1. INTRODUCCIÓN

Los metales son unos materiales de enorme interés. Se usan muchísimo en la industria, pues sus excelentes propiedades de resistencia y conductividad son de gran utilidad en la construcción de máquinas, estructuras, mecanismos, circuitos y herramientas.

¿Quieres conocer algunas de las propiedades más importantes de estos materiales? Aquí tienes algunas de ellas:

Tienen un brillo muy característico. Son más densos y pesados que otros materiales de uso técnico. Su gran resistencia mecánica les permite soportar grandes esfuerzos, presiones o golpes. Algunos de ellos son muy duros. Conducen muy bien el calor y la electricidad. Tienen grandes posibilidades de trabajo, como doblar, cortar, estampar, fundir o moldear.

Algunos metales se emplean en estado casi puro (cobre, plata, oro, ...),

pero la mayoría se combinan entre sí o con otros elementos formando aleaciones para ampliar y mejorar sus propiedades.

2. SIDERURGIA Y METALURGIA

La mayor parte de los metales se encuentran en la naturaleza combinados con otros elementos, formando minerales metálicos. Por ello, el primer paso en la obtención del metal consiste en localizar y extraer el mineral, que normalmente se encuentra en el subsuelo. A esta etapa corresponden los trabajos de minería. La extracción de los minerales se realiza practicando minas subterráneas o a cielo abierto con la ayuda de grandes máquinas.

Como los minerales metálicos están mezclados con otros materiales, hay que triturar la roca extraída para separar el mineral metálico del resto de materiales.

Una vez obtenido el mineral metálico, es necesario separar el metal que

contiene del resto de componentes. Esta separación se realiza mediante diferentes procesos siderúrgicos (si es hierro) o metalúrgicos. En ocasiones, los metales se mezclan con otros compuestos para formar aleaciones. Como ejemplo, en la página siguiente puedes ver el proceso de obtención del acero:

3. ALEACIONES DE HIERRO Cuando fundimos un metal y lo mezclamos con otros metales o

elementos, estamos produciendo una aleación....

FUNDICIONES

Las fundiciones son de fácil moldeo, y de mayor resistencia a la corrosión que el acero común. Se usan en construcción naval y de ferrocarriles, alcantarillado, piezas artísticas, ...

ACEROS COMUNES

Los aceros comunes y de construcción tienen una aceptable dureza y resistencia. Son los más económicos. Se emplean en tornillos, estructuras de edificios, carrocerías, herramientas comunes, ...

ACEROS ESPECIALES

Entre los aceros especiales se encuentran los inoxidables, que se obtienen de mezclar acero con cromo y níquel. El acero inoxidable se emplea en todo tipo de utensilios que vayan a estar en contacto con el agua, para evitar que se oxiden.

Las aleaciones se hacen para mejorar las propiedades de un metal de

cara a un determinado uso, pues en estado puro ese metal puede no ser adecuado para lo que deseamos construir. Por ejemplo, podría interesarnos que fuera más duro, o más resistente a la corrosión, o más ligero, o mejor conductor,

Las aleaciones de mayor uso industrial son las del hierro. Algunas de

ellas son las fundiciones (entre 1,7 y 6,6% de carbono) y los aceros (menos del 1,7% de carbono). Las aleaciones que más se emplean en la industria son las que se obtienen de mezclar el hierro con carbono, y en algunos casos, con otros elementos como el cromo o el níquel.

METALES NO FÉRRICOS Además del hierro, destacan otros metales de uso frecuente como el

cobre, el latón o el bronce. Observa las características de estos y otros metales en la siguiente tabla:

COBRE

• Es poco duro y se dobla fácilmente. • Muy resistente a la corrosión. • Es uno de los mejores conductores de la electricidad y del calor. Se utiliza en conductores eléctricos (cables, bobinas, ...) y en tuberías de calefacción y gas.

LATÓN

• Es de color amarillento y aspecto agradable. • Bastante resistente. • Más fácil de moldear y trabajar que el cobre. • Bastante económico. Se utiliza en casquillos, cerrajería, decoración, contactos eléctricos, ...

BRONCE

•Muy resistente a los esfuerzos, al desgaste y a la corrosión. • Muy apto para fundir. • Aspecto bello. Se utiliza en griferías, componentes de máquinas y esculturas.

ALUMINIO

• Es uno de los metales más ligeros. • Tiene una aceptable resistencia mecánica. • Conduce muy bien el calor y la electricidad. • Se trabaja con facilidad. Se utiliza en aeronáutica, piezas de maquinaria, envases, utensilios de cocina, etc.

OTROS METALES

• Existen otros metales, como el plomo, el cinc, el estaño y el níquel que se utilizan principalmente como materiales de aleación. • Además, el oro, la plata y el platino se usan en joyería y en objetos de gran valor, debido a su bello aspecto que se conserva con el tiempo.

4. PROCEDIMIENTOS DE FABRICACIÓN CON METALES Finalizado el proceso de obtención y tratamiento del metal, podemos

fabricar con él una gran variedad de piezas metálicas. Algunos de los procedimientos de trabajo más habituales son: fundición y moldeo, deformación y corte y mecanizado.

Existen varios procedimientos para dar forma a las piezas metálicas:

• Fundición y moldeo, para obtener formas y relieves complicados.

• Deformación, mediante una fuerte presión. Cuando se obtienen las piezas deformando chapas hablamos de estampación.

• Corte y mecanizado, para dar forma a la pieza quitando el material sobrante

5. UNIÓN DE PIEZAS METÁLICAS

Existen distintos procedimientos para unir piezas metálicas, según se trate de uniones permanentes o de uniones desmontables. Aquí tienes más información acerca de algunos de estos procedimientos de unión:

SOLDADURAS

La soldadura es un tipo de unión permanente que consiste en depositar metal fundido (estaño, cobre, acero, ...) entre las piezas y dejar que solidifique.

UNIONES CON

ELEMENTOS ROSCADOS

La unión con elementos roscados es un tipo de unión desmontable que consiste en colocar tornillos y tuercas entre las piezas.

OTROS SISTEMAS DE UNIÓN

Los remaches son piezas metálicas que se colocan en una orificio común a las piezas a unir. Sus extremos salientes se convierten, al remacharlos, en cabezas de cierre. El remachado es otro tipo de unión desmontable.

6. OPERACIONES DE TRABAJO CON METALES Con materiales metálicos se construyen una gran variedad de piezas y

objetos. Aquí tienes algunas de las operaciones con metales más habituales

MARCAR Y TRAZAR

Antes de realizar cualquier corte sobre un material metálico, debemos trasladar las dimensiones y la forma de la pieza deseada al material. Para marcar y trazar las dimensiones y el contorno de la pieza se utilizan la regla, la escuadra de tacón, el compás de puntas y la punta de trazar.

CORTAR Y SERRAR

Para cortar o separar piezas metálicas se utilizan distintas herramientas según el tipo de piezas. Por ejemplo, se utiliza: • La tijera de chapa, para cortar piezas de chapa delgadas. • La sierra de arco, para cortar perfiles y tubos. • El cortatubos, para cortar tubos de sección circular poco duros.

TALADRAR

Debido a la gran dureza y resistencia de los materiales metálicos, para perforar una pieza es necesario usar una taladradora.

DOBLAR Y CURVAR

Las chapas y varillas metálicas pueden cambiar su forma mediante operaciones de curvado o plegado. Algunas piezas metálicas se pueden doblar directamente con las manos o con alicates. En ocasiones se utilizan objetos que facilitan el doblado sujetando la pieza con un tornillo de banco.

LIMAR

El corte de piezas metálicas deja bordes irregulares que se deben eliminar utilizando limas. Existe una gran variedad de limas que se diferencian por su forma y por el tamaño de sus dientes cortantes.

EJERCICIOS

1. La resistencia que opone el metal a ser penetrado o rayado se denomina: a) Dureza

b) Tenacidad c) Maleabilidad

2. La capacidad que tienen los metales para soportar sin deformarse ni romperse los golpes bruscos que se les apliquen se llama:

a) Maleabilidad b) Tenacidad c) Dureza

3. La propiedad opuesta a la fragilidad es la: a) Resistencia mecánica b) Tenacidad c) Dureza

4. La mayor o menor capacidad que tiene un metal para recobrar su forma y dimensiones primitivas al cesar el esfuerzo que había provocado su deformación se denomina: a) Elasticidad b) Maleabilidad

c) Dureza

5. Entre los siguientes, señala los metales no férricos: a) Acero b) Fundición c) Cobre d) Bronce

6. El aluminio se obtiene a partir de: a) La malaquita b) La bauxita c) El arrabio

7. En un alto horno, la escoria se extrae por el orificio llamado: a) Crisol b) Piquera c) Bigotera

8. El acero se obtiene a partir de: a) La castina b) El hierro colado c) El arrabio

9. La chapa se obtiene por: a) Estampación b) Laminado c) Forja

10. Las operaciones de cilindrado y refrentado se hacen en: a) El torno b) La fresadora c) La taladradora

1. ¿Qué es una aleación? ………………………………………………………….…………………………………………………………………

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2. ¿Qué es la metalurgia? ………………………………………………………….…………………………………………………………………

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3. Enumera las propiedades mecánicas de los metales. ………………………………………………………….…………………………………………………………………

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4. ¿A qué llamamos resistencia mecánica? ………………………………………………………….…………………………………………………………………

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5. ¿Qué son la mena y la ganga? ………………………………………………………….…………………………………………………………………

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6. Describe los métodos empleados para separar la mena de la ganga. ………………………………………………………….…………………………………………………………………

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7. ¿Qué son el bronce y el latón? ………………………………………………………….…………………………………………………………………

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8. ¿Qué es el acero? ………………………………………………………….…………………………………………………………………

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9. ¿Qué es la forja? ………………………………………………………….…………………………………………………………………

………………………………………………………….………………………………………………………………… 10. ¿Qué es la estampación? ¿Y el laminado? ………………………………………………………….………………………………………………………………… ………………………………………………………….………………………………………………………………… ………………………………………………………….…………………………………………………………………