Materiales metálicos. Tecnologías. Libro del profesor

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1 Jesús Moreno Márquez M.ª Victoria Salazar Nicolás Araceli Isabel Sánchez Sánchez Francisco Javier Sepúlveda Irala Libro del profesor Materiales metálicos Tecnologías

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3 Materiales metálicos P R O G R A M A C I Ó N D E L A U N I D A D Objetivos 1 Conocer la clasificación de los metales, así como los métodos de obtención, propiedades y aplicaciones más importantes. 2 Analizar las propiedades que deben reunir los materiales metálicos y seleccionar los más idóneos para construir un producto. 3 Conocer las técnicas básicas de conformación de los metales. 4 Indicar las técnicas de manipulación llevadas a cabo con las herramientas, los útiles y la maquinaria necesarios para trabajar con materiales metálicos. 5 Analizar los distintos tipos de uniones posibles entre los metales. 6 Conocer y aplicar las normas de uso, seguridad e higiene en el manejo y mantenimiento de herramientas, útiles y materiales metálicos en el aula taller de tecnología. 7 Valorar el impacto medioambiental producido por la explotación, transformación y desecho de materiales metálicos. 8 Determinar los beneficios del reciclado de metales y adquirir hábitos de consumo que promuevan el ahorro de materias primas. Contenidos Conceptos Los metales. Propiedades generales. Obtención y clasificación de los metales. Metales ferrosos: hierro, acero y fundición. Obtención, propiedades características y aplicaciones más usuales. Metales no ferrosos y aleaciones correspondientes. Obtención, propiedades características y aplicaciones más usuales. Técnicas de conformación de los materiales metálicos. Técnicas de manipulación de los materiales metálicos. Uniones en los metales: fijas y desmontables. Procedimientos Identificación de los metales en las aplicaciones técnicas más usuales. Análisis y evaluación de las propiedades que deben reunir los materiales, y selección de los más idóneos para construir un producto. Análisis de las técnicas básicas e industriales empleadas en la construcción y fabricación de objetos. Empleo de técnicas de mecanizado, unión y acabado de los metales en la elaboración de objetos tecnológicos sencillos aplicando las normas de uso, seguridad e higiene. Actitudes Sensibilidad ante el impacto medioambiental producido por la explotación, transformación y desecho de materiales metálicos, así como por la utilización abusiva e inadecuada de los recursos naturales. Materiales metálicos 3

4 Predisposición a adoptar hábitos de consumo que faciliten el ahorro de materias primas. Interés por conocer los beneficios del reciclado y disposición a seleccionar y aprovechar los materiales desechados. Disposición e iniciativa personal para participar en tareas de equipo. Respeto por las normas de seguridad en el uso de herramientas, máquinas y materiales. Actitud positiva y creativa ante los problemas prácticos de trabajo con metales. Criterios de evaluación 1 Conocer y describir las propiedades básicas de los metales como materiales técnicos muy empleados. 2 Distinguir los metales ferrosos, su composición y sus propiedades, así como el proceso de obtención del acero. 3 Identificar los distintos metales no ferrosos, sus propiedades y la composición de las aleaciones más importantes. 4 Identificar las aplicaciones técnicas más usuales de los metales. 5 Conocer y diferenciar las técnicas de conformación de los materiales metálicos. 6 Conocer y poner en práctica de forma correcta las técnicas básicas de manipulación, unión y acabado de los materiales metálicos, cumpliendo las medidas de seguridad adecuadas. Contenidos transversales Educación ambiental y del consumidor Uno de los objetivos de esta unidad es introducir a los alumnos en el conocimiento de los metales como materiales de uso técnico en todas sus vertientes: obtención, propiedades características, técnicas de conformación-manipulación y aplicaciones. El otro objetivo es que adquieran destrezas técnicas y las ejerciten en conjunción con las obtenidas en otras áreas, para así poder analizar, intervenir, diseñar y elaborar objetos y sistemas tecnológicos. Por último, y en virtud de los conocimientos adquiridos, se les pedirá que valoren las repercusiones sociales y medioambientales de los materiales de uso cotidiano estudiados. 4

5 C O M P E T E N C I A S B Á S I C A S COMPETENCIAS 1. En el conocimiento y la interacción con el mundo físico 1.1. Conocer y comprender objetos, procesos, sistemas y entornos tecnológicos Conocer y utilizar el proceso de resolución técnica de problemas y su aplicación para identificar y dar respuesta a distintas necesidades Favorecer la creación de un entorno saludable mediante el análisis crítico de la repercusión medioambiental de la actividad tecnológica y el fomento del consumo responsable. 3. Tratamiento de la información y competencia digital 3.2. Utilizar las tecnologías de la información y comunicación con seguridad y confianza para obtener y reportar datos y para simular situaciones y procesos tecnológicos Localizar, procesar, elaborar, almacenar y presentar información con el uso de la tecnología. 4. En comunicación lingüística 4.1. Adquirir el vocabulario específico para comprender e interpretar mensajes relativos a la tecnología y a los procesos tecnológicos Utilizar la terminología adecuada para redactar informes y documentos técnicos. 5. Social y ciudadana 5.1. Preparar a futuros ciudadanos para su participación activa en la toma fundamentada de decisiones. 6. Para aprender a aprender 6.1. Desarrollar estrategias de resolución de problemas tecnológicos mediante la obtención, el análisis y la selección de información útil para abordar un proyecto. 7. Autonomía e iniciativa personal 7.1. Fomentar el acercamiento autónomo y creativo a los problemas tecnológicos, valorando las distintas alternativas y previendo sus consecuencias. CRITERIOS DE EVALUACIÓN , 4-6 1, 4-6 1, , 2, 4-6 ACTIVIDADES 1, 3-5, 7-10, 12, 13, 16, 18, 20, 21, 24, 25 AI (pág. 23), PD (pág 6, pág. 8) AF 1-3, 5-9, 11, 12, 17, 20, , 6, 11, 14, 15, 17, 19, 22, 23, AOT (pág. 22) AF 10, 12-16, 18, 19, 21 4 AOT (pág. 22) AF 4 AOT (pág. 22) AF 4, 13-16, 24 5, 9 AI (pág. 23) AF 4 1, 8, 13, 15-17, 20, 21, 24, 25 AF 2, 5, 8, 17, 18, 20, 22, 23 5, 9 AOT (pág. 22) 1, 3-6 2, 11, 22, 23 AI (pág. 23), AOT (pág. 22) AF 1, 4, 10, 18, 21 1, 4-6 AOT (pág. 22) 1-6 4, 11, 27, 28 AOT (pág. 22), PD (pág. 8) AF 4, 10 AF: Actividades finales AI: Aplicación informática AOT: Análisis de objetos tecnológicos PD: Piensa y deduce Materiales metálicos 5

6 BIBLIOGRAFÍA BEREGOVSKI, V. Metalurgia del cobre y el níquel. Moscú: Mir, CHAUSSIN, C. y HILLI, G. Metalurgia. Bilbao: Urmo, MOORE, H. D. y KIBBEY, D. R. Materiales y procesos de fabricación. México: Limusa, RUIZ PRIETO, J. M. y VITORES VILLENA, A. Metales y aleaciones no férreas. Madrid: Fundación Gómez Pardo, SISTIAGA, J. M. Aleaciones de aluminio y magnesio. Madrid: Montecorvo, PÁGINAS WEB Interesante artículo sobre el hierro y la fundición. Al final de la página hay una serie de enlaces a otros artículos con información sobre el acero y la metalurgia y con información adicional sobre el hierro. 2%C2%BA-eso/tema-4-metales/ Blog sobre tecnología que incluye, entre otros temas interesantes, varios artículos sobre metales y técnicas de conformación de los mismos. Página web con vídeos sobre metales obtención del acero y fabricación de objetos, acompañados de una serie de preguntas referentes a cada uno de ellos que el alumno podrá contestar tras su visualización. Sitio web que trata los metales: el acero, fabricación de objetos, la Edad de los Metales, procedencia, propiedades, aplicaciones y actividades. 6

7 E S Q U E M A D E L A U N I D A D 1. Los metales páginas 5/ Propiedades de los metales página Obtención de los metales página 6 PROYECTOS RA 1 (R) 1.3. Tipos de metales página Deformación páginas 12/ Metalurgia de polvos página Moldeo página 14 Operadores eléctricos y circuitos Diseño y construcción de un motor eléctrico Atracción de feria AC 1 2. Materiales ferrosos páginas 7/9 AC 2 3. Materiales no ferrosos páginas 10/11 RA 3 (R) AC 2 4. Técnicas de conformación páginas 12/14 RA 4 (R) AC 3 5. Técnicas de manipulación páginas 15/17 RA 5 (R) AC 4 6. Uniones páginas 18/19 AC 5 7. Acabados página 20 AC 5 IDEAS CLARAS página 21 RA 9 (R) ANÁLISIS DE OBJETOS TECNOLÓGICOS Torreta de electricidad y oleoducto página 22 RA 6 (R), 7 (A) APLICACIÓN INFORMÁTICA Búsqueda de información y elaboración de tablas página 23 PROCEDIMIENTOS Trabajar con metales páginas 24/25 RA 8 (A) AC 6 ACTIVIDADES páginas 26/27 AC El hierro y la fundición página Acero páginas 8/9 RA 2 (R) 6.1. Uniones fijas página Uniones desmontables página 18 RA Refuerzo (R) y ampliación (A) AC Adaptación curricular Materiales metálicos 7

8 S U G E R E N C I A S D I D Á C T I C A S 1. Los metales (páginas 5/6) Teniendo en cuenta la multitud de aplicaciones de los metales, el objetivo de este epígrafe es que el alumno reflexione sobre la importancia de los mismos como materiales de uso técnico. Para ello se enumeran varios ejemplos de usos de los metales en actividades económicas muy diversas Propiedades de los metales (página 5) Merece la pena destacar la importancia de las propiedades características de cada uno de los metales, ya que estas determinan su comportamiento ante determinados estímulos o agentes y, por tanto, su aplicación posterior en la fabricación de objetos. Para conocer las propiedades de un material debemos observarlo y experimentar con él; aunque en ocasiones hay que recurrir a máquinas especiales para comprobar algunas de estas propiedades (por ejemplo, la resistencia o dureza), otras veces pueden ser los alumnos quienes lo hagan. Por ejemplo, puede comprobarse la elasticidad o plasticidad de los materiales observando la deformación permanente o transitoria; asimismo, es posible determinar la dureza relativa de los materiales mediante el rayado; para experimentar la tenacidad de los metales, estos pueden ser golpeados, etcétera; aunque el procedimiento de comprobar a través del tacto si un material es buen o mal conductor del calor no es muy preciso, sirve para los fines experimentales de este nivel; la conductividad eléctrica puede comprobarse mediante el montaje de un sencillo circuito eléctrico con diferentes objetos fabricados con materiales metálicos (cuchara metálica, anillo, pulsera ) intercalados; aunque la mayoría de los metales se oxidan, algunos, como el aluminio, no suelen hacerlo en condiciones atmosféricas normales. Las propiedades ecológicas de los materiales tienen relación con el medio ambiente. Los alumnos pueden contribuir a su conservación con prácticas como las siguientes: Participando activamente en el reciclaje de papel, cartón, madera, metal, etc., en el aula taller, y reutilizando estos materiales en actividades futuras, o desechándolos definitivamente sirviéndose de los contenedores de reciclaje exteriores. Usando materiales reciclados. Además de su valor ecológico intrínseco, el reciclaje es de gran importancia económica, ya que simplifica las actividades que abarcan desde la extracción de las materias primas hasta su transformación en distintos materiales. Depositando las pilas en contenedores especiales para evitar dañar el medio ambiente, ya que contienen sustancias químicas, como el mercurio, altamente contaminantes Obtención de los metales (página 6) Se pueden mencionar algunos procesos físicos: Tamizado. Consiste en la separación de las partículas sólidas según su tamaño mediante tamices o cribas. Filtración. Es la separación de partículas sólidas en suspensión en un líquido a través de un filtro. Flotación. Se trata de la separación de una mezcla de partículas sólidas en un líquido: las menos densas flotan, mientras que las de mayor densidad se depositan en el fondo del recipiente. Sería conveniente que quedara claro cuál es la diferencia entre la industria metalúrgica y la siderúrgica. El profesor puede poner como ejemplos distintos minerales metálicos y preguntar en qué industria serían tratados Tipos de metales (página 6) Los metales se clasifican en ferrosos y no ferrosos. Es muy importante que los alumnos aprendan a distinguir los que pertenecen a uno u otro grupo en función de su composición, ya que toda la unidad se estructura en torno a estos dos grandes grupos de materiales. ACTIVIDADES DE REFUERZO 1 Indica si las siguientes afirmaciones son verdaderas. En caso contrario, señala por qué: a) La maleabilidad y la ductilidad son propiedades características de los metales. Verdadero. b) Los metales no son buenos conductores del calor ni de la electricidad. Falso. Los metales son buenos conductores del calor y de la electricidad. c) Los metales son materiales reciclables. Verdadero. 2 Investiga y nombra algunos objetos que necesariamente requieran que el material con que están construidos sea conductor eléctrico. Cables conductores, pararrayos y componentes eléctricos y electrónicos de maquinaria, de equipos de telecomunicación (radio, televisión ), de ordenadores, etcétera. 3 Cuál es la diferencia entre los metales ferrosos y los no ferrosos? Cita tres ejemplos de cada grupo. Los metales ferrosos son aquellos cuyo componente principal es el hierro. Entre ellos se encuentran el hierro puro, el acero y la fundición. Los metales no ferrosos son materiales metálicos con muy poca o ninguna cantidad de hierro. Son ejemplos el cobre, el bronce, el latón, el cinc y el aluminio. ACTIVIDADES DE AMPLIACIÓN 1 Indica algunas de las utilidades de los metales en el sector agrícola. Entre las utilidades de los metales en el sector agrícola, cabe destacar: La fabricación de herramientas: rastrillo, azada, hoz, guadaña, arado, gradas, rodillos (estas tres últimas se enganchan al tractor). La fabricación de maquinaria agrícola: tractor, sembradora, perforadora, plantadora, pulverizador, trilladora, cosechadora. Su utilización en los sistemas de regadío: acequias, tuberías, aspersores 2. Materiales ferrosos (páginas 7/9) En este epígrafe se estudian, en primer lugar, los metales ferrosos, y se mencionan las ventajas que presentan estos materiales y los minerales de los cuales se obtiene el hierro. Asimismo, se recuerda al alumno la definición de aleación y, a continuación, se clasifican y se analizan las aleaciones del hierro según el porcentaje de carbono: hierro, acero y fundición. 8

9 2.1. El hierro y la fundición (página 7) En este apartado se estudian las propiedades características y las aplicaciones del hierro y la fundición. Aun siendo muchas sus cualidades, este metal presenta algunos inconvenientes que lo hacen poco apto para ciertos usos industriales; por ejemplo, su facilidad de corrosión, el elevado punto de fusión, la baja conductividad térmica y eléctrica y la dificultad de mecanizado Acero (páginas 8/9) En este subepígrafe se estudian las propiedades características del acero. La proporción de carbono en el mismo determina sus propiedades mecánicas. Así, conforme aumenta el porcentaje de carbono, se ven favorecidas algunas de ellas, como la resistencia a la tracción y la dureza, aunque a costa de la fragilidad y la ductilidad. En cuanto a la técnica de obtención del acero, el proceso siderúrgico que se describe está basado en el denominado convertidor LD, que es el más utilizado en la actualidad. Como ampliación de contenidos, se puede mencionar la técnica basada en el convertidor Bessemer-Thomas, que consiste en llenar el convertidor con el arrabio líquido y atravesar el baño con una corriente de aire para oxidar las impurezas y mantener el metal en estado líquido. A continuación se lleva a cabo una reducción del acero, mientras se ajusta su composición con ferromanganeso y ciertos elementos químicos como magnesio, carbono y silicio. El carbón que se añade al mineral y a la caliza en el alto horno es el llamado coque o cok siderúrgico, que se produce en las baterías de cok. A partir de él se obtienen diversos subproductos (gas o polvo de combustión), que garantizan la buena marcha del alto horno. Las baterías de cok supusieron un importante avance tecnológico. El horno eléctrico de arco es una de las últimas tecnologías de la industria siderúrgica. En España se producen con este sistema nueve millones de toneladas de acero al año mediante el reciclaje masivo de chatarra, lo que representa el 65 % de la producción total. El primero de estos hornos se instaló en 1904 en Araya (Álava). La emisión a la atmósfera de gases y partículas contaminantes de los altos hornos es un motivo de preocupación medioambiental. Aunque el progreso tecnológico aún no ha logrado reducir a cero las emisiones contaminantes, sí ha conseguido mejorar la eficacia en la combustión y, por consiguiente, el aprovechamiento energético y en la depuración de gases contaminantes. ACTIVIDADES DE REFUERZO 1 Qué aleación del acero puede resultar útil para fabricar rodamientos? La aleación con manganeso, ya que aporta dureza y resistencia al desgaste. ACTIVIDADES DE AMPLIACIÓN 1 Haz un trabajo de investigación sobre el reciclaje del acero. El acero, debido a sus propiedades magnéticas, es fácilmente separable y reutilizable. La chatarra empleada para la fabricación de nuevo acero proviene de estructuras metálicas de edificios, automóviles, electrodomésticos, barcos, etc. En el mundo se reciclan más de 450 millones de toneladas de acero al año. 3. Materiales no ferrosos (páginas 10/11) Sería interesante comentar en clase el concepto de densidad y que los alumnos compararan los datos de densidad de los diferentes metales. Si en el taller o laboratorio de ciencias hubiera diversos tipos de metales, podría hacerse la comprobación práctica de su densidad. ACTIVIDADES DE REFUERZO 1 Qué ventajas y desventajas crees que puede tener el empleo de aluminio en lugar de acero en la fabricación de llantas para ruedas de automóviles? Ventajas: es ligero, ya que presenta baja densidad. Desventajas: presenta menor dureza y tenacidad, e inferior resistencia a la tracción. 2 Se fabrican cinco cubos idénticos de 2 cm 3 de volumen, cada uno de ellos de un tipo de metal distinto: plomo, hierro, estaño, cinc y magnesio. Calcula la masa de cada cubo. Como la densidad (o peso específico) de una sustancia viene dada por la expresión: m/v Despejando la masa y sustituyendo los valores de densidad y volumen, se obtiene para cada material: m V m plomo 11,34 g/cm 3 2 cm 3 22,68 g m hierro 7,88 g/cm 3 2 cm 3 15,76 g m estaño 7,29 g/cm 3 2 cm 3 14,58 g m cinc 7,13 g/cm 3 2 cm 3 14,26 g m magnesio 1,74 g/cm 3 2 cm 3 3,48 g ACTIVIDADES DE AMPLIACIÓN 1 Busca en Internet las fechas de los principales inventos que tuvieron lugar en la Revolución Industrial e investiga el importante papel que desempeñaron los metales en dichos inventos. RESPUESTA LIBRE, en función de los objetos que mencionen los alumnos. Algunas fechas clave de la Revolución Industrial son: Invento Máquina de hilar, de James Hargreaves Máquina de vapor de James Watt Telar mecánico, de Edmund Cartwright Locomotora de vapor, de Richard Trevithick Fecha Piezas metálicas Bielas, manivelas y diversas piezas de pequeño tamaño Caldera, tuberías, cilindros, pistones, bielas, manivelas Tambores, bielas, manivelas, piezas de pequeño tamaño Caldera, tuberías, válvulas, cilindros, pistones, bielas, manivelas, ruedas, ejes 2 Cuáles son las propiedades que hacen tan atractivos a los metales nobles? Los metales nobles deben su atractivo a sus propiedades estéticas, determinadas principalmente por su brillo y color. Estos metales son tan inactivos químicamente que no sufren corrosión atmosférica. Su facilidad para ser moldeados permite obtener gran variedad de objetos artísticos y de joyería. Materiales metálicos 9

10 4. Técnicas de conformación (páginas 12/14) Los procesos de conformación difieren, fundamentalmente, en la maquinaria utilizada, el material que se va a conformar y las diferentes aplicaciones. Entre los diversos procesos de conformación se estudian los más importantes: Deformación: Laminación. Extrusión. Forja. Estampación. Embutición. Doblado. Trefilado. Metalurgia de polvos. Moldeo: En arena. En metal. En cera. Centrífugo Deformación (páginas 12/13) En el proceso de deformación se proporciona a la pieza una forma y unas dimensiones determinadas y se mejoran sus propiedades mecánicas. La deformación se puede llevar a cabo tanto en frío como en caliente. La deformación en frío tiene las siguientes ventajas con respecto a la deformación en caliente: Mejor acabado de la superficie. Mayor control de las dimensiones de las piezas. Mejora de las propiedades mecánicas. Sin embargo, en la deformación en frío es necesario un mayor aporte de energía para llevar a cabo el proceso. En los procesos de deformación se parte de las formas comerciales (láminas, planchas, barras, perfiles, tubos, alambres, hilos, etc.) para obtener productos semielaborados (que, unidos a otros, darán lugar al objeto final) o elaborados. Merece la pena destacar que, en muchos casos, estas técnicas de deformación sirven para obtener algunas de las formas comerciales. Por ejemplo, en el proceso de extrusión se fabrican barras, tubos y perfiles; con la técnica de trefilado se elaboran hilos, etcétera. 5. Técnicas de manipulación (páginas 15/17) En este epígrafe se abordan las diferentes herramientas y máquinas utilizadas en las técnicas de manipulación en el trabajo con los materiales metálicos. Algunas de ellas, como la troqueladora, la sierra circular y la amoladora, se suelen utilizar a nivel industrial. Sin embargo, otras pueden ser trabajadas por los alumnos en el aula taller. Con la utilización de las máquinas se consigue un considerable ahorro de tiempo y esfuerzo, a la vez que mejora la precisión de las tareas. De las diferentes técnicas de manipulación, se estudian las más importantes: marcado, corte, perforado, tallado/rebajado y desbastado/afinado. Para facilitar el estudio, estas técnicas se pueden clasificar, a su vez, en procedimientos sin arranque o con arranque de viruta. Durante la explicación puede ser oportuno preguntar a los alumnos qué medidas de seguridad e higiene creen que deben adoptar cuando utilizan las herramientas y máquinas. Esto puede dar paso a otra actividad, consistente en analizar cada una de las herramientas y máquinas atendiendo a los siguientes criterios: aplicación o utilidad, partes o piezas de que constan, materiales utilizados para su fabricación, explicación del manejo paso a paso, etcétera. A la hora de medir, trazar y marcar, los alumnos deberán tener en cuenta las siguientes observaciones: Aprovechar al máximo el material, utilizando cuando sea posible trozos de materiales metálicos reciclados, recortes, etc., y distribuir adecuadamente las piezas que se van a trazar en el material para que el sobrante sea el menor posible. Evitar dibujar los contornos de piezas contiguas demasiado próximos y dejar, en cambio, una pequeña separación entre ellos. Durante la operación de serrado no conviene apurar por la línea de corte trazada, ya que se ha de tener en cuenta la posterior operación de desbastado. Como ampliación de contenidos, se podría comentar a los alumnos que la brochadora es una herramienta que permite realizar orificios, agujeros o ranuras con distintas formas geométricas. Es conveniente indicarles que, cuando vayan a trabajar con diferentes materiales, deben usar los útiles y herramientas que permiten sujetarlos a la mesa de trabajo. De esta forma evitarán posibles accidentes. Entre estos útiles podemos destacar: el tornillo de banco, el gato o sargento, el tornillo de mano y la abrazadera, así como algunas herramientas de mano, como las tenazas y los alicates. 6. Uniones (páginas 18/19) Para facilitar la exposición, se puede recurrir a los objetos del aula elaborados con materiales metálicos. De este modo, los alumnos podrán observar las uniones y sus diversas aplicaciones. Como actividad adicional se podría proponer a los alumnos que diseñaran y construyeran un cuadro o panel con todas las normas y medidas de seguridad que deben adoptarse a la hora de trabajar en el aula taller Uniones fijas (página 18) En cuanto al adhesivo termofusible, se puede destacar que una vez aplicado, las piezas han de unirse rápidamente, pues, al ser el metal un gran conductor del calor, este tipo de adhesivo se secará de manera rápida. De no ser así, habrá perdido su eficacia. Por esta razón, en caso de unir una pieza metálica a otra de naturaleza diferente, será conveniente añadir el adhesivo termofusible en la segunda pieza, de menor capacidad conductora que el metal. Como actividad adicional se podría proponer a los alumnos que diseñaran y construyeran un cuadro o panel con todas las normas y medidas de seguridad que deben adoptarse a la hora de trabajar en el aula taller. Como ampliación de contenidos se pueden mencionar algunas de las características de la soldadura blanda. El soldador de lapicero consta de los siguientes elementos: Empuñadura: donde se sujeta el soldador para trabajar. Elemento calefactor (resistencia eléctrica): transmite calor al soldador para alcanzar la temperatura de fusión del estaño. Punta del soldador: normalmente de cobre, es la parte más caliente del soldador, que entra en contacto con el metal que se va a soldar y el material de aportación (aleación de estaño y plomo). 10

11 Cable de conexión: conecta el soldador a la red eléctrica, y la energía eléctrica llega a través de él al elemento calefactor. Para conseguir una buena soldadura, se han de tener en cuenta las siguientes indicaciones: Todos los elementos que se van a soldar deben estar completamente limpios, lo que se consigue limándolos previamente. Para soldar hay que situar la punta del soldador directamente sobre el punto de unión y simultáneamente aplicar material de aportación (hilo de estaño y plomo) sobre la soldadura. La punta del soldador debe aplicarse aprovechando la máxima superficie de contacto para transmitir la cantidad necesaria de calor. La soldadura debe ser lisa, brillante y no tener exceso de estaño. Cuando presenta un aspecto mate o rugoso, pequeñas burbujas o exceso de estaño, debe desconfiarse de ella, ya que en este caso se considera una soldadura «fría», por haberse enfriado más deprisa de lo normal. Las altas temperaturas que alcanzan los soldadores pueden dañar el aislante de los conductores o las partes de los componentes a unir. Para evitarlo hay que aplicar el calor el tiempo justo, o recurrir a un disipador de calor entre el punto de soldadura y el componente. El soplete oxiacetilénico es una pistola que se alimenta a través de dos tubos de entrada independientes. Por uno de ellos entra oxígeno, mientras que por el otro lo hace una sustancia inflamable denominada acetileno. Al mezclarse se produce una llama muy energética que sale por una boquilla. Este tipo de soldadura es un proceso relativamente peligroso que requiere cierta experiencia en el manejo del equipo y la utilización del material adecuado de seguridad: guantes, gafas, bata protectora, etcétera Uniones desmontables (página 19) Se explica la constitución de estas uniones, así como la forma de cada una de las piezas utilizadas. Para facilitar la exposición se puede recurrir a los objetos elaborados con materiales metálicos del aula. De este modo, los alumnos podrán observar las uniones y sus diversas aplicaciones. 7. Acabados (página 20) Antes de aplicar una capa de laca o pintura conviene tener en cuenta las siguientes precauciones: Leer las instrucciones de uso. Procurar no aproximar las sustancias a fuentes de calor a fin de evitar que se inflamen, con el consiguiente riesgo de incendio. Aplicar los productos en lugares bien ventilados. No inhalar ni ingerir ningún producto. Procurar no perforar los envases. Cerrar los envases cuando no se estén utilizando. Otro procedimiento de acabado muy utilizado consiste en la protección electrolítica de la pieza con un metal que mejora su aspecto y evita la corrosión. El cromo, por ejemplo, se emplea para proteger muebles metálicos; los baños de plata y oro, en artículos de joyería y objetos decorativos; el hierro galvanizado es hierro recubierto de una capa protectora de cinc. También existen recubrimientos de plástico para proteger la pieza de la humedad o cambiar su aspecto o su tacto. En este caso, el metal se calienta en un horno y se introduce en un baño de plástico fluidizado. ANÁLISIS DE OBJETOS TECNOLÓGICOS Torreta de electricidad y oleoducto (página 22) En este apartado se han seleccionado dos objetos para que el alumno lleve a cabo el análisis tecnológico. Para ello deberá responder las siguientes cuestiones: Análisis formal. Se trata de analizar todo lo referente a la forma del objeto y obtener, así, una información principalmente visual, que le servirá para comprender su funcionamiento y para comunicar a otras personas cómo es el objeto. En este apartado, el alumno utilizará los contenidos estudiados en dibujo técnico referentes a representación en perspectiva, despiece y acotamiento. También, si se considera oportuno, se le puede proponer que realice las vistas del objeto (alzado, planta y perfil). Análisis técnico. Se centra en los aspectos relacionados con la fabricación del objeto. Este punto está íntimamente relacionado con la unidad que estamos estudiando, pues se analizan los materiales con los que se constituyen cada una de las piezas del objeto, los procesos de fabricación (técnicas de conformación y técnicas de manipulación) y las uniones entre las piezas. Análisis funcional. Se persigue analizar la utilidad del objeto y la forma de usarlo. Si procede, se han de recordar conceptos relativos a mecanismos de transmisión y transformación de movimiento, las formas de energía que utiliza y transforma, los circuitos eléctricos Se ha de tener en cuenta que la durabilidad del objeto depende en gran medida del buen uso que se le dé y de su mantenimiento. Conviene hacer un repaso de los riesgos derivados del manejo de determinados materiales y máquinas y de las medidas para prevenir accidentes. Análisis socioeconómico. Estudia el objeto desde el punto de vista de su función social y sus repercusiones económicas y medioambientales. En este apartado se puede debatir en qué medida el objeto es útil, si se puede prescindir de él y qué otros objetos podrían hacer la misma función. Cuando se analice la repercusión medioambiental, se ha de tener en cuenta qué otros materiales alternativos se podrían haber utilizado. Desde el punto de vista socioeconómico, se puede estudiar en qué medida el precio del producto es adecuado teniendo en cuenta los materiales, la complejidad de las piezas y del montaje y la complejidad del funcionamiento, así como si se trata de un objeto construido artesanalmente o en serie o en cadena, su valor artístico, el marketing y la publicidad del producto y la distribución del mismo (mayoristas minoristas consumidor). Existen en el entorno numerosos objetos elaborados con diferentes materiales metálicos estudiados a lo largo de la unidad de los cuales se puede proponer el análisis tecnológico: una estantería metálica, las patas de una mesa, el marco de una ventana, un anillo, una lata de refresco APLICACIÓN INFORMÁTICA Búsqueda de información y elaboración de tablas (página 23) En este apartado se pretende que el alumno utilice los recursos informáticos de que dispone. Por un lado, deberá buscar información en Internet con la ayuda de buscadores, acotando conceptos y seleccionando la información que interesa. Por otro, deberá utilizar el procesador de textos para elaborar tablas con los contenidos que haya encontrado por diferentes vías. Materiales metálicos 11

12 PROCEDIMIENTOS Trabajo con metales (páginas 24/25) A la hora de poner en práctica estas técnicas, conviene tener en cuenta las siguientes recomendaciones: Antes de acudir al aula taller es importante recordar a los alumnos las herramientas y los útiles que se usan para trabajar el metal y para qué sirve cada uno de ellos. Podría ser interesante que ellos mismos expusieran en clase las normas de higiene y seguridad que deben cumplir y respetar. Se propone formar grupos de dos o tres alumnos como máximo. Se sugiere que el profesor haga una breve demostración práctica para explicarles cómo deben llevar a cabo las diferentes técnicas y solucionar posibles dudas a priori. A continuación, los alumnos pueden comenzar a practicar estas técnicas de manera ordenada, mientras el profesor supervisa y corrige el trabajo. Se pueden utilizar trozos de metal reciclados, seleccionando diferentes tipos: aluminio, acero, hierro forjado, cobre, latón, bronce, hojalata, aleación de plomo y estaño (en los hilos para soldadura blanda) para que los alumnos se vayan familiarizando con ellos y aprendan a identificarlos. También se les puede pedir que recuerden el mineral o minerales de que se obtienen, las propiedades características y algunas de sus aplicaciones. Este es un buen momento para insistir nuevamente en la necesidad de aprovechar al máximo los materiales y de reutilizarlos o reciclarlos. Tras las puntualizaciones anteriores, los alumnos estarán capacitados para practicar estas técnicas de manera ordenada, mientras el profesor supervisa y corrige el trabajo. Normas de seguridad En cada una de estas dos páginas se indican las normas de higiene y seguridad que deben tener siempre presentes los alumnos a la hora de trabajar sin peligro con herramientas y materiales. En particular, antes de aplicar adhesivos conviene tener en cuenta las siguientes precauciones: Leer las instrucciones de uso. No inhalar ni ingerir el adhesivo. Evitar el contacto del adhesivo con los ojos y la piel. Mantener el adhesivo siempre a la vista mientras se use. Procurar no perforar el envase. Cerrar el envase cuando no se esté utilizando. 12

13 SOLUCIONES DE LAS ACTIVIDADES DEL LIBRO DEL ALUMNO Cuestiones de diagnóstico previo Página 4 1. Podrías citar algunas de las propiedades generales de los metales? En general, los metales presentan un brillo característico, resistencia mecánica y tenacidad. Son dúctiles y maleables, buenos conductores eléctricos y térmicos, y se pueden fundir y, por tanto, soldar. 2. Qué es la metalurgia? Y la siderurgia? La metalurgia es la ciencia que trata los metales, desde su extracción de los minerales, hasta la preparación de aleaciones y fabricación de objetos metálicos. La siderurgia es la parte de la metalurgia dedicada a la producción y transformación del hierro, sus variedades y aleaciones. 3. De dónde se obtienen los metales? Los metales se obtienen de los minerales contenidos en las rocas. 4. Qué es el acero? Sabrías citar algunas de sus aplicaciones? El acero es una aleación de hierro y carbono en diferentes proporciones. El acero se utiliza en construcción, maquinaria, cascos de barco, carrocería de automóviles, etcétera. 5. A partir de qué metales se obtiene el bronce? Y el latón? El bronce se obtiene a partir de una aleación de cobre y estaño. El latón se obtiene con una aleación de cobre y cinc. 1. Los metales Página 5 Qué utilidad puede tener la ductilidad y la maleabilidad que caracteriza a los metales? Conoces algún otro material con estas propiedades? La ductilidad o propiedad de algunos metales de ser estirados en hilos largos y finos permite la fabricación de cables y alambres, y en el caso del amianto, oro y plata, la de tejidos, entre otros materiales. La maleabilidad o propiedad de algunos metales de ser extendidos en láminas o planchas posibilita la fabricación de estructuras, mobiliario, carrocerías, carcasas, etcétera. Otros materiales no metálicos que también tienen la propiedad de ser dúctiles y maleables son los plásticos, algunos textiles y el vidrio. Indica qué propiedad de los metales interesa más para fabricar cada uno de los siguientes objetos metálicos: un cable eléctrico, el casco de un buque, un yunque, las tuberías de agua de un edificio y un puente metálico. Cable eléctrico: resistencia mecánica, ductilidad. Casco de un buque: dureza, resistencia mecánica, tenacidad. Yunque: dureza, resistencia mecánica, tenacidad. Tubería de suministro de agua: resistencia mecánica, resistencia a las corrosión. Puente metálico: resistencia mecánica, dureza, elasticidad. Indica con ejemplos la utilidad que puede tener la alta conductividad térmica de los metales. La conductividad térmica de los metales permite construir: Sartenes, ollas, cazuelas, placas de cocina y resistencias para cocinar y calentar los alimentos. Radiadores y placas en los sistemas de calefacción. Herramientas y máquinas para fundir y soldar diversos materiales. Por qué deben depositarse las pilas en contenedores especiales? Los metales pesados, como el plomo y el mercurio, resultan tóxicos para el medio ambiente, por lo que su eliminación debe ser controlada. Materiales metálicos 13

14 Página 6 Piensa y deduce Observa las siguientes fotografías: a) Qué otros objetos de uso habitual son elaborados con metales? Para responder a esta cuestión, los alumnos deben pensar en objetos conocidos construidos con materiales metálicos, entre los cuales se pueden encontrar: En el aula, bolígrafos, patas de pupitres, marcos de ventanas, apliques de iluminación, sistema de calefacción, anillos, pulseras, pendientes, relojes. En el aula taller, componentes eléctricos y electrónicos, cables e hilos conductores, herramientas, máquinas herramienta y mobiliario. En la industria y el hogar, componentes eléctricos y electrónicos de equipos audiovisuales y de ordenadores. Elementos mecánicos de maquinaria, carrocerías de automóviles, carcasas de maquinaria y electrodomésticos, utensilios de cocina (cuberterías, cazuelas ). Construcciones, maquinaria industrial y agrícola, aeronaves, etcétera. b) De qué materias primas se obtienen estos materiales? Los metales se obtienen de los minerales contenidos en rocas, como la magnetita, la siderita, la calcopirita c) Sabes de dónde se extraen dichas materias primas? Se extraen de los yacimientos o filones. Cuando el mineral del yacimiento se encuentra a poca profundidad puede extraerse a cielo abierto, pero cuando es profundo hay que excavar minas para sacarlo a la superficie. 2. Materiales ferrosos Página 7 Investiga acerca de los minerales que contienen hierro. Describe su composición e indica cuál es su riqueza en dicho material. Magnetita: óxido de hierro (Fe 3 O 4 ). Riqueza en hierro: %. Hematites: óxido de hierro (Fe 2 O 3 ). Riqueza en hierro: %. Limonita: mezcla de hidróxidos de hierro. Bajo contenido en hierro. Siderita: carbonato de hierro (FeCO 3 ). Riqueza en hierro: %. Pirita: sulfuro de hierro mezclado con compuestos de cobre. Bajo contenido en hierro. 14

15 Página 8 Piensa y deduce Observa las siguientes fotografías: a) Qué metal crees que se ha utilizado para fabricar estos objetos? Se ha utilizado el acero. b) Qué propiedades piensas que debe tener el metal en cada caso? En los rodamientos: dureza y resistencia al desgaste; en la olla: resistencia al calor y que sea inoxidable; en el grifo: que sea inoxidable y resistencia al desgaste; en la estructura metálica: resistencia mecánica; en la embarcación: dureza, tenacidad, resistencia mecánica y resistencia a la oxidación. Las herramientas destinadas a cortar piezas metálicas suelen ser aceros que incluyen cromo en su composición. Por qué? Porque el cromo aumenta la dureza y la resistencia al calor y es imprescindible para que el acero sea inoxidable. Qué aleación se utiliza para fabricar rodamientos? Se utiliza acero aleado con cromo, manganeso y molibdeno, que proporcionan dureza, tenacidad, y resistencia al calor, al desgaste y a la corrosión. Página 9 Qué es el arrabio? De dónde procede? El arrabio es mineral de hierro fundido con carbono y otras impurezas que se obtiene en el alto horno. Procede de la mezcla de mineral de hierro (mena) con carbón y caliza que se introduce en el alto horno a más de C. Investiga dónde se encuentran en España las instalaciones siderúrgicas y da una razón de su ubicación geográfica. Las principales instalaciones siderúrgicas españolas se localizan en el norte de la península: Cantabria: Reinosa y Torrelavega. Barcelona: Castellbisbal, San Andrés de la Barca. Galicia: Vigo, A Coruña y Ferrol. Álava: Llodio, Araya. Guipúzcoa: Lazcano, Lezo. Vizcaya: Bilbao, Baracaldo, Sestao. Asturias: Oviedo, Avilés, Gijón, Mieres, Langreo. Gran parte de los yacimientos de carbón están en el norte (Asturias, León, Palencia y Valladolid), aunque también se encuentran de manera aislada en los sistemas Ibérico y Bético. Los principales yacimientos de hierro se ubican en la cordillera Cantábrica, pero también en los sistemas Bético y Penibético. Materiales metálicos 15

16 3. Materiales no ferrosos 4. Técnicas de conformación Página 10 Qué aplicaciones fundamentales tiene el aluminio? El aluminio se utiliza en líneas eléctricas de alta tensión, en la fabricación de aviones, automóviles y bicicletas. También se emplea en carpintería metálica, herramientas, para recubrimiento de fachadas, en cubiertas, decoración, bisutería, útiles de cocina, botes de bebidas, recipientes criogénicos, combustible de cohetes, explosivos, etcétera. Qué metales utilizarías para fabricar ventanas, cuberterías, bicicletas, prótesis óseas y cubiertas de edificios? Ventanas: aluminio; cuberterías: aluminio; bicicletas: aluminio, magnesio, titanio; prótesis óseas: titanio; cubiertas de edificios: aluminio, titanio. Identifica las propiedades con el metal correspondiente: aluminio, magnesio y titanio. a) Blanco plateado, blando, maleable y poco dúctil. Magnesio. b) Blanco plateado, ligero y muy duro. Titanio. c) Blanco plateado, blando, maleable y muy dúctil. Aluminio. Página 11 Enumera las características principales del plomo, el estaño y el cinc. El plomo es un metal de color gris plateado, blando y pesado. Tiene una notable plasticidad. Resulta muy tóxico por inhalación. El estaño es un metal de color blanco brillante, muy blando y no se oxida a temperatura ambiente. El cinc es un metal de color gris azulado, brillante, frágil en frío y de baja dureza. Indica cuáles son las aleaciones del cobre que se nombran en el texto, así como su composición y los usos de cada una de ellas. Son el bronce y el latón. El bronce es una aleación de cobre y estaño. Se emplea en la construcción de hélices de barco, filtros, campanas, tuercas, escultura, engranajes, cojinetes El latón es una aleación de cobre y cinc. Se utiliza en artesanía, orfebrería, cubertería, fabricación de tuberías, condensadores y turbinas. Investiga qué composición y aplicaciones tienen la alpaca y el cuproníquel. La alpaca es una aleación de cobre, níquel y cinc. Se utiliza en orfebrería, vajillas, monedas, instrumentos quirúrgicos y de odontología, bisutería y componentes eléctricos. El cuproníquel es una aleación de cobre y níquel. Se usa en la fabricación de mecanismos, barcos y monedas. Página 12 Indica qué técnicas de deformación utilizarías para obtener los siguientes objetos. Para fabricar los perfiles planos (primera fotografía) se pueden aplicar las técnicas de laminación y de extrusión. Para elaborar los perfiles huecos de sección circular (segunda fotografía) se aplica la técnica de extrusión. 16

17 Página 13 Explica brevemente las siguientes técnicas de deformación de los metales: doblado y trefilado. Doblado. Se somete una plancha a un esfuerzo de flexión a fin de que adopte una forma curva con un determinado radio de curvatura. Esta técnica también permite obtener piezas con ángulos. El proceso se realiza en frío. Trefilado. Se hace pasar la punta afilada de un alambre por un orificio con las dimensiones y la forma deseadas. A continuación, se aplica una fuerza de tracción mediante una bobina de arrastre giratoria. De este modo, al atravesar el orificio, el alambre aumenta de longitud y, en consecuencia, disminuye su sección. Qué técnicas de deformación se han utilizado para realizar las piezas de las fotografías? En el primer caso, se ha utilizado la técnica de trefilado. En la segunda fotografía, se ha llevado a cabo la técnica de doblado (también se podría utilizar la extrusión). Página 14 Explica el fundamento del moldeo de metales. Dibuja la pieza que se obtendrá con el molde de la figura del margen. El moldeo es una técnica de conformación que consiste en introducir el metal fundido en un recipiente que dispone de una cavidad interior. Dicho recipiente, denominado molde, puede estar fabricado con arena, acero o fundición. La pieza que se obtendrá con el molde de la figura es la siguiente: 5. Técnicas de manipulación Página 15 Qué herramienta utilizarías para cortar grandes planchas metálicas? La prensa o troquel y la sierra de arco. Materiales metálicos 17

18 Página 16 Cuáles son las características principales de una broca? Las características principales de una broca son: el material con que ha sido fabricada, el grado de dureza, la longitud y el diámetro. Qué es un cincel? Cómo se utiliza? El cincel es una herramienta que se utiliza para tallar o rebajar el metal, formada por una punta de doble bisel. Se utiliza golpeándolo con un martillo sobre el mango, para que el filo de la herramienta actúe sobre la pieza. El ángulo de inclinación de la punta debe ser aproximadamente de 5. Página 17 Razona qué herramienta utilizarías para realizar las siguientes operaciones: a) Redondear las esquinas de una chapa metálica. Lima: con una lima en buen estado, y utilizando la técnica adecuada, pueden limarse fácilmente láminas y chapas metálicas. b) Ajustar levemente las dimensiones finales de una tuerca. Rectificadora: el rectificado mejora la precisión y el acabado de piezas muy diversas, con el fin de alcanzar las dimensiones exactas. c) Pulir y abrillantar una superficie metálica. Lijadora: antes de realizar el acabado de la pieza, se utiliza la lijadora para alisar y suavizar superficies y eliminar las señales dejadas por sierras y otras herramientas de corte. 6. Uniones 7. Acabados Página 18 Qué soldadura aplicarías para unir los elementos que componen un circuito eléctrico? Y para reparar una estatua de bronce de gran tamaño? Para unir los componentes de un circuito eléctrico se utiliza la soldadura blanda. Para reparar la estatua de bronce se emplea la soldadura fuerte. Página 19 Qué es un espárrago? Es un tipo de unión desmontable de piezas metálicas. Consiste en una varilla roscada por sus dos extremos, con la parte central sin roscar. Uno de los extremos se fija a una pieza metálica de gran tamaño, a la que se une mediante el espárrago otra pieza desmontable más sencilla. Con dos tuercas se asegura una mejor fijación. Para qué sirven los ejes estriados? En qué consiste este tipo de unión? Los ejes estriados son un tipo de unión desmontable de piezas cilíndricas que permite la transmisión del giro entre ambas. Las dos piezas cilíndricas que se van a unir disponen de ranuras (una por la parte exterior y la otra por la interior), de manera que encajan entre sí. Investiga qué tipo de uniones desmontables se utiliza en cada caso: Cajón metálico. Guías. Carcasas de electrodoméstico. Tornillo de unión. Montura metálica de gafas. Tornillo pasante con tuerca y tornillo de unión. Grifo. Tornillo de unión. Página 20 Por qué crees que se recubren de oro ciertos metales que se utilizan en bisutería? El oro es un metal que no se corroe en el aire. Por tanto, además de embellecer y mejorar el acabado, protege el metal y evita la corrosión a la intemperie. 18

19 Por qué conviene pintar o aplicar laca a los objetos metálicos? Porque retarda la desaparición de su brillo característico, abrillantan y protegen los metales de la humedad y la corrosión. IDEAS CLARAS(página 21) Elabora un mapa conceptual o esquema con los principales conceptos de la unidad. RESPUESTA LIBRE. ANÁLISIS DE OBJETOS TECNOLÓGICOS Torreta de electricidad y oleoducto (página 22) Actividades (páginas 24/25) Realiza los análisis funcional y socioeconómico de los siguientes objetos tecnológicos: a) Una sierra de arco. b) Una tijera de chapa. c) Una lima. RESPUESTA LIBRE. A continuación se incluyen, como ejemplo, unas indicaciones generales aplicadas al caso de la sierra de arco. Análisis funcional La sierra de arco se usa principalmente para cortar metales, aunque también se utiliza con otros materiales, como maderas blandas o de poco grosor y plásticos rígidos. En cuanto al mantenimiento, se ha de comprobar que la herramienta está limpia y en perfecto estado antes y después de cada operación. Además, la unión mediante tornillo se ha de lubricar cada cierto tiempo, y se ha de evitar que la herramienta caiga al suelo, lo que provocaría una posible avería, además de lesiones. También se ha de trabajar de manera correcta utilizando toda la longitud de la hoja, con una velocidad moderada y presionando en el avance, lo que facilita un buen corte y retrasa el desgaste de los dientes y la rotura de la hoja. Cumplen una función similar las siguientes herramientas y máquinas herramienta: tijeras de chapa o cizalla, guillotina, prensa o troquel, sierra circular, amoladora y fresadora. Análisis socioeconómico El uso de la sierra de arco no repercute en el medio ambiente ya que se trata de una herramienta y no contamina, aunque no ocurre lo mismo con su proceso de fabricación, que engloba principalmente el proceso metalúrgico, las técnicas de mecanizado y de conformación y la unión de las piezas. La distribución del producto se lleva a cabo del mayorista al minorista y de este al consumidor. Los materiales de que está constituida, principalmente acero, son perfectamente adecuados para llevar a cabo su función y presentan una buena relación calidad-precio. Nombra tres metales que se utilicen en cada uno de los siguientes sectores: transporte, telecomunicaciones, agricultura, construcción y maquinaria de fabricación. Son algunos ejemplos: Transporte: acero, hierro, fundición, cobre, plomo, aluminio, titanio, magnesio. Telecomunicaciones: cobre, oro, hierro, aluminio. Agricultura: acero, fundición, cobre. Construcción: acero, hierro forjado, cinc, aluminio, titanio. Maquinaria de fabricación: acero, fundición, cobre. Indica qué utilidad tiene la fusibilidad en los metales. Si tienen una alta fusibilidad (se funden o derriten con facilidad) se utilizan para realizar soldaduras. Si la fusibilidad es baja se pueden usar en instrumentos que requieran soportar altas temperaturas. Indica si son ciertas o no las siguientes afirmaciones sobre los metales y justifica tu respuesta: a) Todos los metales son muy duros. Falso. Existen metales blandos, como el aluminio y el plomo. b) Conducen muy bien la electricidad y el calor. Verdadero. c) La mayoría de los metales no se pueden reciclar. Falso. Todos los metales pueden reciclarse y se consigue un importante ahorro de energía y agua, y se evita la contaminación derivada de la producción. Materiales metálicos 19

20 d) Son dúctiles, maleables y tenaces. Verdadero. e) Algunos metales son tóxicos. Verdadero. Ejemplos: mercurio, plomo. D Realiza una redacción sobre los efectos medioambientales y para la salud originados por la extracción, fabricación y uso de metales. Ten en cuenta los siguientes aspectos: Emisión de gases y uso de energía. Acumulación de metales pesados en los seres vivos. Contaminación del agua proveniente de minas y fábricas. Producción de grandes cantidades de residuos. RESPUESTA LIBRE. Alternativamente puede realizarse una presentación por ordenador que combine imágenes, datos y gráficos del tema propuesto. Qué diferencia hay entre la mena y la ganga? La mena es el conjunto de minerales útiles del que se extrae el metal, a diferencia de la ganga, que está constituida por los minerales no utilizables en el proceso de obtención del metal que nos interesa. Indica las propiedades características de estos materiales ferrosos: hierro, acero y fundición. Hierro: presenta buenas propiedades magnéticas, se corroe con facilidad, tiene un punto de fusión elevado, es de difícil mecanizado, frágil y quebradizo. Acero: posee elevada dureza y tenacidad y gran resistencia mecánica. Fundición: presenta elevada dureza y gran resistencia al desgaste. Ordena en tu cuaderno las siguientes fases de obtención del acero: 1. Mezcla de la mena de hierro con carbón de coque y caliza en un alto horno. 2. Obtención del arrabio. 3. Extracción del mineral de hierro. 4. Eliminación de impurezas, reducción del contenido de carbono y adición de otros elementos. 5. Separación de la mena y la ganga. Extracción del mineral de hierro. Separación de la mena y la ganga. Mezcla de la mena de hierro con carbón de coque y caliza en un alto horno. Obtención del arrabio. Eliminación de impurezas, reducción del contenido de carbono y adición de otros elementos. D El acero se somete a tratamientos térmicos para mejorar sus propiedades. Indica dos de estos tratamientos y explica en qué consisten. Templado: Consiste en enfriar bruscamente el metal. Recocido: El metal se deja enfriar lentamente. D Investiga qué es el acero inoxidable. Cómo se obtiene y para qué se utiliza? El acero inoxidable se obtiene añadiendo al acero un mínimo de 10 % de cromo y otros elementos como níquel y molibdeno. Se utiliza en componentes de automoción, depósitos, material de cocina, tornillería, herramientas, fachadas de edificios, ascensores, instrumental médico, etc. Di con qué metal ferroso crees que se fabrican normalmente los siguientes objetos: engranajes, cortafríos, casco de buque, tapa de alcantarilla, alicates, lámpara metálica, carcasa de motor y broca. Con acero. En función del uso que se vaya a dar al objeto, se emplearán distintos aceros aleados. Escribe y completa en tu cuaderno la siguiente frase utilizando los términos: acero, cinc, corrosión, galvanizado y metal: El acero es el metal más usado en la fabricación de tornillos. Para mejorar la resistencia a la corrosión de este metal se utiliza un proceso denominado galvanizado, que permite depositar un recubrimiento de cinc sobre el mismo. 20