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Orientación Universidad
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Taller materiales y procesos, Ejercicios de Materiales

Taller materiales y procesos, polimeros, ceramicos

Tipo: Ejercicios

2017/2018

Subido el 20/09/2021

valentina-lnpez-maldonado
valentina-lnpez-maldonado 🇨🇴

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Universidad Autónoma de Occidente
Materiales y Procesos 1.
Profesor: Ing. Leoníd Ipaz
Taller 3.
CERÁMICOS Y POLÍMEROS
1- Defina el término “polimero”
2- Describa los diferentes tipos de clasificaciones de los polímeros, de acuerdo a su
forma de obtención, origen y respuesta termo-mecánica.
3- Que son los materiales cerámicos y cuáles son sus principales características en
cuanto a estructura y propiedades mecánicas?
4- ¿Cuál es la influencia de la porosidad sobre las propiedades mecánicas en un
material cerámico?
5- El módulo de elasticidad para la espinela (MgAl2O4) que tiene el 5% de
porosidad volumétrica es 240 GPa. (utilizar los valores en porcentaje: 5%=0.05;
15%=0.15)
(a) Calcule el módulo de elasticidad para el material no poroso.
(b) Calcule el módulo de elasticidad para una porosidad del 15%.
6- Se realiza una prueba de flexión en 3 puntos a una espinela MgAl2O4 (el mismo
material del punto anterior) que tiene una sección transversal rectangular de
altura d=3.8 mm, y ancho b= 9mm; la distancia entre los puntos de apoyo es de
25 mm.
Calcule la resistencia a la flexión si la carga a la fractura es de 350N.
El punto de máxima deflexión ∆y ocurre en el centro de la muestra y está
descrita por
Donde E es el módulo de elasticidad e I es el momento de inercia de la sección
transversal. Calcule ∆y a una carga de 310 N.
R// σfl=101 MPa ; ∆y=9.4x10-3 mm
PROCESAMIENTO DE POLÍMEROS
7. Sabiendo que el flujo total en un extrusor es igual a la diferencia entre el flujo de
polímero y la contrapresión, encuentre a) la ecuación para el flujo máximo, b) la
ecuación para la presión máxima que haga que el flujo total sea cero.
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Universidad Autónoma de Occidente Materiales y Procesos 1. Profesor: Ing. Leoníd Ipaz Taller 3. CERÁMICOS Y POLÍMEROS 1- Defina el término “polimero” 2- Describa los diferentes tipos de clasificaciones de los polímeros, de acuerdo a su forma de obtención, origen y respuesta termo-mecánica. 3- Que son los materiales cerámicos y cuáles son sus principales características en cuanto a estructura y propiedades mecánicas? 4- ¿Cuál es la influencia de la porosidad sobre las propiedades mecánicas en un material cerámico? 5- El módulo de elasticidad para la espinela (MgAl 2 O 4 ) que tiene el 5% de porosidad volumétrica es 240 GPa. (utilizar los valores en porcentaje: 5%=0.05; 15%=0.15) (a) Calcule el módulo de elasticidad para el material no poroso. (b) Calcule el módulo de elasticidad para una porosidad del 15%. 6- Se realiza una prueba de flexión en 3 puntos a una espinela MgAl 2 O 4 (el mismo material del punto anterior) que tiene una sección transversal rectangular de altura d=3.8 mm, y ancho b= 9mm; la distancia entre los puntos de apoyo es de 25 mm. Calcule la resistencia a la flexión si la carga a la fractura es de 350N. El punto de máxima deflexión ∆y ocurre en el centro de la muestra y está descrita por Donde E es el módulo de elasticidad e I es el momento de inercia de la sección transversal. Calcule ∆y a una carga de 310 N. R// σfl=101 MPa ; ∆y=9.4x10-3^ mm PROCESAMIENTO DE POLÍMEROS

  1. Sabiendo que el flujo total en un extrusor es igual a la diferencia entre el flujo de polímero y la contrapresión, encuentre a) la ecuación para el flujo máximo, b) la ecuación para la presión máxima que haga que el flujo total sea cero.
  1. Un cilindro extrusor tiene un diámetro D = 3pulg, L = 75 pulg, N = 1rev/seg, dc = 0. pulg y A = 20°. El plástico fundido tiene una viscosidad de corte = 150x10- lb-seg/pulg^2. Determine a) Qmax y pmax , b) el factor de forma Ks para una abertura de dado circular en la cual Dd = 0.25pulg y Ld = 1pulg, c) los valores de Qx y p en el punto de operación.
  2. Un extrusor tiene un diámetro de 127 mm y una longitud de 3 m. El tornillo extrusor gira a 1 rev/s, tiene una profundidad del canal canal 8 mm y el ángulo de la hélice es de 18°. El plástico fundido tiene una viscosidad de 100 Pa-s. Encuentre a) la característica del extrusor y b) la característica del troquel sabiendo que el valor de Q en el punto de operación es 8.5x10-5 m^3 /s. Recuerde que: y2-y1=m(x2-x1). Sugerencia: pase todas las unidades a metros.
  3. Un extrusor tiene un diámetro de 5.0 in y una razón de longitud a diámetro de 26. El barril calienta el polipropileno a 450 °F, lo que da una viscosidad al líquido fundido de 0.0025 lb-s/in^2. La separación de las cuerdas del tonillo es de 4.2 in, y la profundidad del canal es de 0.15 in. Durante la operación, el tornillo gira a 50 rev/min, y se genera una presión piezométrica de 450 lb/in^2. a) Cual es el flujo de polímero en el extrusor, b) cual es el valor del flujo a contrapresión, y c) Cuál es el flujo total del polipropileno en el extrusor? Respuesta: a) 231.3 in^3 /min, b) 24.6 in^3 /min, c) Qx=206.7 in^3 /min
  • Describa un ciclo de proceso de inyección
  • Cuáles son los defectos principales en el proceso de inyección?
  • Cuáles son las partes principales de una maquina de inyección?
  • Cuál es el efecto de la contracción del polímero dentro del procesos de inyección y como se puede corregir? MATERIALES COMPUESTOS
    • ¿Qué es un material compuesto y cuantas clases de materiales compuestos existen? Dar un ejemplo de cada uno.
    • ¿Cuál es la importancia de la interface en los materiales compuestos?
    • ¿Qué es la regla de mezclas?
    • ¿Nombre algunas fibras que pueden ser utilizadas como reforzamiento en materiales compuestos?
    • ¿Cuáles con los principales parámetros que afectan la interacción fibra-matriz?
    • Nombre algunos ejemplos de materiales compuestos fibro-reforzados.