Aleaciones más comunes
Ornamento de Electro.
Las aleaciones más comunes utilizadas en la industria son:
Acero: Es aleación de hierro con una cantidad de carbono variable entre el 0,008 y el 1,7% en peso de su composición, sobrepasando el 1.7% (hasta 6.67%) pasa a ser una fundición.
Alnico: Formada principalmente de cobalto (5.24%), aluminio (8-12%) y níquel (15-26%), aunque también puede contener cobre (6%), en ocasiones titanio (1%) y el resto de hierro.
Alpaca: Es una aleación ternaria compuesta por zinc (8-45%), cobre (45-70%) y níquel (8-20%)
Bronce: Es toda aleación metálica de cobre y estaño en la que el primero constituye su base y el segundo aparece en una proporción del 3 al 20 por ciento.
Constantán: Es una aleación, generalmente formada por un 55% de cobre y un 45% de níquel.
Cuproníquel: Es una aleación de cobre, níquel y las impurezas de la consolidación, tales como hierro y manganeso.
Magal: Es una aleación de magnesio, al que se añade aluminio (8 o 9%), zinc (1%) y manganeso (0.2%).
Magnam: Es una aleación de Magnesio que se le añade Manganeso, Aluminio y Zinc.
Nicrom: Es una aleación compuesta de un 80% de níquel y un 20% de cromo.
Nitinol: Es una aleación de Níquel y Titanio.
Oro blanco (electro): Es una aleación de oro y algún otro metal blanco, como la plata, paladio, o níquel.
Peltre: Es una aleación compuesta por estaño, cobre, antimonio y plomo.
Plata de ley
Zamak: Es una aleación de zinc con aluminio, magnesio y cobre.
Latón o Cuzin: Es una aleación de cobre y zinc.
sábado, 4 de agosto de 2012
PROPIEDADES DE LAS ALEACIONES
Propiedades
Micrografía de acero eutectoide (perlita).
Las aleaciones presentan brillo metálico y alta conductividad eléctrica y térmica, aunque usualmente menor que los metales puros. Las propiedades físicas y químicas son, en general, similares a la de los metales, sin embargo las propiedades mecánicas tales como dureza, ductilidad, tenacidad y otras pueden ser muy diferentes, de ahí el interés que despiertan estos materiales.
Las aleaciones no tienen una temperatura de fusión única, dependiendo de la concentración, cada metal puro funde a una temperatura, coexistiendo simultáneamente la fase líquida y fase sólida como se puede apreciar en los diagramas de fase. Hay ciertas concentraciones específicas de cada aleación para las cuales la temperatura de fusión se unifica. Esa concentración y la aleación obtenida reciben el nombre de eutéctica, y presenta un punto de fusión más bajo que los puntos de fusión de los componentes. Preparación
Históricamente, la mayoría de las aleaciones se preparaban mezclando los materiales fundidos. Más recientemente, la pulvimetalurgia ha alcanzado gran importancia en la preparación de aleaciones con características especiales. En este proceso, se preparan las aleaciones mezclando los materiales secos en polvo, prensándolos a alta presión y calentándolos después a temperaturas justo por debajo de sus puntos de fusión. El resultado es una aleación sólida y homogénea. Los productos hechos en serie pueden prepararse por esta técnica abaratando mucho su costo. Entre las aleaciones que pueden obtenerse por pulvimetalurgia están los cermets. Estas aleaciones de metal y carbono (carburos), boro (boruros), oxígeno (óxidos), silicio (siliciuros) y nitrógeno (nitruros) combinan las ventajas del compuesto cerámico, estabilidad y resistencia a las temperaturas elevadas y a la oxidación, con las ventajas del metal, ductilidad y resistencia a los golpes. Otra técnica de aleación es la implantación de ion, que ha sido adaptada de los procesos utilizados para fabricar chips de ordenadores o computadoras. Sobre los metales colocados en una cámara de vacío, se disparan haces de iones de carbono, nitrógeno y otros elementos para producir una capa de aleación fina y resistente sobre la superficie del metal. Bombardeando titanio con nitrógeno, por ejemplo, se puede producir una aleación idónea para los implantes de prótesis.
La plata fina, el oro de 18 quilates, el oro blanco y el platino iridiado son aleaciones de metales preciosos. La aleación antifricción, el latón, el bronce, el metal Dow, la plata alemana, el bronce de torpedo, el monel, el peltre y la soldadura son aleaciones de metales menos preciosos. Debido a sus impurezas, el aluminio comercial es en realidad una aleación. Las aleaciones de mercurio con otros metales se llaman amalgamas.
Micrografía de acero eutectoide (perlita).
Las aleaciones presentan brillo metálico y alta conductividad eléctrica y térmica, aunque usualmente menor que los metales puros. Las propiedades físicas y químicas son, en general, similares a la de los metales, sin embargo las propiedades mecánicas tales como dureza, ductilidad, tenacidad y otras pueden ser muy diferentes, de ahí el interés que despiertan estos materiales.
Las aleaciones no tienen una temperatura de fusión única, dependiendo de la concentración, cada metal puro funde a una temperatura, coexistiendo simultáneamente la fase líquida y fase sólida como se puede apreciar en los diagramas de fase. Hay ciertas concentraciones específicas de cada aleación para las cuales la temperatura de fusión se unifica. Esa concentración y la aleación obtenida reciben el nombre de eutéctica, y presenta un punto de fusión más bajo que los puntos de fusión de los componentes. Preparación
Históricamente, la mayoría de las aleaciones se preparaban mezclando los materiales fundidos. Más recientemente, la pulvimetalurgia ha alcanzado gran importancia en la preparación de aleaciones con características especiales. En este proceso, se preparan las aleaciones mezclando los materiales secos en polvo, prensándolos a alta presión y calentándolos después a temperaturas justo por debajo de sus puntos de fusión. El resultado es una aleación sólida y homogénea. Los productos hechos en serie pueden prepararse por esta técnica abaratando mucho su costo. Entre las aleaciones que pueden obtenerse por pulvimetalurgia están los cermets. Estas aleaciones de metal y carbono (carburos), boro (boruros), oxígeno (óxidos), silicio (siliciuros) y nitrógeno (nitruros) combinan las ventajas del compuesto cerámico, estabilidad y resistencia a las temperaturas elevadas y a la oxidación, con las ventajas del metal, ductilidad y resistencia a los golpes. Otra técnica de aleación es la implantación de ion, que ha sido adaptada de los procesos utilizados para fabricar chips de ordenadores o computadoras. Sobre los metales colocados en una cámara de vacío, se disparan haces de iones de carbono, nitrógeno y otros elementos para producir una capa de aleación fina y resistente sobre la superficie del metal. Bombardeando titanio con nitrógeno, por ejemplo, se puede producir una aleación idónea para los implantes de prótesis.
La plata fina, el oro de 18 quilates, el oro blanco y el platino iridiado son aleaciones de metales preciosos. La aleación antifricción, el latón, el bronce, el metal Dow, la plata alemana, el bronce de torpedo, el monel, el peltre y la soldadura son aleaciones de metales menos preciosos. Debido a sus impurezas, el aluminio comercial es en realidad una aleación. Las aleaciones de mercurio con otros metales se llaman amalgamas.
ALEACIONES
ALEACIONES METALICAS
Las aleaciones metálicas están formadas por un agregado cristalino de dos o más metales o de metales con metaloides.
Las aleaciones se obtienen fundiendo los diversos metales en un mismo crisol y dejando luego solidificar la solución líquida formando una estructura granular cristalina apreciable a simple vista o con el microscopio óptico.
La estructura queda conformada por diferentes microconstituyentes o fases como son:
-Cristales simples o de componentes puros, cristalizados separadamente donde cada cristal contiene un solo componente. En este caso la aleación llamada eutéctica es una mezcla íntima de cristales formada cada uno de ellos de un solo componente puro. Estas aleaciones son de poca aplicación práctica debido a sus bajas propiedades mecánicas.
Por su baja temperatura de fusión, se emplean casi exclusivamente para la soldadura dulce. El ejemplo típico lo constituye la aleación plomo estaño empleada en la soldadura de láminas de cinc, cobre y latón.
-Cristales de elementos compuestos. Estos cristales están formados por compuestos químicos de los componentes donde no es posible distinguir separadamente los componentes originales como en el carburo de hierro que le aporta dureza a los aceros que lo contienen.
-Cristales de solución sólida. Llamada así por semejanza con las soluciones líquidas. Están formados por una solución sólida de los componentes puros o por uno de ellos y un compuesto químico de ambos. Se forman debido a la solubilidad de los componentes en el estado sólido.
Cuando los cristales de solución sólida se forman con enfriamiento muy lento, tienen estructuras muy homogéneas y de buenas propiedades mecánicas para emplearlos en la construcción de partes de máquinas.
Las propiedades de las aleaciones dependen de su composición y del tamaño, forma y distribución de sus fases o microconstituyentes. La adición de un componente aunque sea en muy pequeñas proporciones, incluso menos de 1% pueden modificar intensamente las propiedades de dicha aleación.
En comparación con los metales puros, las aleaciones presentan algunas ventajas:
· Mayor dureza y resistencia a la tracción.
· Menor temperatura de fusión por lo menos de uno de sus componentes.
Pero son menores la ductilidad, la tenacidad y la conductividad térmica y eléctrica.
Para la preparación de las aleaciones se emplean diferentes tipos de hornos:
· Hornos de crisol
· Hornos eléctricos de arco o inducción
· Hornos de reverbero
RESUMEN
Los diagramas de fases son representaciones gráficas de las fases que están presentes en un sistema de aleación a diversas temperaturas, presiones y composiciones. Estos diagramas indican las fases que están presentes a diferentes composiciones y temperaturas para condiciones de enfriamiento o calentamiento lento, cercanas al equilibrio termodinámico. En las regiones bifásicas de estos diagramas, las composiciones químicas de cada una de las fases se indica mediante la intersección de la isoterma con los límites de fase. La fracción en peso de cada fase en una región bifásica puede determinarse utilizando la regla de la palanca a lo largo de una isoterma a una temperatura determinada.
En los diagramas de fase isomorfos binarios en equilibrio, los dos componentes son completamente solubles entre sí en estado sólido y por tanto solo hay una fase sólida.
Las aleaciones metálicas están formadas por un agregado cristalino de dos o más metales o de metales con metaloides.
Las aleaciones se obtienen fundiendo los diversos metales en un mismo crisol y dejando luego solidificar la solución líquida formando una estructura granular cristalina apreciable a simple vista o con el microscopio óptico.
La estructura queda conformada por diferentes microconstituyentes o fases como son:
-Cristales simples o de componentes puros, cristalizados separadamente donde cada cristal contiene un solo componente. En este caso la aleación llamada eutéctica es una mezcla íntima de cristales formada cada uno de ellos de un solo componente puro. Estas aleaciones son de poca aplicación práctica debido a sus bajas propiedades mecánicas.
Por su baja temperatura de fusión, se emplean casi exclusivamente para la soldadura dulce. El ejemplo típico lo constituye la aleación plomo estaño empleada en la soldadura de láminas de cinc, cobre y latón.
-Cristales de elementos compuestos. Estos cristales están formados por compuestos químicos de los componentes donde no es posible distinguir separadamente los componentes originales como en el carburo de hierro que le aporta dureza a los aceros que lo contienen.
-Cristales de solución sólida. Llamada así por semejanza con las soluciones líquidas. Están formados por una solución sólida de los componentes puros o por uno de ellos y un compuesto químico de ambos. Se forman debido a la solubilidad de los componentes en el estado sólido.
Cuando los cristales de solución sólida se forman con enfriamiento muy lento, tienen estructuras muy homogéneas y de buenas propiedades mecánicas para emplearlos en la construcción de partes de máquinas.
Las propiedades de las aleaciones dependen de su composición y del tamaño, forma y distribución de sus fases o microconstituyentes. La adición de un componente aunque sea en muy pequeñas proporciones, incluso menos de 1% pueden modificar intensamente las propiedades de dicha aleación.
En comparación con los metales puros, las aleaciones presentan algunas ventajas:
· Mayor dureza y resistencia a la tracción.
· Menor temperatura de fusión por lo menos de uno de sus componentes.
Pero son menores la ductilidad, la tenacidad y la conductividad térmica y eléctrica.
Para la preparación de las aleaciones se emplean diferentes tipos de hornos:
· Hornos de crisol
· Hornos eléctricos de arco o inducción
· Hornos de reverbero
RESUMEN
Los diagramas de fases son representaciones gráficas de las fases que están presentes en un sistema de aleación a diversas temperaturas, presiones y composiciones. Estos diagramas indican las fases que están presentes a diferentes composiciones y temperaturas para condiciones de enfriamiento o calentamiento lento, cercanas al equilibrio termodinámico. En las regiones bifásicas de estos diagramas, las composiciones químicas de cada una de las fases se indica mediante la intersección de la isoterma con los límites de fase. La fracción en peso de cada fase en una región bifásica puede determinarse utilizando la regla de la palanca a lo largo de una isoterma a una temperatura determinada.
En los diagramas de fase isomorfos binarios en equilibrio, los dos componentes son completamente solubles entre sí en estado sólido y por tanto solo hay una fase sólida.
EL HIERRO PRINCIPAL COMPONENTE DE LAS ALEACIONES
-Hierro (Fe): es el metal mas usado, con el 95 % en peso de producción mundial de metal. El hierro puro no tiene demasiadas aplicaciones, salvo excepciones para utilizar su potencial magnético. El hierro tiene su gran aplicación para formar los productos siderúrgicos, utilizando este como elemento matriz para alojar otros elementos aleantes tanto metálicos como no metálicos.
Se considera que una aleación de hierro es acero si contiene un menos de un 2% de carbono; si el porcentaje es mayor, recibe el nombre de fundición.
Se considera que una aleación de hierro es acero si contiene un menos de un 2% de carbono; si el porcentaje es mayor, recibe el nombre de fundición.
Fundición de los metales
Fundición de metales
La Fundición de metales es el proceso de fabricación de piezas mediante el colado del material derretido en un molde. Los mismos que son elaborados en arena y arcilla debido a la abundancia de este material y también a la resistencia que tiene al calor, permitiendo además que los gases se liberen al ambiente y que el metal no
La Fundición se lo puede realizar de muchas maneras, pero todas obedecen al principio anteriormente descrito, el proceso comienza con la elaboración del modelo que es la pieza que se desea reproducir, usualmente es hecha en madera o yeso, pero cuando la producción es en masa se la maquina en metales “blandos “como el aluminio, es evidente que debe ser ligeramente más grande que la pieza que se desea fabricar ya que existe contracciones del metal cuando se enfría, son necesarias las previsiones para evacuación de gases, usualmente conocidos como venteos.
Luego se procede a la fabricación de la matriz de arena o molde la cual se comienza compactando la arena alrededor del modelo, cuando se requiere fabricar una pieza que es hueca se debe provisionar un “macho” que es un elemento sólido colocado en la matriz para que allí no ingrese el metal fundido, es importante anotar que siempre se esta trabajando se lo hace en negativo, es decir donde no se requiere metal se coloca el macho y donde si se lo requiere se lo coloca el modelo que evidentemente deberá ser extraído previo al colado desde la Fundición, es usual también que se coloquen modelos de cera , la cual se derrite conforme ingresa el metal ocupando su lugar para ulteriormente enfriarse.
Un vez retirado el modelo y las dos partes del molde, es frecuente esta geometría para poder retirar el modelo, se procede al colado que no es otra cosa, que el vertido de metal líquido la matriz que se ha construido, luego viene el enfriado que debe ser controlado para que no aparezcan grietas ni tensiones en la pieza formada.
El desmolde viene a continuación, el cual se desarrolla con la rotura del molde y el reciclaje de la arena, la pieza se presenta burda por lo cual se suele someter a un proceso de desbarbado y pulido
Existe algunas variantes del procesoe Fundición como es el moldeo con arena verde; que se lo realiza con arena húmeda útil para piezas pequeñas y medianas , moldeo de arena seca en donde la arena se calienta a temperaturas de 200 C esto hace que sea el molde más rígido permitiendo la fabricación de piezas de tamaño importante, moldeo mecánico que es la automatización de los procesos anteriormente descritos, moldeo de cera perdida, que consiste en la fabricación del modelo en cera y se lo recubre cerámica o material refractario, se procede a calentar el conjunto evacuando la cera la cual deja las cavidades para el ingreso del metal de la Fundición, se tiene también la microFundición, útil para elaboración de piezas pequeñas, la Fundición por eyección, mu utilizada para la fabricación de grifería y que tiene el mismo principio de la inyección de plástico evidenciándose la necesidad de un equipo que inyecte el material fundido en el molde, se tiene también la Fundición prensada, Fundición de baja presión, Fundición centrifuga, etc.
La Fundición de metales es el proceso de fabricación de piezas mediante el colado del material derretido en un molde. Los mismos que son elaborados en arena y arcilla debido a la abundancia de este material y también a la resistencia que tiene al calor, permitiendo además que los gases se liberen al ambiente y que el metal no
La Fundición se lo puede realizar de muchas maneras, pero todas obedecen al principio anteriormente descrito, el proceso comienza con la elaboración del modelo que es la pieza que se desea reproducir, usualmente es hecha en madera o yeso, pero cuando la producción es en masa se la maquina en metales “blandos “como el aluminio, es evidente que debe ser ligeramente más grande que la pieza que se desea fabricar ya que existe contracciones del metal cuando se enfría, son necesarias las previsiones para evacuación de gases, usualmente conocidos como venteos.
Luego se procede a la fabricación de la matriz de arena o molde la cual se comienza compactando la arena alrededor del modelo, cuando se requiere fabricar una pieza que es hueca se debe provisionar un “macho” que es un elemento sólido colocado en la matriz para que allí no ingrese el metal fundido, es importante anotar que siempre se esta trabajando se lo hace en negativo, es decir donde no se requiere metal se coloca el macho y donde si se lo requiere se lo coloca el modelo que evidentemente deberá ser extraído previo al colado desde la Fundición, es usual también que se coloquen modelos de cera , la cual se derrite conforme ingresa el metal ocupando su lugar para ulteriormente enfriarse.
Un vez retirado el modelo y las dos partes del molde, es frecuente esta geometría para poder retirar el modelo, se procede al colado que no es otra cosa, que el vertido de metal líquido la matriz que se ha construido, luego viene el enfriado que debe ser controlado para que no aparezcan grietas ni tensiones en la pieza formada.
El desmolde viene a continuación, el cual se desarrolla con la rotura del molde y el reciclaje de la arena, la pieza se presenta burda por lo cual se suele someter a un proceso de desbarbado y pulido
Existe algunas variantes del procesoe Fundición como es el moldeo con arena verde; que se lo realiza con arena húmeda útil para piezas pequeñas y medianas , moldeo de arena seca en donde la arena se calienta a temperaturas de 200 C esto hace que sea el molde más rígido permitiendo la fabricación de piezas de tamaño importante, moldeo mecánico que es la automatización de los procesos anteriormente descritos, moldeo de cera perdida, que consiste en la fabricación del modelo en cera y se lo recubre cerámica o material refractario, se procede a calentar el conjunto evacuando la cera la cual deja las cavidades para el ingreso del metal de la Fundición, se tiene también la microFundición, útil para elaboración de piezas pequeñas, la Fundición por eyección, mu utilizada para la fabricación de grifería y que tiene el mismo principio de la inyección de plástico evidenciándose la necesidad de un equipo que inyecte el material fundido en el molde, se tiene también la Fundición prensada, Fundición de baja presión, Fundición centrifuga, etc.
sábado, 28 de julio de 2012
Propiedades y aplicaciones de los metales
La mayoría de los metales se encuentran en la naturaleza formando minerales. Entre sus propiedades destacan las siguientes:
Un brillo muy característico.
Son más densos y pesados que otros materiales de uso técnico.
Gran resistencia mecánica, soporta grandes esfuerzos, presiones o golpes.
Son muy duros
Conducen muy bien el calor y la electricidad.
Algunos se emplean casi puros, como el cobre, la plata, el oro o el platino. La mayoría de ellos se combinan entre si o con otros elementos formando aleaciones para mejorar sus propiedades.
Las aleaciones de hierro
El hierro puro no tiene utilidad. Para mejorarlo se funde con carbono y otros elementos, obteniéndose aleaciones de hierro. Fundición de hierro con un 1.7 a 6.6% se utiliza para piezas complicadas y exteriores.
Los aceros comunes y de construcción son bastantes resistentes tiene el 0.8 y 1.69% de hierro y carbono.
Los aceros especiales se mezclan con cromo y níquel para convertirlos en inoxidables y otros metales.
Metales no ferricos
El cobre y sus aleaciones. El cobre puro, de color rojizo y muy fácil de trabajar. Para mejorar la resistencia se utiliza el latón (cobre y cinc) o el bronce (cobre. Estaño y otros metales) es poco duro y se dobla fácil.
El latón es muy resistente y fácil de trabajar. El bronce resiste bien los esfuerzos.
El aluminio y las aleaciones ligeras. El aluminio son los metales más ligeros y tiene resistencia mecánica. Conduce muy bien el calor y la electricidad y se dobla con facilidad, para mejorarlo se le añade magnesio, manganeso, cinc o titanio.
Otros metales. El plomo, el cinc, el estaño, el níquel y otros muchos metales se utilizan como materiales de aleación.
Trabajando los metales
Marcar y trazar
Se utiliza la regla y la escuadra de tacón metálicas, el compás de puntas y la punta de trazar.
Cortar y serrar
Las herramientas:
Tijera de chapa. Se usa para cortar piezas de chapa delgadas
Sierra de arco. Sirve para cortar perfiles y tubos metálicos.
Corta tubos: se emplea para cortar tubos de sección circular de metales poco duros.
Taladrar
Para perforaciones se utiliza una taladradora eléctrica y brocas apropiadas para metales.
Doblar y curvar
Las chapas metálicas de pequeño espesor se pueden doblar a mano o con alicates y tornillos de banco.
Alambres o varillas con alicates.
Limar
Se eliminan estas cosas que dejan las piezas metálicas las rebabas y bordes irregulares.
Las limas tiene formas: planas, redondas, triangulares o semicirculares.
La unión de piezas metálicas
Soldaduras
*soldadura por electricidad
*soldadura por calor
Uniones con elemento roscado
Se realizan interponiendo entre las piezas tornillos y tuercas que se fijan a rosca. En algunos casos se intercalan arandelas.
Otros sistemas de unión
Remaches, pasadores, unión móvil
Acabados y recubrimientos de los metales
Para evitar la oxidación y corrosión se les aplica diferentes recubrimientos y acabados superficiales.
Pinturas y esmaltes
Se cubren con una imprimación protectora de minio u oxido de plomo. Los esmaltes cerámicos se aplican en electrodomésticos
Recubrimientos metálicos
El galvanizado (recubrimiento con cinc), estañado (chapas de hojalata) niquelado o cromado.
Obtención y tratamiento del metal
La minería
Es la extracción de los minerales para extraer los metales, mediante un proceso de separación y triturarlo para extraerlos.
Siderurgia y metalurgia
Siderúrgicos (obtención de aleaciones de hierro) o metalúrgicos (obtención del resto de los metales).
Fabricación con metales
Fundición y moldeo
Consiste en el llenado de moldes con metal fundido para conseguir piezas con formas. El molde puede ser metálico o de arena.
Deformación
Se deforman al aplicar una fuerte presión, el metal se calienta para hacer más fácil la deformación. So obtiene deformando chapas mediante estampación en frió o en caliente, llamadas embutición y forja, respectivamente.
Corte y mecanizado
Se consiguen mediante separación del material sobrante.
El recorte de piezas se realiza en presas de troquelado.
Los tornos y fresadoras llevan herramientas cortantes al moverse y presionar sobre las piezas, arrancan virutas del material.
La mayoría de los metales se encuentran en la naturaleza formando minerales. Entre sus propiedades destacan las siguientes:
Un brillo muy característico.
Son más densos y pesados que otros materiales de uso técnico.
Gran resistencia mecánica, soporta grandes esfuerzos, presiones o golpes.
Son muy duros
Conducen muy bien el calor y la electricidad.
Algunos se emplean casi puros, como el cobre, la plata, el oro o el platino. La mayoría de ellos se combinan entre si o con otros elementos formando aleaciones para mejorar sus propiedades.
Las aleaciones de hierro
El hierro puro no tiene utilidad. Para mejorarlo se funde con carbono y otros elementos, obteniéndose aleaciones de hierro. Fundición de hierro con un 1.7 a 6.6% se utiliza para piezas complicadas y exteriores.
Los aceros comunes y de construcción son bastantes resistentes tiene el 0.8 y 1.69% de hierro y carbono.
Los aceros especiales se mezclan con cromo y níquel para convertirlos en inoxidables y otros metales.
Metales no ferricos
El cobre y sus aleaciones. El cobre puro, de color rojizo y muy fácil de trabajar. Para mejorar la resistencia se utiliza el latón (cobre y cinc) o el bronce (cobre. Estaño y otros metales) es poco duro y se dobla fácil.
El latón es muy resistente y fácil de trabajar. El bronce resiste bien los esfuerzos.
El aluminio y las aleaciones ligeras. El aluminio son los metales más ligeros y tiene resistencia mecánica. Conduce muy bien el calor y la electricidad y se dobla con facilidad, para mejorarlo se le añade magnesio, manganeso, cinc o titanio.
Otros metales. El plomo, el cinc, el estaño, el níquel y otros muchos metales se utilizan como materiales de aleación.
Trabajando los metales
Marcar y trazar
Se utiliza la regla y la escuadra de tacón metálicas, el compás de puntas y la punta de trazar.
Cortar y serrar
Las herramientas:
Tijera de chapa. Se usa para cortar piezas de chapa delgadas
Sierra de arco. Sirve para cortar perfiles y tubos metálicos.
Corta tubos: se emplea para cortar tubos de sección circular de metales poco duros.
Taladrar
Para perforaciones se utiliza una taladradora eléctrica y brocas apropiadas para metales.
Doblar y curvar
Las chapas metálicas de pequeño espesor se pueden doblar a mano o con alicates y tornillos de banco.
Alambres o varillas con alicates.
Limar
Se eliminan estas cosas que dejan las piezas metálicas las rebabas y bordes irregulares.
Las limas tiene formas: planas, redondas, triangulares o semicirculares.
La unión de piezas metálicas
Soldaduras
*soldadura por electricidad
*soldadura por calor
Uniones con elemento roscado
Se realizan interponiendo entre las piezas tornillos y tuercas que se fijan a rosca. En algunos casos se intercalan arandelas.
Otros sistemas de unión
Remaches, pasadores, unión móvil
Acabados y recubrimientos de los metales
Para evitar la oxidación y corrosión se les aplica diferentes recubrimientos y acabados superficiales.
Pinturas y esmaltes
Se cubren con una imprimación protectora de minio u oxido de plomo. Los esmaltes cerámicos se aplican en electrodomésticos
Recubrimientos metálicos
El galvanizado (recubrimiento con cinc), estañado (chapas de hojalata) niquelado o cromado.
Obtención y tratamiento del metal
La minería
Es la extracción de los minerales para extraer los metales, mediante un proceso de separación y triturarlo para extraerlos.
Siderurgia y metalurgia
Siderúrgicos (obtención de aleaciones de hierro) o metalúrgicos (obtención del resto de los metales).
Fabricación con metales
Fundición y moldeo
Consiste en el llenado de moldes con metal fundido para conseguir piezas con formas. El molde puede ser metálico o de arena.
Deformación
Se deforman al aplicar una fuerte presión, el metal se calienta para hacer más fácil la deformación. So obtiene deformando chapas mediante estampación en frió o en caliente, llamadas embutición y forja, respectivamente.
Corte y mecanizado
Se consiguen mediante separación del material sobrante.
El recorte de piezas se realiza en presas de troquelado.
Los tornos y fresadoras llevan herramientas cortantes al moverse y presionar sobre las piezas, arrancan virutas del material.
Actividad sobre los metales
http://www.areatecnologia.com/losmetalesactividades/losmetalesactividades.html
Los metales ferrosos El hierro, metal resistente y maleable, se utiliza para las verjas de jardín, portones y cerramientos. La fundición, aleación de hierro y de carbono, se utiliza para los radiadores, las barandillas y ciertas canalizaciones. El acero blando, mezcla de hierro y de carbono, se utiliza en la construcción en forma de viguetas o chapas, que se encuentran en verjas, puertas, persianas...Todos estos materiales deben estar protegidos del oxígeno y de la humedad. |
Los metales no ferrosos El cinc, poco alterable, se utiliza para los canalones y las cubiertas de las casas. El aluminio está presente en ventanas, puertas y portones gracias a su resistencia a la intemperie. El cobre es inalterable al agua y al vapor de agua. El acero galvanizado, acero recubierto, se utiliza para puertas de garajes y barandillas. Aplique un fondo adecuado sobre estos metales antes del acabado. |
EVOLUCIÓN DE LOS METALES EN LA PREHISTORIA
EDAD DE LOS METALES
Es una de las dos grandes etapas tecnológicas en la qye se ha dividio la Prehistoria euroasiática. Es el período que siguió a la Edad de Piedra y durante el cual el hombre comenzó a fabricar objetos de metal fundido. Los procesos metalúrgicos son indispensables para establecer la cultura arqueológica en esta etapa, ya que los metales nativos eran trabajados por martilleado desde las primeras fases del Neolítico.La Edad de los Metales comenzó con las primeras fundiciones de cobre en el VI milenio a. C. (en Anatolia y los montes Zagros) y acabó con el inicio de la Historia de cada región (en Europa esto se produjo durante el I milenio a. C.). En Mesopotamia y Egipto coincide con el desarrollo de la escritura y por tanto la metalurgia allí es plenamente histórica.Los primeros indicios de metalurgia en Europa proceden del área de los Balcanes, a mediados del V milenio a.C. y son de origen autóctono. Para el resto del continente las evidencias aparecen durante la segunda mitad del IV milenio a.C., aunque su utilización como elemento básico para construir objetos se produjo con la llegada del hierro. En Egipto faraónico, debido a la escasez de materia prima, nunca se sustituyó la piedra por el hierro.
La Edad de los Metales en Eurasia se ha subdividido en Edad de Cobre, Edad de Bronce y Edad de Hierro.
La Edad de Cobre (coincide en Europa con la segund mitad del IV milenio a.C. y casi todo el III milenio)
El cobre, el oro y la plata fueron los primeros metales utilizados en la Prehistoria, ya que aparecen en forma de pepitas de metal nativo. El colgante de cobre más antiguo es un colgante oval de Irán en 9500 a.C., es decir, principios del Neolítico. Tres mil años después las piezas de cobre martilleado en frío comienzan a ser habituales.
A partir de 6500 a.C., se han encontrado piezas ornamentales y alfileres de cobre manufacturado a partir del martilleado en frío de metal nativo.Varios sigloes después se descubrió que el cobre podía ser extraído de minerales por medio de la fusión. El primer objeto de cobre fundido data de 4100 a.C, junto a él se encontraron hornos de fundición, crisoles y moldes.
La fundición del cobre es sencilla, si se utilizan minerales que sean carbonatos, estos triturados se mezclan con carbón de leña. Con el calor las impurezas se liberaban y se conseguía así, el mineral de cobre puro,el cobre puro fundido de depositaba en unos moldes, para luegos hacer materiales y objetos con él. El cobre es muy dúctil y maleable, por lo que podía martillarse en frío o en caliente. No todas las impurezas del cobre eran eliminadas, por ejemplo el bismuto lo hace quebradizo y el arsénico, impiede la absorción de gases a través de los poros del molde, dando lugar a un producto de mejor calidad. El cobre con mucho plomo es blando, lo que permite crear calderos o cuencos.
La técnica del cobre se difundió rápido por Próximo Oriente, coincidiendo con las primeras civilizaciones históricas. Los primeros metales se difundieron por Europa Central y mediterránea durante el III milenio a.C., asociados con la cerámica cordada. En Asia central u oriental la Edad de Cobre fue muy corta, ya que el desarrolllo de la metarlurgia comenzó con el bronce.Edad de Bronce
El bronce es el resultado de la aleación de cobre y estaño ( actualmente también zinc y plomo, creando bronces complejos). Según la cantidad de estaño, existen los bronces blandos y los campaniles ( más cantidad de estaño, más tenaces, pero menis maleables).Los egipcios fueron quienes añadieron estaño al cobre y observaron la mejora de sus cualidades como la dureza, un punto más bajo de fusión y su resistencia a la corrosión. El bronce es reciclable, pudiéndose fundir varias veces para obtner nuevos objetos de otros ya desechados. La técnica de fundición es similar a la del cobre. El empleo del bronce se inició en Mesopotamia, donde se comenzaron a hacer aleaciones de bronce y la demanda de estaño aumentó. Los metalúrgicos para cubrir esta demanda y al de otros metales preciosos se convirtieron en exploradores y comerciantes. Los minerales metálicos los importaban de los montes Zagros y del Cáucaso. La mayor parte del cobre lo obtenían de las minas de Timna.Más adelante hicieron expediciones hacia Europa en busca de estaño de Bohemia y Hungría, o hacia la península ibérica, donde obtuvieron el cobre argárico.
En China fundían cobre arsenical, los objetos obtenidos eran muy raros.La primera cultura de la Edad de Bronce en China es la Erlitou. Se piensa que la metalurgia en extremo Oriente existía desde mucho antes, ya que según las leyendas chinas, el primer rey se dedicaba a fundir calderos de bronce. Más adelante los chinos se desarrollaron en la metalurgia del bronce y elaboraro hachas, cascos, armas, vasijas de rituales, etc. La técnica empleada para la fundición del cobre, era colocrarlos en moldes de arcilla. Esta situación duró hasta la generalización del hierro.
Edad de Hierro
El hierro es el cuarto elemento más abundante en la corteza terrestre, sin embargo su utilización comenzó 2500 años después del bronce. En el II milenio a.C., el hierro era conocido en Eurasia y América, pero como hierro meteórico (procedente de meteoritos). Aparecieron varias piezas de hierro artificial, como un alfiler, una especie de cuchilla y una daga de oro. Las materias primas de estos primeros herreros fueron minerales como el hematies,limonita o magnetita, todos ellos óxidos de hierro utilizados desde la Prehistoria. Se piensa que en los hornos de fundición de cobre y estaño se generaban residuos de hierro casi puro, a partir de donde se inició la verdadera siderurgia. No se conservan ruinas de talleres, ni herrerías, por lo que se ignora de donde proceden.
El proceso de fabricación del hierro consistía en: el mineral machacado se rodeaba de carbón de leña y numerosos fuelles que producían oxígeno continuamente. El mineral se precalentaba en un horno y por medio de golpes se eliminaban las impurezas, luego se llevaba al estado incandescente en un segundo horno, donde se obtenía una masa llamada hierro esponjoso. Esta masa era muy impura por lo que volvía a ser golpeada en caliente para refinarlo. Tras sucesivos golpeos y calentamientos se obtenía una barra forjada pura, resistente y maleable. Para las armas y algunas herramientas, el hierro se templaba enfriándolo. El hierro es más abundante que el cobre y el rbonce, y más barato que el bronce si se domina la técnica. En las diferentes zonas tuvo un desarrollo desigual:
-Europa: comenzó en el año 800 a.C., se utilizaba en pueblos protegidos con murallas y otros sistemas de defensa. El hierro era empleado para herramientas agrícolas y artesanales, aumentando la productividad y el nivel cultural del continente. Los artesanos de esta época europeos conocián el hierro carburado: palcas de metal sin licuar, que se calentaban con carbón de leña para que absorbiese el carbono desprendido en la combustión. Desarrollaron el laminado (laminas de hierro y carbono más maleables y duras). Adornaron joyas metálicas y armas,e hicieron empuñaduras de madera,hueso, marfil y formaron filigranas con finos hilos de plata.-India: comenzó con la etapa neovédica en el I milenio a.C. La metalurgia del hierro sirvió como catalizador de la agricultura, dado a la aparición de la reja de aradoy el hacha de hierro, que supusieron el desarrollo de la agricultura. En esta época se inventaron las soldaduras de autógena y una variante del acero llamado wootz en la India. El wootz es un acero puro y rico en carbono.Los indios comerciaban con lingotes de este material. Se conserva una columna de hierro practicamente puro, que ha resistido al deterioro del tiempo debido a una fina capa de óxido que la protege.
-China: la transición entre la edad de Bronce y la de Hierro es mucho larga debido a que no dominaban el proceso del bronce. Sin embargo se cree que existía desde hace mucho cuando se utilizaban laminas de hierro meteórico. Poco después se empleó el hierro mineral. Los metalúrgicos chinos mezclaban el hierro con el bronce para obtener un sistema de laminado y soldadura autógena para fabricar espadas. Además descubrieron que una patina de óxido de cromo protegía el metal de la corrosión.Las armás más apreciadas eran las espadas. Cuando se adaptaron al hierro, consiguieron fundirlo e hicieron numerosos objetos de hierro que se extendieron hacia otros lugares. Estos objetos tenían cualidades magníficas.
-Japón: la llegada del hierro coincidió con la del bronce en el año 300 a.C. Los japones realizaron campanas rituales de bronce muy decoradas.
ÁFRICAEn África no existió ni el Calcolítico ni la Edad de Bronce, excepto en Egipto.El hierro apareció por primera vez en África subsahariana entre 600 a.C. y 200 a.C., así se desarrolló la metalurgia funcional del hierro y del bronce. La metalurgia supuso un avance de la vida agrícola y el aumento de la población. El bronce se utilizó con fines artísticos.
AMÉRICA
Se desarrolló el oro, la plata, el cobre y el bronce, pero no influyó en las economías precolombinas. Existían yacimientos de cobre desde el 4000 a.C. Más adelante, conocieron otros como el platino (lo usaron mezclado con oro), y el hierro (lo utilizaron como colorante de la cerámica. La conquista española de América explicaron que pocos pueblos precolombinos dominaban la metalurgia
Historia de los metales
Edad de los metales: Es la etapa en la cual el hombre descubre el uso de los metales y ¡os incorpora a su cultura para fabricar distintos elementos. Aparece entonces la metalurgia. Los historiadores reconocen tres edades de los metales, según el material usado con más intensidad: Edad de cobre, Edad de bronce y Edad de Hierro.
El cobre fue el primer metal utilizado, seguido del bronce, cuando el hombre aprendió a fundir cobre con estaño. Con estos metales se hicieron cuchillos, espadas, puñales, vasijas, adornos, herramientas, etc. Por último apareció el hierro, pero el uso de este metal, que permitió la fabricación de armas, herramientas y otros elementos de gran dureza, se logró alcanzar recién en los tiempos históricos.
La prehistoria es entonces, es período fascinante de la humanidad donde todo está por hacerse y donde todo es posible.
sábado, 21 de julio de 2012
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