LOS METALESCatalina Carreño · Catalina Zapata

Universidad de los Andes2014

INDICEDefinición

Propiedades

Clasificación

Procesos

Forma

Estado del Arte

Bibliografía

57

254191

109115

5

Son los elementos químicos que se caracterizan por ser bue-nos conductores del calor y la electricidad. Poseen alta den-sidad, resistencia y son sólidos en temperaturas normales.

Su gran resistencia mecánica les permite soportar grandes es-fuerzos, presiones o golpes y tienen grandes posibilidades de trabajo.

Propiedadesfísicas

9Peso específico

calor específico

La densidad por la gravedad del material

Calor necesario para aumentar la temperatura de un material

10Punto de fusión

calor latente de fusión

Punto en el que el material cambia de estado sólido a líquido

El calor necesario para pasar de un estado sólido a líquido

11

Resistencia a la corrosiónResistencia del material a los ataques químicos de otros materiales

Propiedadesmecánicas

15Resistencia mecánica

elasticidad

Resistencia a fluenciaCuanto resiste el materia hasta que se rompe

Cuanto resiste el material hasta que se deforma

Fuerza necesaria para deformar el material, determina la rigidez

16Dureza

plasticidad

Es la resistencia al rayado que tiene el material, relacionado con la resis-tencia mecánica.

Es la fuerza mediante la cual el material pierde su estado natural y es de-formado para siempre.

17Tenacidad

fragilidad

Es la capacidad del material de ductilidad + resistencia mecánica ( la ca-pacidad de elongación y resistencia). Capacidad de absorber la energía antes de romperse.

Poca capacidad de elongación.

18resilencia

RESISTENCIA A LA FATIGA

Capacidad de absorber energía en la zona elástica.

capacidad de un material para resistir ciclos de fuerzas alternantes.

Propiedadestecnológicas

21ductilidad

fusibilidad

La distancia total de elongado que resiste el material, hasta antes de que se rompa.

La capacidad que tiene el material para poder fundirse

22colabilidadCapacidad del material fundido para producir piezas fundidas completas y sin defectos.

soldabilidadLa capacidad que tiene el material para soldarse con otros materiales.

23

endurecimiento por el templeCambio abrupto de temperatura de caliente a frío que modifica las propie-

dades mecánicas del material.

clasificación

27

ferrosos no ferrososTienen principalmente Hierro No tienen Hierro

ferrosos

29

El hierro o fierro es un elemento químico de número atómico 26 situado en el grupo 8, periodo 4 de la tabla periódica de los elementos. Su símbolo es Fe (del latín ferrum)1 y tiene una masa atómica de 55,6 u.

Este metal de transición es el cuarto elemento más abundante en la cor-teza terrestre, representando un 5 % y, entre los metales, solo el aluminio es más abundante; y es el primero más abundante en masa planetaria, debido a que el planeta en su núcleo, se concentra la mayor masa de hi-erro nativo equivalente a un 70 %. El núcleo de la Tierra está formado prin-cipalmente por hierro y níquel en forma metálica, generando al moverse un campo magnético. Ha sido históricamente muy importante, y un período de la historia recibe el nombre de Edad de Hierro. En cosmología, es un metal muy especial, pues es el metal más pesado que puede producir la fusión en el núcleo de estrellas masivas; los elementos más pesados que el hierro solo pueden crearse en supernovas.

El hierro es el metal duro más usado, con el 95 % en peso de la produc-ción mundial de metal. El hierro puro (pureza a partir de 99,5 %) no tiene demasiadas aplicaciones, salvo excepciones para utilizar su potencial magnético.

El hierro tiene su gran aplicación para formar los productos siderúrgicos, utilizando éste como elemento matriz para alojar otros elementos aleantes tanto metálicos como no metálicos, que confieren distintas propiedades al material. Se considera que una aleación de hierro es acero si contiene menos de un 2,1 % de carbono; si el porcentaje es mayor, recibe el nom-bre de fundición.

El acero es indispensable debido a su bajo precio y tenacidad, especial-mente en automóviles, barcos y componentes estructurales de edificios.

hierro aplicaciones

30

El acero en sus distintas clases está presente en nuestra vida cotidiana en forma de herramientas, utensilios, equipos mecánicos y formando parte de electrodomésticos y maquinaria en general así como en las estructu-ras de las viviendas que habitamos y en la gran mayoría de los edificios modernos.

Los fabricantes de medios de transporte de mercancías (camiones) y los de maquinaria agrícola son grandes consumidores de acero.

También son grandes consumidores de acero las actividades construc-toras de índole ferroviario desde la construcción de infraestructuras viarias así como la fabricación de todo tipo de material rodante.

Otro tanto cabe decir de la industria fabricante de armamento, especial-mente la dedicada a construir armamento pesado, vehículos blindados y acorazados.

También consumen mucho acero los grandes astilleros constructores de barcos especialmente petroleros, y gasistas u otros buques cisternas.

aplicacionesEl acero es una aleación de hierro con una cantidad de carbono variable entre el 0,03 % y el 1,075 % en peso de su composición, dependiendo del grado. Si la aleación posee una concentración de carbono mayor al 2,0 % se producen fundiciones que, en oposición al acero, son mucho más frágiles y no es posible forjarlas sino que deben ser moldeadas.

No se debe confundir el acero con el hierro, que es un metal relativamente duro y tenaz, con temperatura de fusión de 1535 °C y punto de ebullición 2740 °C. Por su parte, el carbono es un no metal blando y frágil en la may-oría de sus formas. La difusión de este elemento en la estructura cristalina del anterior se logra gracias a la diferencia en diámetros atómicos, formán-dose un compuesto intersticial.

La diferencia principal entre el hierro y el acero se halla en el porcentaje del carbono: el acero es hierro con un porcentaje de carbono de entre el 0,03 % y el 1,075 %, a partir de este porcentaje se consideran otras aleaciones con hierro.

acero

no ferrosos

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El aluminio es un elemento químico, de símbolo Al y número atómico 13. Se trata de un metal no ferromagnético. Es el tercer elemento más común encontrado en la corteza terrestre.

Los compuestos de aluminio forman el 8 % de la corteza de la tierra y se encuentran presentes en la mayoría de las rocas, de la vegetación y de los animales.

Este metal posee una combinación de propiedades que lo hacen muy útil en ingeniería de materiales, tales como su baja densidad (2.700 kg/m³) y su alta resistencia a la corrosión. Mediante aleaciones adecuadas se puede aumentar sensiblemente su resistencia mecánica (hasta los 690 MPa). Es buen conductor de la electricidad y del calor, se mecaniza con facilidad y es muy barato. Por todo ello es desde mediados del siglo XX2 el metal que más se utiliza después del acero.

La utilización industrial del aluminio ha hecho de este metal uno de los más importantes, tanto en cantidad como en variedad de usos, siendo hoy un material polivalente que se aplica en ámbitos económicos muy diversos y que resulta estratégico en situaciones de conflicto. Hoy en día, tan solo superado por el hierro/acero.

El aluminio se usa en forma pura, aleado con otros metales o en com-puestos no metálicos. En estado puro se aprovechan sus propiedades ópticas para fabricar espejos domésticos e industriales, como pueden ser los de los telescopios reflectores. Su uso más popular, sin embargo, es como papel aluminio, que consiste en láminas de material con un espesor tan pequeño que resulta fácilmente maleable y apto por tanto para emba-laje alimentario. También se usa en la fabricación de latas y tetrabriks.

aluminio aplicaciones

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El cobre (del latín cuprum, y éste del griego kypros),5 cuyo símbolo es Cu, es el elemento químico de número atómico 29. Se trata de un metal de transición de color rojizo y brillo metálico que, junto con la plata y el oro, forma parte de la llamada familia del cobre, se caracteriza por ser uno de los mejores conductores de electricidad (el segundo después de la plata). Gracias a su alta conductividad eléctrica, ductilidad y maleabilidad, se ha convertido en el material más utilizado para fabricar cables eléctricos y otros componentes eléctricos y electrónicos.

El cobre forma parte de una cantidad muy elevada de aleaciones que generalmente presentan mejores propiedades mecánicas, aunque tienen una conductividad eléctrica menor. Las más importantes son conocidas con el nombre de bronces y latones. Por otra parte, el cobre es un metal duradero porque se puede reciclar un número casi ilimitado de veces sin que pierda sus propiedades mecánicas.

Cobre metálicoEl cobre se utiliza tanto con un gran nivel de pureza, cercano al 100 %, como aleado con otros elementos. El cobre puro se emplea principal-mente en la fabricación de cables eléctricos.

Electricidad y telecomunicacionesEl cobre es el metal no precioso con mejor conductividad eléctrica. Esto, unido a su ductilidad y resistencia mecánica, lo han convertido en el ma-terial más empleado para fabricar cables eléctricos, tanto de uso industrial como residencial. Asimismo se emplean conductores de cobre en numer-osos equipos eléctricos como generadores, motores y transformadores. La principal alternativa al cobre en estas aplicaciones es el aluminio.

Medios de transporteEl cobre se emplea en varios componentes de coches y camiones, prin-cipalmente los radiadores (gracias a su alta conductividad térmica y re-sistencia a la corrosión), frenos y cojinetes, además naturalmente de los cables y motores eléctricos.

cobreaplicaciones

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El oro es un elemento químico de número atómico 79, que está ubicado en el grupo 11 de la tabla periódica. Es un metal precioso blando de color amarillo. Su símbolo es Au (del latín aurum, ‘brillante amanecer’).

Es un metal de transición blando, brillante, amarillo, pesado, maleable y dúctil. El oro no reacciona con la mayoría de los productos químicos, pero es sensible y soluble al cianuro, al mercurio y al agua regia, cloro y a la lejía. Este metal se encuentra normalmente en estado puro, en forma de pepitas y depósitos aluviales.

El oro es uno de los metales tradicionalmente empleados para acuñar monedas; se utiliza en la joyería, la industria y la electrónica por su resis-tencia a la corrosión. Se ha empleado como símbolo de pureza, valor, realeza, etc. El principal objetivo de los alquimistas era producir oro par-tiendo de otras sustancias como el plomo. Actualmente está comproba-do químicamente que es imposible convertir metales inferiores en oro, de modo que la cantidad de oro que existe en el mundo es constante.

El oro puro o de 24k es demasiado blando para ser usado normalmente y se endurece aleándolo con plata y/o cobre, con lo cual podrá tener distintos tonos de color o matices. El oro y sus muchas aleaciones se em-plean bastante en joyería, en relación con el intercambio monetario (para la fabricación de monedas y como patrón monetario), como mercancía, en medicina, en alimentos y bebidas, en la industria, en electrónica y en química comercial.

El oro se conoce y se aprecia desde tiempos remotos, no solamente por su belleza y resistencia a la corrosión, sino también por ser más fácil de trabajar que otros metales y menos costosa su extracción. Debido a su relativa rareza, comenzó a usarse como moneda de cambio y como ref-erencia en las transacciones monetarias internacionales.

oro aplicaciones

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El plomo es un elemento químico de la tabla periódica, cuyo símbolo es Pb (del latín plumbum) y su número atómico es 82 según la tabla actual, ya que no formaba parte en la tabla de Dmitri Mendeléyev. Este químico no lo reconocía como un elemento metálico común por su gran elasticidad molecular. Cabe destacar que la elasticidad de este elemento depende de la temperatura ambiente, la cual distiende sus átomos, o los extiende.

El plomo es un metal pesado de densidad relativa o gravedad específica 11,4 a 16 °C, de color plateado con tono azulado, que se empaña para adquirir un color gris mate. Es flexible, inelástico y se funde con facilidad. Su fusión se produce a 327,4 °C y hierve a 1725 °C. Las valencias quími-cas normales son 2 y 4. Es relativamente resistente al ataque del ácido sulfúrico y del ácido clorhídrico, aunque se disuelve con lentitud en ácido nítrico y ante la presencia de bases nitrogenadas. El plomo es anfótero, ya que forma sales de plomo de los ácidos, así como sales metálicas del ácido plúmbico. Tiene la capacidad de formar muchas sales, óxidos y compuestos organometálicos.

Su utilización como cubierta para cables, ya sea la de teléfono, de tele-visión, de internet o de electricidad, sigue siendo una forma de empleo adecuada. La ductilidad única del plomo lo hace particularmente apro-piado para esta aplicación, porque puede estirarse para formar un forro continuo alrededor de los conductores internos.

Se utilizan una gran variedad de compuestos de plomo, como los silica-tos, los carbonatos y sales de ácidos orgánicos, como estabilizadores contra el calor y la luz para los plásticos de cloruro de polivinilo. Se usan silicatos de plomo para la fabricación de frituras (esmaltes) de vidrio y de cerámica, las que resultan útiles para introducir plomo en los acabados del vidrio y de la cerámica.

plomo aplicaciones

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Los compuestos de magnesio, principalmente su óxido, se usan como material refractario en hornos para la producción de hierro y acero, metales no férreos, cristal y cemento, así como en agricultura e industrias químicas y de construcción.

El uso principal del metal es como elemento de aleación del aluminio, empleándose las aleaciones aluminio-magnesio en envases de bebidas. Las aleaciones de magnesio, especialmente magnesio-aluminio, se em-plean en componentes de automóviles, como llantas, y en maquinaria diversa. Además, el metal se adiciona para eliminar el azufre del acero y el hierro.

El magnesio es el elemento químico de símbolo Mg y número atómico 12. Su masa atómica es de 24,305 u. Es el séptimo elemento en abundancia constituyendo del orden del 2 % de la corteza terrestre y el tercero más abundante disuelto en el agua de mar.

El magnesio no se encuentra en la naturaleza en estado libre (como metal), sino que forma parte de numerosos compuestos, en su mayoría óxidos y sales; es insoluble. El magnesio elemental es un metal liviano, medianamente fuerte, color blanco plateado. En contacto con el aire se vuelve menos lustroso, aunque a diferencia de otros metales alcalinos no necesita ser almacenado en ambientes libres de oxígeno, ya que está protegido por una fina capa de óxido, la cual es bastante impermeable y difícil de sacar.

magnesio aplicaciones

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El níquel es un elemento químico de número atómico 28 y su símbolo es Ni, situado en el grupo 10 de la tabla periódica de los elementos.

Aproximadamente el 65% del níquel consumido se emplea en la fabricación de acero inoxidable austenítico y otro 12% en superaleaciones de níquel. El restante 23% se reparte entre otras aleaciones, baterías recargables, catálisis, acuñación de moneda, recubrimientos metálicos y fundición:

- Alnico, aleación para imanes.- Las aleaciones níquel-cobre (monel) son muy resistentes a la corrosión, utilizándose en motores marinos e industria química.- La aleación níquel-titanio (nitinol-55) presenta el fenómeno de efecto tér-mico de memoria (metales) y se usa en robótica, también existen alea-ciones que presentan superplasticidad.- El metal es la opción más económica para hacer oro blanco. El níquel, un metal blanco y de tonalidad mate y de tacto suave, es un metal que encuentra mucha facilidad para «blanquear» a otros metales.- Es posible encontrarlo en joyería actualmente, pero no se recomienda su uso, ya que es cancerígeno y altamente tóxico. El níquel ha sido vetado en numerosos estados, donde su uso se ve cada vez más reducido. Se halla sobre todo en piercings y joyería de acero inoxidable, donde suele representar alrededor del 13% en masa. Estos aceros no son peligrosos para la salud puesto que son inertes químicamente y no reaccionan.

niquel

aplicaciones

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La plata es un elemento químico de número atómico 47 situado en el gru-po 11 de la tabla periódica de los elementos. Su símbolo es Ag (procede del latín: argentum, “blanco” o “brillante”). Es un metal de transición blan-co, brillante, blando, dúctil, maleable.

Se encuentra en la naturaleza formando parte de distintos minerales (gen-eralmente en forma de sulfuro) o como plata libre. Es muy escasa en la naturaleza, de la que representa una parte en 10 millones de corteza ter-restre. La mayor parte de su producción se obtiene como subproducto del tratamiento de las minas de cobre, zinc, plomo y oro.

La producción mundial de plata, aproximadamente el 70% se usa con fines in-dustriales, y el 30% con fines monetarios, buena parte de este metal se emplea en orfebrería, pero sus usos más importantes son en la industria fotográfica, química, médica, y electrónica.

- Armas blancas o cuerpo a cuerpo, tales como espadas, lanzas o puntas de flecha

- Fotografía. Por su sensibilidad a la luz (especialmente el bromuro y el yoduro, así como el fosfato).- Electricidad. Los contactos de generadores eléctricos de locomotoras dié-sel-eléctricas llevan contactos (de aprox. 1 in. de espesor) de plata pura; y esas máquinas tienen un motor eléctrico en cada rueda o eje. - En electrónica, por su elevada conductividad es empleada cada vez más, por ejemplo, en los contactos de circuitos integrados y teclados de ordenador.-La plata se ha empleado para fabricar monedas desde 700 a. C., inicialmente con electrum, aleación natural de oro y plata, y más tarde de plata pura.- En joyería y platería para fabricar gran variedad de artículos ornamentales y de uso doméstico cotidiano, y con menor grado de pureza, en artículos de bisutería.- En aleaciones para piezas dentales.

plata aplicaciones

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Es un metal plateado, maleable, que no se oxida fácilmente y es resistente a la corrosión. Se encuentra en muchas aleaciones y se usa para recubrir otros metales protegiéndolos de la corrosión. Una de sus características más llamativas es que bajo determinadas condiciones sufre la peste del estaño. Al doblar una barra de este metal se produce un sonido carac-terístico llamado grito del estaño, producido por la fricción de los cristales que la componen.

- Se usa como protector del cobre, del hierro y de diversos metales usados en la fabricación de latas de conserva.- También se usa para disminuir la fragilidad del vidrio.- Los compuestos de estaño se usan para fungicidas, tintes, dentífricos y pig-mentos.- Se usa para realizar bronce, aleación de estaño y cobre.- Se usa para la soldadura blanda, aleado con plomo.- Se usa en aleación con plomo para fabricar la lámina de los tubos de los órga-nos musicales.-Tiene utilidad en etiquetas.- Recubrimiento de acero.- Se usa como material de aporte en soldadura blanda con cautín, bien puro o aleado. La directiva RoHS prohíbe el uso de plomo en la soldadura de determi-nados aparatos eléctricos y electrónicos.- El estaño también se utiliza en la industria de la cerámica para la fabricación de los esmaltes cerámicos. Su función es la siguiente: en baja y en alta es un opaci-ficante. En alta la proporción del porcentaje es más alto que en baja temperatura.- Es usado también en el sobretaponado de botellas de vino, en forma de cáp-sula. Su uso se extendió tras la prohibición del uso del plomo en la industria alimenticia. España es uno de los mayores fabricantes de cápsulas de estaño.

estañoaplicaciones

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El titanio es un elemento químico de símbolo Ti y número atómico 22. Se trata de un metal de transición de color gris plata. Comparado con el acero, aleación con la que compite en aplicaciones técnicas, es mucho más ligero (4,5/7,8). Tiene alta resistencia a la corrosión y gran resistencia mecánica, pero es mucho más costoso que aquél, lo cual limita sus usos industriales.

Es un metal abundante en la naturaleza; se considera que es el cuarto metal estructural más abundante en la superficie terrestre y el noveno en la gama de metales industriales. No se encuentra en estado puro sino en for-ma de óxidos, en la escoria de ciertos minerales de hierro y en las cenizas de animales y plantas.

El titanio es un metal compatible con los tejidos del organismo humano que toleran su presencia sin reacciones alérgicas del sistema inmunitar-io. Esta propiedad de compatibilidad del titanio unido a sus cualidades mecánicas de dureza, ligereza y resistencia han hecho posible una gran cantidad de aplicaciones de gran utilidad para aplicaciones médicas, como prótesis de cadera y rodilla, tornillos óseos, placas antitrauma e im-plantes dentales, componentes para la fabricación de válvulas cardíacas y marcapasos, gafas, material quirúrgico tales como bisturís, tijeras, etc.

titanio aplicaciones

procesosos

conformado

45

En este estado, los metales se funden por calor y se cuelan en un molde, que está compuesto por dos mitades que se ensamblan y está fabricado en arena, plaster (yeso), cerámica, metales ferrosos o no ferrosos.

Es un proceso eficiente para fabricar piezas complejas aunque en algu-nos casos presentan estructura porosa y con deformaciones.

ESTADO LÍQUIDO

46CONFORMADO EN ESTADO LÍQUIDO

MOLDES DESECHABLES

Arena

Colada de precisión

Colada en cascarón cerámico

Colada al vacío

Colada a baja presión

Colada giratoria y centrífuga

Colada de molde

completo

PlasterC erámica Permanente Inyección

MOLDES PERMANENTES

Colada a presión

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vaciado/fundición

Chair One - Konstantin Grcic - Magis - 2001

48

Usos

oportunidades

Productos de ConsumoContenedoresPiezas complejasElectrodomesticosOpticaJuguetes

Gran oportunidad de formas posibles

Inyección

Oakley - Radar

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fundición a presión

Leica Mp 9

Usos

oportunidades

Camaras FotográficasReproductores de DVDCarcasasMaquinas y herramientas

Es un proceso en el que se pueden producir es-pacios sin generar desperdicios.

Se pueden moldear refuerzos dentro de la misma pieza

50

fundición por inversiónUsos

oportunidades

JoyeríaImplantes dentalesEstatuasEsculturasTurbinasJuguetes

El molde en cera se ubi-ca sobre una cama de arena para fabricar el molde, luego se derrite dentro del molde

No tiene tantas limitaciones de fotma como otros procesos de vaciado

Se pueden moldear partes internasBvlgari - Bzero Ring

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Vaciado en arena

FERRARI - Motor F430

Usos

oportunidades

MaquinariaEstructurasBloques de MotorUniones de TuberíaPiezas de motores

Es el mas económico de los procesos de vaciado.

Dado que el molde se rompe, se pueden fabricar piezas completas

52

Son destruidos al extraer la pieza metálica.

Puede crearse cualquier tipo de forma y tamaño

Los insertos pueden ser parte del molde

Precio económico

Arena

Plaster

Cerámico

tipos de moldes

DESECHABLES

VENTAJAS

DESVENTAJAS

MATERIALES

Precisión dimensional limitada

Calidad superficial pobre

Las secciones delgadas no son prácticas

Usualmente se requiere maquinado

53

Se utilizan para fabricar un gran volumen de piezas.

PERMANENTES Buena estructura de grano

No es poroso

VENTAJAS

DESVENTAJAS

Precisión dimensional limitada

Calidad superficial pobre

Las secciones delgadas no son prácticas

Usualmente se requiere maquinado

Grafito

Hierro

Acero

Metal

MATERIALES

54

CONFORMADO EN ESTADO plástico

FORJA

Martillo MartinetePrensa Comprensión Martelado Frío Caliente

LAMINACIÓN TREFILADO EXTRUSIÓN

Extrusióndirecta

Extrusión por impacto

55

En este estado se conforman las barras sólidas de metal a una tempe-ratura menor a la de fusión. Además se puede aumentar la resistencia mecánica de la parte conformada, al controlar la estructura del grano.ESTADO PLÁSTICO

56

extrusión

Trek - EX8

Usos

oportunidades

TuberíaMarcos de ventaneríaPerfileríaAcabados ArquitectonicosRielesCablesLadrillos

Gran cantidad de formas posibles

57

forjado

Snap on - Precision Wranch

Usos

oportunidades

Herramientas manualesPistonesCiguañelasCadenasPiezas que reciben un alto nivel de tensión mecánica

Ideal para producciones de bajo volumen

Se pueden hacer todo tipo de formas

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Se alarga un objeto a través de jalar la pieza sucesivamente sobre dados con aperturas que disminuyen el tamaño grosor o tamaño del metal inicial.trefilado

59

ESTADO sólido

60

61

BMW - M5

Usos

oportunidades

Carrocerías CarcasasContenedoresBandejasTechosutensilios de cocina

Es un método rápido y preciso

Se pueden lograr grandes profundidades

estampado

62

perforado

Apple - Mac Pro

Usos oportunidadesProductos de consumoElectrodomésticosVehículosMobiliario

Se pueden obtener diversos diametros de per-foración en una sola pieza

63tipo de doblezde tuboEs necesario utilizar un madril a la hora de doblar un tubo u otra pieza metálica hueca para que ésta no se aplaste durante el proceso de doblado.

El metal se pasa entre rodillos metálicos contrapuestos, que permiten ir curvando la lámina a medida que se desplaza por estos, este proceso puede hacerse en calor (hotrolled) o en frio (coldrolled)

con rodillos

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doblador dado vEste tipo de doblado requiere un dado (molde) y un punzón. Para moldear el objeto, se sitúa el material dentro de la abertura y con el punzón se ejerce presión en la pieza para que tome la figura del molde.

tipo de doblez

Sirve para producir piezas huecas al forzar la lámina con un punzón sobre la cavidad del molde.

Embutido

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doblez compuestoSe sitúa la pieza en un torno y mientras gira, con una herramienta comienza a precionarse el objeto en ciertos lugares para modificar la forma.

doblez giratorio

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hidroformado

Honda - VFR

Usos

oportunidades

Productos de ConsumoPartes de vehículosMobiliarioMarcos de Bicicletas

Permite dar formas diversas a piezas cilíndricas

corte

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corte láser

Usos

oportunidades

Productos de ConsumoIluminaciónEspaciosEmpaquesMobiliario

Permite el grabado además del corte

Permite elaborar piezas de alto detalle sin dañar el material

Paolo Rizzato - Luceplan - Queen Titania -1995

69

troquelado

Usos oportunidadesProductos de consumoIluminaciónEspaciosEmpaquesElementos de cocinaMobiliario

Admite láminas, piezas estampadas, extruidas etc.

No se limita únicamente a figuras como círculos o cuadrados ya que a veces se usa con fines decorativos.

Philippe Starck - Max le chinois, Colander - Alessi - 1990

70

troquelado

Usos

oportunidades

Productos de consumoEmpaques

La complejidad del diseño y su tamaño no rep-resentan un problema ni afectan el costo del proceso.

Admite gran cantidad de materiales.

MacBook Packaging - Apple Design Group

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corte chorro de agua

Usos

oportunidades

Productos de consumoLentes de precisiónVehículos

Proceso ideal para prototipado y experi-mentación.

Los perfiles externos e internos pueden ser cor-tados en la misma operación.

Permite la creación de piezas con perfiles pequeños y complejos.

Motic - Microscopio de precisión

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corte edmalambre

Usos

oportunidades

Productos de consumoMaquinaria de precisiónComponentes de Aviones

Corta metales y aplica texturas simultáneamente.

Elimina la necesidad de aplicar texturizado en posteriores procesos de acabados.

Permite la elaboración de geometrías muy precisas al igual que cavidades.

Hublot - Big Bang Collection

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corte edmelectrodo de forma

Usos

oportunidades

Productos de consumoMaquinaria de precisiónComponentes de Aviones

Corta metales y aplica texturas simultáneamente.

Elimina la necesidad de aplicar texturizado en posteriores procesos de acabados.

Permite la elaboración de geometrías muy precisas al igual que cavidades.

Tag Heuer - Monaco

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corte edm

Usos

oportunidades

Productos de consumoMaquinaria de precisiónElectrónica

Al momento de diseñar, las líneas de corte pueden ser modificadas para ser líneas de pliegue y de esta forma ser

útiles para modelar.

El material puede ser perfilado y decorado o cortado en una sola operación.

Prototipado y producción en masa.

Bajo costo, se presta para experimentación durante el proceso de diseño.

maquinado fotoquímico

Semiconductores

unión

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roscasoportunidades

Permiten unir piezas de manera permanente, dan-do la posibilidad de acceder a los componentes internos mediante herramientas especializadas.

Gran variedad de tamaños y formas.

Pueden quedar a la vista y ofrecer detalle al producto.

Bang & Olufsen - EarSet 3i

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oportunidades

Permiten unir piezas por presión y calenata-miento alrededor.

Procesos simples y versátiles.

Apto para prototipos en los que se empleen laminas de metal.

Es de bajo costo.

Metales diferentes pueden ser unidos sin embargo esto comprometerá la fuerza de la unión.

Se pueden unir piezas de diferente grosor.

soldadura por juntura

Deutsche Bahn - ICE 3

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soldadura por fricción

oportunidades

Permiten unir piezas mediante la fricción y el movimiento repetitivo entre las mismas.

Es un procesos relativamente nuevo por lo que las oportunidades comerciales no se han terminado de descubrir.

Permite unir diferentes materiales sin perjudi-car la integridad de la soldadura.

Permite unir materiales de diferente grosor.

Permite unir piezas grandes y complejas.

No es un proceso que se vea afectado por la gravedad y se puede llevar a cabo de abajo a arriba, de derecha a izquierda y viceversa.

79

soldadura por proyección

Es un procesos relativamente nuevo por lo que las oportunidades comerciales no se han terminado de descubrir.

80

SOLDADURA DE PUNTO

Permite unir piezas permanentemente mediante pequeños puntos de presión

81

BROCHE

oportunidades

Permiten unir piezas permitiendo que la ductilidad-del material, asegure sus piezas una vez en su posición final.

Gran variedad de tamaños y formas.

Pueden quedar a la vista y ofrecer detalle al producto.

Tissot - Watch Clamp

82Permiten unir de manera permanente, dos o mas piezas, fusionando el material de las partes en la unión, para formar una sola estructura. En este proceso se utiliza una llama de muy alta temperatu-ra, alimentada con una mezcla de gas inflamable y oxigeno, para fundir las partes y lograr la unión.

SOLDADURA DE ARCO

Nicolai - Argon cc 29

gas inerte metal

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Audi - A8 Chassis

gas inerte tungstenoSOLDADURA DE ARCO

Permiten unir de manera permanente, dos o mas piezas, fusionando el material de las partes en la unión, para formar una sola estructura. En este proceso se utiliza una llama de muy alta temperatu-ra, alimentada con una mezcla de gas inflamable y oxigeno, para fundir las partes y lograr la unión.

84

Riva 92 - Duchessa

arco sumergidoSOLDADURA DE ARCO

Permiten unir de manera permanente, dos o mas piezas, fusionando el material de las partes en la unión, para formar una sola estructura. En este proceso se utiliza una llama de muy alta temperatu-ra, alimentada con una mezcla de gas inflamable y oxigeno, para fundir las partes y lograr la unión.

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soldadura láser

USAF - Mirage

Permiten unir de manera permanente, dos o mas piezas, fusionando el material de las partes en la unión, para formar una sola estructura. En este proceso se utiliza una llama de muy alta temperatu-ra, alimentada con una mezcla de gas inflamable y oxigeno, para fundir las partes y lograr la unión.

acabados

87Usos

oportunidades

Productos de ConsumoArquitecturaVehículos

Infinitas posibilidades de colores y acabados para las pinturas.

Se pueden pintar superficies enteras de diferentes materiales.

Permite la creación de diversos patrones, colores, logos y texto a través de máscaras.

Existen diferentes técnicas que permiten crear dif-erentes efectos en la pintura.

PINTURA POR ASPERSIÓN

Ducati - Multistrada

88

oportunidadesEstos procesos se usan para aplicar una capa de protección con la adición de color.

Infinitas posibilidades de textura, color, pintura y acabados.

Es muy útil para áreas de juego para niños y mobiliario de uso publico.

Se pueden utilizar diferentes aditivos para mejorar la durabilidad del producto.

PINTURA ELECTROSTÁTICA

FIAT 500 - Rosso Corsa

UsosProductos de ConsumoArquitecturaVehículos

89Usos

oportunidades

Productos de ConsumoArquitecturaVehículos

Beneficios como fácil mantenimiento, dure-za, estabilidad del color, resistencia al calor y la corrosión. No es tóxico.

Se puede aplicar a toda clase de acabados y texturas.ANODIZADO

USAF - Mirage

90Usos

oportunidades

Productos de consumoMaquinaria de precisiónElectrónica

Proceso versátil que permite proteger pequeñas y grandes piezas simples o com-plejas.

GALVANIZADO

Sullivan`s Multi rackv

F0RMA

93barras

perfiles

Piezas mas largas que anchas, macizas y de secciones variables.

Los dos tipos más importantes son el alambre (gran longitud, sección re-donda y diámetro menor de 5 mm) y el fleje (gran longitud y poco espesor)

Piezas huecas de secciones variables cuya longitud puede variar entre los 5 y 12 metros, los mas usados son angular, ipm, tubular, cuadrado, en t y

rectangular

Ferrosos

95

acero

Alambres chapas

96

Barras planas Barras redondas

Barras cuadradas

97

Barras hexagonales láminas de acero inoxidable tubos de acero

98

hierro

Redondos cuadrados

99

láminas tubería

no Ferrosos

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Las presentaciones más usadas para metales no ferrosos son:

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aluminio

barras laminados

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tubosrollosperfiles

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bronce

bujes barrotes

105

alambresbarras de latón

106

cobre

alambres barras

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fleje laminados tubos

estado del arte

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Es un artista y esculltor de metal, inglés, graduado de la Universidad de Brighton con reconocimiento en “3D crafts”. Una de sus pasiones consiste en fabricar figuras de animales en metal, buscando reflejar la escencia misma de éste, para otorgarle un carácter especial a cada uno de sus trabajos.

Nos pareció interesante la forma en que moldea el metal, curvandolo en distintas direcciones, lo que lo hace parecer un material liviano y flexible, pero al mismo tiempo lo sufiecientemente estable para sostener una mesa.

ALAN WILLIAMS

112NICHOLAS YUST

Lo escogimos como referente por las diferentes texturas y patrónes de on-das, líneas, puntos, colores, entre otros, que le da al metal, mostrando los distintos acabados que puede llegar tener este material.

Es un artista y escultor americano que estudió en la Universidad de diseño y arquitectura de Cincinnati. Comenzó diseñando esculturas de pared reali-zadas con paneles de aluminio y más adelante se dedicó a realizar patro-nes únicos, lo que se convirtió en su sello. Además innovo con una técnica de pintura acrílica atomizada que le permitía dar color a las láminas, pero hacerlo “trasparente” para poder destacar la textura.

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Ron Arad es un diseñador industrial israelí, nacido en 1951. Estudió en la academia de arte de Jerusalén y en la asociación arquitectónica de Londres. Ha trabajado para Alessi, Vitra, Flos, Artemida, Kartell, entre otras, produciendo piezas de mobiliario e iluminación.

RON ARAD

Nos llamó la atención la forma en que conoce los alcances del metal, pues en cada una de sus sillas experimenta diferentes formas y técnicas de trabajarlo; a pesar de ser un material fuerte lo hace ver sofisticado y demuestra la gran versatilidad de éste.

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Es un referentes interesante porque trabaja con elementos de metal pero todos son reciclados, y aún así logra acomodarnos y formar piezas de mobiliario únicas en donde el metal en su estado original, logra ser estético .

BOB CAMPBELL

Es un escultor inglés autodidacta, reconocido por utilizar partes mecánicas en sus diseños. Al hablar de éstos comenta que “busca ir más alla de la funcionalidad del objeto, pues utiliza materiales que han sido utilizados por maquinaria y luego abandonados, por lo que no sólo hace esculturas sino narra la necesidad global de reutilizar materiales existintes.” (traduc-ción propia).

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bibliografía-http://materialestecno1.wordpress.com/presentaciones-comerciales/

-http://fido.palermo.edu/servicios_dyc/blog/docentes/trabajos/2888_6550.pdf

- https://500px.com/

- http://www.utp.edu.co/~publio17/propiedades.htm

- Ayala Camilo, bibliografía Diseñon Materiales y Procesos

-Allan Williams Metal Artist tomado de http://www.alanwilliamsmetalartist.com

-Nicholas Yust Fine metal art, tomado de http://www.nicholasyust.com

-http://www.ronarad.co.uk

-http://www.stig-art.co.uk/my-work/#all