Glosario de términos
TERMINOLOGÍA DE LOS MATERIALES PLÁSTICOS
- Termoplástico. Material plástico capaz de moldearse repetidamente mediante temperatura, fundiendo al calentar y endureciendo al enfriarse, sin pérdida aparente de propiedades. Ejemplos: el polietileno, el polipropileno, ABS, PET.
- Termoestable. Material plástico moldeable por temperatura una única vez sin pérdida de propiedades. Durante su fabricación se opera una reacción química irreversible que les impide cambiar de forma. Ejemplos: resinas epoxi, poliuretanos, siliconas.
- Elastómero. Material plástico que muestra un comportamiento elástico pudiendo deformarse fácilmente sin que se rompan sus enlaces o se modifique su estructura. Se deforma al ser sometidos a un esfuerzo y recupera su forma al eliminar el esfuerzo. Están disponibles en versiones termoestables y termoplásticos. Ejemplos: el caucho, la silicona, TPE, TPU.
- Monómero. Molécula que, unida a otras mediante enlaces químicos, forma macromoléculas llamadas polímeros. Ejemplos de monómeros serían el etileno el que se obtiene polietileno, el propileno del que se obtiene polipropileno, o benceno, estireno, fenol etc.
- Homopolímero. Polímero derivado de un solo monómero.
- Copolímero. Polímero derivado de más de un monómero.
- Compound. Compuesto plástico formulado. Nueva materia prima que está formada por una o varias matrices plásticas, aditivos, cargas minerales, estabilizantes, y color.
- Aditivos. Sustancias agregadas a los plásticos para modificar sus propiedades y comportamiento.
- Masterbatch. Es una mezcla concentrada de pigmentos, aditivos o cargas, dispersos dentro de un polímero base que se presenta en formato de granza.
- Pellets. Gránulos de plástico con tamaño regular, de forma esférica o cilíndrica, que constituyen la presentación comercial del material.
- Granza. Definición con la que se describe un conjunto de pellets plásticos.
- Material virgen. Material que no ha sido sometido a otro uso o transformación que la requerida para su fabricación.
- Material reprocesado. Material obtenido por el propio fabricante en sus instalaciones y proveniente de los recortes e inicios de producción.
- Material reciclado seleccionado. Material obtenido de la recuperación de desechos plásticos en procesos industriales de otras compañías. Este material proviene de materias primas vírgenes, está identificado y no contiene mezcla de otros materiales
- Material reciclado. Material obtenido de la recuperación de desechos plásticos procedentes de la gestión de residuos. Suele contener mezcla de diferentes materiales.
- MFI. Índice de fluidez en masa del material, o también denominado viscosidad.
- Para los procesos de extrusión es preciso que la viscosidad sea muy alta, ya que el material debe ser portante al salir del cabezal de extrusión, y mantener esta forma nada más comienza el proceso de refrigeración. Valores estándar son desde 0,1 a 3 gramos/10′
- En los procesos de inyección, cuanto más alto sea el MFI, más fácil es de llenar el molde y menor presión se requerirá. Cuanto más bajo sea, al ser más viscoso, presentará más problemas para llenar el molde, y requería más presión (fuerza) de llenado.
- Temperatura de transición vítrea. Conocida como Tg, es el punto en el que un plástico se vuelve semilíquido. Por encima de ésta, el material está fundido, y antes de ella presenta rigidez.
- Temperatura Vicat. Temperatura a la que una aguja con una sección de 1 mm cuadrado penetra sobre el material una cota de un milímetro bajo la acción de una carga de un kilogramo. El valor obtenido determina la temperatura a la cual un material se reblandece.
TERMINOLOGIAS DE EXTRUSIÓN
- Extrusión. Proceso industrial por el que un material plástico es introducido en una máquina llamada extrusora, que cuenta con una camisa también denominada barril dotada de resistencias normalmente eléctricas, y en cuyo interior hay un husillo. La potencia térmica aportada por las resistencias y la fricción ejercida por el husillo provocan que el material se funda. El husillo empuja el material hacia la boquilla de salida que está conectada a un cabezal de extrusión que da forma al producto a fabricar. Por esta técnica se fabrican tuberías, perfiles, láminas etc.
- Coextrusión. Proceso industrial por el cual diversas extrusoras funcionando al unísono, alimentan de diversas materias primas (normalmente compatibles entre sí) un cabezal en el que se unen formando el producto.
- Línea de extrusión. Conjunto de máquinas necesarias para poder fabricar un producto extruído.
- Extrusión monocapa. Elemento (tubo, perfil, film ) cuya estructura está formado por un único material.
- Extrusión multicapa. Elemento (tubo, perfil, film ) cuya estructura está formada por varios materiales, que pueden ser iguales o diferentes, y que pueden tener distintos aditivos o colores, dispuestos en capas concéntricas.
- Cuando los materiales son compatibles entre sí se funden formando un único conjunto sin que se puedan separar las capas.
- Si los materiales no son compatibles, y por tanto no se funden, será necesario generar unas capas con un adhesivo que sirva de elemento de enlace entre capas.
- Husillo. Elemento metálico de geometría helicoidal.
- Configuración del husillo. Los husillos tienen distintas configuraciones de paso, altura de filete, longitud en función de la materia prima a procesar.
- Perfil de temperaturas. Conjunto de valores que se consignan en el sistema de control y gestión para que el material alcance esa temperatura tanto dentro de la extrusoras, en función del punto de proceso en el que esté, alimentación, mezclado y dosificación, y compresión, como en el cabezal de extrusión.
- Hilera. Utillaje que, acoplado al cabezal de extrusión, define el diámetro exterior de una tubería.
- Macho. Utillaje que, acoplado al cabezal de extrusión, define el diámetro interior de una tubería.
- Paso entre macho e hilera. Espacio entre el macho y la hilera que define el espesor de una tubería.
- Concentricidad de las capas. En un tubo multicapa, éstas deben distribuirse de forma homogénea a lo largo de todo el espesor del tubo, haciendo que su eje o punto central sea el mismo para todas ellas.
TERMINOLOGÍAS DE INYECCIÓN.
- Ciclo. Tiempo total que se emplea para obtener una pieza. Se computa desde el tiempo de cierre del molde, el tiempo de inyección del material, el tiempo de refrigeración de la pieza, y su expulsión.
- Colada. Pieza de plástico que se genera entre el punto de entrada de material al molde y la pieza final. Supone un residuo y se reprocesa mediante un molino.
- Expulsión. Proceso por el que unos elementos normalmente mecánicos, empujan el accesorio para que salga de la cavidad del molde.
- Contracción de un accesorio. Disminución de la dimensión nominal debido al proceso de enfriamiento.
- Rechupe. Malformación en la pieza provocada por una mala refrigeración o por no haberse desalojado el aire del molde de forma adecuada.
- Línea de unión o soldadura. Punto en el que se unen los distintos flujos de material dentro del molde.
- Fuerza de cierre. Energía expresada en toneladas que debe soportar el plato móvil para mantener cerrado el molde, y que se calcula en base a la superficie proyectada de la pieza multiplicada por la presión a la que se comprime el material.
- Configuración del husillo. Los husillos tienen distintas configuraciones de paso, altura de filete etc., en función de la materia prima a procesar.
- Recorrido de inyección. Desplazamiento que realiza el husillo actuando como un pistón, para empujar el material fundido que está alojado en la puntera del husillo y que se introduce dentro del molde.
- Perfil de temperaturas. Conjunto de valores que se consignan en el sistema de control y gestión para que el material alcance esa temperatura en función del punto de proceso en el que esté, alimentación, mezclado, dosificación, y/o compresión.
- Rebaba. Exceso de material en la pieza.
- Quemaduras. Si el molde no está dotado de las suficientes salidas de aire, al entrar el plástico comprime el aire a altas presiones y éste se quema marcando la pieza.
- Bi-inyección. Proceso de inyección en el que se introducen dos o más materiales dentro de la misma cavidad del molde.
- Inyección secuencial. En las piezas de grandes dimensiones es necesario el uso de diversos puntos de entrada del material para posibilitar el llenado del molde. Mediante válvulas en cada una de las entradas se van abriendo y cerrando de forma secuencial para facilitar el llenado.
TERMINOLOGíA DE COMPUESTOS TERMOPLÁSTICOS
- Compounding. Proceso industrial que consiste en la mezcla de distintos materiales entre sí, con el fin de obtener un nuevo producto.
- Mezcla. En un compound el proceso de mezclado es la parte más importante, ya que por medio del mismo se debe conseguir que todos los materiales que se van a unir para formar un nuevo producto deben estar distribuidos de forma homogénea.
Tipos de Compound:
- Compound con cargas minerales. Mezcla de un polímero con diferentes cargas minerales como: talco, carbonato, barita, sílice u otros, y cuyo contenido en porcentaje de carga suele estar entre el 20 y el 80 %.
- Compound con fibras. Mezcla de un polímero con diferentes tipos de fibras como: fibras de vidrio, de poliéster, de grafito, cerámicas u otras, y cuyo contenido en porcentaje suele estar entre el 5 y el 40 %.
- Compound con madera. Mezcla de un polímero con diferentes tipos de partículas de madera, y cuyo contenido en porcentaje suele estar entre el 20 y el 75 %.
- Blends. Mezcla de dos o más polímeros entre sí. Cuando un polímero base no tiene las propiedades que necesitamos, éstas se pueden obtener mezclándolo con otro polímero que las aporte. Un ejemplo sería la mezcla de un polímero con un elastómero para que el nuevo polímero mejore sus propiedades al impacto.
- Masterbatch. Mezcla de un polímero base con pigmentos, aditivos, o refuerzos, y cuyo contenido en porcentaje suele estar entre el 40 y el 85%. Existen distintos tipos de masterbatch:
- Masterbatch de color. Se utilizan para dar color a un polímero base. Se suelen dosificar entre un 1 y un 3%.
- Masterbatch de aditivos. Existen de distintos tipos en función de las propiedades que aportan. Antioxidantes, protección ultravioleta, nucleantes, antimicrobianos etc. Se suelen dosificar entre un 0,1 y un 10%.
- Masterbach de cargas, también denominados concentrados. Se utilizan para mezclar con un polímero base. Se suelen dosificar entre un 5 y un 25%.
Extrusoras para procesos de compound.
Existen diferentes tipos:
- Monohusillo, doble husillo
- Tangencial, entrelazada, cónicas y cilíndricas.
- Cada versión aporta una capacidad de mezcla, por ello la elección de un tipo u otro viene determinada por el tipo de compuesto a producir.
Equipos auxiliares para procesos de compound
- Peletizador. Equipo provisto de cuchillas que corta él polímero en formato pelet.
- Bomba de fundido. Permite aportar presión y tener un caudal constante de polímero fundido.
- Bomba de vacío. Permite extraer los gases y volátiles del polímero fundido.
TERMINOLOGIAS DE PROCESOS DE CONTROL DE CALIDAD Y ENSAYOS
- Probeta. Unidad del producto a verificar. Puede tener forma de tubo o de accesorio, o ser extraída de ellos. Las dimensiones y el acondicionamiento está definido en la norma que le es de aplicación.
- Probeta en forma de halterio. Estructura de dimensiones normalizadas que se extrae por mecanizado o troquelado del producto a ensayar.
- Crisol. Recipiente cerámico resistente a altas temperaturas empleado en los test de determinación del contenido de cenizas.
- Determinación del contenido de cenizas. Valor en porcentaje (%) que define el contenido de carga mineral presente en un compuesto termoplástico. Mediante el procedimiento definido en la norma UNE EN ISO 351, se quema la parte plástica del compuesto hasta que únicamente quede la carga mineral.
- OIT Tiempo de inducción a la oxidación. Parámetro que define la resistencia de un plástico a las temperaturas antes de degradarse. La norma UNE EN ISO 11357 define las condiciones de ensayo.
- MFI, Índice de fluidez en masa de un material. Parámetro que define la resistencia que ejerce un plástico al fluir bajo unas determinadas condiciones de temperatura y presión. Se expresa en términos de masa extruido en un intervalo de tiempo, por ejemplo 3 gramos en 10 minutos. En la norma UNE EN ISO 1133 se definen las condiciones de ensayo. Para algunos plásticos, se utiliza el término viscosidad.
- Fluencia de un material. Valor que determina el punto de transición de la deformación elástica a la deformación plástica. En un termoplástico es visible en forma de hombro en la gráfica obtenida al someterlo a un ensayo de esfuerzo-deformación.
TERMINOLOGÍA DE LOS SISTEMAS DE TUBERÍAS PLÁSTICOS
- Curvas de regresión. Tablas que contienen los valores de presión hidrostática que resisten las tuberías plásticas después de ser sometidas a ensayos con unas condiciones de temperatura y tiempo determinados.
- Presión de reventado. Valor de presión en bares a la cual una probeta rompe o fisura. El ensayo se realiza mediante una rampa creciente desde 0 a 100 bares, con un tiempo de ensayo de 1 minuto.
- Coeficiente de diseño C (coeficiente global de diseño o factor de seguridad). Valor superior a uno que tiene en cuenta las condiciones de servicio del sistema de tubería representando el límite mínimo de sus prestaciones. Dicho coeficiente garantiza que el sistema ha sido probado a valores mayores que los empleados en obra. Una tubería diseñada para trabajar a 10 bares y con un coeficiente de 1,25 es probada a 10×1,25= 12,5 bares.
- Resistencia Mínima Requerida, MRS. Valor que señala la resistencia mínima a la presión del sistema de tuberías a 20ºC y 50 años de uso. Por ejemplo, un material cuyo MRS sea 10, garantiza un uso continuado a 10 bares, con un líquido a 20ºC y durante un periodo de 50 años de uso sin fallo.
- Esfuerzo de diseño, Od. Esfuerzo admisible, expresado en megapascales (MPa) para una determinada aplicación o condición de servicio. Matemáticamente se calcula como el cociente entre la resistencia mínima requerida (MRS) y el coeficiente de diseño (C).
- Relación de Dimensiones Normalizada, SDR. Designación numérica que caracteriza dimensionalmente un sistema de tuberías. Se obtiene de la división del diámetro nominal exterior y el espesor de la tubería;
- SDR= DN/e DN diámetro nominal, e espesor de pared.
- Ejemplos. Tubos polietileno de 110 mm. Espesor 10 y 6,6 mm.
- 110/10= SDR 11. 110/6,6= SDR 17
- En tubos de polietileno y polipropileno existen unos SDR estándar,
- SDR 5, 6, 7.4, 9, 11, 13.6, 17, 17.6, 21, 26, 33, 41 y 51
- Serie, S. Indicación dimensional que caracteriza los sistemas de tuberías en función de su diámetro y espesor. El cálculo se puede realizar con cualquiera de las 2 siguientes ecuaciones:
- S = (DN – e)/(2xe) DN diámetro nominal, e espesor de pared.
- Ejemplo. Tubos de Polietileno de 110 mm. Espesor 10 mm.
- (110-10)/2×10)= Serie 5
- S=(SDR-1)/2
- Ejemplos. Tubos Polietileno de 110 mm. Espesor 10 mm SDR 11 y 6,6 mm SDR 17.
- (11-1)/2= Serie 5. (17-1)/2= serie 8
- En tubos de polietileno y polipropileno existen unas series S estándar.
- S 2, 2.5, 3.2, 4, 5, 6.3, 8, 8.3, 10, 12.5, 16, 20, 25.
- El SDR y las serie S tienen una equivalencia entre sí, por ello un;
- SDR 6 equivale a una serie S 2,5.
- SDR 7,4 equivale a una Serie 3,2
- SDR 9 equivale a una Serie S 4.
- SDR 11 equivale a una Serie S 5
- SDR 17 equivale a una Serie S 8.
- SN o Rigidez anular. Parámetro que define la resistencia al aplastamiento de un tubo o accesorios, medido según las condiciones definidas en la norma UNE EN ISO 9969. Se aplica a los tubos de evacuación y saneamiento.
- Resistencia al impacto H 50. Parámetro que define la altura a la que una masa provoca el fallo del 50% de las probetas. La norma UNE EN 1411 define los parámetros y condiciones de ensayo.
- Presión nominal, PN. Designación numérica que hace referencia a la resistencia medida en bares de los sistemas de tuberías. Normalmente este valor está referido a la máxima presión de trabajo a una temperatura base de 20 ºC y para un periodo de 50 años.
- Presión de ensayo. Presión aplicada internamente a los sistemas de tuberías según las exigencias del método de ensayo UNE EN 1167 y la normativa relativa a cada material y aplicación
- Presión de Funcionamiento Admisible (PFA). Presión hidrostática máxima que un componente es capaz de soportar de modo continuo en servicio.
- Presión máxima de operación (MOP). Presión efectiva máxima del fluido en un sistema de tuberías, expresado en bares, que se permite en funcionamiento continúo. Matemáticamente se calcula como
- [MOP]=20[MRS] / c x ([SDR] – 1)
- Ejemplo. Un tubo de Polietileno PE 100 SDR 11 cuyo MRS es 10 y el coeficiente de seguridad 1,25
- 20 x 10 / 1,25 x (11 – 1) = 200 / 1.25 x 10 = 200 / 12.5 = 16 bar de MOP
- Temperatura de diseño, Td. Temperatura o confinación de temperaturas del líquido para el cual ha sido diseñado el sistema.
- Temperatura máxima de diseño T max. Temperatura más elevada que se exige en un periodo de tiempo determinado.
- Códigos de aplicación en sistemas de evacuación y saneamiento:
- Se designa código “B” si el sistema es de aplicación en el interior del edificio y exteriormente fijado al muro.
- Se designa con “D” si el sistema es de aplicación por debajo y a un metro del edificio enterrados bajo el suelo.
- Se designa con “BD” cuando el área de aplicación del sistema cubre ambas aplicaciones.
- Diámetro nominal, DN/OD. Dimensión exterior nominal del tubo o accesorio, generalmente expresada en milímetros (mm).