Materiales metálicos
Los metales
Propiedades
Buena resistencia mecánica a los esfuerzos de
tracción, compresión y flexión.
Son dúctiles, maleables y tenaces.
Algunos presentan una plasticidad y otros un
fuerte carácter elástico.
Son buenos conductores eléctricos, térmicos y
acústicos.
Buena soldabilidad.
Se dilatan cuando aumenta la temperatura y se
contraen si disminuye.
Los metales
Propiedades
Algunos tienen comportamiento magnético.
Presentan un brillo característico, llamado
metálico.
Se oxidan con facilidad.
La mayoría son reciclables, ya que se pueden
fundir y conformar de nuevo.
Algunos son tóxicos.
Los metales
Obtención
Los metales se obtienen a partir de
minerales que forman parte de las
rocas.
Los metales
Obtención:
Tipos de minas:
Minas a cielo abierto: capa de mineral a poca
profundidad.
Minas subterráneas: yacimientos profundos.
Partes del mineral:
Mena: parte útil del mineral
Ganga: parte no útil del mineral
Los metales
Obtención:
Metalurgia: es el conjunto de industrias
que se encargan de la extracción y
transformación de los minerales metálicos.
Siderurgia: rama de la metalurgia que
trabaja con los materiales ferrosos. Incluye
desde el proceso de extracción del mineral
de hierro hasta su presentación comercial
para ser utilizado por el fabricante de
productos.
Los metales
La gran importancia de los metales
estriba en el hecho de que son capaces
de unirse unos con otros y con otras
sustancias no metálicas formando
aleaciones con propiedades especiales y
que mantienen el carácter metálico.
Los metales
Aleaciones
Una aleación es una mezcla de dos o
más elementos químicos, al menos uno
de los cuales, el que se encuentra en
mayor proporción, ha de ser un metal.
Los metales
Clasificación:
Metales férricos: son aquellos cuyo
componente principal es el hierro.
Metales no férricos: son materiales
metálicos que no contienen hierro o que
lo contienen en pequeñas cantidades.
Los metales
Clasificación:
Metales férricos
Hierro puro (0,008% < C < 0,03%)
Acero (0,03% < C < 1,76%)
Fundición (C > 1,76%)
Metales no férricos
Metales ultraligeros (berilio, magnesio)
Metales ligeros (titanio, aluminio)
Metales pesados (cobre, cinc, plomo,
estaño, etc.)
Los metales
Metales férricos
Hierro puro (0,008% < C < 0,03%)
Acero (0,03% < C < 1,76%)
Fundición (C > 1,76%)
Los metales
Metales férricos (Hierro)
Metal de color blanco grisáceo.
Buenas propiedades magnéticas.
Inconvenientes:
Se corroe con facilidad.
Punto de fusión elevado.
Difícil mecanizado.
Frágil y quebradizo.
Aplicaciones: Tiene escasa utilidad. Se
emplea en componentes eléctricos y
electrónicos.
Los metales
Metales férricos (Acero)
El acero es una aleación de hierro y carbono
en la que el porcentaje de carbono es inferior
al 2%.
Propiedades: Elevada dureza, tenacidad y
gran resistencia mecánica.
Aplicaciones: Construcción de maquinaria,
herramientas, equipos mecánicos, edificios
y obras públicas.
Los metales
Metales férricos (Fundición)
La fundición es una aleación de hierro y
carbono en la que el porcentaje de carbono
es superior al 2%.
Propiedades: Elevada dureza y gran
resistencia al desgaste.
Aplicaciones: Elementos de maquinaria,
carcasas de motores, engranajes, pistolas,
farolas, tapas de alcantarilla, etc.
Los metales
Metales no férricos
Metales ultraligeros (berilio, magnesio)
Metales ligeros (titanio, aluminio)
Metales pesados (cobre, cinc, plomo,
estaño, etc.)
Los metales
Metales ultraligeros (Magnesio)
Propiedades: de color blanco brillante similar a la
plata, muy ligero, blando, maleable, tenaz y poco
dúctil. Reacciona violentamente con el oxígeno.
Aplicaciones: Pirotecnia, Combinado con otros
metales, forma aleaciones ligeras que se utilizan
en aeronáutica y en la fabricación de automóviles,
motos y bicicletas, etc.
Los metales
Metales ligeros (Aluminio)
Propiedades: Blanco plateado. Presenta una alta
resistencia a la corrosión. Es muy blando, de baja
densidad y gran maleabilidad y ductilidad. Tiene
una alta conductividad térmica y eléctrica.
Aplicaciones: Se utiliza en líneas eléctricas de alta
tensión y, por su baja densidad, en la fabricación
de automóviles, aviones y bicicletas. También se
emplea en carpintería metálica, en cubiertas,
decoración, útiles de cocina y botes de bebida.
Los metales
Metales ligeros (Titanio)
Propiedades: de color blanco plateado,
brillante, ligero, muy duro y resistente.
Aplicaciones: se emplea en la industria
aeroespacial y en la fabricación de prótesis
médicas. Por su brillo, se utiliza también en
ciertas estructuras arquitectónicas.
Los metales
Metales pesados (Cobre)
Propiedades: Blando, de color rojizo. Presenta alta
conductividad térmica y eléctrica, así como una
notable maleabilidad y ductilidad. Se oxida
fácilmente.
Aplicaciones: Fabricación de cables eléctricos,
hilos de telefonía, bobinas de motores, etc.
También se emplea para fabricar tuberías,
calderas y radiadores. También se utiliza para
aplicaciones
decorativas
y
artísticas
en
arquitectura, bisutería y artesanía.
Forma aleaciones como el latón y el bronce.
Los metales
Metales pesados (Latón)
Es una aleación de cobre y cinc.
Propiedades: Presenta una alta resistencia a la
corrosión y soporta el agua y el vapor mejor que
el cobre.
Aplicaciones: Se utiliza en ornamentación
decorativa, artesanía, orfebrería y cubertería; así
como
en
la
fabricación
de
tuberías,
condensadores, turbinas, hélices, etc.
Los metales
Metales pesados (Bronce)
Es una aleación de cobre y estaño.
Propiedades: Presenta una alta ductilidad y una
buena resistencia al desgaste y a la corrosión.
Aplicaciones: Se emplea en hélices de barco,
cuerpos de bombas hidráulicas, filtros, campanas,
tuercas, monedas, obras de arte. Además, por su
superficie lisa, también se utiliza para fabricar
engranajes, cojinetes, rodamientos.
Los metales
Metales pesados (Plomo)
Propiedades: De color gris plateado, muy blando y
pesado. Tiene una notable plasticidad, es
maleable y buen conductor del calor y la
electricidad. Resulta muy tóxico por inhalación.
Aplicaciones:
fabricación
de
baterías
y
acumuladores y forma parte de algunas gasolinas.
Se utiliza en la industria del vidrio y en óptica
como aditivo que proporciona dureza y añade
peso. Al ser un metal absolutamente opaco,
también se emplea como protector contra
radiaciones nucleares.
Los metales
Metales pesados (Estaño)
Propiedades: de color blanco brillante, muy
blando, poco dúctil y muy maleable. No se oxida a
temperatura ambiente.
Aplicaciones: Fabricación de papel de estaño y
hojalata (chapa de acero cuyas paredes están
recubiertas con sendas películas de estaño).
Además, la aleación de estaño y plomo se utiliza
como material de unión en soldaduras blandas.
Los metales
Metales pesados (Cinc)
Propiedades: De color gris azulado, brillante, frágil
en frío y de baja dureza.
Aplicaciones: Se utiliza en cubiertas de edificios,
cañerías y canalones, así como en la industria de
automoción. Mediante el proceso denominado
galvanizado, se recubren piezas con una ligera
capa de cinc, para protegerlos de la corrosión, etc.
Los metales
Técnicas de conformación:
Metalurgia de polvos
Moldeo
Deformación
Laminación
Forja
Extrusión
Estampación
Embutición
Doblado
Trefilado
Fabricar un automóvil
Los metales
Metalurgia de polvos:
Paso 1: El metal es molido hasta convertirlo en polvo.
Paso 2: A continuación, se prensa con unas matrices de
acero.
Paso 3: Se calienta en un horno a una temperatura próxima
al 70% de la temperatura de fusión del metal.
Paso 4: Se comprime la pieza para que adquiera el tamaño
adecuado.
Paso 5: Se deja enfriar.
Tratamientos posteriores
Los metales
Metalurgia de polvos :
Volver
Los metales
Metalurgia de polvos :
Los metales
Metalurgia de polvos :
Volver
Los metales
Moldeo:
Proceso de moldeo
Paso 1: Se calienta el metal en un horno
hasta que se funde.
Paso 2: El metal líquido se vierte en el
interior del molde.
Paso 3: Se deja enfriar hasta que el metal
se solidifica.
Paso 4: Se extrae la pieza del molde.
Los metales
Moldeo :
Ver proceso de fundición
Proceso de moldeo
Volver
Los metales
Laminación:
Suele hacerse en caliente y se
emplea para obtener planchas,
chapas de distintos grosores,
barras, perfiles estructurales,
tubos, etc.
Perfiles obtenidos por laminación
Los metales
Laminación:
Los metales
Forja:
Forja libre
Forja con estampa
Proceso por deformación
Los metales
Estampación en frío:
Se emplea para la construcción de carrocerías
de automóviles, radiadores, etc.
Proceso de estampación en frío
Proceso por deformación
Los metales
Extrusión:
Se emplea para la obtención de barras,
tubos, perfiles variados, así como marcos de
ventana, bisagras, etc.
Extrusión directa
Extrusión inversa
Los metales
Embutición:
Se emplea para obtener piezas huecas, como
cojinetes, a partir de chapas planas.
Etapas del proceso de embutición
Fabricar un automóvil
Los metales
Doblado:
Se utiliza para obtener piezas con formas curvas y
piezas con ángulos.
Doblado sin estampa
Doblado en estampa
Los metales
Doblado:
Doblado en U
Canteado en prensa
Doblado por abatimiento
Los metales
Doblado:
Perfilado por laminación
Los metales
Trefilado:
Esta técnica se emplea para
fabricar
hilos
o
cables
metálicos con secciones y
diámetros muy diversos.
Los metales
Técnicas de manipulación:
Herramientas
Herramientas
Herramientas
Herramientas
Herramientas
de
de
de
de
de
corte y marcado.
perforado.
tallado/rebajado.
desbastado/afinado.
sujeción.
Los metales
Herramientas de corte y marcado:
Los metales
Herramientas de marcado:
Puntas de marcar
Granete
Los metales
Herramientas de corte:
Tijeras de chapa
Sierra circular
Sierra de arco
Los metales
Herramientas de perforado:
Punzón
A va n ce
C o rte
Taladradora
Los metales
Herramientas de tallado/rebajado:
Cinceles y buriles
Torno
Los metales
Herramientas de desbastado/afinado:
Lima
Rectificadora
Lijadora
Los metales
Herramientas de sujeción:
Sargento
Alicates
Tornillo de banco
Abrazadera
Tenazas
Tornillo de mano
Los metales
Uniones:
Uniones desmontables
Uniones fijas
Uniones:
Los metales
Uniones desmontables
Tornillo pasante con tuerca
Tornillo de unión
Tornillo de rosca cortante
Espárrago
Chaveta y lengüeta
Ejes estriados
Guías
Uniones fijas
Remachado
Unión por ajuste a presión
Soldadura
Adhesivos
Los metales
Uniones desmontables:
Tornillo pasante con tuerca
Tornillo de unión
Tornillo de rosca cortante
Espárrago
Chaveta y lengüeta
Ejes estriados
Guías
Los metales
Tornillos y tuercas:
Los metales
Guías:
Las guías son piezas que se emplean en las máquinas y en
otros aparatos para permitir que una pieza se desplace en una
dirección determinada con respecto a otra que se encuentra
fija.
Tipos de guías
Los metales
Uniones fijas:
Remachado
Unión por ajuste a presión
Soldadura
Adhesivos
Los metales
Remachado:
Los remaches son pequeñas barras
cilíndricas con una cabeza hueca en un
extremo. Sirven para unir varias chapas
o piezas de forma permanente, según un
proceso que se conoce como remachado,
consistente en deformar el extremo
opuesto a la cabeza por medio de presión
o golpes.
Los metales
Uniones a presión:
Ajustar una pieza significa encajarla en otra, de tal forma
que la relación entre las medidas de ambas se encuentre
previamente definida.
Una unión a presión es aquella que se realiza mediante un
ajuste forzado; es decir, la medida del eje es mayor que la
del agujero n el que se quiere colocar.
Los metales
Soldadura:
Equipo para soldadura oxiacetilénica
Soldador eléctrico y carretes de estaño
(Soldadura Blanda)
Fabricar un automóvil
La soldadura es un proceso de
unión entre metales por la
acción del calor, con o sin
aportación
de
material
metálico
nuevo,
dando
continuidad a los elementos
unidos.
Los metales
Adhesivos:
Este tipo de unión se realiza
interponiendo entre las dos
superficies que se desea unir una
capa de material con alto poder
de adherencia, que se denomina
adhesivo.
Los metales
Acabados:
Pinturas, lacas y esmaltes
Recubrimiento de plástico
Recubrimiento con otros metales (cromo, cinc,
plata, oro, etc.)
Nota: Los acabados tienen una doble finalidad: por un lado,
proteger el producto de la humedad y la corrosión; por el otro,
embellecerlo al proporcionar brillo y color al objeto acabado.
Fabricar un automóvil
Los metales
Materiales en Internet:
Los metales (librosvivos.net)
http://www.areatecnologia.com/materiales.htm
http://www.iesbinefar.es/tecnologia/
Actividades sobre metales
(www.areatecnologia.com)
Ejercicios sobre metales:
http://www.iesbinefar.es/tecnologia/
Los metales
Materiales en Internet:
Fabricación de papel de aluminio (Laminación en
caliente y en frío) (4,51 minutos)
Fabricación de latas de aluminio (Embutición) (4,49
minutos)
Fabricación de tuercas y tornillos (Tornillo: Forjado en
frío)(Tuerca: Forjado en caliente)(4,50 minutos)
Fabricación de bombonas (Embutición) (5,02 minutos)
Los metales
Materiales en Internet:
Fabricación de ollas (Repujado) (4,48 minutos)
Extrusión (0,52 minutos)
Extrusión (0,26 minutos)
Extrusión (1,59 minutos)
Estampación de latón (0,41 minutos)
Fabricación de resortes (0,42 minutos)
Fin
Descargar

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