Los Nueve Principios del Desempeño de la Sostenibilidad
Materiales no férreos ciclo
1. Materiales no férreos. Ciclo de
utilización
Metales y aleaciones no férreas .
Obtención y elaboración.
Residuos. Tratamientos.
Antonio Vives
2. Metales y aleaciones no férricas
En muchas ocasiones se requiere
de los materiales que además de
tener determinada resistencia
mecánica o dureza, que además
sea ligero u otra determinada
característica, entonces hay que
recurrir a otro tipo de material que
no sea el acero.
Entendemos resistencia mecánica
especifica como la relación entre la
resistencia a la rotura y la
densidad del material.
Rme= Resistencia rotura/ densidad
3. Cobre
Características:
Blando
Dúctil
Fácil de mecanizar
Buena capacidad para ser trabajado en frío
Resistente a la corrosión
Buen conductor eléctrico
Buen conductor térmico
Principales aleaciones
Latón. Cu+Zn.
Bronce. Cu+Sn, también puede contener Al,
Si y Ni. Son mas resistentes que los latones
y se emplean cuando se requiere elevada
resistencia a la corrosión y buena
resistencia a la tracción y al desgaste.
Aplicaciones:
Conductores eléctricos.
Tuberías
Cojinetes
Canalones
Calderería y soldadura
cobre
latón
bronce
4. Aluminio
Características:
Baja densidad = 2,7g/cm3
Dúctil
Baja temperatura de fusión 657ºC
Buena capacidad para ser trabajado
en frío, hasta convertirlos en papel
Resistente a la corrosión
Buen conductor eléctrico
Buen conductor térmico
Principales aleaciones
Sus propiedades mejoran
sustancialmente en las aleaciones,
sobre todo con magnesio y titanio.
Aumentando sobre todo su
resistencia mecánica especifica,
dado lugar a gran diversidad de
productos.
Aplicaciones:
Conductores eléctricos.
Carpintería
Envases
Canalones
Calderería y soldadura
5. Magnesio
Características:
No se encuentra en la naturaleza en estado libre
Densidad muy baja, la menor de los metales
1,74g/cm3
No se puede deformar en frío
Altamente inflamable.
Principales aleaciones
Sus principales aleaciones son con aluminio,
cinc y manganeso.
Sus aleaciones se clasifican en moldeables y
forjables.
Aplicaciones:
Fabricación de materiales refractarios.
Fabricación de piezas de aviones.
Fabricación de ruedas
Polvo de magnesio para gimnastas.
6. Titanio
Características:
Baja densidad = 4,5g/cm3
Dúctil
Elevada temperatura de fusión 1668ºC
Buena capacidad para ser trabajado en frío,
hasta convertirlos en papel
Resistente a la corrosión
Fácilmente forjable
Reacciona fácilmente con otros metales a
altas temperaturas
Principales aleaciones
Se utiliza como elemento de aleación en
gran diversidad de productos. Con Al, Sn,
Cr, etc.
Aplicaciones:
Prótesis quirúrjicas
Piezas de aviones y vehículos espaciales
Industrias petroquímicas
Herramientas
7. Materiales cerámicos
Son compuestos o soluciones
complejas, sus átomos se unen
mediante enlaces iónicos y.
covalentes.
El grupo más representativo de
estos son los vidrio, que en cierta
manera se asemeja a un líquido
subenfriado. Pueden ser:
Vidrios de silicato.
Vidrios modificados de
silicato
Vidrios no silicatados.
8. Conformación materiales cerámicos
Preparación del material. Los materiales cerámicos están formados por partículas
(menos los hormigones y el vidrio), que se muelen, se mezclan y se le añaden
aglutinantes y lubricantes.
Moldeado o fundido. Para el conformado se utilizan diversos procesos.
Prensado en seco. Fabricación de productos refractarios, ladrillos, que después
pasa por un proceso de sinterizado (las partículas se unen por difusión).
Compactación isostática. Los polvos se cargan en una matriz de caucho a la
cual se le aplica presión y temperatura para que los polvos se compacten.
Compresión en caliente. Piezas de alta densidad y propiedades mecánicas
optimizadas.
Moldeo por barbotina (ver video).
Extrusión
Tratamiento térmico
Secado y eliminación de aglutinante
Sinterizado es el tratamiento térmico de un polvo compactado una temperatura
inferior a la de fusión de la mezcla, para incrementar la fuerza y la resistencia de
la pieza creando enlaces fuertes entre las partículas.
Vitrificación. Caso porcelana.
9. Polímeros
Los polímeros son moléculas gigantes de
origen orgánico con pesos moleculares muy
grandes.
Las principales características son:
Resistentes a la corrosión
Buenos aislantes eléctricos
Poca resistencia mecánica
No son aptos para trabaja a altas
temperaturas
10. Clasificación de los polímeros
Se pueden clasificar de varias maneras:
En función de mecanismo de polimerización:
Por adición tiene lugar porque un monómero posee un doble enlace
covalente entre dos átomos de carbono que se puede convertir en
sencillo y se le puede añadir otro monómero, formando así una
cadena. Esto se hace añadiendo agua oxigenada.
Por condensación, esto ocurre por la acción del calor, la presión o la
presencia de un catalizador
En función de la estructura del polímero:
En red
En cadena
En función del comportamiento frente al calor:
Tremoplásticos. Pueden volver a ser conformados una vez fabricados
por la acción del calor.
Termoestables. No pueden volver a ser conformados una vez
fabricados por la acción del calor.
Elastómeros. Tienen un comportamiento intermedio.
14. Principales termoplásticos
Polietileno: Contenedores aislantes eléctricos, artículos hogar,
botellas, etc
Cloruro de polivinilo (PVC). Ventanas, mangueras, tuberías,
aislante eléctrico, tapicerías, bolsas de viaje, etc.
Polipropileno. Productos para el hogar, botellas, sacos,
bolsas, etc.
Polimetilmetacrilato (plexiglas). Acristalar aviones, señales
publicitarias, gafas de seguridad, etc.
Poliamidas (náilones). Cojinetes, soportes antifricción, material
eléctrico, en general piezas que requieran gran resistencia y
rigidez.
Policarbonatos. Pantallas de seguridad, componentes de
vuelo, lentes, vidrios, etc.
Poliésteres. Componentes eléctricos, bombas de impulsión,
válvulas, etc.
15. Principales termoestables
Fenólicos (bakelita). Elevada dureza, rigidez y
resistencia química. Se utilizan en componentes
eléctricos, botones, tiradores, etc.
Resinas epoxi. Se emplean como elementos
recubridores, protectores y decorativos. En
electrónica son muy empleados por si resistencia
dieléctrica.
Poliésteres insaturados. Con fibra de vidrio se
emplea para fabricar paneles de automóviles,
prótesis, cascos de envases pequeños que precisen
resistencia a la corrosión.
16. Principales elastomeros
Caucho natural. Es el latex. Neumáticos
Neopreno. Es el caucho sintético. Se emplea
como recubrimiento de cables, alambres,
mangueras, etc.
Caucho de silicona. Silicón. Se emplea como
sellador de juntas de materiales, aislante
eléctrico, etc.
17. Los residuos.
La mayoría de los problemas de nuestra
civilización es la gran cantidad de residuos
que se generan procedentes de la vida
cotidiana y de la industria. Estos se pueden
clasificar en:
RSU.
RTP.
18. Tratamiento de RSU
Vertedero controlado. Los residuos se compactan y
se cubren formando capas, teniendo en cuenta
posible acuíferos y emanación de gases y una vez
lleno el, vertedero se cubre con tierra vegetal.
Incineración
Producción de metano. Por descomposición natural
se puede obtener gases.
Compostaje. La materia orgánica se separa del
resto, se tritura y se coloca en el digestor para
acelerar los procesos de degradación de la materia.
Reciclado de materiales. Es el proceso de
recuperación de materiales que se pueden reutilizar.
19. Tratamiento RTP
Los RTP son residuos considerados tóxicos y
peligrosos. Existen gran cantidad de este tipo
de residuos y cada uno de ellos requiere de
un tratamiento especial, los sistemas básicos
son:
Incineración.
Tratamiento físico-químico.
Depósitos de seguridad.
Recuperación y/o reutilización.