REPBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA EDUCACIN SUPERIORCONVENIO:
UNIVERSIDAD RAFAEL MARA BARALT - IUTIRLA
LICENCIATURA EN ADMINISTRACIN - MENCIN GERENCIA INDUSTRIAL
PROCESOS DE FABRICACION I
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MERGEFORMATINET
Barcelona, Junio 2014
TEMA III
MATERIALES
Para dar una definicin de lo que es un material, primero debe
entenderse como es que est conformado. Lo primero es que un
material est compuesto por elementos, generalmente los elementos
qumicos encontrados en la naturaleza y representados en la tabla
peridica de elementos qumicos. Sin embargo, esto no es todo, en los
materiales estos elementos estn relacionados por una composicin
qumica definida.
El ltimo factor importante de un material es el acomodo de estos
elementos, es decir, su estructura, los materiales estn
caracterizados por tener una estructura, determinada y nica, si
este acomodo cambia, cambiarn las caractersticas del material y por
lo tanto se hablar de este como una variacin o como otro material
distinto.Los materiales estn formados por elementos, con una
composicin y estructura nica y que adems, pueden ser usados con
algn fin especfico.Es un conjunto de elementos que son necesarios
para actividades o tareas especificas para la produccin de bienes y
servicios
Son las materias primas transformadas mediante procesos fsicos
y/o qumicos, que son utilizados para fabricar productos. Ejemplo de
Materiales son los tableros de madera, el plstico, lminas de metal,
etc.
CLASIFICACION DE LOS MATERIALES
FIGURA N 1.- ESQUEMA DE LA CLASIFICACION DE LOS MATERIALES
SEGN SU ORIGEN PUEDEN SER:
MATERIALES NATURALES O MATERIAS PRIMAS: son aquellos que se
encuentran en la naturaleza, constituyen los materiales bsicos para
fabricar los dems productos. En ocasiones estos recursos son
limitados y se pueden agotar, en otras ocasiones pueden reciclarse
o reutilizarse. El reciclado o reciclaje es una buena solucin para
preservar el medio natural y ahorrar recursos naturales, al mismo
tiempo que se reducen costos. Son naturales la madera, la lana, el
esparto, la arcilla, el oro, etc.
Las personas utilizamos materiales naturales con diferente
origen: mineral, vegetal, animal.MATERIALES DE ORIGEN MINERAL: A
partir de rocas y minerales se obtienen los materiales de origen
mineral. Los metales, la piedra o la arena son materiales de origen
mineral. FIGURA N 2.- MATERIALES ORIGEN MINERALMATERIALES DE ORIGEN
VEGETAL: A partir de las plantas obtenemos los materiales de origen
vegetal. El material de origen vegetal ms importante es la madera,
pero tambin existen otros que empleamos de forma habitual, como las
fibras vegetales (algodn, lino, mimbre) o el corcho.
FIGURA N 2.- MATERIALES ORIGEN VEGETALMATERIALES DE ORIGEN
ANIMAL: Otros son materiales de origen animal. Por ejemplo, el
cuero o la lana que usamos en muchas prendas de vestir, en bolsos,
zapatos, etc.
FIGURA N 2.- MATERIALES ORIGEN ANIMAL MATERIALES SINTETICOS O
ARTIFICIALES: Son aquellos creados por las personas a partir de
materiales naturales; por ejemplo, el hormign, el aluminio, el
vidrio, el papel, los plstico, cartn, goma, porcelana.
Los objetos que nos rodean estn fabricados con una gran variedad
de materiales que podemos clasificar de diferentes formas; por
ejemplo, por su origen. Sin embargo, el criterio ms adecuado para
clasificar materiales es por sus propiedades.
CLASIFICACION DE LOS MATERIALES COMO INSUMOS EN LOS PROCESOS Y
PRODUCTOS TCNICOS
El trmino insumo se utiliza para hacer referencia a todos
aquellos implementos que sirven para un determinado fin y que se
pueden denominar como materias primas, especficamente tiles para
diferentes actividades y procesos. El recurso a ciertos insumos
siempre tiene que ver con actividades productivas que tienen por
fin la realizacin de otro bien ms complejo y que implica un mayor
proceso de elaboracin. Cuando el insumo es utilizado en combinacin
con otros insumos ms o menos complejos para la elaboracin de otro
tipo de productos, dejan de considerarse como tales ya que han
perdido sus caractersticas esenciales.Los materiales se clasifican
generalmente en cinco (05) grupos: metales, cermicos, polmeros,
semiconductores y materiales compuestos. Los materiales de cada uno
de estos grupos poseen estructuras y propiedades distintas.
METALES. Tienen como caracterstica una buena conductividad
elctrica y trmica, alta resistencia, rigidez, ductilidad. Son
particularmente tiles en aplicaciones estructurales o de carga. Las
aleaciones (combinaciones de metales) conceden alguna propiedad
particularmente deseable en mayor proporcin o permiten una mejor
combinacin de propiedades. Se denomina metal a los elementos
qumicos caracterizados por ser buenos conductores del calor y la
electricidad. Poseen alta densidad y son slidos en temperaturas
normales (excepto el mercurio); sus sales forman iones
electropositivos (cationes) en disolucin.El concepto de metal se
refiere tanto a elementos puros, as como aleaciones con
caractersticas metlicas, como el acero y el bronce. De los
elementos que figuran en la tabla peridica, alrededor de 80 pueden
ser clasificados como metales. Todos ellos tienen en comn que sus
electrones ms extremos en un tomo son cedidos fcilmente. Esta
caracterstica es la causa de su conductividad, tanto elctrica como
trmica, de su brillo y de su maleabilidad. El uso de metales puros
es limitado, pues son blandos o tienden a corroerse. Sin embargo,
toleran una considerable cantidad de elementos en estado slido o
lquido. As, la mayor parte de los elementos metlicos comnmente
usados son mezclas de dos o ms metales elementales. Es posible
realizar de varias maneras, pero casi siempre se obtienen por la
unin de metales por arriba de su punto de fusin. Esa mezcla slida
de metales o metaloides se denomina aleacin. Cada clase contiene
series de materiales caracterizados por una aplicacin comn, a su
vez, cada serie se divide en grupos de materiales con
caractersticas afines y especficas. Y el grupo est compuesto por
individuos que indican un tipo definido del material considerado.
As, la identificacin de un producto determinado depende de la
indicacin: Clase Serie Grupo Individuo. Entre las principales
propiedades de los metales figuran las siguientes: Aleabilidad: Es
la capacidad de un metal para transformarse en lmina, sin rotura,
por la accin de presiones.
Ductilidad: Es la propiedad que tiene un metal de dejarse
estirar en hilos.
Tenacidad: Es la resistencia a la rotura por tensin que presenta
los metales.
Fragilidad: Es la facultad de un metal de romperse por la accin
del choque o por cambios bruscos de temperatura. Muchas veces se
confunde la fragilidad con debilidad, siendo propiedades
independientes. Un material es frgil cuando su deformacin es casi
nula antes de romperse.
Forjabilidad: Es la propiedad mediante la cual puede modificarse
a la forma de un metal a travs de la temperatura.
Soldabilidad: Es la propiedad que tienen algunos metales, por
medio de la cual dos piezas de los mismos se pueden unir formando
un solo cuerpo.
Temple: Es la propiedad para la cual adquiere el acero una
dureza extraordinaria al calentarlo de 600 C y enfrindolo
bruscamente en agua.
Oxidacin: Los metales se oxidan por accin del oxgeno del aire.
Hay metales impermeables en los cuales la pequea capa de xido o
carbonato que se le forma en la superficie, protege al resto de
metal, como es el caso del cobre, aluminio, plomo, estao y cinc,
entre otros. Hay otros metales, como el hierro, que son permeables
y la oxidacin penetra el metal hasta destruirlo. Materiales
Metlicos: se obtienen de los minerales que forman parte de las
rocas. Son metales el hierro, el acero, el cobre, el plomo, el
estao y el aluminio, entre otros muchos.Los metales son elementos
qumicos caracterizado por las siguientes propiedades: Poseen una
estructura interna comn. Son slidos a temperaturas normales,
excepto el mercurio y el galio Tienen una alta densidad Tienen
elevada conductividad trmica y elctrica. Tienen considerable
resistencia mecnica. Suelen ser maleables. Se pueden fundir,
conformar y reciclar.
Se pueden encontrar dos tipos de metales dependiendo de su
contenido en hierro:FerrososNo Ferrosos
Caractersticas especficasCaractersticas especficas
Mtodos de obtencin: proceso siderrgicoMtodos de obtencin:
distintos procesos
AplicacionesAplicaciones
Impacto ambientalimpacto ambiental
Usos en la industria
Metales que estn destinados a un uso especial, son el antimonio,
el cadmio o el litio.
Los pigmentos amarillos y anaranjados del cadmio son muy
buscados por su gran estabilidad, como proteccin contra la
corrosin, para las soldaduras y las aleaciones correspondientes y
en la fabricacin de bateras de nquel y cadmio, consideradas
excelentes por la seguridad de su funcionamiento. Tambin se le
utiliza como estabilizador en los materiales plsticos (PVCsad) y
como aleacin para mejorar las caractersticas mecnicas del alambre
de cobre. Su produccin se lleva a cabo en el momento de la
refinacin de zinc, con el que est ligado, se trata de un
contaminante peligroso.
El litio, metal ligero, se emplea principalmente en la cermica y
en los cristales, como catalizador de polimerizacin y como
lubricante, as como para la obtencin del aluminio mediante
electrlisis. Tambin se emplea para soldar, en las pilas y en las
bateras para relojes, en medicina (tratamiento para los
manaco-depresivos) y en qumica.
El nquel, a causa de su elevada resistencia a la corrosin, sirve
para niquelar los objetos metlicos, con el fin de protegerlos de la
oxidacin2 y de darles un brillo inalterable en la intemperie.
El denominado "hierro blanco" es, en realidad, una lmina de
acero dulce que recibe un bao de cloruro de zinc fundido, y a la
que se da despus un revestimiento especial de estao.
CERMICOS. Tienen baja conductividad elctrica y trmica y son
usados a menudo como aislantes. Son fuertes y duros, aunque frgiles
y quebradizos. Nuevas tcnicas de procesos consiguen que los
cermicos 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, la
porcelana, los refractarios y los abrasivos. Es un tipo de material
inorgnico, no metlico, buen aislante y que adems tiene la propiedad
de tener una temperatura de fusin y resistencia muy elevada.
Asimismo, su mdulo de Young (pendiente hasta el lmite elstico que
se forma en un ensayo de traccin) tambin elevado, adems presentan
un modo de rotura frgil.
Todas estas propiedades, hacen que los materiales cermicos sean
imposibles de fundir y de mecanizar por medios tradicionales
(fresado, torneado, brochado, etc). Por esta razn, en las cermicas
realizamos un tratamiento de sinterizacin. Este proceso, por la
naturaleza en la cual se crea, produce poros que pueden ser
visibles a simple vista. Un ensayo a traccin, por los poros y un
mdulo de Young y una fragilidad elevados y al tener un enlace
interatmico (inico y/o covalente),1 es imposible de realizar.
Existen materiales cermicos cuya tensin mecnica en un ensayo de
compresin puede llegar a ser superior a la tensin soportada por el
acero. La razn, viene dada por la compresin de los poros/agujeros
que se han creado en el material. Al comprimir estos poros, la
fuerza por unidad de seccin es mayor que antes del colapso de los
poros.[citarequerida]
Materiales Cermicos: se obtienen moldeando la arcilla y
sometindola despus a un proceso de coccin a altas temperaturas. Son
ejemplos la cermica y la porcelana.USOSLas cermicas tradicionales
son materiales dedicados en general a la construccin (arcillas,
cemento, gres...) y a usos aplicados en el hogar y la industria
(loza, porcelana...). En la actualidad se incluye dentro de los
materiales cermicos a los xidos, carburos, nitruros, boruros, y
compuestos de ellos. Mientras que las cermicas tradicionales tienen
ms de 3 000 aos de antigedad, la existencia de los compuestos
cermicos es mucho ms reciente, sin que en muchos casos supere los
30 aos. Las compuestos cermicos se han desarrollado, modificando
mediante nuevas tcnicas de produccin, alguno de los diferentes
niveles de la estructura del material, desde el nivel atmico y la
microestructura hasta la forma definitiva del componente.Leer ms:
http://www.monografias.com/trabajos81/introduccion-materiales-ceramicos/introduccion-materiales-ceramicos.shtml#ixzz33xbGiIUpUno
de los usos que ms auge est experimentando actualmente es el empleo
de materiales cermicos como componentes estructurales. Las cermicas
estructurales son aquellas en las que la mejora de las propiedades
se ha centrado en los aspectos mecnicos. Estos usos requieren
materiales con alta resistencia en diversas condiciones
ambientales, capaces de soportar elevadas temperaturas y
resistentes a la corrosin y oxidacin [6].
Leer ms:
http://www.monografias.com/trabajos81/introduccion-materiales-ceramicos/introduccion-materiales-ceramicos.shtml#ixzz33xbmibe2
Fabricacin de productos de alfarera, debido a su dureza y
resistencia al calor.
Losetas trmicas (trasbordadores espaciales), por su baja
conductividad trmica.
Fabricacin de materiales de construccin (ladrillos, cemento,
azulejos, baldosas, etc.), por su dureza y baja conductividad
trmica y elctrica.
Aislantes en aparatos electrnicos.
Materiales refractarios, por su punto de fusin tan elevado.
Sirven para pulir o afilar otros materiales de menor dureza
debido a su gran dureza. Ejemplos: almina fundida y carburo de
silicio.
Vidrio.
Polmeros. Son grandes estructuras moleculares creadas a partir
de molculas orgnicas. Tienen baja conductividad elctrica y trmica,
reducida resistencia y debe evitarse su uso a temperaturas
elevadas. Los polmeros termoplsticos, en los que las cadenas
moleculares no estn conectadas de manera rgida, tienen buena
ductibilidad y conformabilidad; en cambio, los polmeros
termoestables son ms resistentes, a pesar de que sus cadenas
moleculares fuertemente enlazadas los hacen ms frgiles. Tienen
mltiples aplicaciones, entre ellas en dispositivos electrnicos.
Materiales Plsticos: se obtienen a partir del petrleo, el gas
natural, las materias vegetales (como la celulosa) y las protenas
animales. El celofn, el PVC y el caucho son plsticos.
INCLUDEPICTURE
"http://genesis.uag.mx/edmedia/material/quimicaII/images/Prote%C3%ADnas_clip_image001_0005.jpg"
\* MERGEFORMATINET EL USO DE POLIMEROS EN LA INDUSTRIA
INTERNACIONAL
Las industrias de la petroqumica y del plstico son sectores muy
activos que crecen ms rpido que el producto interno bruto en casi
todos los pases, especialmente en Latinoamrica.
Los materiales polmeros y sus derivados como el polipropileno,
poli estrenos y polietilenos, todos los cuales son producidos por
la industria petroqumica, tienen una creciente aplicacin en todos
los mbitos de la vida moderna. Desde la ms temprana niez hasta la
vejez, los seres humanos usamos cada da variados artculos
fabricados de diversos materiales plsticos, ya sea para almacenar
alimentos y bebidas, para transportar productos, para aplicaciones
mdicas como jeringas y otras, para fabricar prtesis ortopdicas y
como piezas y partes de artculos electrnicos, automviles y otros
bienes propios del mundo moderno.
Semiconductores. Su conductividad elctrica puede controlarse
para su uso en dispositivos electrnicos. Son muy frgiles.
Materiales compuestos. Como su nombre lo indica, estn formados a
partir de dos o ms materiales de distinto grupos, produciendo
propiedades que no se encuentran en ninguno de los materiales de
forma individual.
Los materiales compuestos son materiales de ingeniera,
combinaciones de materiales diversos como resinas epoxi, poliester,
acrilicas, poliuretanicas con materiales de refuerzo tales como
fibras de carbono, fibras de vidrio, fibras aramidicas,
etctera.
Sus propiedades son superiores a la simple suma de las
propiedades de sus componentes, por lo que dan por resultante
materiales de caractersticas excepcionales muy utilizados en la
industria espacial, aeronutica, qumica, nutica, entre otras.
Esta clasificacin es muy importante por que ayuda a generalizar
y facilita la comprensin de ellos ya que se clasifican ya sea por
sus propiedades o estructura.
Qu se entiende por material cermico?
Se entiende por material cermico el producto de diversas
materias primas, especialmente arcillas, que se fabrican en forma
de polvo o pasta (para poder darles forma de una manera sencilla) y
que al someterlo a coccin sufre procesos fsico-qumicos por los que
adquiere consistencia ptrea. Dicho de otro modo ms sencillo, son
materiales slidos inorgnicos no metlicos producidos mediante
tratamiento trmico. Todos ellos se obtienen al hornear materiales
naturales, como la arcilla o el caoln, junto con una serie de
aditivos, como colorantes, desengrasantes, etc., todo ello mezclado
y cocido en un horno sucesivas veces. - See more at:
http://pelandintecno.blogspot.com/2013/02/materiales-ceramicos-propiedades.html#sthash.xM3MbIwK.dpuf
son solidos inorgnicos no metlicos producidos mediante
tratamiento trmico.
Comparados con los metales y plsticos son duros, no combustibles
y no oxidables
Pueden utilizarse en ambientes con temperatura alta, corrosivos
y tribolgicos.
En dichos ambientes muchas cermicas exhiben buenas propiedades
electromagnticas,
pticas y mecnicas
Una caracterstica fundamental del termino material incluye que
puedan fabricarse en
formas con dimensiones determinadas
Propiedades generales de los materiales cermicos
Comparados con los metales y plsticos son duros, no combustibles
y no oxidables.
Su gran dureza los hace un material ampliamente utilizado como
abrasivo y como puntas cortantes de herramientas.
Gran resistencia a altas temperaturas, con gran poder de
aislamiento trmico y, tambin, elctrico.
Gran resistencia a la corrosin y a los efectos de la erosin que
causan los agentes atmosfricos.
Alta resistencia a casi todos los agentes qumicos.
Una caracterstica fundamental es que pueden fabricarse en formas
con dimensiones determinadas
Los materiales cermicos son generalmente frgiles o vidriosos.
Casi siempre se fracturan ante esfuerzos de tensin y presentan poca
elasticidad.
Ampliar informacin- See more at:
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Son productos inorgnicos, esencialmente no metlicos,
policristalinos y frgiles.Son materiales ampliamente usados en la
industria: (ladrillo, alfarera, losetas y porcelana), incluye el
concreto, pues sus componentes son cermicas. Tambin materiales como
Carburo de Tungsteno y Nitruro de Boro.Su importancia se basa en la
abundancia en la naturaleza y sus propiedades fsicas y mecnicas,
diferentes a las de los metales.EJEMPLOS: Almina: Desde abrasivos
hasta huesos artificiales.Kaolinita: (Silicato hidratado de
aluminio) principal componente en los productos de
barro.IMPORTANCIA COMERCIAL: Son de alta dureza (tiles para
ingeniera), como Aislamiento Trmico y Elctrico, con buena
estabilidad qumica a altas temperaturas de fusin. Prcticamente no
son dctiles, son frgiles.PRODUCTOS COMERCIALESProductos de barro:
Para la construccin (ladrillos, losetas, etc).Productos
refractarios: Paredes de hornos, crisoles y moldes.Productos de
loza: Porcelana, vajillas cermicas.Productos de vidrio: Ventanas,
envases, etc.Fibra de vidrio: Para lana de aislamiento.Abrasivas:
Oxido de aluminio y carburo de cilicio.Materiales para herramientas
de corte: Carburo de Tungsteno.DIFERENCIAS DE LO S MATERIALESEsta
clasificacin de materiales es un tanto arbitraria pero se basa
principalmente en el tipo de enlace predominante en el compuesto en
cuestin como se ver ms en el apartado prximo.
As, los materiales cermicos, los materiales polimricos y en los
materiales metlicos. DIFERENCIAS DE LOS MATERIALES
MATERIALOBTENCIN
PROPIEDADESAPLICACIONESEJEMPLOS
MetlicosA partir de determinados minerales que forman parte de
las rocas.Buen conductor del calor y la electricidad. Dctil y
maleable.Clips. Cuchillas. Cubiertos. Estructuras.Acero. Cobre.
Estao. Aluminio.
Polmeros PlsticoMediante procesos qumicos, a partir del petrleo,
el gas natural, las materias vegetales (como la celulosa) y las
protenas animales.Ligero. Mal conductor del calor y la
electricidad.Bolgrafos. Carcasas de electrodomsticos. Envases.PVC.
PET. Porexpn (corcho blanco). Metacrilato.
Cermica y vidrioCermica: a partir de arcillas y arenas por
moldeado y coccin.
Vidrio: se obtiene mezclando y tratando arena, caliza y
sosa.Duro. Frgil. Transparente (solo vidrio).Vajillas. Ladrillos,
tejas. Ventanas, puertas. Cristales.Loza. Porcelana. Vidrio.
PtreosSe obtienen de las rocas, en canteras.
Pesados y resistentes. Difciles de trabajar. Buenos aislantes
del calor y la electricidad.
Encimeras. Fachadas y suelo de edificios.Mrmol. Granito.
TextilesSe hilan y tejen fibras de origen vegetal, animal o
sinttico.Flexibles y resistentes. Fciles de trabajar.Ropa.
Toldos.Algodn. Lana. Nailon.
MaderaA partir de rboles.No conduce el calor ni la electricidad.
Fcil de trabajar.Muebles. Estructuras. Embarcaciones.Pino. Roble.
Haya.
MATERIALTIPO DE ENLACE
PREDOMINANTE
PROPIEDADESAPLICACIONESEJEMPLOS
MetlicosEl enlace es
Metlico.
Polmeros PlsticoTienen enlaces
covalentes dentro de las macromolculas o polmeros.
Cermica y vidrioSon principalmente
Inicos.
Los vidrios son materiales iono-covalentes
pero amorfos, es decir, no presentar orden de
sus constituyentes (tomos e iones) a larga distancia.
Compuestos
TEMA IV
ENSAYOS DE LOS MATERIALES
Integrantes:
Chacn Anabell, C.I N 8.295.501
Chacn Velmarfi, C.I N 13.369.795
Ochoa Roxana, C.I. N 11.422.848
Planchett Mirsy, C.I. N 13.164.017
Rico Julisays,C.I. N 8.286.539
