de temperatura desde -200 ºC a 100 ºC.

8.            Refuerza y protege a la superficie aislada.

9.            Dificulta el crecimiento de hongos y bacterias.( en seco)

10.          Tiene muy buena resistencia al ataque de ácidos, álcalis, agua dulce y salada, hidrocarburos, etc.

11.         

Propiedades físicas

Aunque es evidente que las propiedades físicas dependen mucho del proceso de fabricación aquí hay ejemplos de ciertos compuestos.

Densidad            D-1622  Kg./m3 32           40           48

Resistencia Compresión             D-1621  Kg./cm2               1.7          3.0          3.5

Módulo compresión     D-1621  Kg./cm2               50           65           100

Resistencia  a la Tracción            D-1623  Kg./cm2               2.5          4.5          6

Resistencia  al Cizallamiento    C-273    Kg./cm2               1.5          2.5          3

Coeficiente de Conductividad  C-177    Kcal/m.hºC        0.015     0.017     0.02

Celdas cerradas               D-1940  %            90/95    90/95    90/95

Absorción de agua         D-2842  g/m2     520         490         450

                                                                             

Propiedades mecánicas

Las propiedades mecánicas dependen de la medida de su peso volumétrico; a medida que este aumenta, aumenta su propiedad de resistencia. Los pesos volumétricos más usuales se hallan comprendidos entre 30 y 100 kg/m3, dentro de estos límites se obtienen los siguientes valores:

- Resistencia a la tracción entre 3 y 10 (Kp./cm2)

- Resistencia a la compresión entre 1,5 y 9 (Kp./cm2)

- Resistencia al cizallamiento entre 1 y 5 (Kp./cm2)

- Módulo de elasticidad entre 40 y 200 (Kp./cm2)

Los poliuretanos son una solución a la necesidad de materiales especiales empleándolas como estructuras de relleno que es lo que se pretende con asocio de otros materiales en el caso de estructuras móviles. Es el caso  nuestro donde  vamos  a  rellenar  la estructuras  propuestas  para  poder revestir con otros materiales el caso de materiales  compuestos

Los sistemas de construcción progresan y las necesidades de conservar la energía aumentan, la espuma rígida de poliuretano puede ser el producto óptimo para llegar a estos objetivos. Proporcionan el aislamiento más eficiente a disposición de la industria en general. El poliuretano se combina fácilmente con los materiales de acabado superficial disponibles, ofreciendo la posibilidad de producir diferentes compuestos. En la técnica de la calefacción y refrigeración los poliuretanos se usan para aislar tuberías, para el caso de tener que aislar grandes superficies se utiliza el método de aplicación por aspersión. La espuma rígida puede ser obtenida en forma de placas aislantes para techos y paredes o se puede inyectar para llenar cavidades. Ahí donde se requiera un aislamiento de baja conductividad, alta resistencia y bajo peso, se puede usar una espuma rígida de poliuretano.

A diferencia de la espuma rígida, la espuma flexible de poliuretano posee una estructura celular abierta, es un material muy elástico, que cuando se retira la carga a la que haya sido sometida, recupera instantáneamente su forma original. Es un material sumamente ligero y con una alta permeabilidad al aire, escogiendo las materias primas en su fabricación y variando la formulación, podemos regular sus propiedades como es el caso de agregar  más espumante  o menos: la amortiguación, la característica elástica, la estructura celular, la densidad aparente y la dureza.

Para el empleo de la resina de poliuretano:

Se requieren elementos de protección  como guantes de látex, overol, tapa bocas o mascaras antigás

Procedimiento:

1-      usar elementos de protección.

2-      Recubrir la estructura  con el material de empaque como vinilo  o cartón  con pre molde  asegurado  con cinta de enmascarar

3-      Calculo de componente  a y b  a usar  para el volumen a colmar

4-      Mesclar  componente  a y b  en proporción 50% y 50%

5-      Agitar en recipiente

6-       y depositar en el  pre molde

7-      Esperar reacción exotérmica

8-      Dejar enfriar relleno

9-      Desmoldar

10-   Pulir la espuma hasta encontrar la estructura alámbrica y exponerla para ser revestida.

3.1 Bibliografía fundamental:

3.1.1. Manual de electrónica aplicada, nombre del autor, editorial, número de edición, código biblioteca Los Libertadores.

Diego López.

Capítulo 4. Códigos.

Capítulo 7. Instrumentos.

Capítulo 20. Practica No. 1.

3.1.2. all new electronics.

Harry Kibett, Earl Boysen.

Chapter 1 D.C. review and pre-test.

3.2 Bibliografía avanzada

3.2.1 ……..

3.2.2………

3.3 Lecturas recomendadas.

1. elementos de protección  y protocolos de uso del material.

wwwstage.basf.com/urethanechemicals/pdfs/.../MDI_Hand_Span.pdf

2. manual de manejo del material.

wwwstage.basf.com/urethanechemicals/pdfs/.../MDI_Hand_Span.pdf

3. Calculo de cantidades de material.

http://youtu.be/8eU_zRR8ARk

4. Calculo de volumen.

http://youtu.be/fijmdH48zlU

5. manejo de soluciomes

www.tel.uva.es/personales/lib/multimetro.html

6. tipos de cargas eléctricas.

http://www.ehowenespanol.com/tipos-cargas-electricas-info_107950/

4.       Preguntas orientadoras

1.       ¿Qué características físicas y químicas  posee el  material  poliuretano esfumado?

2.       ¿Cómo puedo aplicar el material  al proyecto que estoy realizando?

3.       ¿Cómo puedo  utilizar el material poliuretano en el relleno estructural?

5.       Materiales

·         Componentes  de la practica  resina  de poliuretano componente  a y b.

·         Elementos de protección guantes  de nitrilo, overol ,tapabocas  o careta antigases.

·         Elementos logísticos  recipientes,  estopas, agitadores y espatulas

6.       Materiales adicionales

·         Estructura rellenar  empaque de estructura.

·         Vinilo o cinta de enmascarar

·         Balanza o gramera  según el caso.

7.       Procedimiento experimental

Hay que disponer dedos recipientes limpios donde  hacemos la mezcla y un agitador

 La resina está dispuesta en dos componentes uno la resina propiamente dicha y otra el espumante se requiere que se mezclen en cantidades iguales  de cada componente. Luego se mezclan hasta que se torne la mezcla en un color blanquecino para luego depositar en la estructura que se va a rellenar en recipiente adecuado la mezcla empieza a reaccionar cuando crea la reacción exotérmica es decir aumenta temperatura y aumenta volumen hay que tener en cuenta  dejarlo actuara hasta el límite de volumen el cual contrae hasta un 10% del volumen ganado cuando pierde calor en un tiempo de   45minutos. El olor de químico se pierde a medida que se enfría:

.

Fig.

Fig.

Fig. 5

8.       Discusión de resultados.

1. ¿Por qué es necesario el uso  de elementos de proteccion?

2. ¿Cómo se determinan las cantidades de material  a mezclar y el porcentaje de cada componente?

3. ¿la reaaccion  exotérmica de la mezcla nos  indica?

4. ¿los procesos de acabados del material  se efectúan con que procedimientos

INFORME PRUEVA DE CHISPA

LABORATORIO PRUEBA DE CHISPA

PRESENTADO POR:

GERMAN PEREZ

HARRISON PEÑA CEDEÑO

LINA PAOLA SERNA ROJAS

CÉSAR AUGUSTO CONDE ALMARIO

FUNDACION UNIVERSITARIA LOS LIBERTADORES

FACULTAD DE INGENIERIA AERONAUTICA

IX SEMESTRE

4 DE MARZO DEL 2015

BOGOTA D.C.

LABORATORIO PRUEBA DE CHISPA

PRESENTADO POR:

GERMAN PEREZ

HARRISON PEÑA CEDEÑO

LINA PAOLA SERNA ROJAS

CÉSAR AUGUSTO CONDE ALMARIO

INFORME DE LABORATORIO

Presentado al Profesor:

SNEIDER CADENA

FUNDACION UNIVERSITARIA LOS LIBERTADORES

FACULTAD DE INGENIERIA AERONAUTICA

IX SEMESTRE

4 DE MARZO DEL 2015

BOGOTA D.C.

TABLA DE CONTENIDO

INTRODUCCION.. 4

JUSTIFICACION.. 4

OBJETIVOS. 4

MARCO TEORICO.. 5

PROCEDIMIENTO.. 7

CONCLUSIONES. 7

                                                                                                 

INTRODUCCION

La Prueba de chispa es utilizada en determinados casos para identificar
de forma rápida y aproximada el tipo de acero y el porcentaje de carbono que éste posee, existe la prueba de la chispa.

Con ésta se puede tener una buena idea del acero de una determinada pieza,  no  obstante se requiere una relativa experiencia y condiciones adecuadas para la identificación y para dar una interpretación correcta de la chispa producida.

La chispa se produce al empujar una aleación ferrosa contra una muela de esmeril girando a gran velocidad, esta acción arranca partículas del material las cuales son proyectadas tangencialmente por la periferia de la muela. Esto produce un fuerte calentamiento local, las partículas se a tan altas temperaturas que se ponen incandescentes (se queman en el aire), produciéndose rayos luminosos, chispas, explosiones, estrellas, arborescencias luminosas, etc.

Cada tipo de acero produce su serie de chispas características; mediante la observación cuidadosa de éstas pueden identificarse determinados tipos de aceros.

Esta prueba no sustituye al análisis químico, pero permite reconocer la categoría del material y la presencia de ciertos elementos de aleación.

JUSTIFICACION

Al realizar  la prueba de chispa se podrá determinar la naturaleza del material y con un adecuado conocimiento de sus propiedades y calibre podremos determinar observando la distancia y color de la chispa la flexibilidad y dureza del material para tener en cuenta en la utilización de estos materiales en un trabajo determinado.

OBJETIVOS

OBJETIVO  GENERAL:

·          Realizar la prueba de chispa en 3 tipos de alambres (Galvanizado, Acerado y dulce).

OBJETIVOS ESPECIFICOS:

·         Identificar  los diferentes  tipos de alambres  a utilizar en la prueba de chispa de forma  visual. 

·         Identificar los calibres de los alambres a utilizar en la prueba de chispa.

·         Aprender a realizar la prueba de chispa para conocer la forma y color de esta.

MARCO TEORICO

PRUEBA DE CHISPA: La prueba de chispa es un método sencillo para determinar a nivel mundial los principales componentes de una muestra de hierro fundido, acero al carbono o acero aleado. El método también puede proporcionar información sobre el tratamiento térmico al que fue sometida la muestra (tales como el recocido o endurecimiento)

DUREZA: es la oposición que ofrecen los materiales a alteraciones como la penetración, la abrasión, el rayado, la cortadura, las deformaciones permanentes, entre otras. Por ejemplo: la madera puede rayarse con facilidad, esto significa que no tiene mucha dureza, mientras que el vidrio es mucho más difícil de rayar.

De acuerdo a la composición de los alambres estos pueden variar sus propiedades físicas estructurales  y de acuerdo a esto ser utilizadas en los distintos campos de la industria. Por ejemplo el:

Es difícil establecer las propiedades físicas y mecánicas del acero debido a que estas cambian de acuerdo a su composición y los diversos tratamientos térmicos o a los métodos de endurecimiento por acritud, con los que pueden conseguirse aceros con combinaciones de características adecuadas para infinidad de aplicaciones, se pueden citar algunas características genéricas:

Densidad Media: 7850 kg/m3

Comportamiento respecto a la Temperatura: se puede contraer, dilatar o fundir.

Punto de Fusión: depende del tipo de aleación, pero al ser su componente principal el hierro éste anda alrededor de los 1510 ºC. Sin embargo los aceros aleados presentan frecuentemente temperaturas de fusión de alrededor de 1375 ºC.

Punto de Ebullición: alrededor de los 3000 ºC.

Es muy tenaz

Es Dúctil: esta propiedad permite obtener alambres

Es Maleable: es posible deformarlo hasta obtener láminas

Es fácil de mecanizar: para un posterior tratamiento térmico

Fácilmente soldable

Dureza variable según el tipo de elementos de aleación

Templable o endurecible por tratamientos térmicos.

La Corrosión:

Es la mayor desventaja de los aceros, ya que el acero se oxida con suma facilidad incrementando su volumen y provocando grietas superficiales que posibilitan el progreso de la oxidación hasta que se consume la pieza por completo. Tradicionalmente los aceros se han venido protegiendo mediante tratamientos superficiales diversos. Además de con elementos de aleación, prueba de ello son los aceros inoxidables.

Alta Conductividad Térmica y Eléctrica

ALAMBRE GALBANIZADO

Características

·         Capa de galvanizado simple

·         Fabricado en acero norma SAE 1006-1008-1010-1015

·         Posee uniformidad en el diámetro y en el recubrimiento de zinc

Usos

·         Fabricación de mallas y gaviones

·         Cultivos de flores ,hortalizas y frutas

·         Diversas aplicaciones artesanales e industriales

Ventajas y beneficios

·         Resistencia a la corrosión

·         Uniformidad en el diámetro y en el recubrimiento de zinc

·         Diversidad de aplicaciones

ALAMBRE DULCE:

Son alambres hechos de latón o alguna otra aleación de metal. Es un material fácil de encontrar y muy económico. Se consigue en  ferreterías o en cualquier  tienda que ofrezca materiales para la construcción.

ESMERIL:

Es una roca muy dura usada para hacer polvo abrasivo. Está compuesta mayormente del mineral corindón (óxido de aluminio), mezclado con otras variedades como espinelas, hercinita y magnetita y también rutilo (Titania). El esmeril industrial puede contener una variedad de otros minerales y compuestos sintéticos como la magnesia, y sílice. Se usa para hacer piedras de afilar (esmeriladoras) y con ella pulimentar y dar brillo a metales y piedras preciosas, etc. Se clasifican según su potencia, voltaje, amperaje, tipo de conexión: estrella, triángulo. Sus dos funciones principales son: desbastar y pulir. Para ello se utilizan piedras, de diferentes clases, piedras duras para materiales blandos y piedras blandas para materiales duros. Se debe tener en cuenta que la dureza de una piedra tiene estrecha relación con el aglomerante y no con la calidad del grano abrasivo en sí.

PROCEDIMIENTO

La prueba de chispa se realizó en el hangar de la facultad de aeronáutica en compañía del ingeniero SNEIDER CADENA para el cual se utilizó un esmeril, flexómetro, guantes de carnaza, gafas, cinta, overol, los tres tipos de alambre) galvanizado, acerado, dulce) y una tuerca.

·         Se inició tomando fotos del alambre y el tornillo en su estado inicial antes de entrar en contacto con el esmeril.

·         Luego se colocaron los alambres en el esmeril para determinar la distancia y color de la chispa de cada uno de los alambres y piezas

·         Se tomaron fotos a cada tipo de alambre para observar cuidadosamente la distancia de proyección y ángulo de la chispa de salida que generaba al estar en contacto con el esmeril.

Al realizar el ensayo de  chispa pudimos observar el cambio de color y  la forma de la chispa lo que nos permitió  pasar  de lo teórico a lo práctico. Esta prueba nos enseña de una  manera mucho más sencilla como podemos conocer la naturaleza del material

La teoría nos dice que la chispa es más fuertes cuando se trabaja con un acero con un alto contenido de carbono lo que se evidencio cuando se realizó la prueba.

Al observar los materiales  se logró inferir por observación que el tornillo era de acero para útiles no aleado ya que la chispa era de color amarillo paja  y sus rayos eran rectos  con crestas de estrellas muy ramificadas; y al compararlo en la realidad es completamente cierto ya que este  corresponde a las características de el mismo.

Al observar el resorte   en la prueba de chispa determinamos que su material era  rojo oscuro  el cual es para una fundición gris; sus chispas  tienen pequeñas estrellas o poco bifurcadas.

A la hora de confrontarlo con la realidad  es congruente ya que el resorte que utilizamos era de  cromo-silicio  y el resultado en la prueba fue una fundición gris; esta fundición gris según la teoría nos dice que es una aleación ferrosa la cual  contiene por lo  general más de 2% de carbono y más de 1% de silicio, además de manganeso, fósforo y azufre

Al realizar la prueba con el alambre acerado  observamos  un color rojo amarillento y con rayos rectos con estrellas pequeñas y grandes  lo que nos quiere decir que es un acero de construcción no aleado.

Para el alambre dulce se determinó que era un acero rápido al tungsteno por que los rayos de la chispa  eran interrumpidos  y el color era rojo oscuro.

Y por último el alambre galvanizado  determinamos que era una fundición gris por el color de la chispa el cual es como rojiza  y las estrellas no eran de gran tamaño si no por lo contrario eran muy pequeñas.

TOTNILLO DE ACERO

       

RESORTE

 

ALAMBRE ACERADO

ALAMBRE DULCE

 

ALAMBRE GALVANIZADO

 

MATERIALES

·         Alambre acerado calibre

·         Alambre galvanizado calibre

·         Alambre dulce calibre

·         Tornillo acero Diámetro

·         Resorte acero longitud

CONCLUSIONES

En primera medida pudimos determinar la naturaleza del material mediante el contacto de la pieza del elemento con el esmeril, obteniendo así diferentes colores según el material y diferente chispa.

Podemos concluir que un alto porcentaje de carbono en el material nos producirá una chispa mucho más brillante y larga medida desde el punto de contacto con el esmeril, de esta manera determinamos la longitud máxima que alcanza la chispa generada por cada uno de los materiales sometidos al esmeril siendo el tornillo el elemento con mayor longitud de chispa.

·         Identificar  los diferentes  tipos de alambres  a utilizar en la prueba de chispa de forma  visual. 

·         Identificar los calibres de los alambres a utilizar en la prueba de chispa.

·         Aprender a realizar la prueba de chispa para conocer la forma y color de esta.

Mediante la longitud de la chispa generada por cada material utilizado pudimos realizar una comparación entre sus diferentes propiedades físicas.

BIBLIOGRAFIA

·         www.cameinsac.com

·         www.infoacero.cl/acero/que_es.htm

·         hse.com.co/devphp/infhse

·         www.arqhys.com/arquitectura/elacero-clasificacion.html

·         www.cyesa.com/uploads/p_cables.pdf

·         www.cablecentrosac.com/cables.htm