Importancia Y Clasificacion DE LOS Materiales I PDF

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TRABAJO DE INVESTIGACION...

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FACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA DE INGENIERIA INDUSTRIAL

CURSO

: Materiales de Ingeniería.

TEMA

: Importancia y Clasificacion de los Materiales

CICLO

: III

ALUMNO : Ruiz Lozano, Cesar Augusto. DOCENTE : Mg. Gerardo Sosa.

PIURA, OCTUBRE DEL 2018.

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ÍNDICE

INDICE………………………………………………………………………………..2 ASTRAC.………..……………………………………………………………….........3 CAPÍTULO I INTRODUCCION…………………………………………………………………….4 4.1.-FUNDAMENTACION…………………………………………………………..4 4.2.-OBJETIVOS……………………………………………………………………...6 4.3.- IMPORTANCIA DE LOS MATERIALES..................... ………………………6 CAPÍTULO II 4.4.- CLASIFICACION DE LOS MATERIALES............................……………….8 4.4.1.- CLASIFICACION DE LOS MATERIALES......................................8 4.4.2.-METALES.........................................................................................…9 4.4.3.-CERAMICOS........................................................................................9 4.4.4.-POLIMEROS..................................…………………………………..10 4.4.5.-SEMICONDUCTORES........................................................................10 4.4.6.-MATERIALES COMPUESTOS…………………….........…….........10 CONCLUSIONES…………………………………………………………………...11 REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS……………………………………………….12

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Los materiales desarrollan formas de utilización económica para beneficio de la humanidad. Esta ha sido un factor clave en la historia del hombre: la edad de piedra de la humanidad; corresponde a la utilización de rocas, huesos y palos como herramientas, la edad de los metales corresponde al descubrimiento de estos y su aplicación en el combate, la edad media que se caracteriza por los experimentos de alquimia que permitieron el descubrimiento de otros materiales, la era industrial se caracterizó por el uso del acero, y por último la era actual en la que se ya no se habla de un solo material sino de varios. En la actualidad se ha reconocido que se existe una relación íntima entre la estructura, las propiedades y el procesamiento de los materiales, lo cual permite controlar este último para obtener las propiedades y estructura que se desean según la aplicación del material. El desarrollo tecnológico de los materiales es un factor muy importante en el avance económico y social en los individuos. Las llamadas sociedades avanzadas, son las que poseen mayores estudios y conocimientos en este campo pues estos marcan algunas de las directrices de su desarrollo. Gran parte de los avances en los materiales se obtienen a raíz de las guerras, y han ocasionado una diferencia de condiciones de vida entre países.

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4.-INTRODUCCION Probablemente, la importancia y la clasificación de los materiales en nuestra cultura es mayor de lo que habitualmente se cree. Prácticamente cada segmento de nuestra vida cotidiana está influido en mayor o menor grado por los materiales, como por ejemplo transporte, vivienda, vestimenta, comunicación, recreación y alimentación. Se han desarrollado decenas de miles de materiales distintos con características muy especiales para satisfacer las necesidades de nuestra moderna y compleja sociedad; se trata de metales, plásticos, vidrios y fibras. El progreso de muchas tecnologías, que aumentan la confortabilidad de nuestra existencia, va asociado a la disponibilidad de materiales adecuados. El avance en la comprensión de un tipo de material suele ser el precursor del progreso de una tecnología. Por ejemplo, la fabricación de automóviles fue posible por la aparición de un acero idóneo y barato o de algún sustituto comparable. Actualmente los adelantos electrónicos más sofisticados se basan en componentes denominados materiales semiconductores.

4.1.-FUNDAMENTACION El conocimiento y uso de los materiales es parte de la historia del hombre y sus innovaciones. Desde la construcción de arados de madera y hierro en el Neolítico, hasta la actual creación masiva de nuevos materiales, ellos han estado presentes en cada momento del desarrollo humano. En consecuencia, conocer este devenir, las propiedades y características de los materiales más relevantes, su manipulación pertinente y su influencia en la vida personal y social asume un carácter singular. Es importante que el alumno construya un enfoque integral de la tecnología, lo cual facilitará y promoverá la adquisición de competencias necesarias para que se desenvuelvan como ciudadanos responsables, solidarios y provistos de conocimientos que les permitan hacer críticas fundamentadas. Por otra parte, estos conocimientos ayudaran a su futura orientación hacia el trabajo y, sobre todo, a la creación de empleo, sin olvidarnos del posible camino de estudios superiores que puedan abordar. La cultura de la tecnología pretende reconocer el mundo artificial y descubrir de que manera nuestra especie se ha diferenciado para siempre de las demás. El conocimiento de

Pági na |5 los materiales y su uso idóneo frente a cada problema y necesidad son muestra fehaciente de ello. No existe conocimiento tecnológico que pueda prescindir, por lo tanto, de su reconocimiento. Un material, desde el punto de vista tecnológico, es la materia transformada en su forma o en su naturaleza con la finalidad de cumplir alguna función. La tecnología, si bien hace uso de los conocimientos que sobre los materiales proporciona la física, la química y la biología, los utiliza desde una perspectiva solo instrumental. De hecho, a lo largo de su historia, el hombre utilizó materiales durante miles de años sin conocer su estructura íntima y sólo en los últimos años se han obtenido explicaciones científicas sobre fenómenos que la tecnología utilizaba eficientemente desde hace miles de años. En tecnología, la observación que se procura hacer sobre los materiales, está orientada a obtener información pertinente para lograr su transformación de manera cada vez más eficiente y con una finalidad específica: la producción. La tecnología procura clasificar y entender los materiales desde una perspectiva utilitaria y finalista. Las clasificaciones reduccionistas, por lo tanto, suelen ser poco útiles en el momento del análisis tecnológico orientado al diseño, construcción o evaluación de productos. Desde el punto de vista tecnológico, la clasificación de materiales se inserta en el marco de la complejidad de la actividad humana, además de considerar el material en sí mismo. Por esa razón, el enfoque sistémico, es una herramienta primordial para abordar el análisis. Hablar del estudio de la tecnología de los materiales y sus relaciones con los sistemas de producción, sus productos y su relación con la sociedad implica realizar un análisis de la innovación tecnológica a lo largo de la historia. Por ello es necesario desarrollar propuestas de racionalización y optimización del uso de materiales diversos, así como también su impacto ambiental. La identificación de las modificaciones en productos, procesos productivos y sus consecuencias, promoverá la reflexión crítica acerca de la creación de nuevos materiales o el mejoramiento de los ya existentes. De la misma manera permitirá caracterizarlos, clasificarlos y seleccionarlos en función de sus propiedades. En consecuencia será

Pági na |6 necesario conocer los métodos más comunes para medir esas propiedades, relacionándolas con posibles aplicaciones productivas en el medio regional En función de lo antedicho se desprende la necesidad de valorar la importancia que poseen en esta modalidad, el conocimiento de los distintos materiales en la vida diaria y en los sistemas productivos, evaluando su uso en base a criterios funcionales, económicos, ambientales, etc.

4.2.-OBJETIVOS Desarrollar conocimientos para conocer la importancia y clasificación que de los materiales utilizados en la ingeniería, así como especificar un material para una aplicación determinada. Proporcionar conocimientos avanzados sobre la importancia y clasificación de los principales materiales de aplicación industrial. Comprender las prestaciones tecnológicas, las técnicas de optimización de los diferentes materiales y los tratamientos y procesados necesarios para modificar sus propiedades. Adoptar criterios adecuados de selección de los materiales y de los métodos de transformación que se debería considerar en función de su aplicación futura. Conocer los principales métodos de ensayo de materiales y técnicas más habituales de inspección y control, así como los defectos más comunes que podemos presentar los componentes elaborados y su influencia en las propiedades finales o en la repuesta en servició. Transmitir la importancia de los componentes y del buen uso de los materiales, ser capaces de reconocer sus problemas y hacerse el tratamiento adecuado. Seleccionar los procesos más eficientes de transformación de materiales desde el punto de vista medioambiental.

4.3.-IMPORTANCIA DE LOS MATERIALES De acuerdo con la historia de la civilización, el ser humano siempre ha estado relacionado a los materiales, ya sean naturales o creados por él. En una línea de tiempo, se pueden ubicar periodos en donde –claramente– se ve la importancia de ciertos materiales, por ejemplo, las edades de piedra, cobre, bronce y fierro. El ser humano ha usado los materiales disponibles para diferentes propósitos, como para elaborar su vestimenta, construir su vivienda, fabricar sus utensilios, herramientas, armas y para elaborar objetos artísticos. Desde hace mucho tiempo, los materiales no sólo se usan para

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estos propósitos, sino que también juegan un papel muy importante en la economía y la seguridad; se pueden usar como estrategia para el dominio sobre otros países, por la poca disponibilidad de algunos de ellos en el mundo y la alta demanda que se tiene, por lo que esto último obliga a los países consumidores a buscar materiales nuevos para sustituirlos, crear procesos para reciclarlos, buscar la posibilidad de reutilizarlos o encontrar materiales alternativos en caso de que el suministro se interrumpa. A pesar de que no existe una forma única de clasificar los materiales, una clasificación que encontramos –frecuentemente– es aquella que los clasifica como metales y sus aleaciones, polímeros y hules, cerámicas y vidrios, y los materiales híbridos. Gracias a la existencia y descubrimiento de nuevos materiales, podemos encontrar diversos dispositivos móviles para uso personal, trenes levitantes, aparatos para la medicina, implantes hechos de materiales que se asemejan a los huesos, a los músculos y a la piel humana; fuselajes y motores para aviones de nueva generación, polímeros auto reparables, vidrios metálicos, grafeno, metamateriales, recubrimientos electrocrómicos y la pintura que brilla en la oscuridad. Actualmente, existe interés en crear órganos humanos, como ciertas glándulas, usando la impresión en 3D, aunque se reconoce que este es un problema interdisciplinario, y la arquitectura biológica y los mecanismos celulares son demasiado complejos. Los diseñadores necesitan tomar en cuenta el ciclo de vida del material, que comprende la producción como materia prima, la manufactura de la materia prima para obtener un bien, el uso de dicho bien y, finalmente, el reciclado, reutilización o eliminación del bien. Finalmente, es necesario hablar no sólo de materiales y sus propiedades, sino de «sistemas de materiales» que abarca problemas de cadena de suministro, impacto ambiental, regulaciones gubernamentales y el impacto sobre la salud humana.

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4.4.-CLASIFICACION DE LOS MATERIALES 4.4.1.-Clasificación de los materiales Los materiales son las sustancias que componen cualquier cosa o producto. Desde el comienzo de la civilización, los materiales junto con la energía han sido utilizados por el hombre para mejorar su nivel de vida. Como los productos están fabricados a base de materiales, estos se encuentran en cualquier parte alrededor nuestro. Los más comúnmente encontrados son madera, hormigón, ladrillo, acero, plástico, vidrio, caucho, aluminio, cobre y papel. Existen muchos más tipos de materiales y debido al progreso de los programas de investigación y desarrollo, se están creando continuamente nuevos materiales. La producción de nuevos materiales y el procesado de estos hasta convertirlos en productos acabados, constituyen una parte importante de nuestra economía actual. Los ingenieros diseñan la mayoría de los productos facturados y los procesos necesarios para su fabricación. Puesto que la producción necesita materiales, los ingenieros deben conocer de la estructura interna y propiedad de los materiales, de modo que sean capaces de seleccionar el más adecuado para cada aplicación y también capaces de desarrollar los mejores métodos de procesado. Los ingenieros especializados en investigación trabajan para crear nuevos materiales o para modificar las propiedades de los ya existentes. Los ingenieros de diseño usan los materiales ya existentes, los modificados o los nuevos para diseñar o crear nuevos productos y sistemas. Algunas veces el problema surge de modo inverso: los ingenieros de diseño tienen dificultades en un diseño y requieren que sea creado un nuevo material por parte de los científicos investigadores e ingenieros. La búsqueda de nuevos materiales progresa continuamente. Por ejemplo, los ingenieros mecánicos buscan materiales para altas temperaturas, de modo que los motores de reacción puedan funcionar más eficientemente. Los ingenieros eléctricos procuran encontrar nuevos materiales para conseguir que los dispositivos electrónicos puedan operar a mayores velocidades y temperaturas.

Pági na |9 Los materiales se clasifican generalmente en cinco grupos: metales, cerámicos, polímeros, semiconductores y materiales compuestos. Los materiales de cada uno de estos grupos poseen estructuras y propiedades distintas. 4.4.1.1.-Metales. Tienen como característica una buena conductividad eléctrica y térmica, alta resistencia, rigidez, ductilidad. Son particularmente útiles en aplicaciones estructurales o de carga. Las aleaciones (combinaciones de metales) conceden alguna propiedad particularmente deseable en mayor proporción o permiten una mejor combinación de propiedades. Dentro de este grupo de materiales se encuentran: el oro, la plata, el hierro, el cobre, etc.

4.4.1.2.-Cerámicos. Tienen baja conductividad eléctrica y térmica y son usados a menudo como aislantes. Son fuertes y duros, aunque frágiles y quebradizos. Nuevas técnicas de procesos consiguen que los cerámicos sean lo suficientemente resistentes a la fractura para que puedan ser utilizados en aplicaciones de carga. Dentro de este grupo de materiales se encuentran: el ladrillo, el vidrio y la porcelana, etc.

P á g i n a | 10 4.4.1.3.-Polímeros. Son grandes estructuras moleculares creadas a partir de moléculas orgánicas. Tienen baja conductividad eléctrica y térmica, reducida resistencia y debe evitarse su uso a temperaturas elevadas, tienen múltiples aplicaciones, entre ellas en dispositivos electrónicos. Dentro de este grupo de materiales se encuentran: los plásticos, las fibras, los adhesivos, las gomas, la lana, el algodón, etc.

4.4.1.4.-Semiconductores. Su conductividad eléctrica puede controlarse para su uso en dispositivos electrónicos. Son muy frágiles. Dentro de este grupo de materiales se encuentran: el Silicio (el más usado) el Germanio, el Cadmio, el carbono, el azufre.

P á g i n a | 11 4.4.1.5.-Materiales compuestos. Como su nombre lo indica, están formados a partir de dos o más materiales de distinto grupos, produciendo propiedades que no se encuentran en ninguno de los materiales de forma individual. Dentro de este grupo de materiales se encuentran: la madera, el plástico reforzado con vidrio (fibra de plástico), el cermet (cerámica y metal), el adobe, el concreto, carbono reforzado (fibra de carbono), etc.

5.-CONCLUSIONES. 

Tomando como referencia básica diferentes bibliografías y los textos más populares a nivel de ingeniería de materiales, se elaboró este trabajo que sintetiza la importancia y clasificación de los materiales (ya que es un tema con amplio contenido) del curso de Materiales de Ingeniería, que es impartido por la Escuela de Ingeniería Industrial Ciclo III. A través de la recopilación de los conceptos más relevantes en los diferentes libros de texto, se ha hecho el presente trabajo de investigación con la intención de que el estudiante cuente con información más clara, actualizada y aplicable al medio de la industria nacional; con el fin de que pueda serle de apoyo para el estudio del curso.

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Podemos darnos cuenta de la importancia y de la clasificación del mundo de los materiales en la industria, ya que tiene una amplia gama de aplicaciones. Lo importante es darnos cuenta de cómo aprender a utilizarla y darle la importancia que merece ya que conociéndola mejor podemos tener grandes ahorros durante el proceso con una mejor calidad y tomando conciencia del daño que se le puede hacer al medio ambiente ya que el ingeniero debe tomar en cuenta las

P á g i n a | 12 repercusiones que puede hacerle al medio ambiente con la creación de nuevos materiales. 

La selección correcta de un material depende de una gran cantidad de factores, lo que hace que esta no sea una tarea sencilla, pero que se puede llegar a una buena aproximación.

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Este trabajo será presentado al docente de forma electrónica, para que sea de fácil acceso.

6.-BIBLIOGRAFIA. 

https://www.monografias.com/trabajos82/ingenieria-materiales/ingenieriamateriales2.shtml

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http://blog.udlap.mx/wp-content/uploads/2016/02/Los-materiales-y-lasociedad.pdf.

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https://fbermejo.files.wordpress.com/2010/02/evolucic3b3n-de-losmateriales.pdf

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https://www.unir.net/wp-content/uploads/2017/04/Investigacion_innovacion.pdf

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https://josefrancop7.blogspot.com/2016/07/los-materiales-y-suclasificacion.html...