8.3.ALGUNAS PROPIEDADES DE LOS MATERIALES~>

 

A)Propiedades sensoriales

A menudo elejimos los materiales dependiendo del efecto que puedan producir en alguno de nuestros sentidos.En este caso, las prendas fabricadas con productos naturales(algodón, seda, lino, etc.)suelen ser más agradables al tacto, mientras que una composición de fibras sintéticas puede resultar menos satisfactoria.Otros factores son el olor, la forma, el brillo, la textura y el color.

B)Propiedades ópticas:

Tenemos materiales opacos, que no permiten que la luz los atravieste; materiales transparentes que dejan pasar la luz, y materiales translúcidos, que permiten que penetre la luz pero no dejan ver nítidamente a través de ellos.

C)Propiedades térmicas:

Describen el comportamiento de un material frente al calor.

D)Propiedades magnéticas:

Se refieren a la capacidad que tiene un metal ferroso para ser atraído por un imán.

E)Propiedades químicas:

Una de las más importantes es la relativa a la oxidación y corrosión.

F)Propiedades mecánicas:

ELASTICIDAD*: Capacidad que tienen algunos materiales para recuperar su forma.*PLASTICIDAD*:Capacidad de un material para conservar su nueva forma una vez deformado.*DUCTILIDAD*:Es la capacidad que tiene un material para estirarse en hilos.*MALEABILIDAD*: Capacidad de un material para extenderse en láminas sin romperse.*DUREZA*:Oposición que ofrece un cuerpo a dejarse rayar o penetrar por otro.*FRAGILIDAD*:Es opuesta a la resiliencia.El material se rompe en añicos cuando una fuerza impacta sobre él.*TENACIDAD*:Resistencia que opone un cuerpo a su rotura cuando está sometido a esfuerzos lentos de deformación.*FÁTIGA*:Deformación de un material sometido a cargas variables.*MAQUINABILIDAD*:Facilidad que tiene un cuerpo a dejarse cortar por arranque de viruta.*ACRITUD*:Aumento de la dureza, fragilidad y resistencia en ciertos metales.*COLABILIDAD*:Capacidad que tiene un material fundido para llenar un molde.*RESILENCIA*:Resistencia que opone un cuerpo a los choques o esfuerzos bruscos

.8.4.ESFUERZOS FÍSICOS A LOS QUE PUEDEN SOMETERSE LOS MATERIALES~>

Cuando una fuerza actúa sobre un objeto, tiende a deformarlo.La deformación producida dependerá de la dirección, sentido y punto de aplicación donde esté colocada esa fuerza.

1)Tracción:

La fuerza tiende a alargar el objeto y actúa de manera perpendicular a la superficie que lo sujeta.

2)Compresión:

La fuerza tiende a acortar el objeto.Actúa perpendicularmente a la superficie que la sujeta.

3)Flexión:

La fuerza es paralela a la duperficie de fijación.Tiende a curvar el objeto.

4)Torsión:

La fuerza tiende a retorcer el objeto.Las fuerzas(que forman un par o momento)son paralelas a la superficie de fijación.

5)Cortadura:

La fuerza es paralela a la superficie que se rompe y pasa por ella.

6)Pandeo

Es similar a la compresión, pero se da en objetos con poca sección y gran longitud.La pieza<<se pandea>>.

8.5.INTRODUCCIÓN A LOS ENSAYOS DE MATERIALES~>

Con objeto de averiguar si un material es más adecuado para soportar alguno o varios de los esfuerzos estudiados anteriormente, se le somete a una serie de pruebas en las que se determina cada una de las propiedades mecánicas, así como la resistencia a un determinado esfuerzo.

1)Ensayo de tracción

Estirar lentamente una probeta hasta que se rome.A continuación se analizan los alargamientos producidos.

2)Ensayo de fatiga

Hacer girar rápidamente una probeta normalizada, al mismo tiempo que se defomra.Al número de revoluciones que ha girado antes de romperse se le llama límite de fatiga.

3)Ensayo de dureza

Consiste básicamente en ejercer una determinada fuerza con un diamante o una bola de acero sobre la pieza a analizar.Se aplica una fórmula y se calcula el grado de dureza.Las escalas más importantes son Brinell y Rockwell.

4)Ensayo de resilencia

Consiste en determinar la energía necesaria para romper una probeta normalizada mediante un impacto.Se usa un péndulo(Péndulo de Charpy), se anota la altura a la que se suelta.Ésta  será una energía potencial.La energía hará ascender el péndulo un ángulo ?.

8.6.CRITERIOS PARA LA ELECCIÓN ADECUADA DE MATERIALES~>

Exige un gran conocimiento de las propiedades de un elevado número de materiales, el tipo de esfuerzos a que pueden estar sometidos y cómo se deben diseñar las piezas del conjunto para que resistan mejor esos esfuerzos.

8.6.CRITERIOS PARA LA ELECCIÓN ADECUADA DE MATERIALES~>

Exige un gran conocimiento de las propiedades de un elevado número de materiales, el tipo de esfuerzos a que pueden estar sometidos y cómo se deben diseñar las piezas del conjunto para que resistan mejor esos esfuerzos.

A)Propiedades que deben cumplir los materiales:

Los ingenieros y diseñadores deberán tener un profundo conocimiento sobre las propiedades de los distintos materiales que puedan emplear en la fabricación de objetos.Deberá tenerse en cuenta a quién va dirigido el producto.

B)Tipos de esfuerzos:

Cuando se diseña un producto hay que averiguar a qué tipos de esfuerzos físicos puede estar sometido durante su uso.Los esfuerzos a que estarán sometidas cada una de las piezas dependerá del lugar y dirección en la que actúen las fuerzas.

C)Diseño de piezas:

Un mismo material, dependiendo de que tenga una forma u otra, según la dirección de la fuerza que actúa sobre él, resistirá mejor o peor los esfuerzos.

8.7.USO RACIONAL DE MATERIALES~>

Todo ello puede acarrear dos tipos de problemas: agotamiento prematuro de los materiales(materias primas)y un excesivo deterioro del medio ambiente.

A)Agotamiento prematuro de materiales

Los materiales que se emplean para construir productos pueden ser de dos tipos: renovables y no renovables.*Renovables*:Son aquellos materiales en los que un uso racional no provocará su agotamiento.Ej:madera, papel, algodón, lino, etc.*No renovables*:Una vez usados, si no se reciclan, pueden acabar agotándose.Ej:cobre, aluminio, hierro,etc.

B)Soluciones adoptadas:

Son tres:*Nuevos diseños*:Un diseño adecuado puede reducir considerablemente el volumen de materia prima empleada para fabircarlo, es el caso de los botes de refrescos.*Reciclado*:De manera que cuando el producto llegue al final de su vida útil y se vaya a recilar, puedan separarse.Éste es el caso de las piezas de un automóvil.*Reutilización*:Se pretende que, dentro de las condiciones de seguridad, se puedan volver a utilizar productos o piezas.Es el caso de botellas de refrescos y algunas piezas de automóviles.

8.8.RESIDUOS INDUSTRIALES~>

A)Tipos de residuos

*Residuos inertes*:Son aquellos que no presentan ningún riesgo para el ambiente ni para las personas, la propia naturaleza se encarga de degradarlos.Ej: escombros, fibras textiles, gravas, cerámicas, ladrillos, etc.*Residuos tóxicos y peligrosos*:Son aquellas sustancias inflamables,corrosivas,tóxicas o que pueden producir reacciones químicas.Estos residuos pueden ser sólidos, líquidos o gaseosos.

B)Operaciones a realizar con los residuos:

Reducción en origen*: La aparición constante de nuevas tecnologías permite que se generen menos residuos.*Tratamiento*:Dependerá del estado del residuo.Los tratamientos mas importantes son:-Tratamientos físicos:Consiste en separar el residuo del resto.-Tratamientos químicos:Consisten en neutralizar al residuo tóxico.-Tratamientos biológicos:Para tratarlos biológicamente, se hacen fermentar o se introducen en digestores para que, transformados por microorganismos, se consiga su descomposición bioquímica.*Incineración*:Los residuos se introducen en hornos especiales, se reduce su volumen y se obtiene energía térmica.*Vertido controlado*