Diapositivas - U1 - Materiales

Tecnología I

Diseño (Del it. Disegno)

1. m. Traza o delineación de un edificio o de una figura.2. m. Proyecto, plan. Diseño urbanístico3. m. Concepción original de un objeto u obra destinados a la producción en serie. Diseño gráfico, de modas, industrial4. m. Forma de cada uno de estos objetos. El diseño de esta silla es de inspiración modernista5. m. Descripción o bosquejo verbal de algo.6. m. Disposición de manchas, colores o dibujos que caracterizan exteriormente a diversos animales y plantas.

Tecnología I

Materiales1. Selección de materiales

2. Propiedades de los materiales

3. Estados y cambio de la materia

4. Densidad y peso específico

5. Propiedades físico-mecánicas, químicas y tecnológicas

6. Conceptos sobre rugosidad superficial

7. Conceptos de economía en la fabricación

Selección de materiales

Selección de materiales → paso decisivo y complicado

Mas de 80.000 materiales de uso tecnológico

40.000 metálicos + 40.000 no metálicos

Metales : Hierro, Cobre, Aluminio, Magnesio, etc.Cerámicos : rojas, blancas , cemento, yeso, alúmina, etc.Polímeros: PE, PS, PP, PVA, PS, ABS, PMMA, PTFE, etc.

Elastómeros : Gomas, Elásticos, etc.Vidrios : Translúcidos, Opacos, Cristal, etc.Compuestos : Fibras, Kevlar, C - C, Cermets, ect.

Selección de materiales

Propiedades de los materiales

Propiedad → forma o modo de ser

Cuerpo: peso, geometría y tamañoMaterial: densidad, resistencia, dureza y muchas otras mas

Estructura atómicaEstructura cristalinaDefectos estructuralesMicroestructuraMacroestructura

TensiónCorrosión

TemperaturaRadiaciónVibración

Cienciade

Materiales

Ingenieríade

Materiales

Propiedadesde

Materiales

Estructura Comportamiento


Producto: envase contenedorMetálicos Cerámicos Poliméricos

Material típico Aluminio Vidrio PolietilenoResistencia Alta Alta BajaTenacidad Alta Baja BajaDureza Moderada Alta BajaResistencia a la corrosión Alta Alta AltaConductividad térmica Alta Baja BajaFacilidad de conformado Alta Alta AltaFacilidad de reciclado Alta Alta BajaPeso (en función de δ) Bajo Moderado BajoRigidez Baja Alta BajaCosto Moderado Moderado Moderado

Propiedades de los materialesPropiedades FísicasEstructuraDensidadTemperatura de fusiónPresión de vaporViscosidadPorosidadPermeabilidadReflectividadTransparenciaPropiedades ópticasEstabilidad dimensional

Propiedades EléctricasConductividadConstante dieléctricaFuerzas cohesivasHistéresis

Propiedades NuclearesMedia VidaEstabilidad

Propiedades TérmicasConductividadCalor específicoCoeficiente dilatación térmicaEmisividadAbsorvidadResistencia a la llama

Propiedades MecánicasDurezaMódulo de elasticidad

de tensiónde compresión

Curva Tensión DeformaciónComportamiento a la fatiga

a la fracturaal impactoa altas temperaturas

Comportamiento al desgastea la abrasióna la adhesióna la erosiónal desgaste por corrosión

Comportamiento balístico

Propiedades Químicas Potencial ElectroquímicoCorrosión - Degradación

atmosféricamedios clorados o salinos

ácidosgases calientesrayos ultravioletas

OxidaciónEstabilidad térmicaEstabilidad biológicaCorrosión bajo tensiónDaño por Hidrógeno

Propiedades TecnológicasColabilidadForjabilidadSoldabilidadEmbutibilidadTemplabilidadMaquinabilidad

Sólido Líquido Gas

↑ΔT →

Fusión ↑ΔT →

Vaporización

Estados y cambios de la materia

↓ΔT →

Solidificación ↓ΔT →

Condensación


Material T fusión Material T fusión Material T fusiónMercurio -39ºC Magnesio 648ºC Níquel 1452ºCPE baja δ 115ºC Aluminio 660ºC Cobalto 1490ºCPE alta δ 137ºC Bronce 900ºC Hierro 1535ºCPVC 200ºC Latón 940ºC Platino 1764ºCEstaño 232ºC Plata 960ºC Sílice 1800ºCPlomo 327ºC Oro 1063ºC Cromo 1875ºCPTFE 327ºC Cobre 1090ºC Alúmina 2015ºCZinc 419ºC Fundición 1230ºC Grafito 3700ºC


Lf = Lo + Lo . γ

. ΔT = Lo . ( 1 + γ

. (Tf - To ) )

Material Coeficiente γ Material Coeficiente γ Material Coeficiente γ

Aluminio 0,000024 Cinc 0,000029 Cobre 0,000017Estaño 0,000027 Magnesio 0,000026 Oro 0,000015Platino 0,000009 Acero 0,000012 Bronce 0,000018Antimonio 0,000011 Cobalto 0,000018 Cromo 0,000009Hierro 0,000012 Níquel 0,000013 Plata 0,000020Plomo 0,000029 Fundición Fe 0,000010 Latón 0,000019

Densidad y peso específico

Material Densidad[gr/cm3]

Material Densidad[gr/cm3]

Material Densidad[ gr/cm3]

MetalesAluminioEstañoPlatinoMercurio HierroPlomo

2,67,321,513,67,811,4

Cinc MagnesioAceroCobaltoNíquelFundición Fe

7,11,77,88,88,77,2

CobreOroBronceCromoPlataLatón

8,919,3

8,4-9,26,910,5

7,3-8,4No Metales PE–LDPE–HDPTFEPC

0,920,962,171,20

PVC PPPAPI

1,400,901,141,39

PMMAPSPET

1,221,061,36

CedroAbedul

0,320,62

PinoRoble

0,350,68

Arce 0,48

PorcelanaN4 Si3

2,5-2,82,5-3,2

Al2 O3Vidrio

3,982,5

CSi 3,10

Líquidos AguaAlcohol

10,79

AceiteGas-oil

0,920,85

Glicerina Fuel- oil

1,260,98

Propiedades mecánicas: σt , σf y εσ

Trac σ

Flue. ε CostoMetalesAluminio Aluminio MagnesioCobreCobreLatónLatónAceroAceroAceroAceroAcero AceroFundición Fundición

99,6%Al4,5%Cu3%Al,1%ZnRecristalizadoLaminado en frío90%Cr, 10%Zn70%Cr, 30%Zn0,2%C, laminado en caliente0,2%C, laminado en frío0,8%C, laminado en caliente0,45%C aleado, laminado en caliente0,45%C aleado, tratado térmicamenteInoxidable, 18%Cr – 8%NiGris, 3%C – 2%Si Nodular, 3%C – 2%Si, con TT.

7,3049,2126,7122,4935,1532,3453,4238,6642,8878,7370,30

210,9077,3328,60

150,00

2,8142,1819,687,7328,127,7344,2921,0935,8543,5856,24

203,8052,7228,60

130,00

43139

456

658

251510258

35> 18

8,338,3313,3316,6616,66

1515111

1,661,667,33

11,33

No MetalesPE–LDABSResinasElastómeroMadera

Polimerización linealPolimerización lineal con injertosFenólicas, polimerizadas en red # Caucho - Goma Roble, fibras naturales

2,815,624,902,100,56

──────────

100200

7000

5,3311,3311,66────

VidrioCTi

Base Silicato de SodioCerámico avanzado

091,39

091,39

00

0,6666,66

Propiedades mecánicas

Dureza

Concentrador de tensiones

Fatiga

CQ, oxidación, corrosión

Propiedades químicas

Propiedades tecnológicas

Colabilidad

Forjabilidad

Soldabilidad

Embutibilidad

Templabilidad

Maquinabilidad

Rugosidad superficial

Conceptos de economía en la fabricación

• Tipo de aleación del material• Forma de suministro del material: barra, alambre, tubo,

plancha, lámina, etc.• Tamaño de la pieza: dimensiones y tolerancias• Condición y tipo de un posible tratamiento térmico• Terminación superficial• Especificaciones de calidad.• Cantidad.• Maquinabilidad y/o soldabilidad.


1. Mecanizada desde una barra sólida o un tubo.2. Fundida en forma horizontal, con un noyo central.3. Fundida en forma vertical, con un noyo de tipo aro.4. Forjado horizontal + mecanizado agujero central.5. Forjado vertical + preformado previo p/agujero central.6. Partiendo de un tubo + soldadura de extremos.

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