Ejercicios: Técnicas de fabricación

Relaciona cada técnica industrial con su producto típico y justifica una de las parejas: (a) extrusión: tubos y perfiles; (b) soplado: botellas y garrafas; (c) inyección: carcasas y piezas de juego precisas; (d) conformado al vacío: bandejas y blísters.

Explica la extrusión con el símil de la churrera o del tubo de pasta de dientes: qué sale al empujar el material fundido a través de una boquilla con forma y por qué los productos de la extrusión son siempre «largos y del mismo perfil».

La figura muestra los cuatro pasos del soplado de una botella, pero el tercero está tapado.

Deduce qué ocurre en el paso tapado observando el cambio de la pieza entre el segundo y el cuarto panel, explica qué papel juega el aire a presión y por qué el interior del molde tiene exactamente la forma de la botella.

Explica en qué consiste la inyección de plástico (fundir el material e introducirlo a presión en un molde cerrado) y razona por qué es la técnica elegida para fabricar millones de piezas iguales y precisas, aunque el molde sea muy caro.

Describe el conformado al vacío con la bandeja de unas magdalenas: qué le pasa a la lámina de plástico al calentarla, qué hace el molde y qué papel juega el aire aspirado. ¿Por qué las esquinas de la bandeja quedan más finas?

Relaciona cada herramienta de taller con su tarea y explica una de ellas: (a) sierra de costilla: cortar recto; (b) taladro: hacer agujeros; (c) lima: desbastar y suavizar bordes; (d) sargento o prensa: sujetar mientras se pega. ¿Qué herramienta usarías primero al hacer una caja?

Escribe tres normas de seguridad para taladrar plástico en el taller (proteger los ojos, sujetar la pieza con una prensa, mantener dedos y pelo alejados de la broca) y explica el accidente que evita cada una.

Después de cortar metacrilato con la sierra, el borde queda con rebabas y aristas. Explica para qué se lima después de cortar, qué diferencia hay entre limar y lijar y en qué orden las usarías para dejar un borde suave y transparente.

Elige la técnica adecuada para cada encargo y justifícala pensando en la forma de la pieza y en la cantidad: (a) diez mil botellas de medio litro; (b) cincuenta bandejas para una maqueta; (c) tubos de riego de seis metros; (d) cien mil carcasas de mando a distancia.

La figura muestra el esquema de la inyección: la granza cae de la tolva y recorre una zona tapada antes de llenar el molde.

Explica qué le ocurre al plástico en la zona tapada (se funde y se empuja a presión hacia el molde), por qué el molde debe ser muy resistente y qué ventaja aporta fabricar así millones de piezas iguales.

Ordena los pasos para construir una caja de metacrilato en el taller y justifica por qué el limado va antes del pegado: unir las caras con adhesivo, medir y marcar sobre la lámina, cortar con la sierra, taladrar los agujeros previstos, limar los bordes, repasar el acabado.

La extrusión produce piezas «continuas» (se cortan a la longitud deseada) y la inyección, piezas «cerradas» con forma completa. Explica qué limitación tiene cada técnica y por qué no puedes hacer una botella por extrusión ni un perfil de seis metros por inyección.

Un taller quiere fabricar solo tres prototipos de una carcasa. Razona por qué la inyección no es viable (el molde cuesta miles de euros) y compara dos alternativas más sensatas para tan pocas unidades: impresión 3D o conformado al vacío sobre un molde sencillo.

Compara tres formas de unir piezas de plástico en el taller: adhesivo de contacto, cianocrilato y tornillos con tuerca. Indica una situación en la que elegirías cada una y explica cuándo interesa que la unión se pueda desmontar.

Al taladrar plástico a mucha velocidad, la broca a veces derrite el material y el agujero sale deformado. Explica por qué ocurre (la fricción calienta un material que se ablanda con el calor) y dos medidas para evitarlo: velocidad baja y retirar la viruta a menudo.

El esquema relaciona cuatro técnicas con sus productos, pero falta uno.

Indica qué producto falta en la fila del soplado, explica por qué esa técnica es la adecuada para él (pieza hueca de pared fina) y describe con tus palabras cómo se obtiene.

Una fábrica recibe dos encargos: quinientas mil pajitas y quinientos mil tapones de botella. Asigna a cada uno su técnica (extrusión o inyección) y justifícala analizando la forma de cada producto: perfil constante y hueco frente a pieza cerrada con rosca.

Diseña el proceso completo de taller para fabricar un soporte de móvil con una lámina de metacrilato: lista las fases en orden, la herramienta de cada una, el riesgo principal y la medida de seguridad correspondiente, formando una tabla de proceso.

Una empresa quiere fabricar mil bandejas más sostenibles. Compara usar una lámina gruesa o una fina (material, energía del conformado, resistencia) y añade dos medidas de fabricación sostenible: aprovechar los recortes y usar material reciclado. Propón un equilibrio y defiéndelo.

Analiza un blíster de pilas «imposible de abrir»: qué técnica formó la burbuja transparente, cómo se unió al cartón (termosellado), qué problemas genera (cortes, tijeras, frustración, mezcla de materiales al reciclar) y cómo lo rediseñarías pensando en las personas y en el residuo.

De una lámina de $1\ \text{m}$ por $2\ \text{m}$ quieres sacar el máximo de piezas de $20\ \text{cm}$ por $25\ \text{cm}$. Calcula cuántas salen colocándolas en cuadrícula (convierte primero las unidades), dibuja el esquema del corte y explica por qué en la industria se planifica el «anidado» de las piezas.

Un molde de inyección cuesta $6.000\ \text{€}$. Calcula cuánto suma el molde a cada pieza si se fabrican $60.000$ unidades y si solo se fabrican $1.000$, y explica con esos dos números qué significa «amortizar un molde» y por qué la inyección solo interesa en series grandes.

En las fábricas de plástico, las piezas defectuosas de termoplástico se trituran y vuelven a la extrusora. Explica qué es ese «regranulado», por qué es posible con termoplásticos y no con termoestables y qué límite tiene mezclar material recuperado en piezas exigentes.

El taller acumula recortes de metacrilato de otros cursos. Propón dos productos factibles que usen esos recortes (por ejemplo, llaveros o separadores), con la lista de operaciones de cada uno, y explica qué tipo de residuo evitas y qué aprende el alumnado con esa segunda vida.