El ser humano concentra sus esfuerzos de aprendizaje en analizar, diferenciar

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1 TEMA 4: LOS MATERIALES El ser humano concentra sus esfuerzos de aprendizaje en analizar, diferenciar e identificar los materiales que le rodean, de manera que, al realizar un objeto, una de las primeras preguntas que se formula es el tipo de material que empleará. La respuesta está determinada por las propiedades del material, así como por las condiciones de utilización del objeto. En todo proceso de trabajo con materiales se debe tener en cuenta: - Una acertada elección del material para construir un objeto. - La organización y planificación del proceso de trabajo para la realización de un objeto. - El respeto a las normas de seguridad en el uso de las herramientas. - La repercusión medioambiental de la elaboración. CÓMO SE OBTIENEN LOS MATERIALES Los materiales que utilizamos en la fabricación de productos tienen su origen en la naturaleza. Las materias originales como troncos de árboles, minerales, rocas o petróleo, reciben el nombre de materias primas. A partir de estas materias primas se obtienen materiales industriales en cuyo proceso intervienen un gran número de industrias: Industrias de extracción dedicadas a la explotación de los recursos naturales. Los minerales y las rocas como el granito, la piedra caliza o los minerales metálicos se extraen en canteras, minas o pozos. Los materiales de origen vegetal o animal como la madera, el corcho, la seda o el cuero se recogen después de una plantación o crianza. Industrias de transformación donde se someten a las materias primas a diferentes tipos de procesos como el cardado e hilado del algodón o la mezcla y cocción de diferentes rocas para obtener cemento. Los materiales que finalmente usamos se presentan en diferentes formas comerciales: tableros, hilos, barras, alambres.

2 EL RECICLADO DE MATERIALES Para la obtención de materiales se emplean grandes cantidades de energía y de recursos naturales que resultan muy valiosos tanto desde el punto de vista económico como medioambiental. Por eso, cuando realizamos un consumo excesivo de productos y materiales podemos ocasionar importantes problemas, como los siguientes: Agotamiento de los recursos. Algunas materias primas, como el petróleo o los minerales metálicos, no son renovables. Generación de residuos. Al desechar productos continuamente, se aumentan los residuos de todo tipo, que se convierten, además en focos de infección.

3 Los materiales pueden ser: Reciclable. Material que, después de utilizado, sigue teniendo propiedades que pueden ser aprovechadas en la elaboración de nuevos productos. Ej: plástico, vidrio, papel, etc Renovable. Material de origen natural que tiene una capacidad de renovación cíclica corta, como el agua o los bosques. Biodegradable. Sustancia asimilable por le medio a través de procesos bioquímicos, como los restos de césped cortado. Tóxico. Sustancia que puede ser dañina o mortal para los organismos vivientes, como los humos de los coches. El ahorro de los materiales puede lograrse si se siguen algunos consejos de la llamada regla de las tres erres : Reducir, Reutilizar y Reciclar. LAS PROPIEDADES DE LOS MATERIALES Los materiales se comportan de distintas forma ante los golpes, el calor, la humedad o la corriente eléctrica. Unos se caracterizan por ser transparentes, ligeros con colores vivos, mientras otros son opacos y pesados. El aspecto y el comportamiento ante diferentes acciones forman el conjunto de propiedades de un material. Según sus propiedades, un material puede ser: Duro o blando. Según la facilidad con la que podemos rayar, cortar o hacer un orificio en él. Conductor o aislante. En la medida en que permita o impida el paso del calor o la electricidad. Elástico o plástico. Según recupere o no la forma inicial cuando cesa la fuerza que actúa sobre él. Si apenas se produce deformación, se trata de un material rígido. Transparente u opaco. Según permita o no el paso de la luz, y por tanto, ver a través de él. Si deja pasar la luz pero impide ver con nitidez los objetos, se trata de un material translúcido.

4 CÓMO ELEGIR LOS MATERIALES La elección de un material u otro para una aplicación concreta depende de los siguientes factores: Las características técnicas, que indican la capacidad del material para responder a las exigencias de funcionamiento. Las cualidades estéticas y sensoriales, que están relacionadas con las sensaciones al tacto, olor, color, etc El precio y la disponibilidad del material. Las posibilidades de fabricación que permite el material. Por ejemplo, el aluminio puede fundirse y rellenar un molde para obtener piezas complicadas. Pero este procedimiento no puede realizarse con la madera. El comportamiento ecológico de los materiales es un factor cada vez más valorado debido a que existe una mayor concienciación sobre el respeto al medio ambiente. Desde este punto de vista es preferible emplear materiales reciclados o que se puedan reciclar. También es importante conocer lo que contamina su proceso de obtención. LAS MADERAS Y SUS DERIVADOS La madera se obtiene de los troncos y las ramas de los árboles, y a estos debe su gran variedad: pino, abeto, haya, roble, chopo, fresno, nogal, castaño, etc.por su origen vegetal, es un material abundante y renovable. Posee excelentes características técnicas. Es agradable a los sentidos por su olor, suavidad y color. Su aspecto exterior es muy apreciado por sus vetas. Es ligera, resistente y aislante del frío, del calor y del ruido. Se trabaja con facilidad; no es necesario recurrir a máquinas o procesos muy complicados. Hay diversos tipos de madera y de ella se obtienen multitud de productos derivados con aplicaciones muy diferentes.

5 -Maderas naturales. Proceden de los troncos de los árboles cortados en tablones, tablas o listones. Se emplean en muebles, estructuras, instrumentos musicales, etc. -Tableros artificiales. Son los aglomerados o de fibra (virutas de madera prensadas con cola) y los contrachapados (láminas encoladas entre sí). Sirven para fabricar muebles. - Papel y cartón. Se fabrican con celulosa, obtenida de la madera triturada y mezclada con sustancias que mejoran su calidad. Se usan en embalajes, libros, periódicos, etc. - Las cañas, los mimbres y el esparto se emplean para elaborar muebles y artesanía. Con el corcho extraído de la corteza del alcornoque, se fabrican tapones y aislamiento. LOS MATERIALES METÁLICOS La mayoría de los metales se encuentran en la naturaleza formando minerales. Su obtención es cara y complicada, pero tienen propiedades y cualidades técnicas importantes. Se reconocen fácilmente por su brillo metálico y por ser más densos y pesados que otros materiales. Poseen gran resistencia mecánica, lo que les permite soportar grandes esfuerzos, presiones o golpes. Excelentes conductores del calor y la electricidad. Ofrecen muchas posibilidades de trabajo ya que se puede doblar, cortar, estampar, estirar o fundir obteniéndose así todo tipo de formas. Planchas, tubos, alambres Los materiales metálicos con más aplicaciones son los siguientes: - Acero. Es una aleación de hierro y carbono que puede contener otros elementos. Por ser duro y resistente es el más empleado en estructuras, herramientas, etc. - Cobre. Se usa en los cables conductores de la electricidad y en las tuberías de agua o gas. El latón y el bronce son aleaciones de cobre empleadas en herrajes, maquinarias, etc.

6 - Aluminio. Es muy ligero, tiene buena resistencia mecánica y no se deteriora con la oxidación. Se utiliza en aeronáutica, carpintería, latas, envoltorios, etc. - Otros metales. El plomo, el cinc, el estaño y el níquel se utilizan en aleaciones o para fabricar piezas fundidas y chapas protectoras. El oro, la plata y el platino se emplean en joyería. LOS MATERIALES PLÁSTICOS Han sido creados en el último siglo. Se obtienen en industrias químicas, principalmente de derivados del petróleo. La mayoría de los plásticos comparten estas propiedades. Son ligeros Buenos aislantes del calor y la electricidad Estables ante los agentes atmosféricos y sustancias químicas Resistencia mecánica aceptable Versátiles Se trabajan con facilidad porque pueden adoptar distintos tipos de formas mediante la aplicación de calor. Existen distintos tipos de plásticos con aplicaciones muy diversas. -Plásticos de uso general. Como los polietilenos (PE y PET), los polipropilenos (PP), los polivinilos (PVC) o los poliestirenos (PS). Se utilizan en objetos cotidianos como recipientes, bolsas, tuberías y juguetes. - Plásticos especiales. Con propiedades exclusivas como su resistencia al calor o a los golpes (teflón, policarbonatos, nailon), su mayor transparencia (metacrilato) o su gran elasticidad (cauchos sintéticos, poliuretanos y siliconas). LOS MATERIALES TEXTILES Los materiales textiles son flexibles y ligeros, se adaptan a la forma de los cuerpos que cubren, son buenos aislantes, a veces incluso impermeables y se trabajan con facilidad.

7 Los tejidos se elaboran a partir de fibras e hilos de origen natural (algodón, lino, lana y seda) o sintéticos (nailon, poliéster, licra, acrílico). Se usan para hacer ropa, tapicerías, alfombras, toldos y lonas. También son materiales textiles los cueros y pieles naturales y las pieles sintéticas de PVC, poliuretano y otras materias plásticas. Se utilizan en la fabricación de calzado, recubrimientos, bolsos, maletas, etc.

8 LOS MATERIALES CERÁMICOS Y PÉTREOS A partir de rocas, arenas o arcillas se obtiene una gran variedad de materiales para las obras de construcción y fabricación de objetos cerámicos y de vidrio. Todos ellos tienen algunas propiedades comunes: Son muy duros Buenos aislantes Resistentes al calor y a las sustancias químicas Frágiles Hay diversos tipos de materiales cerámicos y pétreos, con aplicaciones distintas según sus propiedades. - Materiales cerámicos. Con la loza, la porcelana o el gres, realizados con distintos tipos de arcillas, se fabrican vajillas, aparatos sanitarios, materiales de construcción o piezas de maquinaria. - Vidrios. Destacan por su transparencia y por la posibilidad de reciclarse. Existe una gran variedad de vidrios según su aplicación: acristalamientos, botellas y recipientes, vasos, vajillas o lentes ópticas. - Rocas naturales. El granito, el mármol, la caliza o la pizarra se utilizan para construir muros, cubiertas o suelos y fabricar objetos decorativos. - Aglomerantes. El yeso, la escayola o el cemento sirven para realizar estructuras, piezas prefabricadas, baldosas y tubos de hormigón. Algunos productos se elaboran en moldes, y otros mediante tornos, como las pastas arcillosas o el vidrio fundido, que después se cuecen o se enfrían. Las rocas naturales simplemente se cortan y pulen. APROVECHAMIENTO DE LOS MATERIALES EN CLASE En los trabajos podemos sacar el máximo provecho de los materiales si tenemos en cuenta las siguientes recomendaciones: - Dibujar y distribuir las piezas sobre el material a partir de los bordes y lo más juntas posible.

9 - Ajustar las dimensiones de los proyectos evitando objetos demasiado grandes. - Poner atención al cortar las piezas para evitar repetirlas desperdiciando material. - Guardar y aprovechar todos los recortes de material sobrante. - Recuperar trozos de material de objetos desechados o de trabajos anteriores. - Clasificar y ordenar todos los materiales. Además se debe dejarlos limpios antes de guardarlos. ACTIVIDADES 1) Estos son los materiales utilizados en la fabricación de un paraguas. - Acero de la barra y las varillas - Nailon para la tela de la cubierta - Plástico o madera para el mango Qué características se han considerado al elegirlos? 2) Cita tres ejemplos de utilización de la madera relacionados con la construcción de edificios, el material deportivo y los utensilios de cocina. 3) Por qué las sartenes, las ollas y las cacerolas están hechas con materiales metálicos? Qué tipo de material se utiliza principalmente en ellas? 4) Elabora una relación de objetos metálicos de uso común que haya en tu casa. Averigua el nombre del metal o aleación de que están hechos. 5) Por qué la mayoría de los envases de alimentos está realizada con plásticos? 6) Clasifica estas fibras en naturales y sintéticas. Nailon lino licra poliéster algodón acrílico seda. 7) De qué materiales están hechas normalmente las vajillas y cristalerías que empleamos para comer? Por qué se utilizan estos materiales y no otros?

10 8) Averigua qué tipo de piedra se utilizaba mayoritariamente en el período Paleolítico para fabricar herramientas. Por qué se empleaba ese tipo de roca y no otro? 9) Nombra todas las propiedades y características que conozcas de los siguientes materiales: Vidrio cobre corcho polietileno acero inoxidable 10) Relaciona en tu cuaderno cada material con su propiedad más característica. Duro Transparente Elástico Impermeable Conductor eléctrico Nailon Diamante Gomaespuma Vidrio Cobre 11) A pesar de la fragilidad del vidrio sigue siendo un material muy utilizado en la fabricación de botellas y vasos. Qué cualidades lo hacen idóneo para esta aplicación? 12) Explica por qué los cables eléctricos están formados por hilo de cobre en su interior y forrados de plástico. 13) Indica qué materias primas se utilizan para obtener los siguientes materiales: cartón, acero, nailon, hormigón y cuero. 14) Averigua qué proceso básico se sigue desde la plantación de algodón hasta la confección de un pantalón vaquero. Representa dicho proceso en forma de diagrama. 15) Averigua la composición y las recomendaciones sobre lavado, secado y planchado de estas prendas: Toalla abrigo chándal chubasquero 16) Investiga cuándo se descubrió el vidrio y dónde comenzó a utilizarse.

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