Mecanizado básico

Mecanizado manual y mediante herramientas eléctricas Distintos tipos de mecanizado - Corte Tipos y medios de corte Corte por arranque de viruta Corte por desbastado - Limado Limas, tipos. Proceso de limado - Bruñido - Taladrado - Torneado - Roscado Concepto de rosca Tipos de rosca Procedimiento de roscado Mecanizado manual Es el realizado por una persona con herramientas exclusivamente manuales: sierra, lima, cincel, buril; en estos casos el operario maquina la pieza utilizando alguna de estas herramientas, empleando para ello su destreza y fuerza. Muelo Broca Fresa (herramienta) Lima (herramienta) Mecanizado mediante herramientas eléctricas El mecanizado se hace mediante una máquina herramienta, manual, semiautomática o automática, pero el esfuerzo de mecanizado es realizado por un equipo mecánico, con los motores y mecanismos necesarios. Las máquinas herramientas de mecanizado clásicas son: Taladro: La pieza es fijada sobre la mesa del taladro, la herramienta, llamada broca, realiza el movimiento de corte giratorio y de avance lineal, realizando el mecanizado de un agujero o taladro teóricamente del mismo diámetro que la broca y de la profundidad deseada. Limadora: esta máquina herramienta realiza el mecanizado con una cuchilla montada sobre el porta herramientas del carnero, que realiza un movimiento lineal de corte, sobre una pieza fijada la mesa, que tiene el movimiento de avance perpendicular al movimiento de corte. Mortajadora : máquina que arranca material linealmente del interior de un agujero. El movimiento de corte lo efectúa la herramienta y el de avance la mesa donde se monta la pieza a mecanizar. Cepilladora: de mayor tamaño que la limadora, tiene una mesa deslizante sobre la que se fija la pieza y que realiza el movimiento de corte deslizándose longitudinalmente, la cuchilla montada sobre un puente sobre la mesa se desplaza transversalmente en el movimiento de avance. Brochadora : Máquina en la que el movimiento de corte lo realiza una herramienta brocha de múltiples filos progresivos que van arrancando material de la pieza con un movimiento lineal. Torno: el torno es la máquina herramienta de mecanizado más difundida, éstas son en la industria las de uso más general, la pieza se fija en el plato del torno, que realiza el movimiento de corte girando sobre su eje, la cuchilla realiza el movimiento de avance eliminando el material en los sitios precisos. Fresadora: en la fresadora el movimiento de corte lo tiene la herramienta; que se denomina fresa, girando sobre su eje, el movimiento de avance lo tiene la pieza, fijada sobre la mesa de la fresadora que realiza este movimiento. Es junto al torno la máquina herramienta más universal y versátil. Desde hace ya tiempo, la informática aplicada a la automatización industrial, ha hecho que la máquina-herramienta evolucione hacia el control numérico. Así pues hablamos de centros de mecanizado de 5 ejes y tornos multifunción, que permiten obtener una pieza compleja, totalmente terminada, partiendo de un tocho o de una barra de metal y todo ello en un único amarre. Estas máquinas con control numérico, ofrecen versatilidad, altas capacidades de producción y preparación, ofreciendo altísima precisión del orden de micras. Torno Fresadora Centro de maquinado Taladradora Mortajadora Cepilladora Brochadora Mandrinadora Limadora Rectificadora Amoladora Distintos tipos de mecanizado Mecanizado sin arranque de viruta Todas las piezas metálicas, excepto las fundidas, en algún momento de su fabricación han estado sometidas a una operación al menos de conformado de metales, y con frecuencia se necesitan varias operaciones diferentes. Así, el acero que se utiliza en la fabricación de tubos para la construcción de sillas se forja, se lamina en caliente varias veces, se lamina en frío hasta transformarlo en chapa, se corta en tiras, se le da en frío la forma tubular, se suelda, se maquina en soldadura y, a veces, también se estira en frío. Esto, aparte de todos los tratamientos subsidiarios. La teoría del conformado de metales puede ayudar a determinar la forma de utilizar las máquinas de la manera más eficiente posible, así como a mejorar la productividad. Mecanizado por abrasión La abrasión es la eliminación de material desgastando la pieza en pequeñas cantidades, desprendiendo partículas de material, en muchos casos, incandescente. Este proceso se realiza por la acción de una herramienta característica, la muela abrasiva. En este caso, la herramienta (muela) está formada por partículas de material abrasivo muy duro unidas por un aglutinante. Esta forma de eliminar material rayando la superficie de la pieza, necesita menos fuerza para eliminar material apretando la herramienta contra la pieza, por lo que permite que se puedan dar pasadas de mucho menor espesor. La precisión que se puede obtener por abrasión y el acabado superficial pueden ser muy buenos pero los tiempos productivos son muy prolongados. Mecanizado por arranque de viruta El material es arrancado o cortado con una herramienta dando lugar a un desperdicio o viruta. La herramienta consta, generalmente, de uno o varios filos o cuchillas que separan la viruta de la pieza en cada pasada. En el mecanizado por arranque de viruta se dan procesos de desbaste (eliminación de mucho material con poca precisión; proceso intermedio) y de acabado (eliminación de poco material con mucha precisión; proceso final cuyo objetivo es el de dar el acabado superficial que se requiera a las distintas superficies de la pieza). Sin embargo, tiene una limitación física: no se puede eliminar todo el material que se quiera porque llega un momento en que el esfuerzo para apretar la herramienta contra la pieza es tan liviano que la herramienta no penetra y no se llega a extraer viruta. Movimientos de corte En el proceso de mecanizado por arranque de material intervienen dos movimientos: Movimiento principal: es el responsable de la eliminación del material. Movimiento de avance: es el responsable del arranque continuo del material, marcando la trayectoria que debe seguir la herramienta en tal fin. Cada uno de estos dos movimientos lo puede tener la pieza o la herramienta según el tipo de mecanizado. Limas http://mecanizadobasico.blogspot.com.es/2012/11/el-limado-mano.html Tipos de limas Según sus características las limas pueden clasificarse en: Limas para madera, también llamadas escofinas, tienen el intervalo entre dientes mayor que el de las limas bastas de metal. Limas para uñas. Su centro es plástico, madera o vidrio, con diferentes granulados. Por lo general son suaves. Limas para endodoncia, que es utilizada por odontologos especialistas en la materia (endodoncistas) Limas para joyería Limas especiales, que tienen tamaños especiales y trabajan sobre metales endurecidos. Limas diamante. Estas limas tienen pequeñas partículas de diamantes industriales impregnados en sus dientes y sirven para afinar materiales extremadamente duros, tales como piedras, cristal, acero o carburo endurecido donde no sería posible hacerlo con las limas normales. Limas de aguja o limas de relojero. Son las más pequeñas que se fabrican y se suministran en un estuche con las diferentes formas que existen. Se utilizan cuando el acabado superficial es extremadamente fino y preciso. Limas curvadas. De tamaño mediano se utilizan en zonas poco accesibles. Son de uso frecuente en la fabricación de moldes para plásticos. En algunas zonas de España son conocidas como limas de rasquete. También son conocidas como limas de raspar. Limas de máquina. Se acoplan a máquinas limadoras y actúan de forma similar a como lo hacen las sierras, es decir trabajan cuando van hacia adelante y van de vacío hacia atrás. Están montadas de forma vertical en la máquina en medio de una mesa donde se coloca y fija la pieza que hay que pulir o afinar. Limas para metal: de diversas formas y granulado. Si se hace una división según su sección existen: Limas planas: tienen el mismo ancho en toda su longitud o la punta ligeramente convergente. Pueden tener superficies de corte por ambas caras, las caras y los cantos, o sin corte en los cantos, es decir lisos, y que permiten trabajar en rincones en los que interesa actuar tan sólo sobre un lado y respetar el otro.la lima si la ves desde la punta hacia el mango tiene forma rectangular Limas de media caña: Tienen una cara plana y otra redondeada, con una menor anchura en la parte de la punta. Se pueden utilizar tanto para superficies planas como para rebajar asperezas y resaltes importantes o para trabajar en el interior de agujeros de radio relativamente grande. Limas redondas: se usan para pulir o ajustar agujeros redondos o espacios. La lima si la ves desde la punta hacia el mango tiene forma circular Limas triangulares: sirven para ajustar ángulos entrantes e inferiores a 90º. Pueden sustituir a las limas planas. La lima si la ves desde la punta hacia el mango tiene forma triangular Limas cuadradas Se utilizan para mecanizar chaveteros o agujeros cuadrados. La lima si la ves desde la punta hacia el mango tiene forma cuadrada Proceso de limado El limado manual es una de las operaciones básicas de mecanizado, que tiene como objetivo eliminar material sobrante de una pieza metálica, desbastando o arrancando pequeñas virutas con ayuda de una lima, hasta dejar una forma adecuada a lo que se necesita. Debemos tener en cuenta: elección de la lima, posición del operario, comprobación durante el limado etc. SUJECIÓN DE UNA PIEZA EN UN TORNILLO DE BANCO Y ALTURA ADECUADA El primer paso es situarnos en un tornillo de banco que tocando con el codo en la mordaza, teniendo el puño cerrado, podamos apoyar la barbilla sobre este. Después debemos centrar bien la pieza para no dañarla y para que no se nos caiga, o nos cueste más de lo debido terminarla. En la siguiente imagen muestra una forma de calcular la altura del tornillo de banco respecto al cuerpo. Un poco mejor que esta posición sería agarrándonos el otro brazo por debajo del hombro y tocando con el codo el tornillo de banco (posición idónea). POSICIÓN PARA EL LIMADO Y LA OPERACIÓN EN SI Debemos colocar un pie atrás de apoyo y otro apuntando hacia la pieza a limar, tras esto debemos coger la lima por el mango y punta, después realizar el gesto de avance y retroceso. Realizaremos pasadas cruzadas dependiendo del grosor de la pieza y del espesor que queramos eliminar. Primero en un sentido y luego en otro. Hay que tener en cuenta que esta última posición, si que podríamos usarla si cogemos la lima por la punta y el mango y con cuidado intentamos arrancar mucho material. Incluso la imagen de 45º, debemos tener en cuenta que cuanto más estrecha, más estrecho sería dicho ángulo, por ejemplo una pletina de 10 mm (unas 5 cinco veces más pequeña que de las dos imagenes anteriores) habría que emplear un ángulo mucho más pequeño. COMPROBACIÓN DEL PROGRESO DE LA OPERACIÓN Según vayamos realizando el limado debemos ir comprobando a tras luz con una escuadra (en el caso de caras cuadradas o rectangulares), o mediante otro sistema de comparación, si se va haciendo correctamente y se pueda finalizar de forma adecuada. Bruñido El bruñido es un proceso de superacabado con arranque de viruta y con abrasivo duro que se realiza a una pieza rectificada previamente, con el objetivo de elevar la precisión y calidad superficial además de mejorar la macrogeometría (cilindridad, planicidad, redondez,…). Generalmente es utilizado en la mayoría de los casos para rectificar diámetros interiores, este tipo de trabajo consiste en alisar y mejorar la superficie con relieves y/o surcos unidireccionales por medio de piedras bruñidoras. Es muy utilizado en la fabricación de camisas de motores, bielas, diámetros interiores de engranajes, etc. El Bruñido es una operación de acabado de la superficie, no una operación de modificación de la geometría en bruto. Las herramientas que se utilizan en el bruñido se denominan piedras o barretas abrasivas. El bruñido es un proceso muy utilizado en el acabado de cilindros para motores de combustión interna, bielas, diámetros interiores de engranajes, etc. Otros procesos similares son el superbruñido y el lapeado. Piedras o barretas abrasivas En el bruñido se utiliza una herramienta especial, llamada piedra o barreta abrasiva, para obtener una superficie de precisión y eliminar cualquier marca de rectificado. La piedra o barreta abrasiva va montada en un cabezal expansible con una rotación de izquierda a derecha y un avance con carrera vertical ascendente y descendente igual al largo del material a bruñir. Está compuesta de granos abrasivos y aglomerante. El tamaño del grano se obtiene por el número de mallas de la criba por pulgada. En el bruñido se utiliza abrasivo fino por tanto, el tamaño de grano está entre 80 y 600. Cuanto mayor sea este número, más fino es el grano abrasivo. Además pequeños tamaños de grano producen superficies más lisas en la pieza que estemos trabajando. La elección del material abrasivo depende de las características del material de la pieza. Los materiales abrasivos más utilizados son el Corindón o Alundum (Al2O3), Carburo de silicio o Carborundum (CSi), Nitruro de boro cúbico y el diamante natural o sinterizado. Para aumentar la rentabilidad y alargar la vida de la herramienta pueden ser tratadas con cera o azufre, preferiblemente cera por razones medioambientales. El aglomerante es el encargado de retener el grano de abrasivo en la piedra o barreta hasta que se haya despuntado por el proceso de corte. El aglomerante se desprenderá de estos granos gastados haciendo que aparezcan granos nuevos que están por debajo de los desparecidos, esto se denomina auto-afilado. A las barretas bruñidoras se las identifica como forma: HON3, donde las medidas están indicadas por las cotas. B= Ancho x C=alto x L=largo. En el bruñido se utilizan aceites para dar una acción de corte más suave y eliminar el material que se haya desprendido, además hay que tener cuidado con el filtrado de este aceite ya que si no se realiza adecuadamente las partículas no filtradas pueden producir rayas profundas en la superficie. Descripción del proceso Durante el premecanizado de piezas aparecen fallos que solo se pueden eliminar a través del bruñido. Este proceso de bruñido consiste en nivelar los desniveles (montes y valles) mediante una fricción continua ente las superficies de la pieza de contacto y la piedra de bruñir. Para que el tratamiento de bruñido se realice correctamente debe cumplir las siguientes condiciones: Debe existir un buen acabado superficial en la superficie premaquinada de la pieza a tratar (en torno a 3,2-6,3 µm) y no debe tener desgarraduras, ni estrías, ni presencia de viruta. La superficie premaquinada debe estar bien dimensionada. Al bruñir el diámetro se reduce y se debe controlar este factor para obtener la pieza dentro de la tolerancia dimensional. También se debe tener en cuenta el espesor de la pieza a bruñir ya que la pieza tiene que soportar la fuerza compresiva del bruñido. En el caso de piezas cilíndricas huecas el espesor será superior al 20% del diámetro interior. Por último es necesario utilizar fluidos que actúen como refrigerante, para permitir la transferencia de calor generado, y como lubricantes para disminuir la fricción entre herramienta y pieza. Uno de los factores más importantes para conseguir un buen acabado, junto con la remoción del material durante el proceso de perfeccionar la mano es el lavado, lubricación y refrigeración suministrada por el aceite de bruñido. Un flujo continuo de aceite elimina el abrasivo gastado y los materiales. Si este material no se recoge, acaba causando un desgaste excesivo de las barretas. Esto afectará también al acabado del material. Un buen acabado solo puede ser alcanzado con aceite limpio y la lubricidad adecuada. El mayor campo de aplicación del bruñido se encuentra en el de las superficies cilíndricas interiores y exteriores, dando lugar al bruñido de interiores y al bruñido de exteriores. Torneado Cabezal: proporciona el par necesario para -hacer girar la pieza -producir el corte ·Bancada: posee guías paralelas al eje de giro de la pieza ·Carros: -carro longitudinal: se desplaza sobre las guías de la bancada -carro transversal: sobre el anterior, soporta la torreta portaherramientas Torneado exterior .Cilindrado .Refrentado .Copiado ·Hacia fuera ·Hacia dentro .Cortes perfilados .Roscado .Tronzado Torneado interior (mandrinado) .Cilindrado .Refrentado / Copiado .Perfilados .Roscado Operaciones de torneado Cilindrado Esta operación consiste en el mecanizado exterior o interior al que se someten las piezas que tienen mecanizados cilíndricos. Para poder efectuar esta operación, con el carro transversal se regula la profundidad de pasada y, por tanto, el diámetro del cilindro, y con el carro paralelo se regula la longitud del cilindro. El carro paralelo avanza de forma automática de acuerdo al avance de trabajo deseado. En este procedimiento, el acabado superficial y la tolerancia que se obtenga puede ser un factor de gran relevancia. Para asegurar calidad al cilindrado el torno tiene que tener bien ajustada su alineación y concentricidad. El cilindrado se puede hacer con la pieza al aire sujeta en el plato de garras, si es corta, o con la pieza sujeta entre puntos y un perro de arrastre, o apoyada en luneta fija o móvil si la pieza es de grandes dimensiones y peso. Para realizar el cilindrado de piezas o ejes sujetos entre puntos, es necesario previamente realizar los puntos de centraje en los ejes. Cuando el cilindrado se realiza en el hueco de la pieza se llama mandrinado. Refrentado La operación de refrentado consiste en un mecanizado frontal y perpendicular al eje de las piezas que se realiza para producir un buen acoplamiento en el montaje posterior de las piezas torneadas. Esta operación también es conocida como fronteado. La problemática que tiene el refrentado es que la velocidad de corte en el filo de la herramienta va disminuyendo a medida que avanza hacia el centro, lo que ralentiza la operación. Para mejorar este aspecto muchos tornos modernos incorporan variadores de velocidad en el cabezal de tal forma que se puede ir aumentando la velocidad de giro de la pieza. Ranurado El ranurado consiste en mecanizar unas ranuras cilíndricas de anchura y profundidad variable en las piezas que se tornean, las cuales tienen muchas utilidades diferentes. Por ejemplo, para alojar una junta tórica, para salida de rosca, para arandelas de presión, etc. En este caso la herramienta tiene ya conformado el ancho de la ranura y actuando con el carro transversal se le da la profundidad deseada. Los canales de las poleas son un ejemplo claro de ranuras torneadas. Roscado en el torno Hay dos sistemas de realizar roscados en los tornos, de un lado la tradicional que utilizan los tornos paralelos, mediante la Caja Norton, y de otra la que se realiza con los tornos CNC, donde los datos de la roscas van totalmente programados y ya no hace falta la caja Norton para realizarlo. Para efectuar un roscado con herramienta hay que tener en cuenta lo siguiente: Las roscas pueden ser exteriores (tornillos) o bien interiores (tuercas), debiendo ser sus magnitudes coherentes para que ambos elementos puedan enroscarse. Los elementos que figuran en la tabla son los que hay que tener en cuenta a la hora de realizar una rosca en un torno: SACAR CAPTURA A LA TABLA DE:http://es.wikipedia.org/wiki/Torno#Tornos_mec.C3.A1nicos Para efectuar el roscado hay que realizar previamente las siguientes tareas: Tornear previamente al diámetro que tenga la rosca Preparar la herramienta de acuerdo con los ángulos del filete de la rosca. Establecer la profundidad de pasada que tenga que tener la rosca hasta conseguir el perfil adecuado. Roscado en torno paralelo Una de las tareas que pueden ejecutarse en un torno paralelo es efectuar roscas de diversos pasos y tamaños tanto exteriores sobre ejes o interiores sobre tuercas. Para ello los tornos paralelos universales incorporan un mecanismo llamado Caja Norton, que facilita esta tarea y evita montar un tren de engranajes cada vez que se quisiera efectuar una rosca. La caja Norton es un mecanismo compuesto de varios engranajes que fue inventado y patentado en 1890, que se incorpora a los tornos paralelos y dio solución al cambio manual de engranajes para fijar los pasos de las piezas a roscar. Esta caja puede constar de varios trenes desplazables de engranajes o bien de uno basculante y un cono de engranajes. La caja conecta el movimiento del cabezal del torno con el carro portaherramientas que lleva incorporado un husillo de rosca cuadrada. El sistema mejor conseguido incluye una caja de cambios con varias reductoras. De esta manera con la manipulación de varias palancas se pueden fijar distintas velocidades de avance de carro portaherramientas, permitiendo realizar una gran variedad de pasos de rosca tanto métricos como Whitworth. Las hay en baño de aceite y en seco, de engranajes tallados de una forma u otra, pero básicamente es una caja de cambios. En la figura se observa cómo partiendo de una barra hexagonal se mecaniza un tornillo. Para ello se realizan las siguientes operaciones: Se cilindra el cuerpo del tornillo dejando la cabeza hexagonal en sus medidas originales. Se achaflana la entrada de la rosca y se refrenta la punta del tornillo. Se ranura la garganta donde finaliza la rosca junto a la cabeza del tornillo. Se rosca el cuerpo del tornillo, dando lugar a la pieza finalizada. Este mismo proceso se puede hacer partiendo de una barra larga, tronzando finalmente la parte mecanizada. Moleteado El moleteado es un proceso de conformado en frío del material mediante unas moletas que presionan la pieza mientras da vueltas. Dicha deformación produce un incremento del diámetro de partida de la pieza. El moleteado se realiza en piezas que se tengan que manipular a mano, que generalmente vayan roscadas para evitar su resbalamiento que tendrían en caso de que tuviesen la superficie lisa. El moleteado se realiza en los tornos con unas herramientas que se llaman moletas, de diferente paso y dibujo. Un ejemplo de moleteado es el que tienen las monedas de 50 céntimos de euro, aunque en este caso el moleteado es para que los invidentes puedan identificar mejor la moneda. El moleteado por deformación se puede ejecutar de dos maneras: Radialmente, cuando la longitud moleteada en la pieza coincide con el espesor de la moleta a utilizar. Longitudinalmente, cuando la longitud excede al espesor de la moleta. Para este segundo caso la moleta siempre ha de estar biselada en sus extremos. Torneado de conos Un cono o un tronco de cono de un cuerpo de generación viene definido por los siguientes conceptos: Diámetro mayor Diámetro menor Longitud Ángulo de inclinación Conicidad Los diferentes tornos mecanizan los conos de formas diferentes. En los tornos CNC no hay ningún problema porque, programando adecuadamente sus dimensiones, los carros transversales y longitudinales se desplazan de forma coordinada dando lugar al cono deseado. En los tornos copiadores tampoco hay problema porque la plantilla de copiado permite que el palpador se desplace por la misma y los carros actúen de forma coordinada. Para mecanizar conos en los tornos paralelos convencionales se puede hacer de dos formas diferentes. Si la longitud del cono es pequeña, se mecaniza el cono con el charriot inclinado según el ángulo del cono. Si la longitud del cono es muy grande y el eje se mecaniza entre puntos, entonces se desplaza la distancia adecuada el contrapunto según las dimensiones del cono. Torneado esférico El torneado esférico, por ejemplo el de rótulas, no tiene ninguna dificultad si se realiza en un torno de Control Numérico porque, programando sus medidas y la función de mecanizado radial correspondiente, lo realizará de forma perfecta. Si el torno es automático de gran producción, trabaja con barra y las rótulas no son de gran tamaño, la rótula se consigue con un carro transversal donde las herramientas están afiladas con el perfil de la rótula. Hacer rótulas de forma manual en un torno paralelo presenta cierta dificultad para conseguir exactitud en la misma. En ese caso es recomendable disponer de una plantilla de la esfera e irla mecanizando de forma manual y acabarla con lima o rasqueta para darle el ajuste final. Segado o tronzado Se llama segado a la operación de torneado que se realiza cuando se trabaja con barra y al finalizar el mecanizado de la pieza correspondiente es necesario cortar la barra para separar la pieza de la misma. Para esta operación se utilizan herramientas muy estrechas con un saliente de acuerdo al diámetro que tenga la barra y permita con el carro transversal llegar al centro de la barra. Es una operación muy común en tornos revólver y automáticos alimentados con barra y fabricaciones en serie. Chaflanado El chaflanado es una operación de torneado muy común que consiste en matar los cantos tanto exteriores como interiores para evitar cortes con los mismos y a su vez facilitar el trabajo y montaje posterior de las piezas. El chaflanado más común suele ser el de 1mm por 45°. Este chaflán se hace atacando directamente los cantos con una herramienta adecuada. Mecanizado de excéntricas Una excéntrica es una pieza que tiene dos o más cilindros con distintos centros o ejes de simetría, tal y como ocurre con los cigüeñales de motor, o los ejes de levas. Una excéntrica es un cuerpo de revolución y por tanto el mecanizado se realiza en un torno. Para mecanizar una excéntrica es necesario primero realizar los puntos de centraje de los diferentes ejes excéntricos en los extremos de la pieza que se fijará entre dos puntos. Mecanizado de espirales Un espiral es una rosca tallada en un disco plano y mecanizada en un torno, mediante el desplazamiento oportuno del carro transversal. Para ello se debe calcular la transmisión que se pondrá entre el cabezal y el husillo de avance del carro transversal de acuerdo al paso de la rosca espiral. Es una operación poco común en el torneado. Ejemplo de rosca espiral es la que tienen en su interior los platos de garras de los tornos, la cual permite la apertura y cierre de las garras. Taladrado Muchas piezas que son torneadas requieren ser taladradas con brocas en el centro de sus ejes de rotación. Para esta tarea se utilizan brocas normales, que se sujetan en el contrapunto en un portabrocas o directamente en el alojamiento del contrapunto si el diámetro es grande. Las condiciones tecnológicas del taladrado son las normales de acuerdo a las características del material y tipo de broca que se utilice. Mención aparte merecen los procesos de taladrado profundo donde el proceso ya es muy diferente sobre todo la constitución de la broca que se utiliza. No todos los tornos pueden realizar todas estas operaciones que se indican, sino que eso depende del tipo de torno que se utilice y de los accesorios o equipamientos que tenga.

Práctica 4-6 de febrero

El martes, como terminamos de limar la pieza por sus partes, sobre todo la base del tornillo para que se una con mayor facilidad. Nos pasamos una hora buscando por el taller un tornillo de M20x2,5 de paso, pero lo máximo que encontramos fue una de M18x1,5 de paso, por lo que no pudimos continuar con el tube notcher. Por eso el tiempo restante nos dedicamos a estar en soldadura. Mi compañero Manuel y yo nos dedicamos a soldar con la semiautomática, mientras que Fernando se dedicó a soldar con la de electrodo. El jueves, estuvimos las tres horas con el profesor explicándonos que sentidos se necesitan para la carrocería como es el tacto, oido y vista, tambien nos explicó como se debería reparar una abolladura en la carrocería, y el nombre de algunas herramientas.

Práctica 21-23 de enero

En esta semana, se crearon los nuevos grupos reducidos de un máximo de 3 personas, para así ser mas eficientes y mas distribuidos los trabajos. Por ello ahora estoy con Fernando Oslé y Manuel Vallina en el grupo 8 para terminar el tube notcher, junto con el grupo de Rubén Fernandez y Luis Ángel.

Esta semana nos hemos dedicado a que encajen las piezas entre si sin mucho esfuerzo, para ello hemos estado limando todas las zonas interiores para que hubiera mayor hueco de entrada. Empezamos haciéndolo con una lima, pero después el profesor nos enseño una hoja de rotaflex que sirve especialmente para limar grandes piezas y dejarlas muy lisas. Pero teníamos un problema, y es que no llegaba bien a todas las zonas interiores, las zonas mas bajas no las limaba apenas.

Pero tuvimos un problema con una pieza, ya que se nos soltó un triangulo de la soldadura que le habíamos aplicado, es por eso que tuvimos que limar la zona de chaflán y de la pieza para volver a soldarla.

Una vez soldada, esperamos a que se enfriase para después seguir con el proceso del limado interior de la pieza.

Mientras nosotros hacíamos el limado a una pieza, el grupo que esta en paralelo con nosotros, se encargo de juntar las piezas para que tengan la función de agarrar tubos de hasta 60 mm aprox. Para ello les dejábamos una pieza para que soldaran una base para el tornillo que ira en un futuro para que haga esa función.

Vimos como quedo la soldadura, pero como no le gustaba al profesor, tuvimos que coger la rotaflex y cortar un poco para separarlos por la soldadura, que al hacer un corte suficientemente profundo, Rubén con un cortafríos y un martillo "despego" las piezas que estaban unidas. Después me encargue con la rotaflex de dejarlo todo bien para volver a soldarlo.

Entonces es aquí cuando el profesor nos dio una clasecilla de como y que forma es mejor soldar con la soldadora de electrodo. Por lo que el profesor soldo una parte de la pieza que es por donde pasara un tornillo, y otras dos soldaduras para enseñarnos como rellenar una soldadura hecha por punto para que quede mejor presentada la pieza, junto con la explicación del porque de unos poros que aparecieron al haber realizado la soldadura.

Práctica 28-30 de enero

Práctica 5 (28/30-01-2014) El martes estuvimos en el taller durante las 3 horas de clase, seguimos trabajando con el tube notcher, la cual nos esta llevando más tiempo de lo que esperábamos. Retiramos la soldadura mediante electrodos con la flex, puesto que estaba mal soldado y debíamos rehacerlo, este proceso nos llevo bastante tiempo puesto la soldadura era gorda y era difícil de cortar. Acontinación mis compañeros practicaron con la soldadura de electrodos para después realizar la soldadura en la pieza. El jueves continuamos con tube notcher, desbastamos la soldadura que realizaron mis compañeros para que quedase lisa y nivelado para que así la base de los tornillos quedase en una superficie plana, esto lo realizamos en ambas piezas puesto que ya estan soldadas las dos.

Prácticas 13-17 enero

En esta semana nos fue más complicado debido a que el profesor no se encontraba con nosotros para ayudarnos con la idea que tenía en la cabeza. Pero aún así, hicimos lo siguiente en la sesión del martes.



Primero para que los triángulos entraran mejor entre si y no hubiera tanto roce con la otra pieza, lijamos las esquinas de cada lado del triángulo que iba a estar en contacto con la otra pieza.



Una vez lijado, a la base le hicimos un chaflán para poder unirlo todo y que fuese una unión firme.



Con la MasterMig 300 a una intensidad de 6, y una vez fijado los triángulos con la base, procedimos a soldarlo por los dos lados donde hicimos el chaflán.



Aquí se aprecia los puntos de soldadura para que se quedaran fijos, que en la siguiente clase mis compañeros terminaron de soldarlo rellenando el vacío del chaflán.

Materiales metálicos

• Historia de la humanidad relacionada con los materiales metálicos.
• Clasificación de los materiales metálicos.
• Enlace metálico.
• Características físicas/químicas de los materiales metálicos.
• Estructura interna de los materiales metálicos.
• Pureza y aleaciones.
• Extracción, producción y reciclado de materiales metálicos.
• Oxidación y corrosión.

---

Historia de la humanidad relacionada con los materiales metálicos

Clasificación de los materiales metálicos

Estos materiales son sustancias inorgánicas que están compuestas de uno o mas elementos metálicos , pudiendo contener también algunos elementos no metálicos , ejemplo de elementos metalicos son hierro cobre , aluminio , niquel y titanio mientras que como elementos no metalicos podriamos mencionar al carbono.
Dentro de este grupo de materiales tenemos que diferenciar dos grandes grupos los ferrosos y los no ferrosos.

• Dentro del grupo de los ferrosos nos encontramos con el hierro y las aleaciones de este (como el acero)
  Los minerales de hierro (elemento principal del acero) constituyen el cuarto elemento más común en la corteza terrestre. La abundancia de las materias primas para la fabricación de acero como los bajos costos de producción han llevado a su extendido uso a todo nivel.
  El acero es el metal ferroso por excelencia, presenta características particulares que lo hacen muy utilizado en diversas áreas. Se trata de un material maleable, resistente, lustroso así como conductor de calor y electricidad.
• En el grupo de los no ferrosos, nos encontramos una división en tres grupos:
  • Pesados: Son aquellos cuya densidad es igual o mayor a 5 gr/cm3. Se encuentran en este grupo el cobre, el estaño, el plomo, el cinc, el níquel, el cromo y el cobalto.
  • Ligeros: Tienen una densidad comprendida entre 2 y 5 gr/cm3. Los más utilizados son el aluminio y el titanio.
  • Ultraligeros: Su densidad es menor a 5 gr/cm3. Se encuentran en este grupo el berilio y el magnesio, aunque el primero de ellos raramente se encuentra en estado puro, sino como elemento de aleación.

Enlace metálico

Un enlace metálico es un enlace químico que mantiene unidos los átomos (unión entre núcleos atómicos y los electrones de valencia, que se juntan alrededor de éstos como una nube) de los metales entre sí.
Estos átomos se agrupan de forma muy cercana unos a otros, lo que produce estructuras muy compactas. Se trata de líneas tridimensionales que adquieren estructuras tales como: la típica de empaquetamiento compacto de esferas (hexagonal compacta), cúbica centrada en las caras o la cúbica centrada en el cuerpo.



En este tipo de estructura cada átomo metálico está dividido por otros doce átomos (seis en el mismo plano, tres por encima y tres por debajo). Además, debido a la baja electronegatividad que poseen los metales, los electrones de valencia son extraídos de sus orbitales. Este enlace sólo puede estar en sustancias en estado sólido.
Los metales poseen algunas propiedades características que los diferencian de los demás materiales. Suelen ser sólidos a temperatura ambiente, excepto el mercurio, y tienen un punto de fusión alto.



El enlace metálico es característico de los elementos metálicos. Es un enlace fuerte, primario, que se forma entre elementos de la misma especie. Al estar los átomos tan cercanos unos de otros, interaccionan sus núcleos junto con sus nubes electrónicas, empaquetándose en las tres dimensiones, por lo que quedan los núcleos rodeados de tales nubes. Estos electrones libres son los responsables de que los metales presenten una elevada conductividad eléctrica y térmica, ya que estos se pueden mover con facilidad si se ponen en contacto con una fuente eléctrica. Los metales generalmente presentan brillo y son maleables. Los elementos con un enlace metálico están compartiendo un gran número de electrones de valencia, formando un mar de electrones rodeando un enrejado gigante de cationes. Muchos de los metales tienen puntos de fusión más altos que otros elementos no metálicos, por lo que se puede inferir que hay enlaces más fuertes entre los distintos átomos que los componen. La vinculación metálica es no polar, apenas hay diferencia de electronegatividad entre los átomos que participan en la interacción de la vinculación (en los metales, elementales puros) o muy poca (en las aleaciones), y los electrones implicados en lo que constituye la interacción a través de la estructura cristalina del metal. El enlace metálico explica muchas características físicas de metales, tales como maleabilidad, ductilidad, buenos en la conducción de calor y electricidad, y con brillo o lustre (devuelven la mayor parte de la energía lumínica que reciben).
La vinculación metálica es la atracción electrostática entre los átomos del metal o cationes y los electrones deslocalizados. Esta es la razón por la cual se puede explicar un deslizamiento de capas, dando por resultado su característica maleabilidad y ductilidad.
Los átomos del metal tienen por lo menos un electrón de valencia, no comparten estos electrones con los átomos vecinos, ni pierden electrones para formar los iones. En lugar los niveles de energía externos de los átomos del metal se traslapan. Son como enlaces covalentes identificados.

Características físicas/químicas de los materiales metálicos

CARACTERÍSTICAS Y PROPIEDADES FÍSICAS DE LOS METALES

• Su estado físico es sólido a excepción del mercurio que es líquido.
• Presentan un brillo característico en su superficie (brillo metálico).
• Son dúctiles (se les puede transformar en alambres) y maleables (se pueden transformar en láminas).
• Son buenos conductores del calor y la electricidad.
• Son tenaces (la mayoría de ellos se resisten a la ruptura).
• Su densidad es elevada si se compara con las de los no metales.
• Se pueden hacer aleaciones (fundir y mezclar dos o más metales).

A continuación se presentan una serie de elementos metálicos de la tabla periódica con sus principales características y propiedades físicas.
Cobre (Cu) propiedades y características físicas

• Metal de color rojizo, sólido.
• Dúctil y maleable.
• Tenaz.
• Después del oro y la plata es el que conduce mejor calor y electricidad.
• Su densidad es de 8.90 g/cm3.
• Sus principales aleaciones son: latón (67% cobre y 33% zinc). Latón blanco (más de 50% de zinc con cobre). Plata nueva (Cu, Zn y Ni). Constantán (Cu y Ni) y bronce (cobre y estaño).

Plata (Ag) propiedades y características físicas

• Lingotes de plata.Metal blanco puro, sólido.
• Tenaz.
• Muy dúctil y muy maleable.
• Su densidad es de 10.5 g/cm3.
• Segundo conductor del calor y la electricidad.
• Sus principales aleaciones son: con plomo, oro y cobre forma aleaciones en toda proporción. Con el cobre las más usuales son: en monedas (335 y 900 partes de plata, por 165 y 100 de cobre). En orfebrería (800 a 950 milésimas de plata).

CARACTERÍSTICAS Y PROPIEDADES QUÍMICAS DE LOS METALES

• Su molécula está formada por un átomo.
• Sus átomos tienen 1, 2 o 3 electrones que pueden participar en un enlace químico.
• Al ionozarse (proceso para producir iones; átomos con carga eléctrica) adquieren carga eléctrica positiva.

A continuación se presentan los elementos metálicos de la tabla periódica con sus principales características y propiedades químicas.

Metales de la familia 2 de los alcalinotérreos (elementos representativos)
Magnesio (Mg) propiedades químicas esenciales

• Al quemarse se obtiene una llama muy brillante (se produce óxido de magnesio).
• Arde también en presencia del vapor de agua, óxido de carbono, anhídrido carbónico, cloro, bromo, azufre y yodo combinándose.

Calcio (Ca) propiedades químicas esenciales

• En presencia del oxígeno forma óxido de calio.
• Las sales de calcio dan a la flama una coloración anaranjada.

Estructura interna de los materiales metálicos

REDES CRISTALINAS



DEFECTOS EN LA ESTRUCTURA CRISTALINA

• Defectos atómicos puntuales: debido a la inclusión de átomos intersticiales (interesticio=hueco, son átomos que se colocan en los huecos de la red), o bien a lugares vacantes en puntos de la red o bien a la existencia de átomos extraños en la red. La existencia de defectos atómicos puntuales favorece el fenómeno de difusión (el material tiende a ser homogéneo y a repartir o compensar sus irregularidades)
• Defectos atómicos superficiales: en la formación de los metales se encuentran zonas ordenadas (granos) separadas por zonas desordenadas (juntas de grano). El tamaño de los granos determina la dureza de la pieza, y la forma y orientación de los granos produce anisotropía (variación de las propiedades según el plano o eje considerado).

Pureza y aleaciones

ALEACIONES
Una aleación (o solución sólida) es una mezcla de dos o más elementos, al menos uno de ellos un metal, que cumplen las siguientes condiciones:

• Deben ser miscibles en estado líquido. (El líquido debe ser homogéneo).
• El producto obtenido debe tener una estructura interna metálica.

Como en cualquier disolución, se denomina disolvente al elemento que interviene en mayor proporción y soluto al que interviene en menor proporción.

• Soluciones sólidas de sustitución: cuando el radio atómico de ambos elementos es similar y ambos cristalizan en el mismo sistema, entonces los átomos de uno de ellos sustituyen a los átomos del otro, formando una única red. Generalmente se forman soluciones sólidas totalmente solubles en estado sólido (existe un único tipo de red formado por los átomos de ambos elementos-la mezcla es homogénea en estado sólido)
• Soluciones sólidas de inserción: cuando el radio atómico de ambos elementos es muy diferente, entonces los átomos del más pequeño se insertan en los huecos o intersticios de la red del otro elemento, formando soluciones sólidas parcialmente solubles (llega un momento en que no caben más átomos en los huecos y se forman dos redes cristalinas-la mezcla es parcialmente homogénea en estado sólido)
• Las aleaciones en estado sólido también pueden ser totalmente insolubles: a estas aleaciones se les conoce con el nombre de EUTÉCTICAS, en las que se forman cristales diferentes con los átomos de cada elemento, sin que en una misma red existan átomos del otro elemento (la mezcla no es homogénea en estado sólido).

Extracción, producción y reciclado de materiales metálicos

PETROLEO Y ENERGÍA
Este sector engloba a las compañías dedicadas a la exploración, extracción, producción y refino del petróleo y productos derivados del petróleo; producción, comercialización y distribución de gas y/o electricidad, así como la provisión de agua a consumidores finales, incluidas las plantas de tratamiento de agua y otras actividades asimilables a las anteriores.

• Petróleo: Incluye las compañías dedicadas a la exploración, extracción, producción y refino del petróleo y productos derivados del petróleo.
• Electricidad y gas: Agrupa a las empresas cuya actividad principal es la producción, comercialización y distribución de gas y/o electricidad, así como la tenencia y gestión de tendidos eléctricos y gasoductos.
• Agua y otros: Compañías cuya actividad principal es la provisión de agua a consumidores finales, incluidas las plantas de tratamiento de agua, así como otras actividades tales como el tratamiento de combustibles nucleares y residuos radioactivos u otras actividades distintas a las anteriores asimilables al sector general Petróleo y energía no incluidas en los subsectores anteriores.

MATERIALES BÁSICOS, INDUSTRIA Y CONSTRUCCIÓN
Este sector engloba a las empresas dedicadas a alguna actividad económica relacionada con la extracción y/o tratamiento de minerales, metales y su transformación, fabricación y montaje de bienes de equipo y a las actividades generales de construcción y materiales de construcción. Además, se incluyen en este sector todas aquellas actividades relacionadas con la industria química, la ingeniería y a las actividades aeroespaciales, así como otras actividades asimilables a las anteriores susceptibles de incluirse en este sector.

• Minerales, metales y transformación productos metálicos: Incluye las compañías dedicadas a la exploración, extracción o refino de minerales, metales preciosos y minerales metálicos, fabricación de productos básicos del hierro, acero y ferroaleaciones. Asimismo, también se incluyen las empresas dedicadas a la fabricación de tubos, producción y transformación de metales primarios y fundición de los mismos.
• Fabricación y montaje de bienes de equipo : Se agrupan aquí aquellas compañías cuya actividad principal es la fabricación de maquinaria, equipos y material de cualquier tipo; mecánico, eléctrico, electrónico, óptico, médico-quirúrgico, agrícola, de transporte, etc.
• Construcción : Compañías cuya actividad principal es la construcción de toda clase de obra, civil o militar, pública o privada.
• Materiales de construcción: Incluye empresas cuya actividad principal es la fabricación y extracción de productos no metálicos utilizados en la construcción tales como la madera, vidrio, cerámica, azulejos, ladrillos, tejas, cemento, cal, yeso, materiales plásticos, arena y arcilla. Incluye la industria de la piedra y derivados, la fabricación de elementos metálicos utilizados directamente en la construcción, tales como estructuras y carpintería metálica así como la fabricación de productos sanitarios para el baño.
• Industria química: Compañías cuya actividad principal es la fabricación de productos químicos básicos, pesticidas, productos agroquímicos y otros productos químicos. Incluye la extracción de asfaltos y betunes, así como la fabricación de productos de caucho, materiales plásticos, fibra de vidrio y fibras sintéticas. Sin embargo, se excluye la elaboración de productos finales que utilizan estos elementos como materia prima.
• Ingeniería y otros: Se incluyen aquellas compañías dedicadas a la ingeniería civil o militar, y todas aquellas actividades asimilables al sector general Materiales básico, industria y construcción no incluidas en otros subsectores.
• Aeroespacial: Se incluyen las empresas manufactureras, montadoras y distribuidoras de aeronaves y partes de aeronaves usadas primordialmente en vuelos comerciales, privados o militares.

MATERIALES DE LA NATURALEZA
Nuestro alrededor está lleno de objetos cuyos materiales provienen del medio ambiente. Alguna vez te has preguntado ¿de dónde sale el papel que utilizamos para escribir? El papel y muchos de sus derivados provienen de la madera de los árboles! ¿Que cómo se logra? Bueno, mediante un proceso de transformación de la materia y luego para que no se acaben todos los árboles del mundo hay un proceso de plantación.

Los materiales naturales son transformados en objetos que los humanos necesitamos, por ejemplo la madera, es un material trabajado para hacer las mesas, los armarios, las camas, los lápices y el papel, etc.

El hierro por su parte es otro material que proviene de la naturaleza y gracias a su transformación en metales de distintas formas tenemos tijeras, carros, ollas, etc.

El plástico proviene del petróleo y es convertido para hacer juguetes, utensilios, reglas, etc.

El Petróleo es el recurso natural más importante de Venezuela, ya que gracias a este material podemos obtener gasolina y plásticos de muchas materias.

El Petróleo es un recurso natural, que nace de la tierra, también nos proporciona la gasolina, el aceite, el kerosén, etc.

LOS MATERIALES DE LA NATURALEZA.



El petroleo y sus derivdos.

El petróleo, conocido también como oro negro, es una sustancia aceitosa de color negro y está compuesto principalmente por hidrógeno y carbono, es por ello que también se le conoce con el nombre de hidrocarburo. Puede estar tanto en material líquido como gaseoso. Cuando está en forma líquida es el que normalmente vemos aceitoso y negro también llamado crudo y cuando está en forma gaseoso se denomina gas natural.

Aunque no lo entiendas mucho su composición es básicamente esta:

• Elemento % Peso
• Carbono 84-87
• Hidrógeno 11-14
• Azufre 0-2
• Nitrógeno 0.2

Derivados del Petróleo. Algunos de los derivados del petróleo son:

• Gasolina motor corriente y extra - Es utilizada para el consumo en los vehículos automotores, entre otros usos.
• Gasolina de aviación - Gasolina para los aviones en los cuales viajamos,
• Diesel - De uso común en camiones de carga y para los autobuses.
• Queroseno - Se utiliza en cocinas de las casas y en equipos industriales. Es el que comúnmente se llama "petróleo".
• Disolventes alifáticos - Sirven para la extracción de aceites, pinturas, pegantes y adhesivos; para la construcción de cauchos, ceras, y productos para limpieza en general.
• Asfaltos - Se utilizan para la producción de asfalto, el asfalto es el material con que se construyen las calles, por esos es que son de color negro.
• Bases lubricantes - Es la materia prima para la producción de los aceites para los carros.
• Ceras parafínicas - Es la materia prima para la producción de velas y similares, ceras para pisos, fósforos, vaselinas, etc.
• Polietileno - Materia prima para la industria del plástico en general.

Reciclaje de los materiales naturales.
El reciclaje consiste en la reutilización de objetos sólidos que consideramos inservibles y desechados, si los reciclamos de una forma correcta podemos formar otros objetos o incluso rehacer los mismos.
Por medio del reciclaje podemos darle un buen uso a tanta basura que hay por toda la ciudad, además ayudamos al ecosistema removiendo tantos desperdicios de los parques, las playas, las montañas, etc.

¿Cuáles materiales se reciclan?
Absolutamente todos los envases y objetos de vidrios se pueden reciclar, así que no los botes. Por su parte el aluminio se puede reciclar muchas veces, una y otra vez, si reciclamos las latas de aluminio podemos ahorrar un 95% de energía eléctrica para la realización de nuevas latas, por eso es que hay tantas personas que las recogen en las calles. En el caso del papel, este material si sufre una baja en su calidad al reciclarlo pero es aceptable teniendo en cuenta que por una tonelada de papel reciclado se pueden salvar aproximadamente 17 árboles de nuestros bosques y por último en el caso del plástico, este material puede reciclarse y crear con él nuevos objetos, así que lo que un día fueron varias tazas de plásticos podrían ser con mucho empeño un excelente juguete. Ahora vez lo importante del reciclaje.

Materiales de la naturaleza para construir y decorar nuestra casa
Todos los objetos que tenemos a nuestro alrededor son construidos con materiales que provienen de una u otra forma de la naturaleza, desde un lápiz hasta los cauchos de los carros. En tu casa podrás observar que la mesa proviene de la madera, los vasos del vidrio y tus juguetes del plástico y por consiguiente del petróleo.

Oxidación y corrosión

En algunos libros, se incluye la oxidación dentro de lo que es el proceso de corrosión. Otros lo toman como dos procesos distintos. Encontré en algunos que llaman a la oxidación "corrosión seca" y a la corrosión propiamente dicha "corrosión húmeda" Básicamente, la oxidación es la reacción de un material con el ambiente, pero en ausencia de líquido. Es la reacción de un material con el oxígeno. El producto de la reacción es un óxido. Si ese óxido es estable, se va a formar una capa en la superficie. Es decir que el material aumenta su peso y volumen. En muchos materiales, a temperatura ambiente, este proceso es muy lento y no ocasiona problemas, pero sí a temperaturas altas. Es un problema importante en la industria. Corrosión también es la reacción de un material con su ambiente pero en presencia de una solución líquida. Basta solamente con la humedad ambiental por ejemplo, que forma en los materiales una pequeña capa. Hay muchos tipos de corrosión. En el caso de los metales, el metal pasa a su estado oxidado y se disuelve en la solución (en el líquido que se dio la reacción) es decir que se va perdiendo material.

Y ante estos casos, siempre hay una solución. Neutralizantes del oxido o corrosión.
Hay un producto que se llama neutralizador de óxido, es parecido a un aceite y al aplicarlo con un pincel por encima del óxido, hace una reacción química y convierte el hierro pavonado.Aunque no es aconsejable quitar el polvo del oxido antes de aplicar el producto, una vez seco dale imprimación o aparejo, seguir con el proceso de pintado, como si fuese una superficie normal.

Materiales sintéticos

• Definición de materiales sintéticos.
• Características técnicas más representativas de este grupo de materiales.
• Clasificación de los materiales sintéticos por familias.
• Vías y procesos de obtención.
• Historia de los materiales sintéticos.

---

Definición de materiales sintéticos

Los materiales sintéticos son aquellos materiales que, partiendo de primeras materias como petróleo, carbón, cal o agua, se fabrican artificialmente en diversas fases intermedias. Las propiedades esenciales de los materiales sintéticos son: peso reducido, comportamiento mecánico variado, buena capacidad de aislamiento y resistencia a la corrosión. Se pueden distinguir principalmente tres tipos: termoestables, termoplásticos y elastoplásticos.

Características técnicas más representativas de este grupo de materiales

Las propiedades y características de la mayoría de los plásticos (aunque no siempre se cumplen en determinados plásticos especiales) son estas:

• fáciles de trabajar y moldear
• tienen un bajo costo de producción
• poseen baja densidad
• suelen ser impermeables
• buenos aislantes eléctricos
• aceptables aislantes acústicos
• buenos aislantes térmicos, aunque la mayoría no resisten temperaturas muy elevadas
• resistentes a la corrosión y a muchos factores químicos
• algunos no son biodegradables ni fáciles de reciclar, y si se queman, son muy contaminantes

Clasificación de los materiales sintéticos por familias

• TERMOESTABLES.
  • También denominados durómeros y resinas sintéticas, son materiales sintéticos de endurecimiento, cuyos productos previos son líquidos o fusibles y que por prensado y simultáneo calentamiento o por adición de endurecedores forman un cuerpo sólido. Estas resinas también se emplean como sustancia base para los barnices sintéticos. Las resinas sintéticas en general son fácilmente solubles en casi todos los disolventes excepto en agua, a la cual repelen. En estado endurecido, ya no pueden volver a regenerarse, alcanzando una gran dureza. No son soldables y no pueden conformarse, solo por arranque de viruta. En un calentamiento excesivo, se destruyen. Existen tres tipos de resina base: fenólicas, úricas y melamínicas.
  • Las resinas fenólicas se utilizan para materiales prensados por capas.Las úricas, son completamente transparentes y se utilizan en piezas claras o blancas y como base para lacas sintéticas. También se emplean para hacer colas de pegado. Y las melamínicas, tienen casi las mismas propiedades y utilización que las anteriores. Mediante un proceso de fabricación determinado, se obtienen dos tipos genéricos de material: polvos de moldeo y materiales prensados por capas.
    • Polvos de moldeo: son resinas sintéticas mezcladas con materiales de relleno. Estos aditamentos pueden ser polvo de piedras, serrín, amianto, fibras textiles, recortes de papel, de maderas, virutas de hierro u otros metales, de los cuales dependen las características finales de las piezas construidas. En general, las fibras dan mayor tenacidad al resultante. Una vez realizada la mezcla resina-catalizador-aditamentos, se coloca en el molde previsto a obtener la pieza. Las aplicaciones son: forros de freno y embrague, piezas de aislamiento eléctrico e interruptores, carcasas y cajas pequeñas. Un material muy común de polvos de moldeo es la madera moderna a base de tableros de aglomerado.
    • Materiales prensados por capas: se trata de tiras de papel, madera o tejido impregnados de una solución de resina sintética y catalizador, dispuestas una encima de otra sucesivamente. Después se prensan en el molde convenido a una temperatura prescrita y se presenta la pieza. Se obtienen así placas de papel duro o de tejido duro. Se obtienen materiales insensibles a la humedad, resistentes a la presión y de gran tenacidad.
• TERMOESTABLES REFORZADOS.
  • Constituyen una subdivisión de los termoestables, relativamente nueva. Consisten en la mezcla de polímeros resinosos con fibras naturales o sintéticas, de propiedades conocidas y en formas utilizables, obteniéndose una estructura conjunta que proporciona una solidez no asequible en formas naturales, con peso equivalente. Por ejemplo, un laminado de resina epoxi reforzado con fibra de vidrio, puede diseñarse y fabricarse con una relación de resistencia-peso nueve veces mayor que una forma semejante fabricada con acero. Así se pueden diseñar piezas o estructuras cuyas propiedades, en algún aspecto o en todos, predecibles o controlables.
• TERMOPLÁSTICOS.
  • Se trata de materiales sintéticos reblandecibles al calor. A bajas temperaturas son de alta dureza y frágiles pero cuanto más se calientan, más se ablandan, adquiriendo la elasticidad de la goma. En estado caliente, pueden conformarse sin arranque de viruta mediante colada, doblado o curvado y soldadura. Son materiales fácilmente fusibles que soportan mal las altas temperaturas. Todos los termoplásticos se pueden soldar. Para su identificación, normalmente las piezas plásticas llevan impresa por su zona interna no visible unas siglas identificativas del material del que están constituidas. Si no fuese así, el método más usual para identificarlos es realizando una combustión de una pequeña tira extraída del propio material, examinando las características de la llama, olor, humos, etc.... como se muestra a continuación:
    
    
    
• ELASTOPLÁSTICOS.
  • También llamados elastómeros, se comportan con una elasticidad parecida a la de la goma, pudiendo ser deformados con pequeñas fuerzas, reestableciendo después su forma original. No se funden ni aún a altas temperaturas si no que se destruyen por descomposición química. La buna y el perbunán, son tipos de caucho sintéticos fabricados a partir del butadieno. Con la vulcanización de estos materiales se obtienen cauchos sintéticos muy similares al caucho natural, siendo superiores a éste en cuanto a su estabilidad frente al calor y resistencia al envejecimiento. En cubiertas de neumáticos se emplea la goma sintética, a veces sola y a veces combinada con la natural. La sintética, sin mezcla, se emplea para la superficie de rodadura de las cubiertas. El perbunán, dada su gran estabilidad frente a aceites y gasolinas, encuentra su principal aplicación en juntas de goma.

A continuación se muestran los tipos de plásticos y sus características.

Vías y procesos de obtención

Existen tres formas de producción para crear materiales sintéticos:

1. Polimerizacion: La polimerización es una reacción química en la que los monómeros, que son pequeñas moléculas con unidades estructurales repetitivas, se unen para formar una larga molécula en forma de cadena, un polímero. Cada polímero típico consta de mil o más de estos monómeros, que son como los ladrillos del edificio.Antes, para fabricar un kilogramo de polímero, los científicos tomaban un monómero y un disolvente y sometían la mezcla a la acción del calor o de la luz. Hace unos años, Lauterbach y Snively desarrollaron una nueva técnica para la formación de los polímeros que elimina la necesidad de utilizar un disolvente. La clase de materiales a los que los científicos de la Universidad de Delaware la han aplicado ahora, es nueva y única.
2. Policondensación: El nailon se produce por medio de policondensación. Cuando el oxígeno del carbonilo es protonado, se vuelve mucho más vulnerable al ataque del nitrógeno de nuestra diamina. Esto ocurre porque el oxígeno protonado porta una carga positiva.
   Al oxígeno no le gusta tener una carga positiva. Entonces atrae hacia sí mismo los electrones que comparte con el carbonilo. Esto deja al carbono del carbonilo deficiente de electrones y listo para que el nitrógeno de la amina le done un par.
   El dímero, si lo desea, también puede reaccionar con otros dímeros para formar un tetrámero. O puede reaccionar con un trímero para formar un pentámero y a su vez reaccionar con oligómeros más grandes.
   Finalmente, cuando esto sucede, los dímeros se transforman en trímeros, tetrámeros y oligómeros más grandes y estos oligómeros reaccionan entre sí para formar oligómeros aún más grandes. Esto sigue así hasta que se hacen lo suficientemente grandes como para ser considerados polímeros.
   Para que las moléculas crezcan lo suficiente como para ser consideradas polímeros, tenemos que hacer esta reacción bajo vacío. En este caso, todo el subproducto agua se evaporará y será eliminado del medio de reacción. Debemos deshacernos del agua debido a una pequeña regla llamadaPrincipio de Le Châtelier.
   Como se dijo antes, la reacción no necesita un catalizador ácido para llevarse a cabo; La razón por la que se sabe esto, es que cuando nos acercamos al final de la polimerización, donde no hay muchos grupos ácidos remanentes para comportarse como catalizadores, la reacción aún prosigue.
   Es decir, la amina puede reaccionar con los ácidos carboxílicos no protonados. Si no fuera así, no se podría obtener nailon 6,6 de alto peso molecular sin un catalizador externo, ya que la reacción se detendría a conversiones más altas, cuando no haya suficientes grupos ácidos para actuar como catalizadores. La materia prima para la producción de nailón 66 es el benceno, el cual se deriva del crackeo y de la reformación del petróleo.
   
3. Poliadicción: La poliadición es una reacción química entre muchos monómeros iguales o, por lo general, distintos, con reagrupamiento de grupos reactivos y con el resultado final de la formación de un polímero (Figura 1.4). La migración de los átomos altera su ordenamiento; permanece siempre invariable la composición elemental porcentual. Los compuestos así obtenidos se llaman poliaductos.

Historia de los materiales sintéticos

Los materiales sintéticos no se encuentran en la naturaleza, sino que los seres humanos son aquellos que los fabrican, es decir, son materiales artificiales.
El inicio de todo este mundo material comenzó en el año 1860 con la aparición del celuloide. Éste material se creó a partir de la modificación química de las moléculas de celulosa que se encuentran en las plantas. Su utilización más conocida se dio en el cine y fotografía, de ahí viene el nombre de "el mundo del celuloide" que se refiere al "mundo del cine". Un gran problema de este material era su extremada inflamabilidad y sensibilidad a la luz.
En 1862, Alexander Parkes había creado un material duro que podía ser moldeado (Parkesin). Primer material semi-sintético.
En 1906 Leo Hendrik Baekeland creó la Baquelita, un material sintético que al contrario de todos los plásticos, en vez de derretirse, se endurecía.
Después de la Primera Guerra Mundial, se comenzó a crear materiales sintéticos derivados del petróleo. El polimetilo de metacrilato ó más famosamente llamado "Plexiglás", fué uno de los materiales más conocidos de esa época.
Al comienzo de la Segunda Guerra Mundial, se dió a conocer al mundo el "Teflón", nombre químico Politetrafluoroetileno.
Las diferentes características físicas de los materiales sintéticos son muy conocidas en la vida cotidiana. Una bolsa plástica, por ejemplo, se derrite a altas temperaturas, mientras que una cuchara de madera permanece intacta.
Conocemos también materiales que mantienen su forma aún cuando se les aplica fuerza, mientras que otros pueden ser estirados y luego vuelven a su forma original. Estas características básicas también se utilizan para clasificar a los materiales sintéticos: los materiales térmicamente deformables se llaman termoplásticos, los materiales resistentes al calor se llaman termoendurecibles y los materiales elásticos se llaman elastómeros.
Los materiales sintéticos están formados por moléculas gigantescas que son aumentadas durante el proceso de polimerización.
Sus características especiales dependen de la interconexión de sus macromoléculas. En los termoplásticos, por ejemplo, las macromoléculas se encuentran una junto a la otra. Si este tipo de material sintético se calienta, las moléculas pueden deslizarse unas sobre otras, y el objeto se deforma. Cuando se enfría, el material sintético se endurece y toma una nueva forma. En contraste, los plásticos termoendurecibles están formados por finas mallas de macromoléculas. Las uniones firmes que se producen entre ellas hacen que estas moléculas no se deslicen unas sobre otras cuando se calientan.