Trabajo materiales

REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA EDUCACIÓN SUPERIOR
CONVENIO: UNIVERSIDAD RAFAEL MARÍA BARALT - IUTIRLA
LICENCIATURA EN ADMINISTRACIÓN - MENCIÓN GERENCIA INDUSTRIAL
PROCESOS DE FABRICACION I
Barcelona, Junio 2014
Integrantes:
 Chacón Anabell, C.I Nº 8.295.501
 Chacón Velmarfi, C.I Nº 13.369.795
 Ochoa Roxana, C.I. N° 11.422.848
 Planchett Mirsy, C.I. N° 13.164.017
 Rico Julisays, C.I. N° 8.286.539

LOS MATERIALES Y SUS ENSAYOS
Procesos de Fabricación I
TEMA III
MATERIALES

Para dar una definición de lo que es un material, primero debe entenderse como es que
está conformado. Lo primero es que un material está compuesto por elementos,
generalmente los elementos químicos encontrados en la naturaleza y representados en la
tabla periódica de elementos químicos. Sin embargo, esto no es todo, en los materiales
estos elementos están relacionados por una composición química definida.
El último factor importante de un material es el acomodo de estos elementos, es decir, su
estructura, los materiales están caracterizados por tener una estructura, determinada y
única, si este acomodo cambia, cambiarán las características del material y por lo tanto se
hablará de este como una variación o como otro material distinto.
Los materiales están formados por elementos, con una composición y estructura única y
que además, pueden ser usados con algún fin específico.
Es un conjunto de elementos que son necesarios para actividades o tareas especificas para
la producción de bienes y servicios
Son las materias primas transformadas mediante procesos físicos y/o químicos, que son
utilizados para fabricar productos. Ejemplo de Materiales son los tableros de madera, el
plástico, láminas de metal, etc.

CLASIFICACION DE LOS MATERIALES

FIGURA Nº 1.- ESQUEMA DE LA CLASIFICACION DE LOS MATERIALES

SEGÚN SU ORIGEN PUEDEN SER:
MATERIALES NATURALES O MATERIAS PRIMAS: son aquellos que se
encuentran en la naturaleza, constituyen los materiales básicos para fabricar los demás
productos. En ocasiones estos recursos son limitados y se pueden agotar, en otras
ocasiones pueden reciclarse o reutilizarse. El reciclado o reciclaje es una buena solución
para preservar el medio natural y ahorrar recursos naturales, al mismo tiempo que se
reducen costos. Son naturales la madera, la lana, el esparto, la arcilla, el oro, etc.
 Las personas utilizamos materiales naturales con diferente origen:
· mineral,
· vegetal,
· animal.

MATERIALES DE ORIGEN MINERAL: A partir de rocas y minerales se
obtienen los materiales de origen mineral. Los metales, la piedra o la arena son
materiales de origen mineral.
FIGURA Nº 2.- MATERIALES ORIGEN MINERAL

MATERIALES DE ORIGEN VEGETAL: A partir de las plantas obtenemos los
materiales de origen vegetal. El material de origen vegetal más importante es la
madera, pero también existen otros que empleamos de forma habitual, como las
fibras vegetales (algodón, lino, mimbre) o el corcho.
FIGURA Nº 2.- MATERIALES ORIGEN VEGETAL

MATERIALES DE ORIGEN ANIMAL: Otros son materiales de origen animal.
Por ejemplo, el cuero o la lana que usamos en muchas prendas de vestir, en
bolsos, zapatos, etc.
FIGURA Nº 2.- MATERIALES ORIGEN ANIMAL

 MATERIALES SINTETICOS O ARTIFICIALES : Son aquellos creados por
las personas a partir de materiales naturales; por ejemplo, el hormigón, el
aluminio, el vidrio, el papel, los plástico, cartón, goma, porcelana.
Los objetos que nos rodean están fabricados con una gran variedad de
materiales que podemos clasificar de diferentes formas; por ejemplo, por su
origen. Sin embargo, el criterio más adecuado para clasificar materiales es por
sus propiedades.

CLASIFICACION DE LOS MATERIALES COMO INSUMOS EN LOS
PROCESOS Y PRODUCTOS TÉCNICOS
El término insumo se utiliza para hacer referencia a todos aquellos implementos que
sirven para un determinado fin y que se pueden denominar como materias primas,
específicamente útiles para diferentes actividades y procesos. El recurso a ciertos insumos
siempre tiene que ver con actividades productivas que tienen por fin la realización de otro
bien más complejo y que implica un mayor proceso de elaboración. Cuando el insumo es
utilizado en combinación con otros insumos más o menos complejos para la elaboración
de otro tipo de productos, dejan de considerarse como tales ya que han perdido sus
características esenciales.

Los materiales se clasifican generalmente en cinco (05) grupos: metales,
cerámicos, polímeros, semiconductores y materiales compuestos. Los
materiales de cada uno de estos grupos poseen estructuras y propiedades
distintas.
METALES. Tienen como característica una buena conductividad eléctrica
y térmica, alta resistencia, rigidez, ductilidad. Son particularmente útiles
en aplicaciones estructurales o de carga. Las aleaciones (combinaciones de
metales) conceden alguna propiedad particularmente deseable en mayor
proporción o permiten una mejor combinación de propiedades.
Se denomina metal a los elementos químicos caracterizados por ser
buenos conductores del calor y la electricidad. Poseen alta densidad y son
sólidos en temperaturas normales (excepto el mercurio); sus sales forman
iones electropositivos (cationes) en disolución.
El concepto de metal se refiere tanto a elementos puros, así como
aleaciones con características metálicas, como el acero y el bronce. De los
elementos que figuran en la tabla periódica, alrededor de 80 pueden ser
clasificados como metales. Todos ellos tienen en común que sus electrones
más extremos en un átomo son cedidos fácilmente. Esta característica es
la causa de su conductividad, tanto eléctrica como térmica, de su brillo y

de su maleabilidad. El uso de metales puros es limitado, pues son blandos
o tienden a corroerse. Sin embargo, toleran una considerable cantidad de
elementos en estado sólido o líquido. Así, la mayor parte de los elementos
metálicos comúnmente usados son mezclas de dos o más metales
elementales. Es posible realizar de varias maneras, pero casi siempre se
obtienen por la unión de metales por arriba de su punto de fusión. Esa
mezcla sólida de metales o metaloides se denomina aleación. Cada clase
contiene series de materiales caracterizados por una aplicación común, a
su vez, cada serie se divide en grupos de materiales con características
afines y específicas. Y el grupo está compuesto por individuos que indican
un tipo definido del material considerado. Así, la identificación de un
producto determinado depende de la indicación: Clase – Serie – Grupo –
Individuo.
Entre las principales propiedades de los metales figuran las siguientes:
Aleabilidad: Es la capacidad de un metal para transformarse en lámina,
sin rotura, por la acción de presiones.
Ductilidad: Es la propiedad que tiene un metal de dejarse estirar en hilos.
Tenacidad: Es la resistencia a la rotura por tensión que presenta los
metales.
Fragilidad: Es la facultad de un metal de romperse por la acción del
choque o por cambios bruscos de temperatura. Muchas veces se confunde
la fragilidad con debilidad, siendo propiedades independientes. Un
material es frágil cuando su deformación es casi nula antes de romperse.

Forjabilidad: Es la propiedad mediante la cual puede modificarse a la
forma de un metal a través de la temperatura.
Soldabilidad: Es la propiedad que tienen algunos metales, por medio de la
cual dos piezas de los mismos se pueden unir formando un solo cuerpo.
Temple: Es la propiedad para la cual adquiere el acero una dureza
extraordinaria al calentarlo de 600 °C y enfriándolo bruscamente en agua.
Oxidación: Los metales se oxidan por acción del oxígeno del aire. Hay
metales impermeables en los cuales la pequeña capa de óxido o carbonato
que se le forma en la superficie, protege al resto de metal, como es el caso
del cobre, aluminio, plomo, estaño y cinc, entre otros. Hay otros metales,
como el hierro, que son permeables y la oxidación penetra el metal hasta
destruirlo.
Materiales Metálicos: se obtienen de los minerales que forman parte de las rocas. Son
metales el hierro, el acero, el cobre, el plomo, el estaño y el aluminio, entre otros muchos.
Los metales son elementos químicos caracterizado por las siguientes
propiedades:
· Poseen una estructura interna común.
· Son sólidos a temperaturas normales, excepto el mercurio y el galio
· Tienen una alta densidad
· Tienen elevada conductividad térmica y eléctrica.
· Tienen considerable resistencia mecánica.
· Suelen ser maleables.
· Se pueden fundir, conformar y reciclar.
Se pueden encontrar dos tipos de metales dependiendo de su contenido en
hierro:
Ferrosos No Ferrosos
Características específicas Características específicas

Métodos de obtención: proceso
siderúrgico
Métodos de obtención: distintos
procesos
Aplicaciones Aplicaciones
Impacto ambiental impacto ambiental
Usos en la industria
Metales que están destinados a un uso especial, son el antimonio, el
cadmio o el litio.
Los pigmentos amarillos y anaranjados del cadmio son muy buscados por
su gran estabilidad, como protección contra la corrosión, para las
soldaduras y las aleaciones correspondientes y en la fabricación de
baterías de níquel y cadmio, consideradas excelentes por la seguridad de
su funcionamiento. También se le utiliza como estabilizador en los
materiales plásticos (PVCsad) y como aleación para mejorar las
características mecánicas del alambre de cobre. Su producción se lleva a
cabo en el momento de la refinación de zinc, con el que está ligado, se
trata de un contaminante peligroso.
El litio, metal ligero, se emplea principalmente en la cerámica y en los
cristales, como catalizador de polimerización y como lubricante, así como
para la obtención del aluminio mediante electrólisis. También se emplea
para soldar, en las pilas y en las baterías para relojes, en medicina
(tratamiento para los maníaco-depresivos) y en química.

El níquel, a causa de su elevada resistencia a la corrosión, sirve para
niquelar los objetos metálicos, con el fin de protegerlos de la oxidación2 y
de darles un brillo inalterable en la intemperie.
El denominado "hierro blanco" es, en realidad, una lámina de acero dulce
que recibe un baño de cloruro de zinc fundido, y a la que se da después un
revestimiento especial de estaño.

CERÁMICOS. Tienen baja conductividad eléctrica y térmica y son usados
a menudo como aislantes. Son fuertes y duros, aunque frágiles y
quebradizos. Nuevas técnicas de procesos consiguen que los cerámicos
sean lo suficientemente resistentes a la fractura para que puedan ser
utilizados en aplicaciones de carga. Dentro de este grupo de materiales se
encuentran: el ladrillo, el vidrio, la porcelana, los refractarios y los
abrasivos.
Es un tipo de material inorgánico, no metálico, buen aislante y que
además tiene la propiedad de tener una temperatura de fusión y
resistencia muy elevada. Asimismo, su módulo de Young (pendiente hasta
el límite elástico que se forma en un ensayo de tracción) también elevado,
además presentan un modo de rotura frágil.
Todas estas propiedades, hacen que los materiales cerámicos sean
imposibles de fundir y de mecanizar por medios tradicionales (fresado,
torneado, brochado, etc). Por esta razón, en las cerámicas realizamos un
tratamiento de sinterización. Este proceso, por la naturaleza en la cual se
crea, produce poros que pueden ser visibles a simple vista. Un ensayo a
tracción, por los poros y un módulo de Young y una fragilidad elevados y
al tener un enlace interatómico (iónico y/o covalente),1 es imposible de
realizar. Existen materiales cerámicos cuya tensión mecánica en un
ensayo de compresión puede llegar a ser superior a la tensión soportada
por el acero. La razón, viene dada por la compresión de los poros/agujeros
que se han creado en el material. Al comprimir estos poros, la fuerza por
unidad de sección es mayor que antes del colapso de los poros.
[ cita requerida ]

Materiales Cerámicos: se obtienen moldeando la arcilla y sometiéndola después a un
proceso de cocción a altas temperaturas. Son ejemplos la cerámica y la porcelana.
USOS
Las cerámicas tradicionales son materiales dedicados en general a la
construcción (arcillas, cemento, gres...) y a usos aplicados en el hogar
y la industria (loza, porcelana...). En la actualidad se incluye dentro de
los materiales cerámicos a los óxidos, carburos, nitruros, boruros, y
compuestos de ellos. Mientras que las cerámicas tradicionales tienen
más de 3 000 años de antigüedad, la existencia de los compuestos
cerámicos es mucho más reciente, sin que en muchos casos supere
los 30 años. Las compuestos cerámicos se han desarrollado,
modificando mediante nuevas técnicas de producción, alguno de los
diferentes niveles de la estructura del material, desde el nivel atómico
y la microestructura hasta la forma definitiva del componente.
Leer más: http://www.monografias.com/trabajos81/introduccion-materiales-ceramicos/
introduccion-materiales-ceramicos.shtml#ixzz33xbGiIUp

Uno de los usos que más auge está experimentando actualmente es el
empleo de materiales cerámicos como componentes estructurales. Las
cerámicas estructurales son aquellas en las que la mejora de las
propiedades se ha centrado en los aspectos mecánicos. Estos usos
requieren materiales con alta resistencia en diversas condiciones
ambientales, capaces de soportar elevadas temperaturas y resistentes
a la corrosión y oxidación [6].
Leer más: http://www.monografias.com/trabajos81/introduccion-materiales-ceramicos/
introduccion-materiales-ceramicos.shtml#ixzz33xbmibe2
· Fabricación de productos de alfarería, debido a su dureza y resistencia
al calor.
· Losetas térmicas (trasbordadores espaciales), por su baja
conductividad térmica.
· Fabricación de materiales de construcción (ladrillos, cemento, azulejos,
baldosas, etc.), por su dureza y baja conductividad térmica y eléctrica.
· Aislantes en aparatos electrónicos.
· Materiales refractarios, por su punto de fusión tan elevado.
· Sirven para pulir o afilar otros materiales de menor dureza debido a su
gran dureza. Ejemplos: alúmina fundida y carburo de silicio.
· Vidrio.

Polímeros. Son grandes estructuras moleculares creadas a partir de
moléculas orgánicas. Tienen baja conductividad eléctrica y térmica,
reducida resistencia y debe evitarse su uso a temperaturas elevadas. Los
polímeros termoplásticos, en los que las cadenas moleculares no están
conectadas de manera rígida, tienen buena ductibilidad y conformabilidad;
en cambio, los polímeros termoestables son más resistentes, a pesar de
que sus cadenas moleculares fuertemente enlazadas los hacen más
frágiles. Tienen múltiples aplicaciones, entre ellas en dispositivos
electrónicos.
Materiales Plásticos: se obtienen a partir del petróleo, el gas natural, las materias vegetales
(como la celulosa) y las proteínas animales. El celofán, el PVC y el caucho son plásticos.
EL USO DE POLIMEROS EN LA INDUSTRIA INTERNACIONAL
Las industrias de la petroquímica y del plástico son sectores muy activos

que crecen más rápido que el producto interno bruto en casi todos los
países, especialmente en Latinoamérica.
Los materiales polímeros y sus derivados como el polipropileno, poli
estírenos y polietilenos, todos los cuales son producidos por la industria
petroquímica, tienen una creciente aplicación en todos los ámbitos de la
vida moderna. Desde la más temprana niñez hasta la vejez, los seres
humanos usamos cada día variados artículos fabricados de diversos
materiales plásticos, ya sea para almacenar alimentos y bebidas, para
transportar productos, para aplicaciones médicas como jeringas y otras,
para fabricar prótesis ortopédicas y como piezas y partes de artículos
electrónicos, automóviles y otros bienes propios del mundo moderno.
Semiconductores. Su conductividad eléctrica puede controlarse para su
uso en dispositivos electrónicos. Son muy frágiles.
Materiales compuestos. Como su nombre lo indica, están formados a
partir de dos o más materiales de distinto grupos, produciendo
propiedades que no se encuentran en ninguno de los materiales de forma
individual.
Los materiales compuestos son materiales de ingeniería, combinaciones de
materiales diversos como resinas epoxi, poliester, acrilicas, poliuretanicas
con materiales de refuerzo tales como fibras de carbono, fibras de vidrio,
fibras aramidicas, etcétera.

Sus propiedades son superiores a la simple suma de las propiedades de
sus componentes, por lo que dan por resultante materiales de
características excepcionales muy utilizados en la industria espacial,
aeronáutica, química, náutica, entre otras.
Esta clasificación es muy importante por que ayuda a generalizar y facilita la comprensión
de ellos ya que se clasifican ya sea por sus propiedades o estructura.
¿Qué se entiende por material cerámico?
Se entiende por material cerámico el producto de diversas materias
primas, especialmente arcillas, que se fabrican en forma de polvo o pasta
(para poder darles forma de una manera sencilla) y que al someterlo a
cocción sufre procesos físico-químicos por los que adquiere consistencia
pétrea. Dicho de otro modo más sencillo, son materiales sólidos
inorgánicos no metálicos producidos mediante tratamiento térmico. Todos
ellos se obtienen al hornear materiales naturales, como la arcilla o el
caolín, junto con una serie de aditivos, como colorantes, desengrasantes,
etc., todo ello mezclado y cocido en un horno sucesivas veces. - See more
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son solidos inorgánicos no metálicos producidos mediante
tratamiento térmico.
Comparados con los metales y plásticos son duros, no
combustibles y no oxidables

Pueden utilizarse en ambientes con temperatura alta,
corrosivos y tribológicos.
En dichos ambientes muchas cerámicas exhiben buenas
propiedades electromagnéticas,
ópticas y mecánicas
Una característica fundamental del termino material incluye
que puedan fabricarse en
formas con dimensiones determinadas
Propiedades generales de los materiales cerámicos
· Comparados con los metales y plásticos son duros, no combustibles y no oxidables.
· Su gran dureza los hace un material ampliamente utilizado como abrasivo y como
puntas cortantes de herramientas.
· Gran resistencia a altas temperaturas, con gran poder de aislamiento térmico y,
también, eléctrico.
· Gran resistencia a la corrosión y a los efectos de la erosión que causan los agentes
atmosféricos.
· Alta resistencia a casi todos los agentes químicos.
· Una característica fundamental es que pueden fabricarse en formas con dimensiones
determinadas
· Los materiales cerámicos son generalmente frágiles o vidriosos. Casi siempre se
fracturan ante esfuerzos de tensión y presentan poca elasticidad.
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Son productos inorgánicos, esencialmente no metálicos, policristalinos y frágiles.
Son materiales ampliamente usados en la industria: (ladrillo, alfarería, losetas y
porcelana), incluye el concreto, pues sus componentes son cerámicas. También
materiales como Carburo de Tungsteno y Nitruro de Boro.
Su importancia se basa en la abundancia en la naturaleza y sus propiedades
físicas y mecánicas, diferentes a las de los metales.

EJEMPLOS:
Alúmina: Desde abrasivos hasta huesos artificiales.
Kaolinita: (Silicato hidratado de aluminio) principal componente en los
productos de barro.
IMPORTANCIA COMERCIAL:
Son de alta dureza (útiles para ingeniería), como Aislamiento Térmico y
Eléctrico, con buena estabilidad química a altas temperaturas de fusión.
Prácticamente no son dúctiles, son frágiles.
PRODUCTOS COMERCIALES
Productos de barro: Para la construcción (ladrillos, losetas, etc).
Productos refractarios: Paredes de hornos, crisoles y moldes.
Productos de loza: Porcelana, vajillas cerámicas.
Productos de vidrio: Ventanas, envases, etc.
Fibra de vidrio: Para lana de aislamiento.
Abrasivas: Oxido de aluminio y carburo de cilicio.
Materiales para herramientas de corte: Carburo de Tungsteno.
DIFERENCIAS DE LO S MATERIALES
Esta clasificación de materiales es un tanto arbitraria pero se
basa principalmente en el tipo de enlace predominante en el
compuesto en cuestión como se verá más en el apartado
próximo.

Así, los materiales cerámicos
, los materiales poliméricos
y en los materiales metálicos
.
DIFERENCIAS DE LOS MATERIALES

MATERIAL OBTENCIÓN PROPIEDADES APLICACIONES EJEMPLOS
Metálicos
A partir de
determinados
minerales que forman
parte de las rocas.
Buen conductor del
calor y la electricidad.
Dúctil y maleable.
Clips. Cuchillas.
Cubiertos. Estructuras.
Acero. Cobre.
Estaño. Aluminio.
Polímeros
Plástico
Mediante procesos
químicos, a partir del
petróleo, el gas
natural, las materias
vegetales (como la
celulosa) y las
proteínas animales.
Ligero. Mal conductor
del calor y la
electricidad.
Bolígrafos. Carcasas de
electrodomésticos.
Envases.
PVC. PET.
Porexpán (corcho
blanco).
Metacrilato.
Cerámica y
vidrio
Cerámica: a partir de
arcillas y arenas por
moldeado y cocción.
Vidrio: se obtiene
mezclando y tratando
arena, caliza y sosa.
Duro. Frágil.
Transparente (solo
vidrio).
Vajillas. Ladrillos, tejas.
Ventanas, puertas.
Cristales.
Loza. Porcelana.
Vidrio.
Pétreos
Se obtienen de las
rocas, en canteras.´
Pesados y resistentes.
Difíciles de trabajar.
Buenos aislantes del
calor y la electricidad.
Encimeras. Fachadas y
suelo de edificios. Mármol. Granito.
Textiles
Se hilan y tejen fibras
de origen vegetal,
animal o sintético.
Flexibles y resistentes.
Fáciles de trabajar. Ropa. Toldos. Algodón. Lana.
Nailon.
Madera A partir de árboles.
No conduce el calor ni
la electricidad. Fácil de
trabajar.
Muebles. Estructuras.
Embarcaciones.
Pino. Roble.
Haya.
MATERIAL
TIPO DE ENLACE
PREDOMINANTE
PROPIEDADES APLICACIONES EJEMPLOS

Metálicos El enlace es
Metálico.
Polímeros
Plástico
Tienen enlaces
covalentes dentro de
las macromoléculas o
polímeros.
Cerámica y
vidrio
Son principalmente
Iónicos.
Los vidrios son
materiales iono-covalentes
pero amorfos, es decir,
no presentar orden de
sus constituyentes
(átomos e iones) a
larga distancia.
Compuestos

TEMA IV
ENSAYOS DE LOS
MATERIALES

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