Sabías que
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01 Unidad 01/Tecnologia 14/04/2004 09:32 Página 6 01 Unidad 01/Tecnologia 14/04/2004 09:32 Página 7 • ¿Sabías que algunos tipos de plásticos se fabrican a partir de la caseína de la leche? Materiales de uso técnico Estamos tan acostumbrados a utilizar los plásticos que a veces no somos conscientes de que el objeto que estamos utilizando es de este material. Los plásticos han modificado nuestra forma de vivir y trabajar. Además de las bolsas de basura o los envases donde guardamos los alimentos, las prendas de vestir, ciertos materiales que se utilizan en cirugía, los equipos de las tecnologías de la información, algunos componentes de los automóviles y de las comunicaciones, entre otros, también se elaboran con este material. • ¿Sabías que uno de los primeros plásticos obtenidos, fue el celuloide, y que lo descubrió un científico cuando intentaba encontrar un material que sustituyera al marfil para fabricar bolas de billar? • Los plásticos son materiales sintéticos de origen orgánico, pero ¿sabes realmente qué0 significa esto? De ahí que algunos científicos hayan denominado a las últimas décadas como era de los plásticos. En esta Unidad analizaremos los materiales de construcción pétreos y cerámicos principalmente. También estudiaremos las propiedades mecánicas más comunes que suelen utilizarse para describir cualquier tipo de material. • ¿Sabías que a la mayoría de los objetos plásticos se les incorpora un símbolo o código normalizado para su posterior clasificación y reciclado? 7 01 Unidad 01/Tecnologia 14/04/2004 09:32 Página 8 1.1 Los plásticos: tipos de plástico Plásticos sintéticos Reciben este nombre aquellas sustancias que no se encuentran en la Naturaleza, sino que han sido fabricadas por el ser humano. Los plásticos se pueden definir como un conjunto de materiales sintéticos de origen orgánico (petróleo, carbón, celulosa de materiales vegetales, resinas sintéticas...), fácilmente moldeables con calor y presión. Están constituidos por elementos sencillos denominados monómeros, que se unen formando grandes cadenas o macromoléculas llamadas polímeros cuya base es el carbono. b) a) Monómeros de etileno La unión de monómeros se denomina polimerización c) Macromolécula de plástico Los plásticos. Para que te hagas una idea del tamaño de una macromolécula de plástico, si un monómero de carbono fuese de tu altura, la macromolécula tendría una longitud de casi diez kilómetros. Según su composición estructural Clasificación de los plásticos Según cómo les afecta la temperatura Según su origen Si tenemos en cuenta su composición estructural, los plásticos se pueden dividir en termoplásticos, termoestables y elastómeros. • Termoplásticos • Termoplásticos • Termoestables • Naturales • Artificiales • Elastómeros Los termoplásticos son aquellos plásticos que se funden a partir de una temperatura determinada, lo que permite su conformación. Una vez moldeados se pueden recuperar, es decir, reciclar con facilidad, ya que al calentarlos nuevamente (entre 80 y 100 ºC) se ablandan hasta tal punto que se pueden volver a moldear, iniciándose otra vez el proceso. Esta propiedad puede ser una ventaja o un inconveniente, pues los termoplásticos sólo sirven para aquellas aplicaciones en las que su temperatura permanece prácticamente invariable y no muy alta. Es el caso de los envases y bolsas, recubrimientos eléctricos, prendas para vestir, engranajes, discos de vinilo y otros objetos como cubos, parachoques de vehículos, etcétera. Se pueden moldear a presión 8 Se endurecen al enfriarse Se ablandan al calentarse Proceso de fabricación con materiales termoplásticos. En la figura puedes ver un resumen del proceso de obtención de una pieza de material termoplástico. Los termoplásticos se ablandan al calentarse, se pueden moldear a presión y se endurecen al enfriarse. 01 Unidad 01/Tecnologia 14/04/2004 09:32 Página 9 Plásticos termoestables • Termoestables Moldes térmicos a) Se introduce el material termoestable en el molde b) Con calor se ablanda el material y se moldea la pieza bajo presión c) La pieza se endurece al enfriarse. Finalmente se extrae la pieza del molde Los plásticos termoestables se caracterizan por que una vez moldeados y endurecidos permanecen inalterables cuando se les somete de nuevo a calor o presión. Esta propiedad los hace idóneos para aquellas aplicaciones en las que se requiere que su forma experimente las mínimas modificaciones posibles bajo la acción del calor. Son termoestables la baquelita y el poliéster, entre otros. Uno de los mayores inconvenientes de este tipo de plásticos es que su reciclaje suele ser más difícil, contaminante y costoso, pues sólo es posible mediante un proceso químico. Una variante de los plásticos termoestables son las fibras sintéticas, como la licra, el nailon, el poliéster y el tergal. Mango de sartén termoestable (permanece inalterable por la acción del calor, no se ablanda al volverlo a calentar) Proceso de obtención de un mango de sartén a partir de un material termoestable. Estas fibras se caracterizan por que sus moléculas están ordenadas en una dirección determinada, lo que les confiere una gran resistencia a la tracción: prácticamente no se deforman, por lo que se utilizan para la confección de prendas de vestir que no se arrugan ni encogen al lavarlas. • Elastómeros Los plásticos elastómeros son materiales artificiales obtenidos por síntesis química. Objetos fabricados con materiales elastómeros. Se caracterizan por tener propiedades similares a las del caucho, como la elasticidad: son capaces de recobrar su longitud y forma originales después de sufrir deformaciones por estiramiento, incluso aquellas que les hacen superar hasta cuatro veces su longitud inicial. Tienen el inconveniente de no poder fundirse de nuevo. Según su origen Atendiendo a su origen, los plásticos se pueden clasificar en naturales y artificiales. Lana, algodón… Madera Objetos de plásticos obtenidos a partir de elementos naturales. La madera y el algodón son dos elementos naturales a partir de los cuales el ser humano es capaz de obtener distintos tipos de plástico. Los plásticos naturales provienen, como su nombre indica, de sustancias naturales como la madera o el algodón, de los que se obtiene la materia necesaria para fabricarlo (por ejemplo, celulosa). Entre éstos, destacamos las proteínas y los ácidos nucleicos. Los plásticos artificiales se sintetizan mediante procedimientos químicos y se obtienen generalmente del petróleo crudo, el carbón o el gas natural. Estos polímeros se utilizan principalmente en el campo de la medicina y la agricultura. 9 01 Unidad 01/Tecnologia 14/04/2004 09:32 Página 10 1.2 Procesos de fabricación de los plásticos Materia complementaria Gránulos (granza) Como hemos visto, los plásticos están constituidos por la unión de monómeros que se unen entre sí formando cadenas. Por ello, podemos afirmar que existen infinidad de tipos distintos de plásticos. Cuando un técnico trata de obtener un plástico, debe añadir una serie de ingredientes en un momento determinado y en la proporción adecuada de modo parecido a como lo hace un cocinero cuando prepara una comida. Catalizadores Los ingredientes que normalmente forman parte de los plásticos son: 1. La granza o gránulos, que sirven de base sobre la cual se obtiene el plástico. Colorante 2. Materia complementaria o cargas que, mezcladas con la granza, tienen la misión de mejorar las propiedades de Ingredientes que intervienen normalmente en la formación de los plásticos. los plásticos y abaratar sus costes. 3. Colorantes para obtener el color deseado. 4. Aditivos y catalizadores. Sustancias que, añadidas en pequeñas proporciones, mejoran las propiedades de los plásticos al tiempo que facilitan el proceso de formación (polimerización). 1.3 Métodos de fabricación de objetos de plástico Tolva Materia prima (plástico) Aire a presión Botella Todos los métodos de fabricación de objetos plásticos parten de la misma materia prima, la cual puede presentarse de varias formas: bolas o gránulos (granza), polvo, fluido más o menos viscoso, etc. Así, existen distintos procesos de fabricación, entre los que citaremos los cinco más conocidos. Extrusión o moldeo por aire a presión Tornillo sin fin Calor 10 Detalle del moldeo de una pieza de plástico por extrusión. Como puedes ver en el dibujo, el proceso comienza cuando la materia prima cae desde una tolva a un tornillo sin fin, el cual la empuja hasta una resistencia eléctrica que la funde e introduce dentro de un molde hueco. Entonces se inyecta aire a presión y el plástico fundido se adapta a la forma del molde. Al entrar en contacto con las paredes del molde, el plástico se enfría y se solidifica. Después se abre el molde y se extrae la pieza ya terminada. Con este procedimiento se obtienen fácilmente piezas huecas y de formas complicadas. 01 Unidad 01/Tecnologia 14/04/2004 09:33 Página 11 Moldeo por inyección Este procedimiento es muy similar al anterior, pero no utiliza aire a presión. Es como hacer churros: una vez fundida la masa, ésta se introduce a presión dentro de un molde. Émbolo Calor Pieza Con este método se obtienen piezas no huecas que suelen poseer un buen acabado superficial y una resistencia y rigidez aceptables. Detalle del moldeo de una pieza de plástico por inyección. Moldeo por termo conformado o deformación en caliente Macho Cuando los plásticos termoestables se calientan por primera vez, se ablandan y se degradan. Entonces es el momento de obtener la forma deseada mediante presión. Molde de estampa Pieza terminada Moldeo por termo conformado. Tolva Masa de moldear Cilindros térmicos Lámina de plástico La deformación en caliente consiste en disponer una pieza de plástico rígida sobre un molde o estampa y bajo un macho con la forma del objeto que se quiere fabricar. El macho presiona y adapta la pieza al molde. Cuando hay que dar forma a un plástico termoestable, ambas piezas, molde y macho, deben estar calientes para ablandar y degradar la materia prima. Por último, se deja enfriar, se abre el molde y se extrae la pieza. Moldeo por prensado En este caso se introducen los componentes (granza, cargas y aditivos) convenientemente triturados, esto es, en forma de polvo, en el interior de un molde. Un macho presiona la mezcla al tiempo que el molde se calienta hasta que la materia plástica alcance una cierta fluidez. La pieza obtenida se deja enfriar en el molde para que se endurezca. Finalmente, se procede a su extracción. Material plástico Macho Molde Calor Palanca de extracción Detalle del moldeo de una pieza de plástico por prensado. Calandrado Proceso de calandrado. Este proceso consiste en calentar el material plástico hasta que alcance un estado pastoso. Después se hace pasar a través de unos rodillos o calandras, con lo que se logra obtener láminas de espesores muy pequeños y uniformes. El material resultante suele recibir un acabado complementario (estampado, metalizado, etc.). El calandrado se utiliza para la fabricación del PVC, tejidos recubiertos, portafolios, transparencias, etcétera. 11 01 Unidad 01/Tecnologia 14/04/2004 09:33 Página 12 1.4 Técnicas y herramientas básicas para el trabajo con plásticos Técnicas de mecanizado En general, podemos considerar que la mayoría de los plásticos admite el empleo de herramientas y técnicas de conformación similares a las utilizadas para el mecanizado de los metales o la madera; no obstante, tanto las herramientas empleadas como las velocidades de corte deben adaptarse a las características del material. Los plásticos pueden conformarse mediante operaciones mecánicas como el torneado, el aserrado, el taladrado, el fresado o el cepillado; únicamente se debe tener la precaución de proporcionar a la herramienta una refrigeración eficaz (emulsión refrigerante, agua y petróleo, aire comprimido, etc.) que impida que los materiales, sobre todo los termoplásticos, alcancen temperaturas que los deformen. Conformación de plásticos aplicando todo tipo de técnicas, herramientas y máquinas. Técnicas de unión Si bien la unión de los plásticos puede efectuarse empleando distintos sistemas (adhesivos, por cohesión, mediante soldadura de alta frecuencia, etc.), en general se debe estudiar el sistema más conveniente para cada tipo de plástico. Sabías que... • Unión mediante adhesivos La resina epoxi es uno de los adhesivos más fuertes. Con ella es posible unir la mayoría de los materiales: maderas, plásticos, metales, etcétera. Podemos comenzar diciendo que ni todos los plásticos pueden unirse mediante adhesivos ni todos los adhesivos son aptos para efectuar la unión de los plásticos. Si bien es necesario estudiar cada tipo de plástico para encontrar el adhesivo más apropiado, en la figura se describe, a modo de ejemplo, el proceso que se ha de seguir para unir dos piezas de plástico empleando resina epoxi como adhesivo. Sargentos de ingletes Adhesivo Sujeción Plástico c) a) b) 12 Proceso de unión de dos piezas plásticas mediante adhesivos. a) Con la ayuda de una lima se prepara la superficie de los bordes a unir; b) se extiende el adhesivo; c) se colocan y sujetan las piezas en la posición adecuada, manteniéndolas en esa posición hasta que el adhesivo se endurezca. 01 Unidad 01/Tecnologia 14/04/2004 09:33 Página 13 • Métodos de unión por cohesión Los sistemas de unión por cohesión se basan en que la unión entre dos materiales plásticos se produce por la acción conjunta del calor y la presión. Cuando la unión se produce entre piezas delgadas, se suele denominar unión por pegado. En cambio si el grosor de la pieza es mayor, se dice que la unión se ha efectuado por soldadura. Veamos algunos ejemplos: Detalle De este modo, el calor se transmite a través del material, llega a la zona de contacto entre ambos objetos y se produce la unión. Perfil térmico Plásticos a unir Método de unión por perfil. Se utiliza para el sellado de bolsas de plástico en las grandes superficies. Aire o gas Rodillos de caliente presión a) Pegado por perfil térmico. Este método se utiliza para pegar materiales termoplásticos de poco espesor. La unión de las piezas se produce a través de un perfil basculante provisto de una resistencia que hace que se caliente al ser presionado sobre los materiales plásticos. Carrete de material de aportación b) Soldadura de alta frecuencia. Esta técnica consiste en situar el material que se desea unir entre dos electrodos, que lo presionan al tiempo que le transmiten una corriente de alta frecuencia. Ambas acciones combinadas provocan que la zona de mayor resistencia al paso de la corriente, que es justamente la zona de contacto entre ambos materiales, se caliente lo suficiente para producir su unión. c) Soldadura con aire o gas caliente. Método utilizado para unir materiales termoplásticos. En este caso, se dirige un chorro de aire caliente a la superficie o zona de contacto de ambos materiales, los cuales están sometidos a presión. Plásticos soldados Volante de presión Soldadura térmica con aire o gas caliente. Suele requerir el empleo de material de aportación. Electrodos Zona de unión Plásticos Método de unión por soldadura de alta frecuencia. 13 01 Unidad 01/Tecnologia 14/04/2004 09:33 Página 14 Técnicas de plegado y curvado de los plásticos Como hemos dicho, los materiales termoplásticos se caracterizan por que, una vez conformados, pueden volverse a moldear si se los calienta. En las figuras siguientes se describen algunos ejemplos que te permitirán comprender el proceso que has de seguir cuando vayas a plegar o conformar un material termoplástico. Recuerda que nunca debes experimentar por tu cuenta cuando vayas a utilizar instrumentos o materiales que entrañen un cierto riesgo. Si deseas realizar alguna de las actividades descritas debes solicitar permiso a tu profesor. Pieza de plástico a doblar Línea de pliegue Hilo de nicrom Plástico Soporte abatible Palomilla de sujeción Apoyo Mesa Plegado de plásticos. Necesitarás un hilo de nicrom y una fuente de alimentación de potencia suficiente. Haz coincidir el hilo de nicrom caliente sobre la línea por la que deseas doblar la placa de plástico termofusible. Finalmente, con la mano, o empleando un soporte apropiado, procede al plegado de la placa hasta conseguir el ángulo deseado. Sujeción con tornillo, clavos o sargentos Aire caliente Plástico Molde 14 Curvado y conformado de plásticos. Con la ayuda de una pistola decapante o empleando un soplete de butano, calienta la superficie de la placa del material termoplástico hasta que se ablande. Colócalo sobre un molde que contenga la forma que deseas obtener y conforma la placa aplicando calor cuando sea necesario hasta que se adapte perfectamente al molde. 01 Unidad 01/Tecnologia 14/04/2004 09:33 Página 15 1.5 Tipos de plástico. Métodos de identificación Si bien se comercializan miles de objetos fabricados con distintos tipos de plástico, la mayoría de ellos se construyen utilizando unas pocas variantes que se identifica por un número y código normalizado que, normalmente, el fabricante rotula en sus productos al objeto de facilitar su identificación para la posterior separación y reciclado. Tipos de plásticos Agitadores Densidad de fluido 1 df1 Densidad de fluido 2 df2 Uno de los problemas con los que se encuentran las empresas que se dedican a la gestión y recuperación de los plásticos es, precisamente, su clasificación. Para efectuar esta tarea se utilizan distintos procedimientos, si bien uno de los más utilizados es el de flotación, que aprovecha la diferencia de densidades existente entre los distintos tipos de plásticos. 3 Separación de plásticos por flotación. Código normalizado utilizado para designar a los plásticos del tipo PVC. 1.6 Reciclado de los plásticos Valoración de los plásticos Reciclado Recuperación energética Reciclado mecánico Reciclado químico Reciclado de los plásticos. En general, los residuos presentan graves inconvenientes para el medio ambiente, por lo que siempre debemos tratar de reutilizarlos para reducir su volumen. En el caso de los residuos plásticos, suelen utilizarse, además, el reciclado mecánico, la valoración energética y la recuperación de los constituyentes. a) El reciclado mecánico consiste en recoger, clasificar y triturar los residuos plásticos para obtener de esta forma unos gránulos de plástico denominados granza, de los que ya hemos hablado. Este material puede transformarse nuevamente, por la acción de calor y/o la presión, en nuevos objetos de plástico. b) La valoración energética de los plásticos se refiere a la posibilidad de aprovecharlos como combustible, ya que poseen un poder calorífico similar al del gas natural o al del fueloil. Este proceso suele restringirse a aquellos tipos de plástico que no pueden ser recuperados por el procedimiento anterior por ser los procesos de transformación poco rentables o contaminantes. c) La recuperación de constituyentes iniciales se basa en la descomposición química de las piezas de plástico usadas; el objetivo es obtener unos compuestos más sencillos que puedan utilizarse nuevamente como materia prima en plantas petroquímicas o industrias de transformación de plásticos. Actividades Individuales De grupo Define el concepto de plástico y clasifícalos atendiendo a su origen y composición. Resume las características más notables de los materiales termoplásticos, termoestables y elastómeros y pon un ejemplo de cada uno de ellos. Recoged una muestra de los tipos de plástico que hayáis utilizado durante el desarrollo de vuestras propuestas y, sobre una lámina DIN A3, clasificadlos atendiendo a si son termoestables, termoplásticos o elastómeros. Anotad junto a cada modelo sus características y aplicaciones más importantes. 15 01 Unidad 01/Tecnologia 14/04/2004 09:33 Página 16 1.7 Materiales de construcción Cuando el ser humano se hace sedentario deja de utilizar los materiales tal y como los encuentra en la naturaleza y comienza a adaptarlos a sus propias necesidades. Entre los materiales de construcción más utilizados se encuentran los materiales pétreos y cerámicos que, por su importancia, analizaremos brevemente. Materiales pétreos Podemos definir los materiales pétreos como agregados sólidos y duros formados por un conjunto de minerales, que pueden ser utilizados por el ser humano como material de construcción. Adaptación de los materiales. • Las rocas naturales Entre las piedras naturales más útiles para la construcción están los granitos, los mármoles y las pizarras. Éstos se caracterizan por su dureza, su elevada fragilidad y su peso específico, así como por ser muy resistentes a la compresión y a los agentes atmoféricos. Acueducto de Segovia. Construido en granito, sin cemento ni argamasa, hace más de 2 000 años. a) b) Plano sal er transv El granito es un tipo de roca ígnea (rocas resultado de la cristalización de un magma) formada por cuarzo, feldespato y mica principalmente. La proporción en la que intervienen estos compuestos ha dado lugar a múltiples clasificaciones y son la causa de la gran variedad de tonos y colores que van desde el gris a los rosados, verdes o azules. Pero son el aspecto, la abundancia y propiedades (que dependen de la proporción en la que los distintos elementos se combinan) lo que han hecho que la humanidad los utilice desde hace siglos. Pizarras ción xfolia c) Granitos e Plan o de Plan o lo ngit udin al Es un material de color gris azulado, que cuenta entre sus propiedades su impermeabilidad, motivo por el que se utiliza en cubiertas para tejados, y su fácil exfoliación, es decir, la capacidad para separarse en láminas muy finas. Se forma por la acumulación de sedimentos de sílice, arcilla y alúmina que, durante ciertos periodos geológicos, han sido depositados en los fondos de mares y lagos y, posteriormente se vieron sometidos a fuertes presiones y temperaturas. Pizarras. Planos de exfoliación. Mármoles Son rocas muy densas constituidas por caliza, dolomitas o una mezcla de ambas cuyos granos han sufrido un proceso de cristalización. De ahí que puedan pulirse hasta obtener un acabado muy agradable a la vista y al tacto que los hace muy apreciados para la construcción y como elementos ornamentales. El color de base de los mármoles suele ser el blanco, pero la presencia de impurezas en forma de óxidos metálicos o elementos orgánicos les confiere una gran variedad de colores, dibujos y tonalidades. 16 Cantera de mármol. 01 Unidad 01/Tecnologia 14/04/2004 09:34 Página 17 • Rocas artificiales Las piedras artificiales, como su nombre indica, son conglomerados fabricados por el ser humano con pequeños trozos de piedras naturales unidos entre sí mediante un cemento o mortero, de forma que, al fraguar, se obtengan piedras de aspecto natural. Con este procedimiento es posible conseguir todo tipo de texturas, acabados, formas y tamaños; estos materiales suelen ser mucho más baratos que las piedras naturales, lo que ha potenciado su utilización en todo tipo de construcciones. Finos de piedra Arena Agua Cemento Proceso y materiales necesarios para la construcción de una figura ornamental. Materiales cerámicos Sabías que... Los materiales cerámicos tienen la propiedad de soportar el desgaste en condiciones extremas de temperatura; por ello, algunos ingenieros y fabricantes de vehículos están estudiando la posibilidad de utilizar estos materiales para fabricar algunas de sus piezas. Los materiales cerámicos se pueden definir como el conjunto de materiales obtenidos a partir de la arcilla previamente moldeada y cocida. Podemos clasificarlos en materiales cerámicos porosos (o permeables), en los que el cuarzo no llega a fundirse con la arena, y materiales cerámicos impermeables, que se caracterizan porque el cuarzo, al fundirse, se vitrifica impermeabilizando la superficie del barro. Una de las aplicaciones fundamentales de la arcilla es la obtención de piezas cerámicas para la construcción, como ladrillos, tejas y bovedillas o los azulejos. El proceso de fabricación de todas ellas está descrito en la figura inferior. La industria cerámica de la provincia de Castellón de la Plana es, por la calidad de sus azulejos y cerámicas, una de las más célebres. Extracción y transporte de la arcilla Zona de expedición Zona de decoración Zona de desbaste Zona de amasado y modelación Zona de empaquetado Horno de cocción Zona de secado Proceso de fabricación de materiales cerámicos de construcción a partir de arcilla. 17 01 Unidad 01/Tecnologia 14/04/2004 09:34 Página 18 1.8 Propiedades de los materiales Ni que decir tiene que la elección de un material depende de sus propiedades técnicas. Si bien para definir un material se pueden analizar un gran número de parámetros, éstos en general, se refieren a sus propiedades físicas (eléctricas, magnéticas, ópticas, etc.), químicas (oxidación, acidez, etc.), mecánicas (elasticidad, dureza, etc.), tecnológicas y de fabricación (colabilidad, templabilidad, etc.), intrínsecas (peso específico, densidad, etc.), o extrínsecas (precio, estética del material, etcétera). Como fácilmente puedes comprender, no existe un material que tenga simultáneamente todas las propiedades anteriores; por ello, a la hora de seleccionarlo, deberemos sopesar las distintas ventajas e inconvenientes. Nosotros en este apartado profundizaremos en el estudio de las propiedades mecánicas, dejando el estudio del resto de propiedades para cursos posteriores. En la tabla siguiente se han representado algunos de los parámetros que debes tener en cuenta a la hora de seleccionar un material. Ensayos destructivos y no destructivos. Eleccion de los materiales Propiedades Mecánicas Físicas Químicas Sensoriales Forma de trabajo Provisión Precio Medio ambiente ¿Es fácil de cortar, doblar, soldar, etc.? ¿Lo puedo mecanizar? ¿Tengo en el aula los medios? ¿Es abundante? ¿Utiliza recursos escasos? ¿Puedo encontralo como material de desecho? ¿Es caro? ¿Precisa acabado ¿Requiere un mantenimiento posterior? ¿Es contaminante? ¿Es biodegradable? ¿Es tóxico? • Propiedades mecánicas El estudio de las propiedades mecánicas de los materiales tiene por finalidad determinar cuál será su comportamiento ante las acciones o solicitaciones externas a las que se verá sometido. En general, las propiedades mecánicas de un material dependen, principalmente, de la cohesión que existe entre los átomos que lo forman, así como de la elasticidad y de la plasticidad de dicho material, fenómenos que puedes ver en las figuras. Máquina de ensayos universal. Elasticidad Plasticidad Maleable Dúctil Cohesión 18 Oposición o resistencia que presentan los átomos de los materiales a ser separados. Si pudiéramos utilizar un microscopio capaz de observar los átomos que los constituyen, comprobaríamos que éstos se mantienen unidos entre sí por unas fuerzas denominadas de cohesión. Capacidad que tienen algunos materiales de recuperar la forma y dimensiones primitivas cuando cesan las cargas o solicitaciones externas que lo deforman. Los materiales son elásticos dentro de ciertos límites. Si éstos se superan, las deformaciones son permanentes. Capacidad que presenta un material para deformarse permanentemente por la acción de una carga externa sin llegar a la rotura. Si el material puede deformarse en láminas muy delgadas se dice que es maleable. Cuando se puede extender en alambres o hilos se dice que es un material dúctil. 01 Unidad 01/Tecnologia 14/04/2004 09:34 Página 19 Otras propiedades mecánicas de los materiales, que a continuación describimos, son: la dureza, la tenacidad, la fragilidad, la fatiga, la resiliencia y la colabilidad. Dureza Mayor o menor resistencia que presenta un material a dejarse rayar o penetrar. Fatiga Capacidad que presenta un material para resistir deformaciones sucesivas de distinto sentido y magnitud. Tenacidad Fragilidad Resistencia que presenta un material para soportar esfuerzos que lo deforman hasta su rotura. Cuanto más tenaz, más resistente y cuanto más dureza, menos tenaz. Resiliencia Facilidad con la que un material se rompe por la acción de un golpe o impacto. Propiedad opuesta a la tenacidad. Colabilidad Resistencia que ofrece un material a la rotura por choque o impacto. Se expresa con una cifra que indica la energía que absorbe el material por cada unidad de sección necesaria para provocar su rotura. Capacidad de un material fundido para llenar un molde ocupando todos sus huecos. Actividades Individuales Realiza una ficha de cada una de las propiedades mecánicas analizadas en la Unidad. Recoge y clasifica en una tabla los materiales de construcción analizados en la Unidad, citando en cada caso, sus elementos, propiedades y aplicaciones más significativas. 19
