2. Naturaleza y propiedades de los materiales PDF

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identificación de materiales y procedencia de los mismos en objetos cotidianos. ...

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Naturaleza y propiedades de los materiales Materia: _______________

Profesor:________________________________

Fecha:_________________

Numero de equipo:_______________________

Integrantes del equipo: ________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________

Introducción Entre las naciones existe un beneficio o sufrimiento de la abundancia o escasez de materias primas naturales. Los requerimientos de costo, disponibilidad, resistencia alta o baja, y rigidez o flexibilidad indican claramente que no se trata de un material universal simple. Primeramente, las plantas de acero, como se muestra; la Fig. 1, fueron construidas cerca de los lugares donde el mineral era rico en acero. Los productos eran vendidos cerca ó a los clientes a lo largo del río o en ferrocarril. La construcción del alto horno incorporó el progreso y al mismo tiempo se desarrolló en América el primer convertidor de alto Tonelaje de acero.

Figura 1 La compañía de Hierro Johnstown en Cambria, Pennsylvania. CLASIFICACION DE LOS MATERIALES La materia prima para fabricar cualquier parte de máquina, o la máquina misma, tiene tal diversidad de propiedades que aún considerando el costo, casi siempre es difícil decidir

sobre el material más idóneo para un trabajo determinado. Un material podrá tener mayor resistencia a los esfuerzos, otras mejores propiedades para resistir la corrosión, y todavía otro podrá ser más económico. En consecuencia, la mayoría de las selecciones es un compromiso entre una gran cantidad de materiales, utilizando los mejores datos de ingeniería y el juicio disponible. Por ejemplo, el cobre se puede alear en cientos de formas para producir muchos materiales con propiedades especiales. En general los materiales se clasifican como: A. Metálicos l. Ferrosos 2. No ferrosos

B. No metálicos Orgánicos inorgánicos

La Tabla 1 muestra los principales metales usados en procesos de manufactura, así como algunas de sus propiedades físicas importantes. Los valores indican el rango aproximado de propiedades que pueden ser esperados dependiendo de la aleación y tratamiento térmico. Los jnetalescomercialmente importantes incluyen estaño, plata, platino, manganeso, vanadio y titanio. Porque propiedades especiales se obtienen por aleación, de los metales puros que se usan especialmente. Los metales no ferrosos son por lo general inferiores en resistencia, pero superiores en resistencia a la corrosión comparados con los metales ferrosos; éstos son más costosos y sólo se usan cuando propiedades especiales los garantizan. Tabla 1 Propiedades Aproximadas de Metales Comunes

Los materiales no metálicos (Tabla 2) están clasificados como orgánicos si contienen células vegetales o animales (vivas o muertas) o carbón. La piel o madera son ejemplos. Los materiales que se clasifican, como inorgánicos si son otros que animal, vegetal o relacionados con carbón. Esa es la diferencia fundamental entre materiales orgánicos e inorgánicos. Los materiales orgánicos pueden usualmente disolverse en líquidos orgánicos, tales como el alcohol o tetra cloruro de carbón, pero no pueden disolverse en agua. Materiales inorgánicos tienden a disolverse en agua. En general, los materiales inorgánicos resisten el calor más efectivamente que las sustancias orgánicas. Tabla 2 Materiales no Metálicos

Figura 2 Representación de materiales utilizados en tamaño promedio de la fabricación de un automóvil americano. Un número de materiales se obtienen necesariamente en productos manufacturados con finura. En la Fig. 2 se dan los materiales usados en la fabricación de un automóvil.

La selección entre metálicos y no metálicos y entre orgánicos e inorgánicos es un compromiso entre características de servicio y costo Procedencia de los materiales Aunque algunos materiales usados en procesos de manufactura son de origen animal o vegetal, toda su procedencia de suministro es de la corteza de la Tierra. Los materiales sean metálicos o no metálicos, orgánicos e inorgánicos, se encuentran rara vez en el estado en el cual se usan. En la conversión de mineral de hierro de una mina, el acero de la carrocería de un automóvil, quedan involucrados grandes dificultades y costo. El mineral que no puede utilizarse por la gran cantidad de elementos y partículas en él, d-ebenser extraídos del material extraño, reducirlo y obtenerlo aleado con otros materiales y procesarlo a las propiedades deseadas. Los procesos de extracción y refinación, requieren calor y reacciones químicas o ambas. Algunos metales son fácilmente fundidos desde su mineral, mientras que otros requieren grandes cantidades de energía y reacciones complejas. El hierro es fácilmente fundido desde su mineral en un alto horno, mientras que el aluminio es traído, por principio, convirtiendo el mineral de bauxita a un óxido y luego por un proceso electrolítico requiriendo intenso calor. El costo de un metal no precioso depende de la calidad del mineral y de la facilidad con la cual el metal puedeextraerse.desde el mineral. Por esta razón, el aluminio es más caro que el hierro aunque minerales de aluminio antifricción son 60OJo más prevalentes que los minerales de hierro antifricción. Actualmente, alrededor de una a veinte partes del corazón de la corteza es aluminio, pero la recuperación económica del metal depende de la calidad del minera!. Desde el tiempo de los minerales y depósitos de ganga fueron utilizados en productos laminados para el ensamble, quedando los ingenieros al mando de la extracción, refinación o procesamiento. La Tabla 3 da los principales metales, las menas de las cuales son extraídas y donde éstas son extraídas en cantidades comerciales. Un poco de los metales tales como cobre, oro y plata están en las mismas en estado puro, pero metales tales como aluminio, hierro, plomo, magnesio, níquel y estaño, están raramente sin mezclar. Los procesos diseñados a recuperar metal utilizable desde el punto en que es mena por productos que tienen usos comerciales. Ejemplos, como el horno de vientos, la escoria hecha en producción de hierro y usada en construcción de carreteras, el ácido sulfúrico producido por la reducción del mineral de zinc, y recuperación del yodo cuando el magnesia es extraído del agua de mar.

Tabla. 3 Metales y sus Menas

Actividad En esta práctica nos enfocaremos a un electrodoméstico ¿Qué se un electrodoméstico? la palabra electrodoméstico se extraen dos palabras electricidad por un lado y por otro doméstico, de allí se deduce que son aparatos utilizados en el hogar y que funcionan con energía eléctrica. Los electrodomésticos ayudan a efectuar una actividad doméstica en menos tiempo y con menos esfuerzo que antes de su invención (ahorran trabajo). Ya nos hemos acostumbrado a vivir con estas ayudas pero valdría la pena pensar que sería de nuestras vidas sin ellos, para valorar más el confort con el que vivimos. ¿Pero de que material están hechos?

Material

Varios electrodomésticos

Llaves allen

Planchas

Desarmador de paleta

Cafeteras

Desarmador de cruz

Tostadores

Desarmador de dados

Hieleras

Pinzas de punta

Etc. (los alumnos pueden traerlas)

PROCEDIMIENTO: 1.- Desensamblar el electrodoméstico para visualizar de manera clara los diferentes tipos de materiales

2.- En base al conocimiento de materiales hacer una distinción de los diversos tipos de Materiales que esta ensamblado un electrodoméstico y seleccionarlos e identificarlos por grupos. ( Cerámicos, compuestos, metales y Polímeros)

3.- Una vez terminado la selección de materiales por grupos discutir en equipo y hacer todas las observaciones obtenidas por cada miembro del equipo.

4.-Referirse a las tablas.

5.- Verificar que tipo de material es cada pieza del electrodoméstico de acuerdo a las normas SAEAISI, DGN

ANÁLISIS Y RESULTADOS

1.- Presentar en un formato que tipos de materiales esta ensamblado el electrodoméstico

2.-¿Por qué estos tipos de materiales son usados en este electrodoméstico?

3.-¿ Que sugerencias de materiales puedes mencionar para mejorar este producto?

4.-Anotar conclusiones

Nombre de la pieza

Material

Aplicación

Propiedades...