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UNIVERSIDAD POLITÉCNICA SALESIANA FACULTAD DE INGENIERÍA AUTOMOTRIZ TEMA: AISLANTES

INTEGRANTES: DARWIN STALIN SANMARTÍN GONZÁLEZ GIOVANNY SEBASTIÁN MOROCHO ROJAS LUIS ADRIÁN TENEMPAGUAY TENEZACA ANÍBAL MAURICIO ARICHAVALA ALBARRACÍN JUAN MIGUEL IDROVO RAIBAN ALEXANDER EDUARDO CEVALLOS MIJAS EDISON JAVIER QUINDE NIOLA

CARRERA: INGENIERÍA MECÁNICA AUTOMOTRIZ

MATERIA: ELECTRICIDAD

DOCENTE: ING. FREDY GONZALO TACURI MOSCOSO

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FECHA: 08/ 04 / 2013

GRUPO: 1

Tema: Aislantes 1.Objetivo general  Conocer los diversos materiales aislantes aplicables a obras de ingeniería.

2. Objetivos específicos  Conocer los beneficios que brindan los materiales aislantes en ingeniería  Conocer la composición forma y variedad en los diferentes tipos de aislantes  Conocer el uso y la aplicación de dichos materiales para cada propósito requerido

3.Definición Aislante es algo que aísla. El verbo aislar, por su parte, está vinculado a impedir el paso o la transmisión del sonido, el calor, etc.; dejar algo separado de otras cosas; apartar a un sujeto del trato con los demás; o abstraer la realidad inmediata de los sentidos o de la mente.

Imagen 3.1 La utilización más habitual del adjetivo aislante se refiere a un material que impide la transmisión de algo, ya sea la electricidad, la humedad u otra cosa. Fuente:  (httpdefiniciondeaislante)

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4. Características físicas y mecánicas 4.1 Características Físicas 1) Peso especifico 2) Porosidad 3) Higroscopicidad 4.1.1 Peso específico: Es el peso por unidad de volumen del material gr. /cm3. 4.1.2 Porosidad: Es la propiedad que tienen todos los cuerpos de dejar espacios vacíos entre sus moléculas. La porosidad constituye un grave inconveniente, que contribuye: •En los poros se acumule humedad y polvo ambiente. •El aire que llene los poros por acción del campo eléctrico se ioniza, lo que disminuye la resistencia dieléctrica del aislante. 4.1.3 Higroscopicidad: Es la capacidad de absorber humedad que tiene un material. En los aislantes, la humedad reduce considerablemente la rigidez dieléctrica y la resistencia de aislamiento.

4.2 Características Mecánicas 1) Resistencia a la tracción 2) Resistencia a la compresión 3) Resistencia a la flexión 4) Resistencia a la cortadura 5) Resistencia al choque 6) Dureza 7) Limite elástico 8) Maquinabilidad 4.2.1 Resistencia a la tracción: Debe resistir esfuerzos mecánicos que tienden a estirar o alargar un material. Su valor en los aislantes es relativamente bajo.

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4.2.2 Resistencia a la compresión: Debe resistir esfuerzos mecánicos que tienden a acortar o comprimir el material. Sus valores suelen ser más elevados que los de tracción. 4.2.3 Resistencia a la flexión: Es la capacidad de resistir esfuerzos que tiendan a doblar el aislante. 4.2.4 Resistencia a la cortadura: Es la propiedad de resistir esfuerzos mecánicos que tienden a hacer deslizar una parte del material sobre la otra. 4.2.5 Resistencia al choque: Es la capacidad de resistir el impacto de un choque o golpe. 4.2.6 Dureza: Se puede definir como la resistencia que opone un material a ser penetrado por una bola o punzón. 4.2.7 Límite elástico de un material: Es el máximo esfuerzo que puede aplicarse al mismo, sin que experimente deformaciones permanentes. 4.2.8 Maquinabilidad de un material: Es la facilidad con que puede ser mecanizado con herramientas cortantes. Fuente:

 (13Ab)

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5.Clasificación y descripción de los aislantes 5.1 Los aislantes se clasifican en los siguientes: 1) Aislante eléctrico 2) Aislante térmico 3) Aislante acústico 5.1.1 El aislante eléctrico: Es el material

que se utiliza para recubrir algún elemento de una instalación eléctrica. Como el aislante no es conductor de la electricidad se usa para impedir que la corriente salga del circuito o que entren en contacto las distintas partes conductoras. De esta manera se refuerza la seguridad de la instalación. La cinta aislante que se emplea para recubrir los cables es uno de los aislantes eléctricos más populares.

Imagen 5.1.1 5.1.2 El aislante térmico: Se caracteriza

por su elevada resistencia térmica, lo que dificulta que el calor entre o salga de un sistema. En dos medios diferentes, el calor suele propagarse y la temperatura tiende a igualarse. Lo que hace el aislante térmico es imposibilitar u obstaculizar dicho proceso.

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Imagen 5.1.2 5.1.3 El

aislante acústico: Impide que

el sonido entre o salga de un medio. El material, por lo tanto, se usa para reflejar o absorber la energía, según el caso.

Imagen 5.1.3 Fuentes:

 (httpdefiniciondeaislante)  (13Ab1)

6.Propiedades particulares de los aislantes  Los materiales aislantes dependen de su naturaleza y de una cualidad común a todos ellos: la porosidad. Esta depende de los espacios vacíos de los cuerpos es decir de su coeficiente de porosidad.

6.1 PORCELANA: Es una pasta de arcilla, caolín, cuarzo o alúmina se le da forma, y por horneado se obtiene una cerámica de uso eléctrico. Este material es particularmente resistente a compresión por lo que se han desarrollado especialmente diseños

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que tienden manera.

a

solicitarlo

de

esa

Imagen 6.1 6.2 VIDRIO: Cristal templado que cumple la misma función de la porcelana, se trabaja por moldeado colándolo, debiendo ser en general de menos costo. Se puede afirmar que en general la calidad de la porcelana puede ser más controlada que la del vidrio, esta situación es evidenciada por una menor dispersión de los resultados de los ensayos de rotura.

Imagen 6.2 6.3 MATERIALES COMPUESTOS: Fibras de vidrio y resina en el núcleo, y distintas "gomas" en la parte externa, con formas adecuadas, han introducido en los años más recientes la tecnología del aislador compuesto. Estas modernas soluciones con ciertas formas y usos ponen en evidencia sus ventajas sobre porcelana y vidrio.

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Imagen 6.3 Fuente:

 (INSULMEX)

7.Aislantes eléctricos y sus características 7.1 Clasificación de los aislantes eléctricos: 1) El Caucho 2) Ebonitas 3) Papel 4) Fibras 5) Aceites 6) Barnices 7) La madera 8) Vidrio 7.1.1 El Caucho  Los elastómeros son normalmente buenos aislantes con una relativa alta resistividad eléctrica.  A bajas temperaturas, se vuelve rígido, y cuando se congela en estado de extensión adquiere estructura fibrosa. Calentando a mas de 100 ºC.  La temperatura de servicio continuo queda limitada a 70 °C.  Resistividad eléctrica CAUCHO = 1013 - 1016 ρ(Ω*m)

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Imagen 7.1.1 7.1.2 Ebonitas  Aumentando el tanto por ciento de azufre introducido en la mezcla de caucho, se obtienen una serie de gomas con dureza cada vez creciente; es decir, distintas clases de ebonitas.  Resistencia eléctrica 1019 – 1025 ρ (Ω*m).  Buena resistencia a la temperatura, apto hasta 130 ºC.

Imagen 7.1.2



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7.1.3 Papel El papel es uno de los materiales más usados como aislante o dieléctrico, su importancia se deriva de sus notables cualidades intrínsecas y su bajo precio, su principal desventaja reside en que generalmente, debe ser impregnado. En cables, las ventajas que ofrece son: Temperatura de trabajo relativamente elevada (hasta los 70 ºC). Las bajas pérdidas dieléctricas La alta rigidez dieléctrica

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Imagen 7.1.3 

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7.1.4 FIBRAS Vegetal: De algodón: de la semilla o fruto de la planta; de lino, cáñamo, yute: del tallo o corteza de la planta. Animal: De seda: producto de secreción del gusano del mismo nombre. Mineral: De amianto. Artificial: De vidrio y de productos de materiales plásticos. Al comienzo de su empleo, solamente se disponía de las fibras naturales y las más empleadas para usos eléctricos fueron las sedas cuando se requería un buen aislante y el algodón cuando se necesitaba un recubrimiento de costo reducido. Buena Resistencia electrica. Costo relativamente bajo. Deventaja es que tienden a acumular humedad reduciendo su resistencia electrica.

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Imagen 7.1.4 7.1.5 Aceites  Los aceites para ser empleados como aislantes deben ser depurados de las sustancias que hacen disminuir su resistencia de aislamiento y rigidez dieléctrica y aumentar el factor de potencia, sustancias que, por otra parte son químicamente alterables y corrosivas.  Los aceites son derivados del petroleo.  Resistencia electrica 1018 ρ(Ω*m).

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Imagen 7.1.5 

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7.1.6 Barnices Se denominan barnices aislantes a base de aceites a aquellos que tiene en su composición un porcentaje grande de aceites vegetales. Se utilizan ampliamente ya sea para el barnizado de las telas aislantes como para la impregnación de los arrollamientos de motores, transformadores, etc. Los barnices tienen una mayor resistencia al aceite que los negros y poseen una mayor rigidez dieléctrica y una mayor resistencia al agua y al envejecimiento. Los barnices secados al aire son menos elásticos, pero más adhesivos; los secados al horno tienen una mayor elasticidad y resistencia al aceite y al calor

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Imagen 7.1.6 7.1.7 La madera  Se usa como material aislante especialmente las variedades duras impregnadas en aceite, parafinas, ceras o barnices.Cuando la madera contiene suciedad o humedad resulta pobre como aisladora.  La Madera no se inflama, normalmente, hasta que ha alcanzado una temperatura de 250°C.  Resistividad electrica 108 1011 ρ(Ω*m)

Imagen 7.1.7 7.1.8 Vidrio  Resistencia ala temperatura ,los Vidrios pueden fundir a temperaturas de sólo 500 °C en cambio, otros necesitan 1.650 ºC.  Resistencia electrica 1016 1020 ρ(Ω*m).

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 El vidrio es un material totalmente reciclable y no hay límite en la cantidad de veces que puede ser reprocesado. Al reciclarlo no se pierden las propiedades

Imagen 7.1.8 Fuentes:  (slideshare)

8.Fabricación de los materiales aislantes eléctricos 8.1

Caucho

8.2

Ebonitas

8.3

Papel

8.4

Fibras

8.5

Aceites

8.6

Barnices

8.7

La madera

8.8

Vidrio

Se puede obtener vidrio que sea un aislante eléctrico, sobre todo si lo fabricamos con vidrio sódico—cálcico. Son necesarios para fabricar focos, tubos de radio, aislantes de líneas telefónicas y de transmisión de energía. Para equipo más especializado, como los tubos de alto voltaje para rayos o

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aceleradores Van de Graaff de corriente continua, el vidrio tiene que ser más resistente y entonces se utiliza el que se elabora con 96% de sílice.

Imagen 8.8 Fuente:  (Monografias.com)

 CONCLUSIONES:  Según el presente trabajo hemos dado a conocer la aplicación y uso debido de los materiales aislantes, su variedad, sus formas y composición las cuales influyen de manera directa en su uso específico en la industria.

Contenido UNIVERSIDAD POLITÉCNICA SALESIANA.............1 Tema: Aislantes..................................................2 1.Objetivo general..............................................2 2.Objetivos específicos...................................2 3.Definición .......................................................2 4.Características físicas y mecánicas ................3 4.1Características Físicas................................3 4.2Características Mecánicas..........................3 5.Clasificación y descripción de los aislantes ....5 5.1Los aislantes se clasifican en los siguientes:......................................................5

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6.Propiedades particulares de los aislantes ....6 7.Aislantes eléctricos y sus características .......8 7.1Clasificación de los aislantes eléctricos:....8 1)El Caucho..................................................8 2)Ebonitas....................................................8 3)Papel.........................................................8 4)Fibras........................................................8 5)Aceites......................................................8 6)Barnices....................................................8 7)La madera................................................8 8)Vidrio........................................................8 8.Fabricación de los materiales aislantes eléctricos..........................................................14 8.1Caucho.....................................................14 8.2Ebonitas...................................................14 8.3Papel .......................................................14 8.4Fibras ......................................................14 8.5Aceites ....................................................14 8.6Barnices ..................................................14 8.7La madera................................................14 8.8Vidrio.......................................................14 CONCLUSIONES: ..............................................15 Contenido.........................................................15 Bibliografía.......................................................16

Bibliografía (s.f.). Recuperado el 1 de Abril de 2013, de http://www.frsf.utn.edu.ar/matero/visitant e/bajar_apunte.php? id_catedra=74&id_apunte=1572 ARQHYS. (s.f.). Recuperado el 1 de Abril de 2013, de ARQUITECTURA: http://www.arqhys.com/construccion/amia nto.html

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