T6. Los metales. Tecnologías 1-ESO

Transcripción

1 Tecnologías 1-ESO T6. Los metales Bibliografía: Tecnologías I. Proyecto Conecta 2.0. L. Martín, A. Carrascal, J. J. García, L. C. Toledo, C. Barbado. Editorial SM, Tecnología 1º ESO. P. Vejo Gallo. Editorial McGraw-Hill, Profesores: Miquel À. Escrivà Francesc Ros Col. Ntra. Sra. de Fátima (Sueca)

2 6.1. Los metales Qué son Elementos químicos que se encuentan en la naturaleza Estado sólido a temperatura ambiente (excepto mercurio y galio) Color normalmente grisáceo, posiblemente rojizo (cobre) Reflejan la luz con brillo metálico Mecánicas Duros: resistentes a ser rayados, cortados o perforados Tenaces: capaces de absorber golpes o impactos sin romperse Resistentes: capaces de soportar pesos o presiones sin romperse Propiedades Tecnológicas Dúctiles: posibilidad de estirarse en hilos Maleables: posibilidad de extenderse en láminas finas Fusibles: se pueden fundir y verter sobre moldes Soldables: posibilidad de unir mediante soldadura Metales Químicas Oxidación: reacción química al combinarse con oxígeno Corrosión: rápida oxidación en contacto con agua, ácido Conductividad térmica: buenos conductores del calor Conductividad eléctrica: buenos conductores de la electricidad Obtención Ecológicas Pasos Reciclables Algunos son tóxicos Extracción del mineral: yacimiento a cielo abierto, mina subterránea Tratamiento del mineral: separar mena de ganga (triturar, lavar, cribar) Transformación: industria metalúrgica Metalurgia (industria de los metales) / Siderurgia (metalurgia del hierro) Proceso obtención del acero: - Alto horno (Mezcla de hierro, caliza, carbón) Arrabio - Afino en horno covertidor (Arrabio, chatarra, caliza, inyección oxígeno) acero Formas comerciales barras, tubos, alambre, rollos de chapa, perfiles.

3 6.2. Metales férricos Qué son Aleaciones Materiales formados principalmente por hierro Metales más utilizados, por su bajo coste de extracción El hierro abunda en la naturaleza, combinado con otros elementos químicos Además del hierro puro o dulce se utilizan las aleaciones Mezcla de dos o más metales en estado líquido (fundidos) Propiedades superiores a las de sus componentes (protección contra oxidación, corrosión ) Muy utilizadas en la industria Metales Férricos Tipos Nombre y % Carbono Hierro dulce Menos del 0,03% Acero Entre 0,03% y 2% Fundición Entre 2% y 6,67% Propiedades Escasa aplicación industrial Abundante en la naturaleza Se oxida fácilmente Dúctil y maleable Permite aleaciones con otros elementos: carbono, cromo, wolframio Permite aleaciones con otros metales (aceros aleados), como el cromo, níquel, manganeso, aumentando así su dureza, resistencia a la corrosión y tenacidad. Excelente s propiedades mecánicas Bajo coste de fabricación Admite forja y mecanizado Permite obtener piezas complejas y tamaños especiales Respecto al acero: Más fácil de mecanizar Más dureza Menos dúctil Menos tenaz

4 6.3. Metales no férricos Inconvenientes metales férricos Se oxidan fácilmente Baja conductividad eléctrica Alto punto de fusión Necesario utilizar metales no férricos Qué son materiales metálicos sin hierro en su composición Metales no férricos Los más comunes Cobre Aluminio Se encuentra en estado puro o minerales Blando Alta resistencia a la corrosión Buen conductor eléctrico Muy dúctil y maleable Fabricación de material eléctrico (como cables), etc. Se extrae de la bauxita (mineral) Ligero Blando Resistente Dúctil y maleable Conductor eléctrico y térmico Industria transporte y construcción Fabricación útiles de cocina, etc. Aleaciones Bronce = Cobre + Estaño Latón = Cobre + Cinc Resistente a: - agua - ácido nítrico - ácido sulfúrico - carburantes Mayor punto de fusión, admitiendo forja y moldeo

5 6.4. Trabajo con metales 1. Marcado y trazado 2. Cortado, aserrado y limado Trazar líneas de referencia de la pieza (dimensión y forma) Marcar los centros de los diámetros si hay que taladrar Dependiendo de la precisión necesaria, para medir: reglas, calibre, micrómetro Chapas delgadas Cortado con tijeras de chapa Chapas más gruesas y tubos de material duro Aserrado con sierra de arco Tubos de material poco duro Cortado con cortatubos Acabado final, eliminación de rebabas y bordes irregulares Limado con limas de metal Durante el proceso, para inmovilizar el material Alicates, mordazas, sargentos Fases trabajo con metales 3. Taladrado 4. Deformar (doblar o curvar) 5. Unión de piezas Marcado el orificio, se golpea con un granete. Se coloca broca especial (según material a taladrar y tipo agujero) Se sujeta la pieza (mordaza) Uso de gafas de protección Taladrado con el taladro eléctrico Si piezas con pequeño grosor Se dobla o curva a mano: - Chapas metálicas delgadas Doblar a mano, con alicates o tornillos de banco - Alambres y varillas Con alicates, a veces con guías de curvado Desmontable Uso de tornillos y tuercas en orificios comunes a las piezas Remachado Hacer orificio común en las piezas a unir Con la remachadora: - Introducir el remache (clavo especial) en el orificio - Aplastar la cabeza del remache, uniendo las dos piezas Permanente o fija Soldadura Unión aplicando calor Puede ser: - Soldadura por fusión de ambas piezas en la zona de contacto - Soldadura añadiendo y fundiendo otro metal en medio Puede ser: - Soldadura eléctrica (trabajadores especializados o robots) - Soldadura por calor con soldadores de llama Adhesivos especiales para metales

6 6.5. Técnicas de conformación de metales Técnicas de conformación de metales Sin arranque de material Con arranque de material Moldeo Forja Estampación Embutición Extrusión Torneado Fresado Rectificado Se funde el metal o aleación en un horno Se vierte en un molde que tiene la forma de la pieza Permite obtener piezas muy complicadas Se calienta el material Se golpea con un martillo repetidamente sobre un yunque, hasta darle forma deseada Se introduce material fundido entre dos moldes (matrices) En caliente Al juntar y comprimir los moldes, el material adopta la forma interior En frío Se introduce la chapa metálica entre dos estampas Una prensa golpea el conjunto, deformando y cortando la chapa hasta obtener la pieza Método muy utilizado: formas variadas con mínimo coste Caso particular de conformación por estampación en frío. Se da forma a una lámina de metal mediante compresión Se obtienen piezas huecas a partir de planchas planas (baterías de cocina, bañeras de chapa ) Un pistón empuja el material a través de una matriz con la forma deseada Se obtienen: - Tubos y envases pequeños - Perfiles uniformes y acabado de gran calidad Máquina herramienta: torno. Se fija el material a la máquina y se le hace girar a gran velocidad Con la herramienta apropiada se va eliminando material hasta dar forma deseada Máquina herramienta: fresadora. La pieza está fija (estática) La fresadora hace girar la fresa a gran velocidad. Se acerca convenientemente al material para desgastarlo y darle forma Máquina herramienta: rectificadora. Se desgasta la pieza con unos discos abrasivos que permiten obtener dimensiones de gran precisión y uso de materiales duros