CÓDIGO DE LA MATERIA: HORAS DE TRABAJO CONDUCIDO: HORAS DE TRABAJO INDEPENDIENTE: NIVEL DE FORMACIÓN: TIPO DE CURSO: OBJETIVO GENERAL:

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1 NOMBRE DE LA MATERIA: CÓDIGO DE LA MATERIA: DEPARTAMENTO: HORAS DE TRABAJO CONDUCIDO: HORAS DE TRABAJO INDEPENDIENTE: TOTAL DE HORAS: NÚMERO DE CRÉDITOS: NIVEL DE FORMACIÓN: TIPO DE CURSO: PRERREQUISITOS: Procesamiento de polímeros. F0182 Ingeniería química. 64 horas 64 horas 128 horas 8 créditos Posgrado Curso Ninguno OBJETIVO GENERAL: Capacitar al alumno en la metodología que permite el establecimiento de las ecuaciones que relacionan cuantitativamente las variables operativas de los principales sistemas de procesamiento de polímeros; esta capacitación deberá permitirle al estudiante proponer recomendaciones operativas científicamente fundamentadas, aplicables a sistemas industriales actualmente en operación. OBJETIVOS ESPECIFICOS: 1.- Introducir al alumno en las técnicas de procesamiento de los materiales poliméricos, describiendo cualitativamente cada uno de los principales tipos de procesos que a este respecto se encuentran actualmente en operación. 2.- Capacitar al alumno al respecto de las propiedades de flujo de los polímeros más comunes, enfatizando en la descripción de las medidas reológicas que permiten caracterizar a un material y en la interpretación de sus valores; ello deberá permitirle al estudiante hacer una evaluación cualitativa apriori, tanto de las posibles dificultades durante el procesado de un material mediante una metodología en especial, como de las propiedades que se pueden obtener en el producto terminado. 3.- Capacitar al alumno en el establecimiento de las relaciones que permiten la estimación cuantitativa del comportamiento reológico de los fundidos poliméricos en los casos siguientes: 1) Flujo bajo presión a través de ductos de sección transversal simple. 2) Flujo de arrastre a través de canales de sección transversal simple. Se enfatizará en las geometrías que se encuentran comúnmente presentes en los diferentes tipos de procesamiento de polímeros. 4.- Capacitar al alumno al respecto de los principales criterios generales que permiten realizar una adecuada elección de la metodología de procesamiento para un material dado, enfatizando en la influencia que en dicha elección tienen las propiedades del material y las características deseadas en el producto final; cada criterio deberá fundamentarse, al menos semicuantitativamente, en los conocimientos previamente adquiridos. 5.- Capacitar al alumno en la metodología que permite el establecimiento de las ecuaciones que relacionan cuantitativamente las variables operativas en cada uno de los

2 tipos de procesamiento siguientes: 1) extrusión, 2) inyección, 3) soplado, 4) compresión, 5) transferencia, 6) termoformado, 7) calandrado, 8) moldeo rotacional, 9) fibras, 10) recubrimiento de películas. Esta capacitación le deberá permitir al alumno emitir recomendaciones al respecto de posibles modificaciones en las variables operativas de un proceso dado, encaminándose tanto a la solución de problemas hipotéticos, como al mejoramiento y optimización del proceso. 6.- Capacitar al alumno en el análisis de situaciones reales referentes al procesamiento de polímeros; se propondrán al estudiante artículos científicos seleccionados, los cuales analizará en base a los conocimientos adquiridos. 7.- Propiciar la formación de un vínculo directo entre la universidad y las industrias del ramo plástico, para así poder enfrentar a los nuevos profesionales del procesamiento de polímeros egresados del posgrado de Ingeniería Química con problemas reales, con el fin de que éstos apliquen los conocimientos adquiridos. CONTENIDO TEMATICO UNIDAD 1. INTRODUCCION (8 hrs.) 1.1. Generalidades al respecto de las técnicas de procesamiento de los materiales poliméricos Propiedades reológicas de los fundidos poliméricos Flujo de fundidos poliméricos a través de líneas de conducción con geometrías simples Flujo bajo presión Flujo de arrastre Selección de una metodología de procesamiento adecuada al material y al producto final deseado. UNIDAD 2. EXTRUSION (12 hrs.) 2.1. Introducción a la tecnología de la extrusión Extrusores de husillo simple Extrusores de doble husillo Extrusores corrotatorios Extrusores contrarotatorios Coextrusión (láminas y películas multicapas) 2.4. Generalidades para la operación de extrusores Características del material e inestabilidades en extrusión Tópicos selectos en extrusión. UNIDAD 3. INYECCION (14 hrs.) 3.1. Introducción a la tecnología de la inyección Moldes y ductos en sistemas de inyección Diseño geométrico de los sistemas de llenado Sistemas de enfriamiento.

3 Generalidades al respecto del diseño mecánico y construcción Moldeo por inyección de termoplásticos Moldeo por inyección de termofijos Corrección de fallas durante el moldeado Introducción al moldeo por inyección reactiva Moldeo por inyección reactiva de poliuretanos Moldeo por inyección reactiva en sistemas que no incluyen uretanos Tópicos selectos en inyección. UNIDAD 4. SOPLADO (5 hrs.) 4.1. Introducción a la tecnología del moldeo por soplado Moldeo por inyección-soplado Moldeo por extrusión-soplado 4.4. Introducción a la tecnología del soplado de películas tubulares Soplado de películas tubulares Aplicaciones del moldeo por soplado. UNIDAD 5. COMPRESION (3 hrs.) 5.1. Introducción a la tecnología del moldeo por compresión Moldeo por compresión 5.3. Desarrollos actuales en moldeo por compresión. UNIDAD 6. MOLDEO POR TRANSFERENCIA (3 hrs.) 6.1. Introducción a la tecnología del moldeo por transferencia 6.2. Moldeo por transferencia de termoplásticos 6.3. Moldeo por transferencia de termofijos Aplicaciones del moldeo por transferencia UNIDAD 7. TERMOFORMADO (3 hrs.) 7.1. Introducción a la tecnología del termoformado Esfuerzos y orientación en el material Aplicaciones del termoformado. UNIDAD 8. CALANDRADO (3 hrs.) 8.1. Introducción a la tecnología del calandrado El modelo newtoniano del calandrado El modelo de la ley de la potencia en calandrado Esfuerzos normales y viscoelasticidad en calandrado Aplicaciones del calandrado. UNIDAD 9. MOLDEO ROTACIONAL (4 hrs.) 9.1. Introducción al la tecnología del moldeo rotacional Moldeo en hueco con PVC Polímeros en polvo.

4 9.4. Comparación entre el moldeo rotacional y moldeo por inyección Aplicaciones del moldeo rotacional Tópicos selectos en moldeo rotacional. UNIDAD 10. FIBRAS (5 hrs.) Introducción a la tecnología de la producción de fibras Estiramiento de fundido newtoniano isotérmico para la formación de fibras Estiramiento de fundido isotérmico que cumple la ley de la potencia para la formación de fibras Estiramiento de fundido viscoelástico para la formación de fibras Formación de fibras compuestas in situ Introducción a la formación de fibras compuestas in situ Revisión de los fenómenos que ocurren durante la formación de las fibras compuestas in situ Formación de fibras compuestas a partir de mezclas extruídas Estiramiento uniaxial de mezclas poliméricas Tópicos selectos en tecnología de formación de fibras. UNIDAD 11. RECUBRIMIENTOS (4 hrs.) Recubrimientos con rodillos Recubrimientos con cuchillas Recubrimientos libres Tópicos selectos en tecnología de recubrimientos plásticos. MODALIDADES DEL PROCESO ENSEÑANZA APRENDIZAJE La metodología utilizada para el proceso de enseñanza-aprendizaje de un subtema dado se puede, por lo general, resumir de la manera siguiente: 1) Exposición de los conceptos teóricos involucrados en el tipo de procesado a estudiar, incluyendo los algoritmos matemáticos fundamentales requeridos para su estudio; para el cumplimiento del objetivo anterior se utilizarán como recursos didácticos, primeramente la proyección de acetatos y, cuando sea necesario, el pizarrón y el gis. 2) Explicación verbal tendiente a resaltar la interrelación entre los algoritmos recientemente expuestos y los previamente estudiados. 3) Otorgamiento al alumno de la información extractada; en forma de apunte escrito. 4) Desarrollo de una sesión pregunta-respuesta encaminada a garantizar el máximo aprendizaje de los conceptos involucrados. Es importante resaltar que las preguntas estarán encaminadas a la solución de problemas específicos, en la medida de lo posible ajustados a la realidad; se consideran secundarias las preguntas que no involucren ejercitar el pensamiento hacia la solución de situaciones específicas. 5) Realización de algunos problemas tipo en clase.

5 6) Proponer una tarea obligatoria conteniendo problemas relacionados con el tema. Se buscará presentar los problemas de forma diferente a la de los resueltos en clase, ello pretende evitar el encasillamiento mental del alumno; se preferirán aquellos problemas que involucren búsquedas de datos bibliográficos y que requieran conocimientos auxiliares, tales como las matemáticas y la programación en computadora. Se cuidará que la infraestructura necesaria esté al alcance del alumno. 7) Otorgamiento al alumno de la solución de la tarea; presentada de forma clara, explícita y concisa. CAMPO DE APLICACION PROFESIONAL: Una buena parte de los productos poliméricos requiere de una etapa de procesamiento previa a la obtención del producto terminado, de esta forma, sería deseable que la mayoría de las empresas del ramo plástico tuvieran personal con conocimiento científico al respecto del procesado de polímeros. Es evidente que un buen número de las deficiencias que presentan este tipo de industrias, principalmente las nacionales, podrían ser evitados mediante la capacitación científica del personal involucrado, la cual pudiese complementar, e incluso sustituir, a la capacitación empírica que desgraciadamente prevalece en no pocas industrias del ramo. La situación anterior evidencia la importancia de que los posgrados (Maestría y Doctorado) en Ingeniería Química contemplen en su currícula el estudio teórico del procesamiento de polímeros. CONOCIMIENTOS, APTITUDES, ACTITUDES, VALORES, CAPACIDADES Y HABILIDADES QUE EL ALUMNO ADQUIRIRA: El alumno al terminar este curso habrá adquirido: - Conocimientos científicos al respecto de las técnicas de procesado de polímeros actualmente operando en el mundo. - Aptitudes para la solución de problemas reales relacionados con el procesado de polímeros. - Actitudes que le permitan la adquisición de información bibliográfica, la utilización de herramientas matemáticas y de cómputo en la solución de problemas relacionados con el procesamiento de polímeros, pero, sobre todo, actitudes que le permitan ordenamiento metodológico de la información disponible encaminado a la solución de un problema específico. - Valores de responsabilidad y cumplimiento del deber en los plazos establecidos. - Capacidad para actuar concreta y expeditamente ante problemas concretos. - Habilidad para la resolver problemas concretos sobre bases científicamente fundadas.

6 MODALIDADES DE EVALUACION: Dos exámenes parciales: 60 % 12 tareas de unidad 24 % Dos tareas para examen 8 % Otros (análisis de artículos, etc.) 8 % 100 % BIBLIOGRAFIA: 1.- D. H. Morton-Jones, Procesamiento de Plásticos. Inyección, moldeo, hule, PVC, Limusa, 1993, México D. F. 2.- M. J. Fohes, P. S. Hope, Polymer Blends and Alloys, Blackie Academic & Professional Chapman Hall, 1993, London. 3.- L. F. Ramos-de Valle, Principos Básicos de extrusión de plásticos, Limusa, 1993, México D. F. 4.- J. F. Chabot Jr.,The Development of Plastics Processing Machinery and Methods., John Wiley & Sons Inc., 1992, New York. 5.- N. G. McCrom, C. P. Buckley, C. B. Bucknall, Principles of Polymer Enginnering, Oxford University Press, 1988, New York. 6.- J. E. Kresta, Reaction Inyection Molding, ACS Symp. Series No. 270, American Chemical Society, 1985, Washington D. C. 7.- Menges-Mohren, Moldes para Inyección de plásticos, Calypso S. A., 1983, México D. F. 8.- F. G. Martinelli,Twin-Screw Extruders a Basic Understanding, Van Nostrand Reinhold Company, 1983, New York. 9.- J. M. Dealy, Rheometers for molten. Plastics Practical Guide and Property Measurement, Van Nostrand Reinhold Company, 1982, New York F. N. Cogswell, Polymer Melt Reology. A guide for Industrial Practice, John Wiley & Sons, 1981, New York S. Middleman, Fundamentals of Polymer Processing, McGraw-Hill Company, 1977, New York I. I. Rubin, Injection Molding. Theory and Practice, John Wiley & Sons, 1972, New York. PERFIL ACADÉMICO SUGERIDO PARA EL DOCENTE Doctor en Ciencias en Ingeniería Química, en Física, en Fisicoquímica o en Ciencias en Química