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Tecnológico Nacional de México. Instituto Tecnológico de Celaya. Departamento de Ingeniería Industrial. “Propiedades de los materiales” Adaptación para vaso común. Equipo 6. Rodríguez Jauregui Uriel. Rodríguez Servín María Fernanda. Salinas Pacheco Aura Ivonne. Asesor. M.C Ángel Guerrero Navarrete. Celaya Gto. 27/05/2020
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Tecnológico Nacional de México.
Instituto Tecnológico de Celaya.
Departamento de Ingeniería Industrial.
“Propiedades de los materiales”
Adaptación para vaso común.
Equipo 6.
Rodríguez Jauregui Uriel.
Rodríguez Servín María Fernanda.
Salinas Pacheco Aura Ivonne.
Asesor.
M.C Ángel Guerrero Navarrete.
Celaya Gto. 27/05/2020
1
Contenido
índice de ilustraciones ............................................................................................ 3
Introducción ........................................................................................................... 5
Resumen. .............................................................................................................. 6
Abstract. ................................................................................................................. 6
1 Capítulo l ......................................................................................................... 7
Marco referencia. ................................................................................................... 7
1.1 El Problema. ............................................................................................. 7
1.2 Objetivos. .................................................................................................. 7
1.2.1 Objetivo general. ................................................................................ 7
1.2.2 Objetivos específicos. ......................................................................... 7
1.3 Antecedentes. ........................................................................................... 8
1.4 Justificación. ........................................................................................... 11
1.5 Alcances. ................................................................................................ 11
1.6 Impacto. .................................................................................................. 11
2 Capítulo ll ...................................................................................................... 13
Marco teórico. ...................................................................................................... 13
2.0 Vaso común. ........................................................................................... 13
2.1 Clasificación de vasos. ............................................................................ 13
2.1.1 Tipos de copas. ................................................................................ 13
2.1.2 Tipos de vasos. ................................................................................ 18
2.1.3 Materiales usados en los vasos. ...................................................... 20
2.1.4 Fabricación de vasos con los diferentes tipos de materiales............. 25
2.1.5 Propiedades de los materiales usados en la elaboración de vasos. . 29
2.3 Diseño del vaso. ..................................................................................... 45
2.4 Dibujo asistido por computadora. (Solidworks) ........................................ 47
2.4.1 Herramientas en Solidworks. ............................................................ 48
2.5 Planos de fabricación. ............................................................................. 50
3 Capítulo lll ..................................................................................................... 51
3.1 Descripción de etapas ............................................................................. 51
3.1.1 Revisión bibliográfica y otras fuentes ................................................ 51
3.1.2 Análisis de materiales y procesos ..................................................... 51
2
3.1.3 Diseño del producto .......................................................................... 51
3.1.4 Análisis de proceso........................................................................... 52
3.1.5 Propiedades de los materiales utilizados .......................................... 52
3.1.6 Diseño .............................................................................................. 55
4 Capítulo IV .................................................................................................... 56
Análisis de resultados.................................................................................... 56
4.1 Análisis de seguridad .............................................................................. 56
4.2 Análisis de propiedades. ......................................................................... 56
Propiedades térmicas ................................................................................... 57
• Rango de transformación: 520 - 550°C ................................................... 57
• Temperatura para su reblandecimiento: aproa. 600°C ............................ 57
• Calor específico: 0.8 J/g/K ...................................................................... 57
• Conductividad térmica: 0.8W/MK ............................................................ 58
• Expansión termal: 9.10-6 K-1 .................................................................. 58
• Índice de refracción n = 1.52 ................................................................... 58
Resistencia frente ......................................................................................... 58
4.3 Análisis funcionalidad .............................................................................. 59
4.4 Análisis de durabilidad ......................................................................... 60
4.5 análisis de costo ................................................................................... 60
4.6 Matriz de decisiones del material para el vaso ........................................ 61
5 Capítulo V ..................................................................................................... 62
5.1 Material del prototipo. .............................................................................. 62
5.2 Herramientas y material utilizado. ........................................................... 62
5.3 Evidencias............................................................................................... 62
Conclusión ........................................................................................................... 66
Referencias. ......................................................................................................... 68
3
índice de ilustraciones Ilustración 1. Ilustración civilización sedentaria. ..................................................... 8
Ilustración 2. Vaso romano Menades 6cm. ............................................................ 8
Ilustración 3. Los cuatro vasos canopos. Dinastía XIX. Museo de Berlín. .............. 9
Ilustración 4. Ánfora panzuda con asas, 950-900 a. C., British Museum. ............... 9
Ilustración 5. Lágino decorado con instrumentos musicales, 150-100 a. C., Museo
del Louvre. ........................................................................................................... 10
Ilustración 6. Los vasos de Vicarello. ................................................................... 10
Ilustración 7. Vaso fabricado en vidrio, diseño clásico pero elegante.Indispensable
para Whisky, Cognac, etc.Capacidad de 10 Oz/295 ml. ....................................... 12
Ilustración 8. Este vaso tiene capacidad de 148ml, ideal para servir jugos. ......... 13
Ilustración 9. Copa margarita. .............................................................................. 14
Ilustración 10 Copa de coctel. .............................................................................. 14
Ilustración 11. Copa gobo. ................................................................................... 14
Ilustración 12. Copa Sherry. ................................................................................. 15
Ilustración 13. Copa Licor..................................................................................... 16
Ilustración 14. Copa Pousse. ............................................................................... 16
Ilustración 15. Copa Cordial. ................................................................................ 16
Ilustración 16. Copa para coñac. .......................................................................... 16
Ilustración 17. Copa tulipán. ................................................................................. 17
Ilustración 18. Copa para champagne. ................................................................. 17
Ilustración 19. Copa flauta.................................................................................... 17
Ilustración 20. Copa vino tinto. ............................................................................. 17
Ilustración 21. Vaso largo. .................................................................................... 18
Ilustración 22. Vaso old fashoned. ....................................................................... 18
Ilustración 23. Vaso collins. .................................................................................. 18
Ilustración 24. Vaso sour. ..................................................................................... 18
Ilustración 25. Vaso shot. ..................................................................................... 19
Ilustración 26. Vaso huracán. ............................................................................... 19
Ilustración 27. Vaso pilsen. .................................................................................. 19
Ilustración 28. Vasos de cerámica. ....................................................................... 20
Ilustración 29. Ejemplo de alfarería. ..................................................................... 25
Ilustración 30. Fotografía de señor haciendo vidrio soplado. ................................ 25
Ilustración 31. Máquina para fabricar vasos de plástico. ...................................... 27
Ilustración 32. Vasos de plástico en proceso de fabricación................................. 28
Ilustración 33. Cubos de distintos elementos metálicos. ...................................... 34
Ilustración 34. Botellas y vasos de p plástico. ...................................................... 38
Ilustración 35, Boceto del diseño del vaso. .......................................................... 45
Ilustración 36. Boceto del base, soporte coñac. ................................................... 46
Ilustración 37. Boceto del vaso, soporte copa. ..................................................... 46
Ilustración 38. Solidworks primera parte del vaso. ............................................... 47
Ilustración 39. Adaptación al soporte copa. .......................................................... 47
Ilustración 40. Herramientas en Solidworks parte 1. ............................................ 48
4
Ilustración 41, herramientas Solidworks parte 2 ................................................... 49
Ilustración 42. Planos de fabricación. Soporte copa. ............................................ 51
Ilustración 43. Tabla de matriz para decisiones. ................................................... 61
Ilustración 44. Materiales utilizados. ..................................................................... 62
Ilustración 45. “Soporte estándar” ........................................................................ 63
Ilustración 46. Imagen representativa de cómo se vería el soporte estándar. ...... 63
Ilustración 47. “soporte copa” ............................................................................... 64
Ilustración 48. “soporte copa” ............................................................................... 64
Ilustración 49. “soporte coñac” ............................................................................. 65
5
Introducción
El ser humano como necesidad necesita beber agua, pero a lo largo de los años se
han creado distintas bebidas y con ellas la idea de las distintas formas de tomar
estas.
En nuestra vida diaria el vaso es un utensilio de uso diario pues por generaciones
nos hemos acostumbrado y hasta hecho indispensable su presencia en nuestras
casas, muchas veces no le ponemos atención a estas herramientas del día a día,
en cuanto a funcionalidad o características que damos por sentado.
Del latín vasum; el vaso es un recipiente de distintos tamaños que sirve para beber,
contener o trasladar algo, por lo general líquido. Por extensión, se denomina
también vaso a la cantidad de materia vertida en este recipiente, aunque no es
oficialmente una medida.
Con el paso del tiempo y con el cambio de la percepción de este simple utensilio
para su uso en diferentes ocasiones como sectores, el diseño se fue adaptando
para su uso en estas, como en la forma adecuada según la opinión o creencia de
un individuo que luego fue aceptada y empleada por un grupo, para beber un
determinado tipo de bebida, muchas veces licores.
Mejorar y adaptarse es parte de la vida diaria del hombre por ello, un vaso puede
ser víctima de modificación para su optimización y comercialización; siendo de esta
manera y con el fondo histórico acumular menos y reducir espacio en una alacena
es ahora el objetivo de familias jóvenes que por distintos factores optan por esta
alternativa, pero deseando conservar un estilo de vida que incluye el uso de distintos
estilos de vasos; siendo aquí donde nuestro trabajo comienza creando un vaso
adaptable a la situación.
A continuación, se expone una alternativa para lograr que uno de los objetos usados
con mayor frecuencia sea más práctico para su uso diario, en los distintos ámbitos
en los que el usuario desee implementarlo, tomando en cuenta las variables de
material o materiales de su fabricación, costo, viabilidad, practicidad y funcionalidad
una vez realizado el cambio para su mejor.
6
"Mientras el vaso escancia la amistad florece".
Resumen.
En el presente texto se puede encontrar una investigación, así como la adaptación
y modificación en el objeto a tratar como lo fue en nuestro caso el de un vaso; se
consideraron los diferentes tipos de vasos adecuados para distintas bebidas y lograr
el uso de un solo vaso, pero adaptable a situaciones varias.
De igual manera, se evaluó el material ideal para la fabricación del producto
innovado tomando en cuenta cada uno de los factores que pueden afectar su
viabilidad de manera directa, así como sus posibles problemas de producción.
El resultado de la indagación y desarrollo del problema fue la implementación física
de la solución óptima, planteada desde un principio, dados los requerimientos
necesarios para llevarse a cabo.
Abstract.
In the present text you can find an investigation, as well as the adaptation and
modification in the object to be treated as it was our case a glass; considering the
different types of glasses suitable for different drinks and achieve the use of a single
glass, but adaptable to various situations.
In the same way, the ideal material for the manufacture of the innovated product is
evaluated taking into account each one of the factors that can directly affect its
viability, as well as its possible production problems.
The result of the investigation and development of the problem was the physical
implementation of the optimal solution, proposed from the beginning, given the
necessary requirements to carry it out.
7
1 Capítulo l
Marco referencia.
1.1 El Problema.
Se buscaba una manera de mejorar el vaso siendo un producto de comercialización
común y a nuestro parecer con pocas oportunidades de mejora, llegando a la
conclusión de que en la actualidad por el incremento de población las personas, las
viviendas se han tenido que adaptar y reducir en tamaño obligando a minorizar las
pertenencias; por ello la creación de nuestros vasos ayudan a la optimización del
espacio en la alacena de los consumidores.
1.2 Objetivos.
1.2.1 Objetivo general.
Diseñar la mejora y el prototipo de un vaso innovador, otorgándole funcionabilidad
y calidad al producto, analizando a partir de los conceptos abordados en clase, qué
tipo de materiales son los mejores y viables para nuestro vaso y su posterior posible
manufactura.
1.2.2 Objetivos específicos.
a) Identificar la posible mejora al vaso siendo un artículo de uso diario.
b) Buscar opciones de diseño y materiales para la creación del vaso.
c) Realizar un trabajo de calidad para obtener una calificación aprobatoria en el
curso.
d) Aplicar los conceptos aprendidos a lo largo del semestre.
8
1.3 Antecedentes.
El primer vaso lo obtenía el hombre primitivo cuando
unía sus manos formando un cuenco o copa. Luego,
llegarían recipientes más sofisticados como cuernos,
cáscaras de frutos, trozos de madera vaciados,
hasta que la alfarería se puso al servicio de todo tipo
de necesidades domésticas. Las culturas más
desarrolladas de la Antigüedad han dispuesto de
vasijas de cerámica que pueden considerarse precedentes del vaso.
Progresivamente, las vasijas de barro vidriado aceptaron la competencia de metales
y aleaciones, y los primitivos vasos se hicieron morfológicamente muy variados y
más lujosos.
Los vasos de las antiguas civilizaciones no tienen nada que
ver que los que no podemos encontrar hoy en día. En aquella
época, los vasos eran símbolo de riqueza y poderío, cuanto
más decorativos y bellos fuesen mayor era el estatus de
quien bebía de él. La mayoría de los vasos eran cerámica,
ya que es uno de los medios más adecuados para difundir
imágenes y narraciones gráficas. Se han encontrado miles
de antigüedades de vasos en los sepulcros de personas difuntas, ya que
antiguamente, se solía enterrar a las personas con sus riquezas para que pudieran
conservarlas en su nueva vida después de la muerte.
Vaso canopo o vaso canope es el recipiente empleado en el Antiguo Egipto donde
se depositaban las vísceras de los difuntos, lavadas y embalsamadas, para
mantener a salvo la imagen unitaria del cuerpo. Estos vasos se introducían en una
caja de madera, o caja canópica, que, durante el cortejo fúnebre, era transportada
en un trineo.
Al principio, desde su aparición durante la VI Dinastía, se cerraban con una losa
plana, pero a principios del Imperio Nuevo el tapón adquirió la forma de la cabeza
Ilustración 2. Vaso romano Menades 6cm.
Ilustración 1. Ilustración civilización sedentaria.
9
del difunto y ya desde finales, en época ramésida, la de la cabeza de cada uno de
los genios que protegían el funcionamiento del
órgano en el cuerpo vivo. Llamados Hijos de
Horus, protegían su contenido de la destrucción.
En la Antigua Grecia el torno de alfarero se
introdujo, probablemente procedente de Asia, a
finales del III milenio a. C. La cerámica autóctona
aparece a principios del II milenio a. C. y durante
los siglos siguientes se realizaba en general en arcilla refinada, decorada
simplemente con una pintura mate.
Los vasos del periodo protogeométrico (c. 1050 a. C.-
900 a. C.) constituyen el testimonio artístico esencial
del principio de la Edad Oscura. La escultura de
grandes proporciones aún no era conocida, y a la
pintura mural le faltaba un elemento fundamental para
su desarrollo: los soportes murales dignos de este
nombre. Muchas otras formas artísticas (grabado de
marfil, joyería, trabajo de metales) sufrieron una
recesión similar.
En cambio, la producción cerámica no se extinguió, en
particular en Atenas. Los vasos eran decorados con
motivos barnizados de color negro brillante,
descendiente de la Edad del Bronce. A veces retoman motivos micénicos (líneas
ondulantes trazadas a mano), pero los nuevos motivos (semicírculos, círculos
concéntricos) eran diseñados con sumo cuidado, con compás o con peine. La
decoración era simple y se adaptaba a la forma del vaso subrayando las formas con
anchos trazos horizontales o con bandas negras.
Ilustración 4. Ánfora panzuda con asas, 950-900 a. C., British Museum.
Ilustración 3. Los cuatro vasos canopos. Dinastía XIX. Museo de Berlín.
10
El sitio de Lefkandi es uno de los principales lugares de donde provienen las
cerámicas de este periodo. Se descubrió una figurilla excepcional de un centauro,
de una altura de 36 cm. Su forma es muy estilizada, y su cuerpo está decorado con
plumeados y con formas geométricas.
En el periodo helenístico se produce el declive de
la pintura de cerámicas, que fueron decoradas más
que pintadas. Los vasos más comunes son negros
y uniformes, con una apariencia brillante como de
barniz, decorado con motivos simples de flores o
festones. La cerámica de figuras rojas se extinguió
en Atenas a finales del siglo IV a. C., y fue
remplazado por lo que se conoce como «cerámica
de la ladera occidental», llamada así debido a los
hallazgos en la ladera occidental de la Acrópolis de
Atenas. Este estilo consistía en pintar un fondo de color tostado y pintura blanca
sobre un fondo vidriado negro con algunos detalles incisos, representaciones de
personas reducidas que con estilo se remplazaban con motivos más simples como
coronas, delfines, rosetas, etc. Variaciones de este estilo se extendieron por todo el
mundo griego con centros notables en Creta y Apulia, donde las escenas figurativas
eran solicitadas.
Los Vasos Apolinares, también conocidos como Vascula Apollinaria y Vasos de
Vicarello, son cuatro vasos de plata descubiertos en las termas de Vicarello, junto
al lago de Bracciano (Acquae Apollinares), cerca de Roma, en 1852.
Con forma de miliario, se cree que son exvotos de
algún gaditano que buscaba la salud en las aguas del
lago. En sus paredes están grabados los nombres y
las distancias entre las distintas estaciones de la vía
que llevaba de Gades a Roma, con una longitud de
unas 1841 millas romanas.
Ilustración 5. Lágino decorado con instrumentos musicales, 150-100 a. C., Museo del Louvre.
Ilustración 6. Los vasos de Vicarello.
11
1.4 Justificación.
En los antecedentes aprendimos un poco del origen, evolución y transformación a
lo largo de los siglos de lo que ahora conocemos como vasos, en la actualidad no
les damos el valor que para las antiguas civilizaciones le otorgaban pues en ellos
contaban la historia de un pueblo, hasta guardar los restos de algún monarca en
aquellos días.
A lo largo de esos años los vasos sufrieron modificaciones y obtuvieron formas
especificas para cada bebida y en cada sociedad, los vasos que encontramos en
casa comúnmente son en los que tomamos agua o incluso copas que se usan en
fechas importantes. Pero todos estos cambios generaron un abarrotamiento en el
espacio asignado en las gavetas de las cocinas y aquí el porque de nuestro deseo
de mejora a este artefacto de uso diario.
Las modificaciones que se desean realizar están enfocadas en funcionabilidad, en
el ahorro de espacios, así como en la reducción de costos al comprar varios tipos
de vasos y en comodidad para el usuario a las piezas ser cambiables.
1.5 Alcances.
• Expandir los conocimientos en torno al vaso de uso diario, sus antecedentes,
tipos, materiales, etc.
• Ser parte de la innovación de un utensilio de uso diario como lo es el vaso
para así crear un producto mejorado.
• Realizar los planos de diseño.
• Crear un prototipo.
1.6 Impacto.
El proyecto además del objetivo de imaginar y diseñar una posible mejora al vaso,
se espera generar un interés en los posibles consumidores del producto.
12
Así como el obtener una calificación aprobatoria en el curso
aplicando los conocimientos adquiridos en clase y saber
como utilizarlos en posibles proyectos futuros dentro y fuera
de la institución.
Se espera que el diseño innovador sea capaz de llamar la
atención del público y crear una nueva necesidad en la
adquisición del producto.
A demás de que nuestro vaso es un tipo única inversión
monetaria en un conjunto de accesorios que permiten el
ahorro de varios y voluminosos vasos para distintas
bebidas.
Ilustración 7. Vaso fabricado en vidrio, diseño clásico pero elegante.Indispensable para Whisky, Cognac, etc.Capacidad de 10 Oz/295 ml.
13
2 Capítulo ll
Marco teórico.
"Purifica tu corazón antes de permitir que el amor se asiente en él, ya que la
miel más dulce se agria en un vaso sucio". Proverbio atribuido a Pitágoras.
2.0 Vaso común.
El vaso es un recipiente de tamaño pequeño que sirve
para beber, contener o trasladar algo, por lo general
líquido.
Es un utensilio de cocina que se describe como la
mayoría de las veces como un cilindro de distintos
tamaños mayormente pequeño accesible al tamaño
promedio de manos.
Existen diferentes tipos de vasos según el uso la bebida
a tomar, ejemplo sería agua natural o algún jugo,
champaña, vodka, whisky, vino, etc.
2.1 Clasificación de vasos.
Cada cóctel, bebida combinada o batido, como cualquier otra bebida como café,
cerveza, vino, sidra, whisky, coñac. ron, vodka, cava, etc., tiene su particular y
específico vaso para ser consumida. No es que se trate del mejor vaso o copa, es
simplemente que hace mucho más agradable beber y sobre todo que, permita
aprecia en toda su plenitud, las distintas sensaciones que la bebida que tenemos
ante nosotros puede llegar a desplegar.
2.1.1 Tipos de copas.
Ilustración 8. Este vaso tiene capacidad de 148ml, ideal para servir jugos.
14
1. Copa Margarita.
La copa margarita, obviamente es la que se utiliza para
preparar margaritas, aunque también se utiliza en otros
cócteles, como por ejemplo en el daiquiri y también es
conocido muchas veces como la copa Coupette. Posee
una forma particular que lo hace ver más atractivo y con
más personalidad, es un tipo de copa delicado y
sofisticado, muy popular en cócteles que suelen
relacionarse o señalarse como tragos femeninos. Generalmente, se decora
el borde del mismo con azúcar o glaseados y su capacidad aproximada es
de entre unos 205 y unos 350 ml o entre 7 y 12 oz.
2. Copa de Cóctel o Copa de Martini.
Es delicada, con un cuello delgado y es muy sofisticada.
En la gran mayoría de los casos, esta copa se utiliza para
cócteles que no llevan hielo y que llevan decoración
simple, como la decoración y el glaseado del borde, una
pequeña fruta o una aceituna, sobre todo en el caso del
Martini. Se utiliza preferentemente para servir martinis,
manhattans y cócteles en general. Su capacidad es de
entre unos 115 y unos 295 ml o de entre unas 4 y 10 oz.
Es de diseño elegante que se adapta fabulosamente bien a la mano. La parte
superior debe estar siempre lo suficientemente abierta para permitir algún
tipo de decoración. Debe tomarse por la base de la asta al presentarla.
3. Copa Globo.
Es el más versátil de todos los vasos. Aunque se utiliza más que nada para
servir agua o vino, también es útil para
aperitivos. Su capacidad promedio es de
unas 10 onzas. Por eso es también usado
para servir cerveza.
4. Copa Sherry o Jerez.
Ilustración 9. Copa margarita.
Ilustración 10 Copa de coctel.
Ilustración 11. Copa gobo.
15
Especialmente diseñado para servir cordiales o los llamados
"digestivos". Como tienen muy poca capacidad (3 onzas), la bebida no
pierde su bouquet. También se utiliza normalmente para servir Jerez.
Nunca debe llenarse completamente al servir este delicioso vino.
Ilustración 12. Copa Sherry.
16
5. Copa de Licor o Crema.
Se usan para servir los licores exóticos, las cremas, y licores
servidos solos como pousse-café; para así conservar mejor su
aroma. Un buen vaso para degustar licores caseros. Capacidad
para 1 o 2 onzas.
6. Copa Pousse-Café.
Es un vaso alto, muy estrecho, cuyo uso está limitado,
prácticamente, a ese trago. De todos modos, no faltan quienes lo
usen para servir licores porque resulta ser un buen vaso para
degustar licores caseros.
7. Copa Cordial
Es un vaso alto, muy estrecho, de tamaño pequeño, de cristal
grueso y resistente, muy sofisticada. Tiene un cuello pequeño y
consistente, se utiliza en ocasiones formales y cordiales, como
su nombre lo indica, por ejemplo, para servir licores luego de la
cena u otra comida. Su capacidad ronda va desde los 30 a los
120ml o de 1 a 4oz aproximadamente.
8. Copa para Cognac o Brandy.
Es redonda, con cuello corto y grueso para permitir mayor contacto de la
palma de la mano con la copa y mantener caliente la bebida y más estrecha
en la boca para mantener el aroma de su bebida. Se
llenan solo hasta la mitad o menos. El tamaño varía,
pero trate de no utilizar esas copas enormes que
siempre resultan bastante ridículas. Esta copa se utiliza
para el brandy y el coñac. Su capacidad ronda entre
unos 150 y 600ml o las 5 y las 20oz.
Ilustración 13. Copa Licor.
Ilustración 14. Copa Pousse.
Ilustración 15. Copa Cordial.
Ilustración 16. Copa para coñac.
17
9. Copa Tulipán.
Es uno de los dos vasos más populares para servir el champagne.
Su diseño alargado y estrecho permite mantener las burbujas
durante más tiempo, evitando la pérdida rápida del gas de la
champaña. Además, es preferible también por su línea, mucho
más atractiva y elegante. Tiene una capacidad de 5 onzas.
10. Copa para Champagne.
Copa abierta de cristal, es alta y delgada, es liviana y posee un
cuello largo, desde el cual esta debe sostenerse. Su forma
alargada le permite mantener la carbonatación y deja ver con
claridad sus burbujas.
Su capacidad es en general es de entre 175 y 295ml o entre 6
y 10oz.
11. Copa Flauta.
Se usa también para servir el champagne. Al igual que la
Tulipán, su forma evita la pérdida rápida del gas. Tiene
una capacidad de 6 onzas.
12. Copa para vino tinto.
El borde es lo suficientemente ancho como para permitir que el
vino pueda respirar sin mayores problemas, tiene un tamaño
más amplio, es más ancha y su boca es más grande, lo que
permite respirar mejor al vino, exhalando correctamente su
aroma, su cuello es largo para no permitir que el calor de la
mano modifique la temperatura del contenido. Su capacidad es
algo mayor que esta última y ronda entre los 235 y los 295 ml
o entre 8 y 10 oz.
Ilustración 17. Copa tulipán.
Ilustración 18. Copa para champagne.
Ilustración 19. Copa flauta.
Ilustración 20. Copa vino tinto.
18
2.1.2 Tipos de vasos.
1. Vaso largo, Highball o Tumbler.
Es el vaso indicado para tragos largos, de contenidos
altos y que llevan hielo en grandes cantidades.
Su base tiene el mismo diámetro que el borde y su
capacidad aproximada ronda los 235 y los 355 ml o de
entre las 8 y 12 oz.
2. Vaso Old-Fashioned.
Pequeño, con poca altura, pero bastante ancho. Es un vaso
resistente y pesado, que cabe perfectamente en la mano, su
capacidad ronda los 145 y los 175ml o entre unas 5 y 6oz.
3. Vaso Collins.
El vaso de tipo Collins o Zombie, es un vaso largo y delgado,
bastante amplio y cómodo, se utiliza para servir bebidas de todo
tipo, sobre todo refrescos y gaseosas, jugos, tragos y cócteles.
Su capacidad oscila entre los 295 y los 435ml o entre las 10 y 16
oz.
4. Vaso Sour.
Se utiliza principalmente para los cócteles llamados “sour” y con frecuencia
en los Fizz. Se trata de un vaso alargado con una capacidad que varía
entre 5 y 6 onzas.
Ilustración 21. Vaso largo.
Ilustración 22. Vaso old fashoned.
Ilustración 23. Vaso collins.
Ilustración 24. Vaso sour.
19
5. Vasos Shot.
Vasos cortos y resistentes, con una base sólida y consistentes.
Se utiliza con gran popularidad para servir tequilas, lo que se
conoce como el “shot de tequila” o la “medida de tequila”.
También es utilizado por algunas personas como elemento de
medida, ya que su capacidad es de entre 30 y 120ml o de entre
1 y 4oz, dependiendo del tipo al igual que todos los recipientes.
6. Vaso Huracán.
Tiene un aspecto muy atractivo, con forma de huracán y con
una gran capacidad, es un recipiente perfecto para tragos y
cócteles tropicales, exóticos y con frutas que lleven importantes
decoraciones, su capacidad aproximada es de entre 445 y 680
ml o de entre 15 y 23 oz.
7. Vaso Pilsen.
Su base es amplia y resistente, de un vidrio fuerte, tiene un peso algo
mayor que los que hemos visto en general y su capacidad es
aproximadamente de entre unos 300 y unos 475ml o de entre unas 10 a
16oz.
Ilustración 25. Vaso shot.
Ilustración 26. Vaso huracán.
Ilustración 27. Vaso pilsen.
20
2.1.3 Materiales usados en los vasos.
En la antigüedad, los vasos más comunes eran los vasos de cerámica o metal. Hoy
en día en cambio, no es tan común ver vasos de esos materiales en la industria.
Los materiales más habituales en las diferentes gamas de vasos son de plástico y
de vidrio. Nuevamente, el material del vaso cambiará dependiendo de lo que esté
destinado a servir.
Cerámicos.
La cerámica es un material que debido a sus
propiedades físicas conserva durante largo
tiempo el calor. Por ello, este tipo de vasos
se utilizan para tomar bebidas calientes
como: cafés con leche, leche, caldo… Como
en toda regla, existe una excepción que la
confirma y es el caso del té, que se suele
tomar en vasos de vidrio para poder apreciar
su color.
Cada día se utiliza menos este material en la producción de vasos, puesto que
tienen un uso específico y no valen para cualquier tipo de bebidas, por ejemplo,
para refrescos, ya que no tienen gran capacidad de volumen.
Además, tampoco dejan apreciar el color de la bebida y eso es una gran desventaja
frente al resto, puesto que todo buen catador siempre valora el color de lo que bebe.
Por ello también, no suelen tener este tipo de vasos en los bares.
Ilustración 28. Vasos de cerámica.
21
Metal.
El uso de estos vasos era más habitual en épocas anteriores, cuando no había tanto
conocimiento ni variedad sobre otros materiales. Se utilizaban principalmente
cuando necesitaban realizar viajes (a pie, caballo, burro…) para poder llevar el agua
de los ríos, fuentes hasta la boca, ya que, estos vasos son muy fáciles de limpiar y
resisten perfectamente los golpes.
Por lo general, este material es un magnifico conductor térmico y por ello, el uso del
metal para la fabricación de vasos no es muy acertado. Si el vaso contuviera hielos,
al agarrarlo se nos helaría la mano, y en cambio si vertiéramos alguna bebida
caliente sobre él, al cogerlo, nos quemaríamos; y ya no hablar de la boca.
Además, habría que tener gran
cuidado con la selección del
metal, ya que la mayoría de
ellos se oxidan al contacto con
los líquidos. Por estas dos
últimas restricciones el material
metálico a elegir sería bastante
caro.
Por los años 60, estuvo bastante en auge el uso del aluminio para estos recipientes,
ya que cumple las características mencionadas previamente. Se utilizaban para
beber bebidas frías en épocas calurosas. Este material le aporta al vaso un estilo
fresco y clásico que solo conservan ciertos coleccionistas. Pero enseguida dejaron
de producirse estos vasos cuando corrió el rumor de que el aluminio era la causa
de la enfermedad del alzhéimer en muchas personas, rumor que años después fue
desmentido.
22
Vidrio.
El uso de los vasos de vidrio es el que más
normalizado se encuentra en esta
sociedad. Son los que más utilizamos en
casa, en los bares y en todo lugar que no
requiere transporte, ni riesgos de rotura
del vaso.
Su utilidad es máxima, ya que te permite ver el color y la cantidad del líquido que
contiene para poder apreciar perfectamente las características de la bebida servida.
Además, no es muy buen conductor térmico y eso hace que no nos quememos ni
helemos al tocar el vaso. Sus formas y tamaños son muy variados para ajustarse a
todo tipo de bebidas diferentes. Así como el resto de los materiales suelen tener un
líquido específico que contener, el vidrio se adapta a cualquier bebida. Sus
cualidades ópticas lo convierten en el candidato perfecto para cualquier tipo de
bebida.
Plástico.
Los vasos de plástico pueden ser de dos tipos: Reciclados/reciclables o
desechables. Dependiendo el uso que se le vaya a dar se elegirán unos u otros.
Como ya hemos mencionado en “Tipos de vasos”, los vasos desechables son
aquellos de un solo uso y los reciclados pues los que estar fabricados con materiales
ya usados.
Desechables
Los vasos de plástico desechables se utilizan para
fiestas, máquinas expendedoras, eventos
deportivos… para lugares en los que no interese
limpiar todos esos vasos después. Son vasos con
muy poca resistencia mecánica, ya que los puedes
romper incluso sin querer apretando demasiado la
mano, si caen al suelo, aplastados… Se deforman con gran facilidad.
23
Reciclados/reciclables
Los vasos reciclables, no son desechables, pero se suelen utilizar muchas veces
con esa finalidad. Se suelen utilizar para grandes festivales o fiestas de pueblos y
ciudades en vez de los peligrosos vasos de vidrio, y también en sustitución de los
desechables, para evitar un uso y
desecho tan continuo. Por ello, estos
vasos son bastante más resistentes que
los desechables, y suelen ser más
grandes y llamativos que ellos también.
Cartón.
Estos vasos están especialmente fabricados para cafés, infusiones, en general
bebidas calientes para llevar o “take away”. Suelen tener una tapa de plástico que
facilitan su transporte y a la vez te permite beber y las paredes del vaso suelen ser
bastante gruesas.
Son vasos térmicos y desechables, de un solo uso y debido a la composición de
materiales de estos vasos, por mucho que sean de cartón, no son reciclables. Ya
que, están compuestos de papel y parafina (papel + cera insoluble en agua).
24
Espuma.
Estos vasos tienen la misma función que los de cartón, pero más potenciada aún.
En ningún caso se podrían utilizar para el contenido de refrescos ya que, no tienen
gran volumen y están fabricados de este material especialmente para que
conserven mejor el calor.
Puede parecer contradictorio, pero, aunque sea un gran aislante, las moléculas de
poliestireno que constituyen esta espuma se funden y rompen a bajas temperaturas,
dejando disueltos estos compuestos químicos en nuestra bebida. A la larga esto
puede ser nocivo para nuestra salud, por ello se aconseja el uso de vasos cerámico
y de cartón, que, aunque este último no llegue a ser tan aislante, no es perjudicial
para nuestra salud.
Aunque estos vasos
sean bastante
resistentes a los golpes y
no se puedan deformar,
siempre se utilizan como
desechables.
Supongamos que estará
relacionado con su poco
aguante a altas
temperaturas y por ello
no se le da un uso más
continuo.
25
2.1.4 Fabricación de vasos con los diferentes tipos de materiales.
Cerámica.
En la antigüedad era muy común ver
vasos de cerámica, ya que el uso del
vidrio llego junto a los romanos. Este
material ha sido trabajado a mano
durante muchísimos años, dándole la
forma deseada a la cerámica
humedecida utilizando las manos
(alfarería). Puesto que es un material
muy poroso es necesario recubrirlo con algún barniz o pintura, para que funcione
como capa protectora, ya que sino el líquido dañaría gravemente las paredes del
vaso uso tras uso y también nuestra salud.
Hoy en día la producción industrial de vasos y envases cerámicos está totalmente
normalizada.
Vidrio.
El vidrio se obtiene mezclando materias primas y vidrio reciclado, fusionándolos,
dándole forma mediante moldeo y por último un tratamiento de alivio de tensiones.
Se le puede dar forma a mano o automáticamente. La producción más antigua y
eficaz es la de soplado, hasta la era de la automatización, se han producido
mediante esa técnica todo recipiente
de vidrio. Para hacer los vasos más
vistosos se suele tintar el vidrio o
hacerle dibujos. Aquí tenéis un video
para ver exactamente como realizan
vasos (aunque en este caso realicen
una copa) mediante soplado.
Ilustración 29. Ejemplo de alfarería.
Ilustración 30. Fotografía de señor haciendo vidrio soplado.
26
27
Plástico.
Desechables.
Estos vasos están fabricados de un
material termoplástico (reciclables
también en su gran mayoría), y se
suelen producir mediante conformado
en caliente. Normalmente los plásticos
utilizados son poliestireno y
polipropileno, plásticos que no sean
nocivos para la salud humana, ya que
van a estar en contacto con alimentos.
Tienen un ritmo de fabricación muy
elevado por lo que las series son grandes también.
Reciclables.
La fabricación de estos vasos será bastante más compleja, ya que, un proceso de
reciclabilidad supone tener que devolver al material a su estado de partida. Cada
empresa habrá desarrollado sus propios métodos y seguramente sean todos
diferentes. Estos materiales también han de ser termoplásticos para poder ser
reciclados, y sin mezclarse con otros polímeros.
En cuanto a la producción de vasos, estos vasos se fabricarán por inyección o
moldeo. A pesar de ello, el grosor de estos vasos aumenta considerablemente
respecto a los desechables (aunque no lo suficiente para que suponga un problema
su fabricación), esto se debe a las solicitaciones de mayor resistencia mecánica.
Ilustración 31. Máquina para fabricar vasos de plástico.
28
Espuma.
El material de estos vasos es
conocido como poliestireno
extendido. Se comienza fabricando
por unas virutillas de poliestireno
que se expanden un poco antes de
llevarlos a las máquinas de
moldeos. Dentro del molde se les
aplica calor para que las virutas se
calienten y si expandan cogiendo la
forma del molde en el que están.
Ilustración 32. Vasos de plástico en proceso de fabricación.
29
2.1.5 Propiedades de los materiales usados en la elaboración de vasos.
Cerámicos.
Los materiales cerámicos están compuestos por sólidos inorgánicos, metálicos o
no, que se han sometido al calor. Su base suele ser la arcilla, pero existen diferentes
tipos con distintas composiciones.
El barro común es una pasta cerámica. También el barro rojo es un tipo de material
cerámico que tiene silicatos de aluminio entre sus componentes. Estos materiales
están formados por una mezcla de fases cristalinas y/o vítreas.
Si se constituyen con un solo cristal, son monofásicos. Son policristalinos cuando
los constituyen muchos cristales.
La estructura cristalina de los materiales cerámicos depende del valor de la carga
eléctrica de los iones y del tamaño relativo de los cationes y aniones. Mientras mayor
sea la cantidad de aniones que bordean al catión central, más estable será el sólido
resultante.
Los materiales cerámicos pueden encontrarse en forma de sólido denso, fibra, polvo
fino o película.
El origen de la palabra cerámica se encuentra en la palabra griega keramikos, cuyo
significado es «cosa quemada».
Aun cuando las propiedades de estos materiales, depende en gran medida de su
composición, en general comparten las siguientes propiedades:
• Estructura cristalina. No obstante, también hay materiales que no poseen
esta estructura o la tienen solo en ciertos sectores.
• Tienen una densidad aproximada de 2g/cm3.
• Se trata de materiales con propiedades aislantes de electricidad y de calor.
• Tienen un coeficiente de dilatación bajo.
• Tienen un punto de fusión alto.
30
• Por lo general son impermeables.
• Nos son combustibles ni oxidables.
• Son duros, pero frágiles y ligeros al mismo tiempo.
• Son resistentes a la compresión, al desgaste y a la corrosión.
• Tienen heladicidad, o capacidad de soportar bajas temperaturas sin
deteriorarse.
• Poseen estabilidad química.
• Requieren cierta porosidad.
El procesamiento de los materiales cerámicos depende del tipo de material que se
pretende obtener. No obstante, producir un material cerámico requiere normalmente
los siguientes procesos:
1- Mezclado y molturación de materias primas
Es el proceso en el que se unen las materias primas y se intenta homogeneizar su
tamaño y su distribución.
2- Conformación
En esta fase se le da forma y consistencia a la masa que se logra con las materias
primas. De este modo se aumenta la densidad de la mezcla, mejorando sus
propiedades mecánicas.
3- Moldeo
Es el proceso mediante el cual se crea una representación o imagen (en tercera
dimensión) de un objeto real cualquiera. Para moldear comúnmente se realiza
alguno de estos procesos:
• Prensado
Se prensa la materia prima dentro de un troquel. El prensado en seco suele usarse
para fabricar productos refractarios y componentes cerámicos electrónicos. Esta
técnica permite fabricar varias de piezas rápidamente.
31
• Moldeo en barbonita
Es una técnica que permite producir cientos de veces una misma forma sin errores
ni deformaciones.
• Extrusión
Es un proceso durante el cual se empuja o se extrae el material a través de un
troquel. Se usa para generar objetos con una sección transversal clara y fija.
4- Secado
Es un proceso que consiste en controlar la evaporación del agua y las contracciones
que produce en la pieza.
Es una fase crítica del proceso porque de esta depende que la pieza mantenga su
forma.
5- Cocción
De esta fase se obtiene el “bizcocho”. En este proceso se cambia la composición
química de la arcilla para que sea frágil pero porosa al agua.
Los 7 materiales cerámicos más destacados
1- Alúmina (Al2O3)
Se usa para contener metal fundido.
2- Nitruro de aluminio (AIN)
Se usa como material para circuitos integrados y como sustituto del AI203.
3- Carburo de boro (B4C)
Sirve para fabricar blindaje nuclear.
4- Carburo de silicio (SiC)
Se usa para recubrir metales, por su resistencia a la oxidación.
32
5- Nitruro de silicio (Si3N4)
Se usan en la fabricación de los componentes de motores automotrices y turbinas
de gas.
6- Boruro de Titanio (TiB2)
También participa en la fabricación de blindajes.
7- Urania (UO2)
Sirve de combustible para reactores nucleares.
33
Metales.
Los metales son duros, no adhesivos, fríos y lisos, a menudo son brillantes y fuertes.
También son ductiles y maleables, no se rompen fácilmente. Los metales son muy
buenos conductores de electricidad, sonido y calor. Cuando la temperatura
aumenta, se expanden, y cuando cae, siempre se contraen. Se pueden soldar
fácilmente a otros metales.
Los metales reaccionan con el oxígeno en el agua y el aire. Se conoce como
oxidación u oxidación y es una capa escamosa de óxido de hierro rojizo o marrón
amarillento que se forma en hierro o acero, especialmente en presencia de
humedad.
Propiedades comunes de los minerales
• Brillante apariencia “metálica”
• Sólidos a temperatura ambiente (excepto mercurio)
• Puntos de fusión altos
• Altas densidades
• Grandes radios atómicos
• Energías de baja ionización
• Baja electronegatividad
• Usualmente, alta deformación
• Maleable
• Dúctil
• Conductores térmicos
• Conductores eléctricos
Clasificación de metales
Los metales pueden dividirse en dos grupos principales:
Metales ferrosos
El hierro puro es de poca utilidad como material de ingeniería porque es demasiado
blando y dúctil. Cuando el hierro se enfría y cambia de un líquido a un sólido, la
34
mayoría de los átomos del paquete
de metal se unen en capas
ordenadas. Algunos, sin embargo.
desalinearse, creando áreas de
debilidades llamadas dislocaciones.
Cuando una pieza de hierro se
somete a estrés, las capas de
átomos en estas áreas se deslizan
una sobre la otra y el metal se
deforma. Esto comienza a explicar la ductilidad del hierro dulce. Sin embargo, al
agregar carbono al hierro, podemos producir una gama de aleaciones con
propiedades bastante diferentes. Llamamos a estos los aceros al carbono. Una
aleación es una mezcla de dos o más elementos químicos y el elemento primario
es un metal.
Metales no ferrosos.
Son metales que no contienen hierro. Tienen muchos usos, pero a menudo son
caros porque son más difíciles de extraer.
Ilustración 33. Cubos de distintos elementos metálicos.
35
Vidrio.
Propiedades mecánicas
Densidad
2500 kg/m3
Un panel de 4 mm de espesor de vidrio pesa 10kg/m2
Dureza.
470 HK
La dureza del vidrio flotado se establece conforme a Knoop. La base es el método
de ensayo dado en la norma DIN 52333 (ISO 9385).
Resistencia a la comprensión
800 - 1000 MPa
La resistencia a la compresión define la capacidad de un material para soportar una
carga aplicada verticalmente a su superficie.
Módulo de elasticidad
70 000 MPa
El módulo de elasticidad se determina a partir del alargamiento elástico de una barra
fina, o bien doblando una barra con una sección transversal redonda o rectangular.
Resistencia a la flexión
45 MPa
La resistencia a la flexión de un material es una medida que valora su resistencia
durante la deformación. Se determina por ensayos de flexión en la placa de vidrio,
utilizando el método del anillo doble, de acuerdo con la norma EN 1288-5.
Propiedades térmicas.
36
Rango de transformación: 520 - 550°C
Temperatura para su reblandecimiento: approx. 600°C
Contrariamente a los cuerpos sólidos de estructura cristalina, el vidrio no tiene punto
de fusión definido. Se transforma continuamente desde el estado sólido al estado
plástico viscoso. El rango de transición se denomina rango de transformación y de
acuerdo con DIN 52324 (ISO 7884), se encuentra entre 520 °C y 550 °C. El
templado y el curvado, requieren una temperatura suplementaria más de 100 °C..
Calor específico: 0.8 J/g/K
El calor específico (en Julios) define la cantidad de calor necesaria para elevar la
temperatura de 1 g de vidrio flotado en 1K. El calor específico del vidrio aumenta
ligeramente la temperatura, que va aumentando hasta el intervalo de
transformación.
Conductividad térmica: : 0.8W/mK
la cantidad de calor requerida para fluir a través del área de sección transversal de
la muestra de vidrio flotado en el tiempo en que disminuye la temperatura.
Expansión termal: 9.10-6 K-1
Encontramos un comportamiento diferente en la expansión del cuerpo bajo efecto
de calor, en caso de expansión lineal y expansión volumétrica. Con los cuerpos
sólidos, la expansión volumétrica es tres veces la de la expansión lineal. El
coeficiente de temperatura de expansión del vidrio flotado se administra de acuerdo
a DIN 52328 e ISO 7991.
Propiedades ópticas.
El vidrio tiene varios puntos fuertes en cuanto a sus propiedades ópticas:
37
- Puede ser producido en paneles grandes y homogéneos
- Sus propiedades ópticas no se ven afectadas con el paso del tiempo
- Esta producido con superficies perfectamente planas y paralelas
Índice de refracción n = 1.52
Si la luz de un medio ópticamente menos denso (aire) se encuentra con un medio
ópticamente más denso (vidrio), entonces el rayo de luz se divide en las interfaces
de superficie. La medida de la desviación determina el índice de refracción. Para el
vidrio flotado, este índice de refracción es n = 1,52.
38
Propiedades técnicas
Resistencia frente
Agua= clase 3 (DIN 52296)
Ácido = clase 1 (DIN
12116)
Alcalino = clase 2 (DIN
52322 e ISO 695)
La superficie de vidrio se
ve afectada si se expone
durante mucho tiempo a
los álcalis (y a los gases
de amoníaco) en
combinación con altas
temperaturas. El vidrio flotado también reacciona a los compuestos que contienen
ácido fluorhídrico en condiciones normales. Estos se utilizan para el tratamiento de
superficies de vidrio.
Ensayos de abrasión (DIN 52347 e ISO 3537) Se evalúa la dispersión de la luz que
impacta directamente la superficie.
El aumento de la dispersión de la luz en el vidrio flotado es de aprox. 1% (después
de 1 000 ciclos de abrasión). El aumento de la dispersión de la luz permitida para el
vidrio de seguridad del vehículo (parabrisas) es de 2% en Europa (ECE R43) y
EE.UU. (ANSI Z 26.1).
Proceso de goteo de arena (DIN 52348 e ISO 7991). Para esta prueba la abrasión
por impacto diagonal, se hicieron gotear 3 kg de arena con un tamaño de partícula
0,5/0,71mm sobre la superficie a ensayar, con una inclinación de 45 y, desde una
altura de 1600 mm. La medición del desgaste es la densidad luminosa reducida
(según la norma DIN 4646 parte 2).
Ilustración 34. Botellas y vasos de p plástico.
39
La densidad luminosa reducida para el vidrio flotado es de aprox. for float glass is
approx.4cd/m2lux.
La dureza al rayado de vidrio flotado es de aprox 0,12N.
40
Plástico.
Los plásticos están formados por grandes moléculas unidas entre sí por fuerzas de
enlace potentes, así todos los plásticos se caracterizan por tener elevados pesos
moleculares. Los plásticos se obtienen por polimerización, proceso que consiste en
enlazar mediante reacciones un cierto número de moléculas o monómeros para
producir un polímero.
Podemos imaginar un plástico como un ovillo de lana formado por muchos hilos
individuales. Los monómeros son compuestos químicos en los que los átomos de
carbono están unidos por un doble enlace.
Los plásticos presentan características de solido a elástico como de líquido viscoso,
es decir que tienen un comportamiento viscoelástico.
Los plásticos son conjuntos de macromoléculas orgánicas, de origen sintético, en
su mayoría impermeables, resistentes, diamagnéticos y buenos aislantes acústico,
eléctricos y térmicos, aunque no resistan a temperaturas muy elevadas.
Además, son poco densos, económicos en su fabricación, fáciles de trabajar y
moldear, y una vez que han enfriado, resistentes a la corrosión y a muchos
elementos químicos, excepto los solventes orgánicos (como el thinner).
De acuerdo con la forma a la que tienden sus partículas, podemos hablar de:
• Amorfos. Sus moléculas están desorganizadas y no tienden a ninguna
estructura, razón por la cual dejan grandes espacios para que penetre la luz,
logrando así plásticos transparentes.
• Cristalizables. Tienden a formar cristales rígidos y resistentes a la
deformación; dependiendo de la velocidad de su enfriado pueden darse más
o menos cristales.
• Semicristalizables. Paso intermedio entre amorfos y cristalizables, que tiene
zonas desordenadas y otras ordenadas.
41
• Elastómeros. También llamados “cauchos”, poseen propiedades elásticas
que les permiten deformarse frente a la acción de una fuerza y luego
recuperar su rigidez.
Los plásticos son materiales elaborados a partir de materias primas minerales como
petróleo, gas natural y hulla (carbón) o vegetales como el látex (procedente de
árboles tropicales) o la celulosa (de la que se obtiene plásticos como celofán y
celuloide) por un proceso llamado polimerización.
Los plásticos son materiales muy usados en la actualidad debido a sus peculiares
propiedades:
• Tienen una densidad baja (son ligeros, un volumen grande de plástico pesa
poco).
• Tienen también un punto fusión bajo (se funden al aplicarles un poco de calor,
lo que permite trabajarlos con facilidad).
• No se disuelven en agua (son insolubles).
• Son aislantes térmicos y eléctricos (no conducen ni el calor ni la electricidad).
• La acción de los agentes atmosféricos los vuelve quebradizos.
42
Cartón.
Propiedades del cartón
Durabilidad/Resistencia: A simple vista, podemos pensar que el cartón no parece
muy resistente, de hecho, son sus propias fibras las que hacen que lo sea, de este
modo no se romperá con facilidad y resistirá mucho más. Es gracias a su resistencia
que es capaz de aguantar todos los procesos de su creación mencionados
anteriormente.
• Rigidez: Mucha gente no lo sabe, pero la capacidad de rigidez por unidad de
peso que ofrece el cartón es bastante alta. De este modo es posible proteger
cualquier cosa que se introduzca en su interior sin que llegue a romperse.
• Adaptabilidad: Es posible doblar y cortarlo de una forma muy rápida y segura,
así se consigue hacer distintos tipos de embalajes o llegar a imprimir sobre
él.
• Aislamiento: Como la energía y el calor no circula bien sobre las fibras de
madera, es un gran aislante para los distintos tipos de cambios climáticos.
Características técnicas.
El gramaje
En la industria, el cartón se mide generalmente por su gramaje, que es el peso del
cartón expresado en g/m²: la mayoría del cartón utilizado para fabricar envases tiene
un gramaje entre 160 y 600 g/m².
Grosor
El grosor es la distancia entre las dos superficies de la lámina de cartón y se mide
en milésimas de milímetro, µm. Los envases de cartón suelen tener entre 350 y 800
µm de grosor.
Densidad y calibre
43
La densidad del cartón se refiere al grado de compactación del material y se mide
en kg/m³. En la práctica, se sustituye esta característica por el calibre, que expresa
la superficie de cartón en metros cuadrados por cada 10 kg de peso. Esta cifra indica
la cantidad de hojas de cartón, de tamaño 70 × 100 (centímetros), que conforman
10 kilogramos.
Cartoncillos
El cartoncillo (o cartón fino, de poco grosor) es un material ligero y compacto, admite
impresión gráfica de alta calidad en ófset o huecograbado que lo hace idóneo para
fabricar los envases de productos de gran consumo. El uso de cartoncillo es clásico
en estuches (cajas de pequeño y mediano tamaño) para distintas industrias:
cosmética, productos farmacéuticos, alimentación seca, productos textiles.
Tipos de cartón en función del material.
• Cartón sólido
Se trata de una placa o tabla delgada que tiene una parte lisa revestida, que se
aplica durante el proyecto de fabricación, y es suave para facilitar la impresión.
Además, es plano y resistente al agua.
• Cartón gráfico
Se trata de un cartón más fino que tiene el objetivo de dar cobertura a otro más
espeso.
• Cartón gris
También llamado cartón piedra por su dureza.
• Cartón couché
Su superficie está cubierta por una o varias capas de papel más fino y coloreado.
• Cartoncillo
Este tipo de cartón es fino por estar muy compactado, aunque es ligero al mismo
tiempo.
44
El cartoncillo se divide a su vez en: sólido blanqueado, sólido no blanqueado, folding
y de fibras recicladas
• Cartón ondulado
Probablemente es el tipo de cartón utilizado en la industria del embalaje industrial
por su resistencia y sus cualidades. También se le conoce por cartón corrugado.
45
2.3 Diseño del vaso.
El diseño del vaso se centra en un vaso multi tipo, es un vaso que te permite tener
diferentes tipos de vasos al cambiar sus accesorios.
El diseño está inspirado y pensado para las familias que viven en pequeñas casas
con alacenas pequeñas permitiéndoles tener varios tipos de vasos ahorrando
espacio, además de un ahorro monetario pues solo compran un vaso y tienen tres
diferentes.
El vaso será armable siendo posible el ahorro de espacio, este constará de cuatro
partes el vaso normal, el soporte estándar, el soporte copa y el soporte coñac.
Ilustración 35, Boceto del diseño del vaso.
46
Ilustración 37. Boceto del vaso, soporte copa.
Ilustración 36. Boceto del base, soporte coñac.
47
2.4 Dibujo asistido por computadora. (Solidworks)
Ilustración 38. Solidworks primera parte del vaso.
Ilustración 39. Adaptación al soporte copa.
48
2.4.1 Herramientas en Solidworks.
Ilustración 40. Herramientas en Solidworks parte 1.
49
Ilustración 41, herramientas Solidworks parte 2
50
2.5 Planos de fabricación.
51
Ilustración 42. Planos de fabricación. Soporte copa.
3 Capítulo lll
3.1 Descripción de etapas
El propósito de ésta es demostrar el desarrollo y elaboración de un vaso que no se
derrama. Se mostrará la relación que existen con los puntos anteriores
mencionados, así como el paso a paso de la elaboración del prototipo (maqueta).
3.1.1 Revisión bibliográfica y otras fuentes
Consultar diversas páginas de internet, diversos libros y profesores con el
conocimiento en el área de los materiales, esto con la finalidad de conocer los
antecedentes, evolución, tipo de materiales y los diversos tipos de procesos de
fabricación de un vaso. De esta manera realizarlo con el diseño y material más
adecuado.
3.1.2 Análisis de materiales y procesos
Para el análisis relacionado con el material que usaremos para nuestro proyecto se
tomaron en cuenta diversos materiales, ya que cada tipo de material varia por su
calidad, durabilidad y costo. Se ocupó arena de sílice, oxido de níquel, oxido de
plomo, carbonato potásico, nitrato de potasio, antimonio, entre otros. Con respecto
al proceso de fabricación hemos optado por una fabricación continua, ya que su
construcción se puede realizar en un mismo lugar sin la necesidad de dividir el
trabajo.
3.1.3 Diseño del producto
El diseño de nuestro vaso va dirigido para cualquier persona, nosotros nos hemos
encargado de que tanto la parte estética y la función que éste genere una buena
respuesta ante su utilización.
Se ha creado toda una escuela de concepción y diseño de recipientes adecuados
para el consumo de toda clase de refrescos, combinados, vinos, cervezas, zumos y
entre otros tipos de líquido. Con nuestro diseño lo que buscamos es innovar, darle
52
una forma nueva y estética a un vaso, la cual ayudará a evitar que la bebida se
derrame.
3.1.4 Análisis de proceso
Para el análisis de proceso se consideró innovar y buscar formas alternativas para
que nuestro producto sea el mejor en el mercado y mejorar la productividad
empleando nuevas tecnologías de manera que cumpla nuestros objetivos.
Buscar opciones para la mejora, desarrollando tecnologías avanzadas, empleando
procesos básicos y necesarios de producción como lo son el maquinado, el uso del
cristal y polímeros, la unión de estos y aplicaciones de recubrimientos o algún tipo
de material extra.
3.1.5 Propiedades de los materiales utilizados
• Arena Sílice (Si O2)
Es un compuesto resultante de la combinación del Sílice con el Oxígeno. Su
composición química está formada por un átomo de sílice y dos átomos de Oxigeno,
formando una molécula muy estable: Si O2.
Los usos industriales de la sílice derivan de sus importantes propiedades físicas y
químicas, destacándose especialmente su dureza, resistencia química, alto punto
de fusión, piezoelectricidad, piroelectricidad y transparencia. Con una densidad
promedio aparente de 81 lbs/pies3,2 la arena de sílice es generalmente de flujo libre.
El ingreso de partículas de arena en engranes, válvulas u otros equipos de
movimientos finos podrían resultar en daños y en la reducción permanente de la
calidad de rendimiento. En algunas aplicaciones, la forma y la pureza de la arena
de sílice reviste importancia, así que debe tener cuidado de evitar la degradación al
manejarla.
• Oxido de níquel
53
El Óxido de Níquel (II) es el compuesto con la fórmula química de NiO. La forma
mineralógica de NiO es bunsenita que es muy raro. Se clasifica como una base
de óxido de metal.
• Punto de fusión: 1955 °C, 2228 K, 3551 °F.
• Masa molar: 74,6928 g/mol.
• Densidad: 6,67 g/cm3.
• Apariencia: sólido cristalino de color verde.
• Oxido de plomo
Óxido de plomo. Es de color amarillo, el cual normalmente contiene un poco
de minio, Pb2O3 (óxido doble de plomo (II) y plomo (IV), de color rojo) lo cual le
confiere una tonalidad naranja al producto, utilizado comúnmente en la industria
química y en cerámica.
• Carbonato potásico
El carbonato potásico es una sal blanca soluble en agua (insoluble en alcohol), de
fórmula química K2CO3. Forma soluciones alcalinas fuertes, o lo que es lo mismo,
es una sal básica.Se suele formar como producto de la reacción química entre el
hidróxido de potasio o Potasa Cáustica (KOH) y el dióxido de carbono (CO2).
Además, es una sustancia higroscópica, que aparece a menudo como un sólido a
base de agua.
• Nitrato de potasio
Es un compuesto químico cuya fórmula molecular corresponde a KNO3, es un
componente del salitre.
54
En cuanto a sus propiedades físicas, se presenta en forma de polvo blanco o
grisáceo y resulta soluble en el agua, se considera un antioxidante. Otras
propiedades con las que cuenta son:
• Masa molar: 101,103 g/mol
• Punto de ebullición: 400 °C (673 K)
• Densidad: 2100 kg/m3; 2,1 g/cm3
• Punto de fusión: 334 °C (400 K)
• Antimonio
Número atómico
51
Valencia +3,-3,5
Estado de oxidación +5
Electronegatividad 1,9
Radio covalente (Å) 1,38
Radio iónico (Å) 0,62
Radio atómico (Å) 1,59
Configuración electrónica [Kr]4d105s25p3
Primer potencial de ionización (eV) 8,68
Masa atómica (g/mol) 121,75
Densidad (g/ml) 6,62
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Punto de ebullición (ºC) 1587
Punto de fusión (ºC) 630,5
Descubridor Los antiguos
3.1.6 Diseño
Antes de realizar nuestro prototipo fue necesario calcular para saber qué medidas
usar y el diseño en el que queríamos presentarlo. Lo primero fue realizar un dibujo
a mano del vaso que se nos ocurrió, después fue hacerlo de manera digital para
conocer las medidas más adecuadas. Para esto utilizamos el software SOLID.
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4 Capítulo IV
Análisis de resultados.
4.1 Análisis de seguridad
La mayoría de los vasos que se usan más actualmente son de vidrio, ya que estos
representan mas formalidad que vasos de barro o plástico. Sin embargo estos
representan un riesgo a la seguridad ya que el vidrio al ser un elemento muy rígido
este es muy frágil.
Los riesgos de trabajar con vidrio son:
• Cortes o Heridas: por rotura del material debido a su fragilidad mecánica,
térmica, cambios bruscos de temperatura o presión interna.
• Como consecuencia de apertura de ampollas selladas, frascos con tapón
esmerilado, conectores etc. que se haya obturado
• Explosión, implosión e incendio por rotura de material en operaciones
realizadas a presión o al vacio.
4.2 Análisis de propiedades. Las propiedades de un vaso del material de vidrio.
Propiedades mecanicas
Densidad 2500 kg/m3
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Un panel de 4 mm de espesor de vidrio pesa 10kg/m2
Dureza
470 HK La dureza del vidrio flotado se establece conforme a Knoop. La base es el método de ensayo dado en la norma DIN 52333 (ISO 9385).
Resistencia a la comprensión
800 - 1000 MPa La resistencia a la compresión define la capacidad de un material para soportar una carga aplicada verticalmente a su superficie.
Módulo de elasticidad
70 000 MPa El módulo de elasticidad se determina a partir del alargamiento elástico de una barra fina, o bien doblando una barra con una sección transversal redonda o rectangular.
Resistencia a la flexión
45 MPa La resistencia a la flexión de un material es una medida que valora su resistencia durante la deformación. Se determina por ensayos de flexión en la placa de vidrio, utilizando el método del anillo doble, de acuerdo con la norma EN 1288-5.
Propiedades térmicas
• Rango de transformación: 520 - 550°C
• Temperatura para su reblandecimiento: aproa. 600°C
Contrariamente a los cuerpos sólidos de estructura cristalina, el vidrio no tiene punto de fusión definido. Se transforma continuamente desde el estado sólido al estado plástico viscoso. El rango de transición se denomina rango de transformación y de acuerdo con DIN 52324 (ISO 7884), se encuentra entre 520 °C y 550 °C. El templado y el curvado, requieren una temperatura suplementaria más de 100 °C..
• Calor específico: 0.8 J/g/K
El calor específico (en Julios) define la cantidad de calor necesaria para elevar la temperatura de 1 g de vidrio flotado en 1K. El calor específico del vidrio aumenta ligeramente la temperatura, que va aumentando hasta el intervalo de transformación.
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• Conductividad térmica: 0.8W/MK
la cantidad de calor requerida para fluir a través del área de sección transversal de la muestra de vidrio flotado en el tiempo en que disminuye la temperatura.
• Expansión termal: 9.10-6 K-1
Encontramos un comportamiento diferente en la expansión del cuerpo bajo efecto de calor, en caso de expansión lineal y expansión volumétrica. Con los cuerpos sólidos, la expansión volumétrica es tres veces la de la expansión lineal. El coeficiente de temperatura de expansión del vidrio flotado se administra de acuerdo con DIN 52328 e ISO 7991. Propiedades ópticas
El vidrio tiene varios puntos fuertes en cuanto a sus propiedades ópticas:
- Puede ser producido en paneles grandes y homogéneos
- Sus propiedades ópticas no se ven afectadas con el paso del tiempo
- Esta producido con superficies perfectamente planas y paralelas
• Índice de refracción n = 1.52
Si la luz de un medio ópticamente menos denso (aire) se encuentra con un medio ópticamente más denso (vidrio), entonces el rayo de luz se divide en las interfaces de superficie. La medida de la desviación determina el índice de refracción. Para el vidrio flotado, este índice de refracción es n = 1,52. Propiedades técnicas
Resistencia frente
• Agua= clase 3 (DIN 52296)
• Ácido = clase 1 (DIN 12116)
• Alcalino = clase 2 (DIN 52322 e ISO 695)
La superficie de vidrio se ve afectada si se expone durante mucho tiempo a los
álcalis (y a los gases de amoníaco) en combinación con altas temperaturas. El vidrio
flotado también reacciona a los compuestos que contienen ácido fluorhídrico en
condiciones normales. Estos se utilizan para el tratamiento de superficies de vidrio.
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• Ensayos de abrasión (DIN 52347 e ISO 3537) Se evalúa la dispersión de la luz
que impacta directamente la superficie.
• El aumento de la dispersión de la luz en el vidrio flotado es de aprox. 1%
(después de 1 000 ciclos de abrasión). El aumento de la dispersión de la luz
permitida para el vidrio de seguridad del vehículo (parabrisas) es de 2% en
Europa (ECE R43) y EE.UU.(ANSI Z 26.1).
• Proceso de goteo de arena (DIN 52348 e ISO 7991). Para esta prueba la
abrasión por impacto diagonal, se hicieron gotear 3 kg de arena con un tamaño
de partícula 0,5/0,71mm sobre la superficie a ensayar, con una inclinación de
45 y, desde una altura de 1600 mm. La medición del desgaste es la densidad
luminosa reducida (según la norma DIN 4646 parte 2)..
• La densidad luminosa reducida para el vidrio flotado es de aprox. for float glass
is approx.4cd/m2lux.
• La dureza al rayado de vidrio flotado es de aprox 0,12N.
El ensayo se diseñó originalmente para determinar la dureza al rayado de los
plásticos. Una punta de diamante con ángulo 50 y 15 mm de radio, se dibuja sobre
la superficie del vidrio mediante la aplicación de diferentes cargas. La carga a la
cual se produce un rasguño en la superficie es una medida de la dureza al rayado.
Esto no es un método preciso, debemos tener en cuenta la influencia del probador.
4.3 Análisis funcionalidad
La mayoría se nos ha caído y o derramados líquidos sobre el suelo o sobre nosotros mismos, y apareciera que no existecion para este tipo de accidentes, pues la machas pueden ser muy difíciles de quitar. Sin embargo, se puede desarrollar vasos capases de no derramarse por simples accidentes. En este diseño, por ejemplo, La parte cónica del vaso permite que pueda sostenerse
en cualquier superficie plana, mientras que el ángulo ancho de la copa la ayuda a
equilibrar perfectamente cualquier movimiento.
Los vasos que no se derraman fueron diseñados para cumplir bien esta función ya
que las diferentes interacciones de vidrio que se crearon fueron probadas y
adaptadas para poder perfeccionar su forma.
60
4.4 Análisis de durabilidad
El vaso de vidrio, o mejor dicho el material del vidrio tiene una durabilidad que se
puede ver en la mayoría de las ciudades con iglesias antiguas. A menos que se
rompa por cargas excesivas, el vidrio permanecerá por períodos muy largos. El
vidrio puede estar afectado por el clima, pero aun así brinda servicio a lo largo de
los siglos de uso. Los primeros productores de vidrio trataron la producción como
alquimia, sin embargo, a partir del desarrollo de tecnología y mejores procesos, el
vidrio moderno resulta ser uniforme en calidad con propiedades que proporcionan
un rendimiento constante en su uso. Además del estrés mecánico, existen solo
algunos factores que dañan el vidrio.
4.5 análisis de costo
En promedio un vaso de vidrio tiene un costo de 200 pesos mexicanos y si los
vendremos al por mayor, ya que cada paquete puede contenes de 6 a 8 vasos, sus
costos serían de 800 a 1000 pesos. Con esto en cuenta sin duda alguna es mejor
vender este tipo de vasos al por mayor. así los clientes pueden comprar más por un
precio más barato. Y su consto de fabricación sería de 100 a 75 pesos, con los
procesos que conlleva a su fabricación.
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4.6 Matriz de decisiones del material para el vaso
Tipos de vaso
Resistencia a impactos
Bebidas frías
Bebida caliente
Apto para microondas
Transparente
Vasos PET ✓ ✓ ✓
Vasos PS cristal
✓ ✓ ✓
Vasos PS inyectados
✓ ✓ ✓
Vasos PP ✓ ✓ ✓ ✓
Vasos Foam
✓ ✓ ✓
Vasos PP inyectados
✓ ✓ ✓ ✓
Ilustración 43. Tabla de matriz para decisiones.
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5 Capítulo V 5.1 Material del prototipo.
Originalmente habíamos pensado en hacerlo con ayuda de una impresora 3D, pero
por las circunstancias del COVID-19 el joven que nos iba a brindar el servicio nos
cancelo por falta de material por ello nos vimos obligados a improvisar y a buscar
algo con lo que pudiera ser posible la elaboración del prototipo, al ser distinto y por
las adaptaciones llegamos a la conclusión de que sería posible el elaborarlo con
plastilina.
5.2 Herramientas y material utilizado.
Por lo antes mencionado las herramientas que se podría decir usamos fueron
nuestras manos para moldear los accesorios del vaso.
El material por su parte utilizado fue plastilina y un vaso normal desechable para
que el peso pudiese ser soportado por la plastilina.
5.3 Evidencias.
Ilustración 44. Materiales utilizados.
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Ilustración 45. “Soporte estándar”
Ilustración 46. Imagen representativa de cómo se vería el soporte estándar.
64
Ilustración 48. “soporte copa”
Ilustración 47. “soporte copa”
65
Ilustración 49. “soporte coñac”
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Conclusión
La importancia de los materiales y sus propiedades en nuestra vida diaria es
muchísimo más importante de lo que tal vez la mayoría se imagina. Prácticamente
cada objeto de muestra vida cotidiana está fabricado con algún material tomando
en cuenta sus características mecánicas; muchos materiales cuando están en uso
se someten a cargas y fuerzas un ejemplo de ello son las vigas y pilares de los
edificios, en situaciones como estas es necesario conocer las características del
material y diseñar la pieza de tal manera que cualquier deformación resultante no
sea excesiva y no se produzca la rotura, algo similar ocurre con el desempeño de
los equipos deportivos, otras aplicaciones de las propiedades mecánicas de los
materiales también desempeñan un papel importante, aun cuando la función
primaria sea eléctrica, magnética, óptica o biológica. Otra razón para comprenderlas
propiedades mecánicas de los materiales es para que estos se puedan procesar en
formas útiles empleando técnicas de procesamiento de materiales. El proceso de
materiales requiere una comprensión detallada de las propiedades mecánicas de
los materiales a distintas temperaturas y condiciones de carga. Algo importante de
recordar es que hoy en día cualquier ingeniero puede consultarlas propiedades
materiales en un libro o buscar en una base de datos un material que cumpla las
especificaciones del diseño, pero la habilidad de innovar e incorporar materiales de
manera segura en un diseño tiene sus orígenes en una comprensión de como
manipular las propiedades y la funcionalidad de los materiales a través del control
de la estructura y de las técnicas del procesamiento del material.
Como próximos ingenieros debemos saber y conocer todo ello pues distintos
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desafíos y proyectos serán resueltos con el conocimiento de los distintos materiales
y sus características, optimizar y mejorar es un trabajo que los ingenieros
industriales debemos de tener simpe presentes en los proyectos pues mejorar la
línea de producción, elevar la calidad del producto es nuestro deber y todo esto lo
podemos lograr con los conocimientos adquiridos en la materia.
Un ejemplo de todo ello es este proyecto en donde modificamos e innovamos un
utensilio de la vida diaria siendo diferente para cada equipo.
En este proyecto no solo aprendimos sobre lo trabajado en clase, sino que también
aprendimos a resolver conflictos pues en nuestro caso la mitad del equipo dejó tanto
de asistir a clases, así como a abandonar el equipo, por lo que el trabajo para los
miembros restantes se duplicó.
Desarrollamos y trabajamos con la creatividad para innovar un producto ya existente
al imaginar mejoras y posibles casos; el diseño que se nos ocurrió nos hubiese
gustado llegar a realizarlo de verdad con material resistente y con buena imagen
pero por todo lo que esta sucediendo no pudimos elaborarlo de una manera
adecuada y de calidad.
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Referencias. Donald R. Askeland. (1998). Ciencia e ingeniería de los materiales. USA:
International Thomson editores.
https://es.wikipedia.org/wiki/Cer%C3%A1mica_griega#Estilo_minoico
Sobre Vasos. (2015) Carlos Torres. Marzo 15
http://sobrevasos.blogspot.com/p/historia_26.html
https://es.wikipedia.org/wiki/Vaso
Tipos de vasos y copas. Blog del coctel (2005)
https://www.bedri.es/Comer_y_beber/Cocteles_y_bebidas_combinadas/Elaboracio
n/Equipamiento/Tipos-de-vasos.htm
Materiales para vasos. Carlos Torres. Marzo 15
http://sobrevasos.blogspot.com/p/blog-page.html
Propiedades de los cerámicos.(2018)https://www.lifeder.com/materiales-ceramicos/
https://mineriaenlinea.com/glosario/propiedades-de-los-metales-extraccion-y-su-
clasificacion/#Propiedades_comunes_de_los_minerales
https://www.saint-gobain-sekurit.com/es/glosario/propiedades-del-vidrio
https://www.vicedomarti.com/caracteristicas-y-propiedas-del-plastico/
https://concepto.de/plastico/
https://www.edu.xunta.gal/espazoAbalar/sites/espazoAbalar/files/datos/146494717
4/contido/5_plsticos.html
https://www.diaridetarragona.com/trending/Conoces-las-propiedades-del-carton-y-
como-se-fabrica--20180702-0002.html
