Hay muchos tipos de metales que se usan para fabricar objetos diferentes, pero todos ellos tienen unas propiedades comunes:
- Buenos conductores del calor.
- Buenos conductores de la electricidad.
- Resistentes porque soportan muy bien las fuerzas de compresión, tracción o flexión.
- Tenaces porque aguantan los golpes sin romperse.
También son dúctiles y maleables, como por ejemplo, el aluminio.
Sólidos, excepto el mercurio.
Económicos, como el acero.
Pesados, como el plomo.
Magnéticos, como el hierro.
La temperatura de fusión de la mayoría de los metales es muy alta, como el oro.
· CLASIFICACIÓN DE LOS METALES SEGÚN SU USO
La mayoría de los metales no se emplean en estado puro sino en aleaciones; es decir, formando una mezcla homogénea con otros metales o no metales, obtenida a partir de la fusión de ambos.
De entre todos los metales sobresalen el hierro y sus aleaciones porque suponen el 90 % de la población mundial. El hierro es abundante, barato y mejora sus propiedades al formar aleaciones.
Los metales se clasifican en:
- Metales férricos: son el hierro y sus aleaciones.
- Metales no férricos: son los metales puros y las aleaciones de metales que no tienen hierro en su composición.
2. METALES FÉRRICOS
El hierro puro tiene muy pocas aplicaciones técnicas debido a que sus propiedades son muy deficientes.
Los metales férricos son el hierro y sus aleaciones.
El carbono en pequeña proporción y mezclado íntimamente con el hierro mejora sus cualidades. Según la cantidad de carbono que se agrega al hierro, podemos distinguir hierro dulce, aceros y fundiciones.
- Hierro dulce: contiene menos del 0,1 % de carbono. Es blando, porque el contenido en carbono es muy pequeño.
- Aceros: contiene entre el 0,1 y 2 % de carbono. Se pueden forjar, aumentando con ello su resistencia mecánica. Son tenaces.
- Fundiciones: contiene entre 2 y 5 % de carbono. Se usa en bloques de motores y en cilindros de laminación.
3. METALES NO FÉRRICOS
· METALES NO FÉRRICOS. PUROS
Los metales no férricos más importantes en la industria son el cobre, el estaño, el cinc, el aluminio, el magnesio y el titanio.
- Cobre: se usa para conductores eléctricos y térmicos. Es resistente a la corrosión.
- Estaño: es blando e inoxidable y tiene un color blanco azulado brillante.
- Cinc: forma parte de la composición de las pinturas metalizadas i se usa generalmente en recubrimientos de tejados, canalones y tubos.
- Aluminio: es barato y blando, no es tóxico, por lo que se emplea en los envases. Se usa también en cables de líneas eléctricas.
- Magnesio: es muy ligero. Se usa en pirotecnia y en explosivos.
- Titanio: es muy caro por lo que se le añade aluminio para formar una aleación más barata que el titanio puro.
· METALES NO FÉRRICOS. ALEACIONES
- Latón (cobre y cinc). 5- 40 % Zn. Tiene el doble de resistencia a la tracción que los metales puros.
- Bronce (cobre y estaño). 10 % Sn Su color es amarillo oscuro. Se usa en estatuas y monumentos.
- Aluminio, cobre y magnesio. Contiene de aluminio el 94 %, de cobre el 4 % y de magnesio el 2 %.
- Magnesio y aluminio. Contiene el 91 % de magnesio y de aluminio el 9 %.
- Titanio y aluminio. Contiene el 94 % de titanio y el 9 % de aluminio.
· COMPARATIVA DE LAS PROPIEDADES DE LOS METALES MÁS USUALES
4. TRABAJO CON METALES EN EL TALLER
· MEDIR Y MARCAR
Es muy importante medir y marcar con precisión la pieza que se desea cortar en un metal. Para medir se utiliza la regla metálica de acero. Para esta operación también se puede emplear una punta de trazar o una bigotera.
· SUJETAR Y DOBLAR
Las herramientas para sujetar son el gato y el tornillo de mesa. Para dar forma el mazo blando. También para sujetar y dar forma a los alambres se usan los alicates.
· CORTAR
Para cortar planchas finas de metal se emplean las tijeras de metal. Para tubos, barras o planchas gruesas se utiliza la sierra para metales y para alambres finos se usan los alicates.
· TALADRAR
Para hacer taladros se utiliza la máquina de taladrar con brocas especiales para metal y el sacabocados.
· DESBASTAR Y PULIR
Después de cortar un metal quedan bordes afilados que se suavizan con el limado. Para limar metal sirven las limas que se usa en carpintería.
Antes de aplicar cualquier acabado a un metal es necesario limpiarlo y eliminar el metal oxidado o corroído; es decir, hay que pulirlo.
· UNIR
La unión entre piezas metálicas puede ser de varias formas:
- Soldadura: se emplea un metal fundido que al solidificar une las piezas de forma definitiva.
- Uniones roscadas: mediante tornillo y tuercas de diferentes formas y tamaño.
- Remaches: unión fija mediante clavos especiales que se machacan y sellan la unión.
· ACABAR
Por último, se aplica un acabado que proteja al metal de la corrosión o que le aporte belleza. Los metales que no se oxidan se pueden pulir finamente hasta sacarles su brillo y después aplicarles un barniz o una laca con un pincel muy suave.
Para los metales que se oxidan fácilmente es necesario aplicarle a la superficie una pintura antioxidante (pintura de minio) y luego la pintura definitiva.
Cuando se usan metales para fabricar metales, el interior suele protegerse del producto envasado con resinas plásticas o con una capa de estaño si es acero (galvanizado).
5. TRABAJO CON METALES EN
Para obtener la gran mayoría de productos metálicos industriales se realizan diferentes operaciones, como:
- Embutición: se parte de una plancha metálica superpuesta en una matriz que es deformada por la acción de un punzón que aplica gran presión.
- Troquelado: consiste en el corte con precisión de una chapa metálica con un punzón de bordes cortantes movido por una prensa.
- Soldadura punto a punto: se unen planchas metálicas realizando un cordón de puntos soldados a lo largo de la zona de unión.
Taladro.
-Fresado y torneado.
- Tronzado.
- Fabricación asistida por ordenador.
6. OBTENCIÓN DE LOS METALES
La mayoría de los metales no se encuentran puros en la naturaleza, por lo que es necesario extraerlos de los minerales que los contienen, en los que está formado un compuesto químico (normalmente óxidos). Hay dos formas básicas en las que se produce una reacción química:
- En el horno: a altas temperaturas.
- Por electrolisis: se separa el metal mediante una corriente eléctrica.
· OBTENCIÓN DE
La diferencia entre el acero y la fundición es la cantidad de carbono; el acero contiene menos carbono que la fundición, pero ambos son metales férricos.
Para fabricar los metales férricos las materias primas son el hierro, el carbón y la caliza. Estos minerales son triturados y vertidos al alto horno. En el alto horno se produce la fusión del hierro y se vierte en torpedos. Los torpedos lo tansportan al lugar donde se afina y entonces se vierte en una cuchara. El hierro fundido se convierte en un horno convertidor que tiene una lanza por donde se introduce oxígeno. En el horno convertidor se quema parte del carbono de la fundición y el hierro se convierte en acero.
· OBTENCIÓN DEL COBRE, ALUMINIO, MAGNESIO, TITANIO Y CINC EN CELDA ELECTROQUÍMICA
Una celda electroquímica es un recipiente que contiene un líquido que conduce la electricidad y unos bordes que se conectan a un voltaje. La circulación de corriente a través del líquido produce la descomposición química del mismo.
El aluminio es el elemento metálico más abundante de la corteza terrestre y siempre se encuentran combinado con otros elementos.
· MOLDEO Y CONFORMACIÓN DE METALES
En el moldeo se vierte el metal fundido dentro de un molde y se deja enfriar. Y en el conformado, además, se aplica presión con elementos móviles, como por ejemplo, prensas hidráulicas.
La fundición ibtenida directamente de un alto horno se solidifica en moldes.
Laminado: el metal fundido sale de la cuchara y se enfría entre rodillos de laminación.
7. IMPACTO MEDIOAMBIENTAL
El uso de materiales metálicos perjudica al medio ambiente en cuanto a:
- Extracción de minerales: los minerales se extraen de minas y de canteras. Las canteras y las minas a cielo abierto mueven una gran cantidad de tierras, generan gran cantidad de polvo y una agresión radical al paisaje.
- Industria metalúrgica: el proceso de obtención de metales suele ser muy contaminante. Los hornos de las industrias emiten gran cantidad de gases, aunque son tratados antes de ser emitidos a la atmósfera. Los procesos electroquímicos consumen cantidades muy elevadas d electricidad, que generan lodo de desecho y perjudica la flora y la fauna.
- Productos desechados: cuando consumimos se generan grandes cantidades de residuos metálicos: los envases, los vehículos viejos…
El reciclado se presenta como una alternativa para reducir el impacto ambiental porque los metales se pueden fundir y conformar infinitas veces. Para ello hay que:
-Recoger: se retiran los productos metálicos inservibles y se recupera el metal que contienen.
· Reutilizar: el material recuperado se clasifica en los distintos metales y sus aleaciones y se prepara en bloques para usarse de nuevo en la industria que lo pida.
Con ello conseguimos reducir la extracción de materia prima de la naturaleza.
OK. Visto.
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