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TEMA 8: METROLOGÍA.Metrología: Ciencia de la medida.Verificación: Comprobación de que un producto cumple con los requisitos especificados. Puede ser subjetiva u objetiva.Medición: conjunto de operaciones que tienen por finalidad determinar un valor de una magnitud, cuyo resultado es la medida.Exacti...

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TEMA 8: METROLOGÍA. Metrología: Ciencia de la medida. Verificación: Comprobación de que un producto cumple con los requisitos especificados. Puede ser subjetiva u objetiva. Medición: conjunto de operaciones que tienen por finalidad determinar un valor de una magnitud, cuyo resultado es la medida. Exactitud: Da respuesta próxima a aun valor verdadero. Indica lo cerca que está del valor verdadero una medida determinada. Generalmente, si conozco el valor verdadero, y tomo una medida, el valor de exactitud será dado por la diferencia entre ambas. Está asociado a una única medida, no a un sistema más o menos exacto. Justeza o Veracidad: Aptitud de un instrumento de medida para dar indicaciones exentas de un error sistemático, es decir, próximas al valor verdadero. Dice si cuando hago varias medidas está más cerca del valor verdadero. Que un sistema sea más veraz no lo hace más verdadero. Precisión: Aptitud de un instrumento de medida para dar indicaciones próximas entre si. Indica cual es el grado de diferencia que hay entre medidas del mismo sistema

± veraz es independiente de ± veraz de ± exacto. Errores aleatorios: relacionados a ± precisos del sistema. Se corrige mayor nº de medidas para acercarlo al valor real. No tienen que estar relacionados con el sistema. Errores sistemáticos: error de justeza, tª relacionado con errores inherentes al sistema: ± justeza, - justeza + errores sistemáticos. Se corrigen aplicando errores de corrección. Resolución: mínima medida que puedo hacer con un determinado instrumento. Sensibilidad: Dado por cómo varía la respuesta de un sistema de medida con una variación que tenga de la señal de entrada. Ej: termopar, con pequeñas variaciones de tª da grandes variaciones de potencial. Estabilidad: aptitud para conservar constantes sus características metrológicas a lo largo del tiempo. A su variación se le llama deriva. Repetitividad: capacidad de dar medidas muy próximas mediante la aplicación repetida al realizar la misma medición. Relacionado con errores aleatorios. Reproducibilidad: da medidas próximas cambiando las condiciones de medida. S aplican factores de corrección.

TEMA 7: INGENIERÍA DE SUPERFICIES. Todos se basan en la aplicación de esfuerzos mecánicos en la superficie del material para deformar sus propiedades debido a deformación plástica a nivel de superficie. Granallado: impacto de partículas (silicatos) de elevada dureza a elevada velocidad sobre una superficie. Gran importancia a nivel industrial porque produce una mejora debido a elevada rugosidad y elevados puntos de anclaje. Propiedades que mejora: 1.Tensiones residuales de compresión:

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Mejor comportamiento a fatiga del material base, ya que la generación de grietas van exterior-interior dificultando la propagación de estas. Corrosión bajo tensión / Corrosión-fatiga. Agrietamiento por hidrógeno: efecto que ocurre mucho en metales, si penetra H2 en el material se pueden formar hidruros metálicos que son bastante frágiles y aumentan el agrietamiento.

2. Deformación plástica.

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Cierre de porosidad superficial Si hay mucha porosidad superficial aumenta la corrosión (se produce a nivel de corrosión, aumenta el área aumenta corrosión): corrosión intercristalina. Aumenta la resistencia superficial, aumenta la dureza superficial y aumenta la resistencia al desgaste a Tª ambiente.

Parámetros:

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Relativo a partículas: tamaño y material. Velocidad de proyección y cantidad y tiempo. Más tiempo no influye, hay un límite porque las partículas impactan sobre superficies cada vez más duras. Influye hasta x tiempo que ya no hay un efecto. Mejora la fatiga tipo fretting Peen forming: consiste en crean superficies complejas a partir de piezas sencillas para lo cual se granalla el material deformado en determinadas zonas.

Método Sol-Gel: Fase líquida. El recubrimiento está en estado líquido. Genero una solución (sol) en la que meto especies químicas que interaccionan formando un gel, el cual, una vez generado, se quita el disolvente o sol quedando el recubrimiento en estado sólido. Problemas: control de la química de las reacciones, ya que son difíciles de controlar. Ventajas: se pueden hacer a Tª ambiente, 50 ºC, 100ºC para que gelifique y después aplicar secado entre 50 y 200 ºC (Desciende Tª) por lo que se evita la contaminación mediante impurezas. Métodos de impregnación del substrato:

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Dip coating, inmersión dentro del sol-gel. Spin coating: depositar gota que por acción de fuerza centrífuga va generando capas.

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Spray: Nebulización sobre substrato caliente.

TEMA 6: TECNOLOGÍAS DE UNIÓN. ¿Cuándo el uso de adhesivo NO es tan deseado?: 1. Cuando la superficie de unión donde se utiliza el adhesivo sea tan grande que haya que valorar la opción de poner remaches en lugar de adhesivo. 2. En tracción o nelado, mejor utilizar la unión mecánica. MIRAR LOS EJS DE ESTE TEMA. UNIONES ADHESIVAS. SOLDADURAS. La soldadura es la unión de 2 metales que se basa en el proceso de difusión de átomos de un metal a otro. Hay diferentes tipos: Soldadura en estado sólido, a presión en caliente, con electrosonidos y por fricción. SOLDADURA EN ACEROS. Es una soldadura por fusión de los metales base. El metal sufre un proceso de moldeo y tratamiento térmico. Si hay aporte de metal, la zona fundida construida por metal de aportación y el resto por metal base fundido. Si no hay aporte de metal, la zona fundida constituida por metal base fundido. Se supera la Tª de fusión del material base. Además, la zona en contacto también se calienta y se modifica. ZAC/ZAT (Tª entre 650 ºC y Tfusión). A partir de 600 ºC hay recristalización y cambian las propiedades del material. Factores metalúrgicos de soldadura por fusión de aceros: ZONA1: T el ancho de la pieza si puede ser mayor que el de la ranura. D) Escalonado paralelo: Dos escalones a la vez Frontal: El eje de la fresa es perpendicular a la superficie. A) B) C) D) E)

Planeado: Dar planitud a la pieza. Escalonado Ranurado Perfilado: dar contorno a la pieza. Hacer un perfil. Cajeado: Hacer formas con cierta profundidad en la superficie de la pieza. (Huecos). F) Contorno superficial: Dar forma a la superficie de la pieza se diferencia del perfilado en que se modifica la superficie en vez de los laterales.

. TEMA 1:

PROCESOS DE FABRICACIÓN DE POLÍMEROS

1. INTRODUCCIÓN. Monómero: unidad básica de construcción de un polímero. Los enlaces entre monómeros suelen ser covalentes Polímero: unión de cientos o miles de monómeros. Además suelen añadirse aditivos

Plástico: Polímero + Aditivos (plastificantes, refuerzos, colorantes, retardadores). PROCESO Moldeo por inyección Extrusión Rotomoldeo Termoconformado Moldeo por compresión Moldeo por transferencia Producción de fibras poliméricas Espumas poliméricas

TP x x x x x

x

TE x

E x x

x x

x

x

x

x

x

2. POLIMERIZACIÓN. Es un proceso químico por el que se sinterizan los polímeros. Hay 2 métodos: -Por condensación o por etapas: Se unen dos monómeros o polímeros reactivos para formar una nueva molécula. En la mayoría de los procesos se suele crear un subproducto de la reacción. El subproducto típico suele ser el agua, el cual se condensa. Al continuar la reacción, se combinan más moléculas de reactivos con moléculas sinterizadas. Además, también se unen moléculas sinterizadas, sin necesidad del reactivo. CONSECUENCIA: A medida que progrese la reacción, aparecen más moléculas (¿Qué hago con ellas? Si a Tª de procesado evapora: quitar ese gas).

Por esto, en cualquier punto, la longitud de las cadenas son diferentes y solamente después de un tiempo determinado, se consigue que las moléculas tengan una elongación adecuada. Otro subproducto es el NH3 (Amoniaco), el cual hay que tratarlo, no obstante, NO todos los procesos provocan un subproducto. Se emplea en Termoplásticos y Termoestables. -Por adición o en cadena: Síntesis de polietileno y de polipropileno. En este caso, se abren los dobles enlaces de los átomos del carbono, para que puedan unirse más monómeros. El proceso ocurre en ambos extremos en la macromolécula en expansión. Se inicia el proceso con un catalizador (iniciador), que abre los enlaces dobles, los monómeros se vuelven altamente reactivos debido a los radicales libres y empieza a formar cadenas reactivas. La reacción tarda poco pero en procesos industriales puede llegar a ser muy larga ya que las reacciones no ocurren simultáneamente. En la mezcla suele desaparecer el hidrógeno (prolipropileno, PVC, poliestireno…). Suelen ser Termoplásticos. A) El proceso necesita un catalizador, y en el caso del polietileno y prolipropileno la configuración es lineal y más cristalina que cuando se le aplica presión. B) Y la temperatura para que pase más rápido, ya que el producto tiene una estructura amorfa en este último caso. En resumen, son 3 etapas: 1.Iniciación 2.Propagación 3.Terminación

3. COMPORTAMIENTO TÉRMICO DE LOS POLÍMEROS. Temperatura de transición vítrea (Tg): es la tª que marca el paso de sólido rígido a sólido gomoso o deformable. TTg: mayor movilidad de las cadenas (gomoso).

Vítreo-Gomoso-Estado de fusión Frágil-Duro-Derretido Cuando se supera Tg las cadenas tienen mayor movilidad, enlaces débiles y pueden fluir con mayor movilidad. Hay que distinguir entre polímeros amorfos y cristalinos: a) Cristalinos: al estar las cadenas más ordenadas, dan más rigidez al polímero. Además, tienen una marcada Tª de fusión, comenzando a fluir a mayor velocidad en un momento concreto. b) Amorfos: tienen estructura desordenada. La tª de fusión no está bien definida por lo que necesitan más tiempo para fundir completamente. Por debajo de Tg, el material es duro y frágil. No está definida la Tf y el comportamiento es similar antes de fundir (amorfo). Cristalinos: hay una variación importante de volumen especifico al fundir (las cadenas ocupan mayor espacio) Los TE (Antes de Tg es muy rígido) son similares a los amorfos en la curva. No funden, no fluyen, no tienen Tf, solo Tg.

4. CONCEPTO DE VISCOSIDAD. Viscosidad: capacidad que tiene un fluido para fluir. Relaciona el esfuerzo de cizalla del fluido con la resistencia que opone este a fluir. A mayor viscosidad, menos capacidad para fluir.

Comportamiento dilatante: Al aumentar la velocidad de cizalla, aumenta la viscosidad. Ejemplo: suspensiones de almidón y PVC. Comportamiento plástico: Se comportan como sólidos elásticos por debajo de un esfuerzo umbral mientras que con la aplicación de un esfuerzo superior se deforma de manera continua como un fluido. Sólido...