lunes, 16 de diciembre de 2013

Uniones
 
Podemos unir los metales de forma fija mediante uniones desmontables .
 
Las uniones fijas se realizan por medio de remaches, pegamentos o soldaduras.
 
El pegado y el remachado se utilizan para metales de poco espesor.
 
La soldadura de estaño requiere el uso de un soldador, que calienta las piezas a unir y el estaño hasta que se funde; cuando este metal se solidifica, las piezas quedan unidas. La soldadura podemos utilizarla con metales como el cobre y el latón, pero no con el aluminio.
 
Para realizar uniones desmontables, existen tornillos y tuercas y pasadores.
 
Los tornillos y las tuercas son de formas y tamaños variados. Generalmente se usan con ellos arandelas, para conseguir una unión más fuerte las uniones de los tornillos con las tuercas se aprietan con llaves fijas.
 
Los pasadores se introducen en un orificio común de las piezas a unir. Pueden ser cónicos, planos o cilíndricos
 
 
Tratamiento de los metales
 
Los metales pueden ser tratados para protegerlos frente a la corrosión o para mejorar su aspecto.
 
A los metales que se oxidan fácilmente se les aplica una pintura antioxidante especial (óxido  de plomo), sobre la que se da la capa de pintura definitiva. También se utiliza el cincado (baño de cinc), sobre todo en chapas expuestas a la intemperie, y la galvanización (electrolisis del cinc sobre el acero) para obtener aceros galvanizados resistentes a agentes atmosféricos.

 
Para mejorar el aspecto de algunas piezas (aceros, generalmente), éstas se cubren de una capa superficial de óxido abrillantado, color azulado o negro, que se conoce como pavón. Esta operación, denominada pavonado, se realiza por ejemplo, sobre las armas de caza, para evitar su corrosión.
 
Otro de los tratamientos utilizados para mejorar el aspecto es el cromado, que consiste en depositar una fina capa de cromo metálico sobre un metal. Se suele aplicar a la grifería doméstica, por ejemplo.
 
 
Reciclaje
 
 
Los productos férricos son muy valorados para el reciclaje, porque ahorran mucha energía en comparación con su producción a partir del mineral de hierro. Estos materiales suelen formar parte de automóviles, electrodomésticos, envases... Al ser magnéticos, se localizan entre la basura por medio de imanes, por lo que son fáciles de recuperar.
 
Los metales no férricos se buscan con interés para su reciclaje, por ser metales costosos, como el platino de los circuitos electrónicos. Su recuperación de los productos desechados puede ahorrar mucha energía (hasta el 95%, en el caso del aluminio). Sin embargo, la separación de estos metales de la basura es difícil y requiere técnicas complejas.
 
En el  taller aprovechamos los productos metálicos en desuso para trabajar con ellos.



 

martes, 10 de diciembre de 2013

Trabajo con metales. Herramientas y tratamientos

Trabajo con metales
En el taller de tecnología ,aveces necesitamos utilizar metales para nuestros proyectos.Para conseguir buenos acabados ,es necesario conocer las técnicas de trabajo y las herramientas más adecuadas para trabajar con ellos.

Medida y trazado

Una vez que tenemos claras las medidas  de una pieza metálica que necesitamos marcarlas sobre el material. para ello, usamos la regla, la escuadra y el compás de puntas de acero. Para utilizar el compás, debemos marcar previamente la pieza con un granete, para evitar que resbale el compás.










Tan importante como marcar bien las medidas sobre el metal es optimizar el uso de dicho material.Así, no haremos las marcas en el centro del metal, sino lo más cerca de los bordes, para no desaprovecharlo; y si se trata de piezas pequeñas, las marcaremos sobre retales del metal que necesitemos.

Sujeción y doblado
Cuando sujetamos chapas, es muy importante usar guantes de trabajo, porque, si no, podríamos cortarnos con los bordes.
Las herramientas que nospermite sujetar el metal son el gato o sargento, el tornillo de banco y los alicates.


Los alicates son herramientas manuales con muchas aplicaciones. los más utilizados son los de punta plana, los de punta de corte y los universales.




Corte

Las herramientas para cortar son muy variadas. Elegiremos una u otra de acuerdo con las propiedades de los materiales que tengamos que cortar. 
En el caso de pequeños alambres, podemos utilizar los alicates. Para planchas finas, usaremos las tijeras de chapa. Y para tubos o barras,  la sierra de metales.
Podemos intercambiar las hojas de la sierra de metales según el tipo de metal que vayamos a cortar. Las hojas de dientes grandes son para cortar metales blandos, como el aluminio, en tanto que las hojas que tienen los dientes muy pequeños y juntos permiten cortar metales más duros.
 

 
 


Taladrado
 
Si se trata de láminas finas, podemos taladrarlas con un pequeño punzón y un martillo.
Para  metales más gruesos, será necesario usar la taladradora eléctrica, con brocas para metal. Es muy importante tener la precaución de usar el taladro y sujetar la pieza con una entenalla o mordaza, , así como utilizar guantes y gafas (para protegernos de la viruta) y llevar el pelo recogido.
 
Las brocas metálicas están echas de acero rápido (HSS) y son de tipos distintos en función de la aleación que contienen y el método de fabricación. la más económica es la HSS laminada de su uso general y para trabajos en los que no se requiere gran precisión. La HSS de cobalto rectificada es la de mayor calidad y sirve para taladrar los metales más duros, incluidos los aceros inoxidables.


 
 
Limado
 
Cuando cortamos o taladramos un metal, aparecen rebabas y restos de material sobrante. Estas rebabas se quitan mediante la operación de limado, que permite rematar los cortes y pulir los cantos y aplanar los resaltes.
Para ello se utilizan las limas, que son herramientas de acero templado que tienen su superficie estriada.
Las limas se diferencian unas de otras por su superficie (picado), por su forma y sus dimensiones (en pulgadas). El picado puede ser mayor o menor según el acabado buscado. Las laminas de picado fino permiten acabados de más calidad.
Las formas de las limas son muy variadas, para ajustarse al área de trabajo. las limas de media caña se utilizan para superficies curvas, las triangulares permiten acceder a las esquinas, las redondas se usan para superficies curvas e interiores y las planas se emplean para superficies planas.
Uniones
 
Podemos unir los metales de forma fija mediante uniones desmontables .
 
Las uniones fijas se realizan por medio de remaches, pegamentos o soldaduras.
 
El pegado y el remachado se utilizan para metales de poco espesor.
 
La soldadura de estaño requiere el uso de un soldador, que calienta las piezas a unir y el estaño hasta que se funde; cuando este metal se solidifica, las piezas quedan unidas. La soldadura podemos utilizarla con metales como el cobre y el latón, pero no con el aluminio.
 
Para realizar uniones desmontables, existen tornillos y tuercas y pasadores.
 
Los tornillos y las tuercas son de formas y tamaños variados. Generalmente se usan con ellos arandelas, para conseguir una unión más fuerte las uniones de los tornillos con las tuercas se aprietan con llaves fijas.
 
Los pasadores se introducen en un orificio común de las piezas a unir. Pueden ser cónicos, planos o cilíndricos
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 




Metales no ferricos:cobre estaño aluminio y cinc

Metales no férricos:cobre, estaño, aluminio y cinc

Los minerales a partir de los cuales se obtiene son la calcopirita, la malaquita.
Es un metal de color rojizo, brillante y muy usado desde la antigüedad para hacer adornos, monedas e incluso armas. El objeto de cobre más antiguo es un pequño adorno con forma de colgante, datado en el año 9500 a.C.
 Propiedades del cobre
                                        
 * Es buen conductor del calor y la electricidad 
 * Presenta una gran resistencia a la corrosión   
 * Resulta fácilmente conformable con calor o    frío(conformar   un metal es darle la forma que queremos).
* Es muy dúctil y maleable, y facil de soldar   



Actualmente, el cobre se utiliza para hacer cables, conducciones de agua y gas,bobinados en los motores, etc.
Es muy importante también su aplicación formando parte de aleaciones, junto con metales como el estaño o el cinc, que veremos a continuación.

Estaño

Se obtiene a partir de la caserita, un mineral de la corteza terrestre.
Es un metal plateado, brillante y muy resistente ala corrosión.

Propiedades del estaño
* Es muy  dúctil y maleable en frio. En caliente, a temperaturas superiores a los 400ºC, se vuelve líquido.
* Resulta muy fácil de trabajar y de fundir. Actúa como metal de aporte en la soldadura blanda.

El estaño no es tóxico, por lo que se utiliza recubriendo el acero o el hierro para formar la hojalata que se usa mucho en la fabricación de latas de conserva.
Junto con el cobre del que hemos hablado antes, forma una de las aleaciones más importantes, descubierta en la antigüedad: el bronce. el bronce es un metal resistente y duro, casi tanto como el acero, utilizado actualmente para la fabricación de engranajes, cojinetes y estatuas ornamentales.Ademas, dada su excelente sonoridad, también se usa en la fabricación de campanas.


Aluminio

Se obtiene a partir de la bauxita. Es el tercer elemento más comun de la corteza terrestre.
Es de color blanco, brillante varato y facil mente reciclable.

Propiedades del aluminio

* Es muy ligero.
* Es resistente a la coloración.
* Es buen conductor del calor y de la electricidad.
* No es tóxico, por lo que se emplea en envasesalimentarios.
* Es muy dúctil y maleable.
* Resulta fácil de mecanizar.

Despues de el acero es el metal más utilizado.Apenos se emplea en estado puro, pero forma parte de diversasaleaciones ligeras, muy resistentes pero poco pesadas.
Sus aplicaciones son tantas y tan variadas que incluyen cosas tan diversas como latas de refresco, cables de alta tensión o fuselajes  de aviones.



Cinc
Se obtiene de la blenda. 
Es de color blanco azulado, y uno de los metales menos abundantes.
Propiedades del cinc 

* Es maleable y ductil.
* Es buen conductor del calor y de la electricidad.
* Es muy resistente a la corrosión y a la oxidación.

Se utiliza fundamentalmente para proteger a otros metales de la oxidación, principalmente al hierro y al acero los metales recubiertos de cinc resisten bien a la intemperie.
Otra de las principales aplicaciones de este metal es en forma de aleación junto con el cobre, formando el latón.El latón presenta el doble de resistencia que los metales puros que lo constituyen y un brillo característico que se asemeja al del oro. Se usa principalmente para la fabricación de cerraduras, bisagras y elementos de fontanería (grifos, válvulas, etc).




Metales férricos: hierro acero y fundiciones

Metales férricos : hierro acero y fundiciones


Aunque el hierro es un metal conocido, es muy difícil encontrarlo en la naturaleza. Únicamente se ha localizado así en algunos yacimientos en Groenlandia  y formando parte, junto con el níquel, delos meteoritos.

El hierro esta obtenido a partir de estos minerales aparece generalmente aleado con carbono.
En fundición del porcentaje de el carbono que contenga la aleación, los materiales férricos se clasifican en hierro acero y fundiciones

En fundición del porcentaje de el carbono que contenga la aleación, los materiales férricos se clasifican en hierro acero y fundiciones.

Hierro
Para ser denominado hierro, el porcentaje de carbono de la aleación debe ser menor del  0,1%.
El hierro puro es blando,  dúctil y maleable. Se oxida fácilmente y, dada la pequeña concentración de corbono que contiene, resulta muy frágil.
Por ello, no tiene muchas aplicaciones, excepto en medicina y en electrónica (se aprovecha su magnetismo para la construcción de , por ejemplo, electroimanes y transformadores).

Acero
El acero es un material férrico formado por hierro como componente principal  y carbonoen una proporción que se situa entrel 0,1% y el 2%.

La malyor proporción de carbono hace que aumente su dureza en comparacióncon el hierro.
Los aceros son bastante económicos y se emplean mucho en la industria. Por ejemplo, para fabricar chapas, alambres carrocer
carroceías, estructuras herramientas, etc.
    Propiedades    
* Se sueldan facilmente.
* Se puede trabajar mediante forjado
* Se oxidan facilmente
* son duros y tenaces

Los aceros aleados son un tipo de aceros especiales. Están compuestos por hierro, carbono y otros elementos en pequeñas proporciones (generalmente, cromo y níquel) y son muy resistentes a la corrosión  (aceros inoxidables), a las altas temperaturas y al desgaste. Se utiliza para fabricar piezas especiales, material quirúrgico, vagones cisterna, etc.


Fundiciones

Las fundiciones contienen hierro y una cantidad de carbono en la proporción que se sitúa entre el 2% y el 6,67%.
Se emplean en la fabricación de motores, estructuras de máquinas, herramientas, tapas de alcantarilla, farolas, etc.
 
Propiedades de las fundiciones

* Presentan una gran resistencia a la corrosión y a los cambios de temperatura.
*  Son fáciles de moldear, en estado liquido son muy fluidas y se contraen poco al enfiarse.
* Su soldadura es mala. 
 * Al contener más proporción de carbono que los aceros, son más duras que éstos pero también más frágiles y menos dúctiles. 


Al igual que en el caso de los aceros, con el fin de mejorar sus propiedades se pueden añadir otros elementos a la fundiciones, con lo que se obtienen las fundiciones aleadas, que son más resistentes a la corrosión y a la temperatura o tienen mejores propiedades mecánicas.

Obtención de acero y fundición en un alto horno

Un alto horno es una estructura en forma de cuba, de unos 30 m de altura, y recubierta por unos ladrillos refractarios.
 
 Para obtener una fundición, se introduce por la parte superior del horno (tragante) mineral de hierro, carbón y piedra caliza triturados. En la parte central del horno se funde el mineral de hierro y se quema el carbón. El  hierro asi obtenido está en estado líquido y tiene un alto porcentaje de carbono (tiene la composición de fundición). Se extrae pr la parte inferior del horno. 
La fundición obtenida se somete a un proceso de afino, que consiste en reducir el contenido de carbono.Este proceso se lleva a cabo en un horno convertidor, en el que se introduce oxígeno que quema parte del carbono. La fundición entonces se convierte en acero.


 
















Materiales metálicos

Materiales metálicos

Los materiales metálicos se conocen desde la antigüedad. Incluso han dado nombre a distintas epocas de la historia: Edad del Hierro, Edad del Bronce, Edad del Cobre...
No suelen aparecer en estado puro, sino aleados con otros metales o con otros elementos no metálicos (como el carbono). Forman parte de los minerales que existen en la corteza terrestre, y su obtención requiere de la minería. A la parte útil del mineral para obtener metal se lo denomina mena; al resto del mineral, ganga.
La metalurgia agrupa las técnicas necesarias para la obtención de los metales a partir de la mena del mineral, y su tratamiento posterior.

Propiedades mecánicas

Estas propiedades se refieren al comportamiento de los metales cuando sobre ellos son aplicadas fuerzas externas.

* Son duros: no se rayan ni se pueden perforar fácilmente.
* Algunos son maleables: pueden obtenerse láminas finas del metal sin que éste se rompa. Ejemplo: el aluminio.
* Algunos son dúctiles:pueden formarse hilos con el metal (como los hilos de los cables).Ejemplo: el cobre.
* Son tenaces:ofrecen una elevada resistencia a romperse cuando so golpeados (lo contrario de tenaz es frágil).

Propiedades térmicas


Estas propiedades indican el comportamiento de los metales ante el calor.

* Son muy buenos conductores del calor. Los metales forman parte de muchos utensilios de cocina en los que es importante transmitir el calor para cocinar los alimentos. 
Se dilatan cuando aumenta la temperatura y se contraen si ésta disminuye.
* Algunos pueden soldarse con facilidad a otros metales o a piezas del mismo metal.

Propiedades eléctricas y magnéticas

Estas propiedades indican el comportamiento de los metales en relación con la electricidad y el magnetismo

* Son muy buenos conductores de la corriente eléctrica, por lo que tienen muchas aplicaciones en electricidad y electrónica. 
* Algunos presentan un comportamiento magnético y pueden atraer a otros metales. 

Otras propiedades

*  Muchos se oxidan fácilmente.
* Son conductores del sonido.
* Son sólidos a temperatura ambiente(excepto el mercurio)
* Son densos y pesados.