Materiales no ferreos

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Materiales no ferreos

  1. 1. Materiales no férreos. Ciclo de utilización <ul><li>Metales y aleaciones no férreas . </li></ul><ul><li>Obtención y elaboración. </li></ul><ul><li>Residuos. Tratamientos. </li></ul>Antonio Vives
  2. 2. Metales y aleaciones no férricas <ul><li>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. </li></ul><ul><li>Entendemos resistencia mecánica especifica como la relación entre la resistencia a la rotura y la densidad del material. </li></ul><ul><li>Rme= Resistencia rotura/ densidad </li></ul>
  3. 3. Cobre <ul><li>Características: </li></ul><ul><ul><li>Blando </li></ul></ul><ul><ul><li>Dúctil </li></ul></ul><ul><ul><li>Fácil de mecanizar </li></ul></ul><ul><ul><li>Buena capacidad para ser trabajado en frío </li></ul></ul><ul><ul><li>Resistente a la corrosión </li></ul></ul><ul><ul><li>Buen conductor eléctrico </li></ul></ul><ul><ul><li>Buen conductor térmico </li></ul></ul><ul><li>Principales aleaciones </li></ul><ul><ul><li>Latón. Cu+Zn. </li></ul></ul><ul><ul><li>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. </li></ul></ul><ul><li>Aplicaciones: </li></ul><ul><ul><li>Conductores eléctricos. </li></ul></ul><ul><ul><li>Tuberías </li></ul></ul><ul><ul><li>Cojinetes </li></ul></ul><ul><ul><li>Canalones </li></ul></ul><ul><ul><li>Calderería y soldadura </li></ul></ul>cobre latón bronce
  4. 4. Aluminio <ul><li>Características: </li></ul><ul><ul><li>Baja densidad = 2,7g/cm 3 </li></ul></ul><ul><ul><li>Dúctil </li></ul></ul><ul><ul><li>Baja temperatura de fusión 657ºC </li></ul></ul><ul><ul><li>Buena capacidad para ser trabajado en frío, hasta convertirlos en papel </li></ul></ul><ul><ul><li>Resistente a la corrosión </li></ul></ul><ul><ul><li>Buen conductor eléctrico </li></ul></ul><ul><ul><li>Buen conductor térmico </li></ul></ul><ul><li>Principales aleaciones </li></ul><ul><ul><li>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. </li></ul></ul><ul><li>Aplicaciones: </li></ul><ul><ul><li>Conductores eléctricos. </li></ul></ul><ul><ul><li>Carpintería </li></ul></ul><ul><ul><li>Envases </li></ul></ul><ul><ul><li>Canalones </li></ul></ul><ul><ul><li>Calderería y soldadura </li></ul></ul>
  5. 5. Magnesio <ul><li>Características: </li></ul><ul><ul><li>No se encuentra en la naturaleza en estado libre </li></ul></ul><ul><ul><li>Densidad muy baja, la menor de los metales 1,7 4g/cm3 </li></ul></ul><ul><ul><li>No se puede deformar en frío </li></ul></ul><ul><ul><li>Altamente inflamable. </li></ul></ul><ul><li>Principales aleaciones </li></ul><ul><ul><li>Sus principales aleaciones son con aluminio, cinc y manganeso. </li></ul></ul><ul><ul><li>Sus aleaciones se clasifican en moldeables y forjables. </li></ul></ul><ul><li>Aplicaciones: </li></ul><ul><ul><li>Fabricación de materiales refractarios. </li></ul></ul><ul><ul><li>Fabricación de piezas de aviones. </li></ul></ul><ul><ul><li>Fabricación de ruedas </li></ul></ul><ul><ul><li>Polvo de magnesio para gimnastas. </li></ul></ul>
  6. 6. Titanio <ul><li>Características: </li></ul><ul><ul><li>Baja densidad = 4,5g/cm3 </li></ul></ul><ul><ul><li>Dúctil </li></ul></ul><ul><ul><li>Elevada temperatura de fusión 1668ºC </li></ul></ul><ul><ul><li>Buena capacidad para ser trabajado en frío, hasta convertirlos en papel </li></ul></ul><ul><ul><li>Resistente a la corrosión </li></ul></ul><ul><ul><li>Fácilmente forjable </li></ul></ul><ul><ul><li>Reacciona fácilmente con otros metales a altas temperaturas </li></ul></ul><ul><li>Principales aleaciones </li></ul><ul><ul><li>Se utiliza como elemento de aleación en gran diversidad de productos. Con Al, Sn, Cr, etc. </li></ul></ul><ul><li>Aplicaciones: </li></ul><ul><ul><li>Prótesis quirúrjicas </li></ul></ul><ul><ul><li>Piezas de aviones y vehículos espaciales </li></ul></ul><ul><ul><li>Industrias petroquímicas </li></ul></ul><ul><ul><li>Herramientas </li></ul></ul>
  7. 7. Materiales cerámicos <ul><li>Son compuestos o soluciones complejas, sus átomos se unen mediante enlaces iónicos y. covalentes. </li></ul><ul><li>El grupo más representativo de estos son los vidrio, que en cierta manera se asemeja a un líquido subenfriado. Pueden ser: </li></ul><ul><ul><li>Vidrios de silicato. </li></ul></ul><ul><ul><li>Vidrios modificados de silicato </li></ul></ul><ul><ul><li>Vidrios no silicatados. </li></ul></ul>
  8. 8. Conformación materiales cerámicos <ul><li>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. </li></ul><ul><li>Moldeado o fundido . Para el conformado se utilizan diversos procesos. </li></ul><ul><ul><li>Prensado en seco. Fabricación de productos refractarios, ladrillos, que después pasa por un proceso de sinterizado (las partículas se unen por difusión). </li></ul></ul><ul><ul><li>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. </li></ul></ul><ul><ul><li>Compresión en caliente. Piezas de alta densidad y propiedades mecánicas optimizadas. </li></ul></ul><ul><ul><li>Moldeo por barbotina (ver video). </li></ul></ul><ul><ul><li>Extrusión </li></ul></ul><ul><li>Tratamiento térmico </li></ul><ul><ul><li>Secado y eliminación de aglutinante </li></ul></ul><ul><ul><li>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. </li></ul></ul><ul><ul><li>Vitrificación. Caso porcelana. </li></ul></ul>
  9. 9. Polímeros <ul><li>Los polímeros son moléculas gigantes de origen orgánico con pesos moleculares muy grandes. </li></ul><ul><li>Las principales características son: </li></ul><ul><ul><li>Resistentes a la corrosión </li></ul></ul><ul><ul><li>Buenos aislantes eléctricos </li></ul></ul><ul><ul><li>Poca resistencia mecánica </li></ul></ul><ul><ul><li>No son aptos para trabaja a altas temperaturas </li></ul></ul>
  10. 10. Clasificación de los polímeros <ul><li>Se pueden clasificar de varias maneras: </li></ul><ul><ul><li>En función de mecanismo de polimerización: </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>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. </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Por condensación , esto ocurre por la acción del calor, la presión o la presencia de un catalizador </li></ul></ul></ul><ul><ul><li>En función de la estructura del polímero: </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>En red </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>En cadena </li></ul></ul></ul><ul><ul><li>En función del comportamiento frente al calor: </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Tremoplásticos . Pueden volver a ser conformados una vez fabricados por la acción del calor. </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Termoestables . No pueden volver a ser conformados una vez fabricados por la acción del calor. </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Elastómeros . Tienen un comportamiento intermedio. </li></ul></ul></ul>
  11. 11. Conformación de polímeros <ul><li>Extrusión </li></ul>Soplado Inyección
  12. 12. Conformación de polímeros <ul><li>Conformado al vacío </li></ul>Hilado Calandrado
  13. 13. Conformación de polímeros Transferencia Compresión
  14. 14. Principales termoplásticos <ul><li>Polietileno : Contenedores aislantes eléctricos, artículos hogar, botellas, etc </li></ul><ul><li>Cloruro de polivinilo (PVC). Ventanas, mangueras, tuberías, aislante eléctrico, tapicerías, bolsas de viaje, etc. </li></ul><ul><li>Polipropileno. Productos para el hogar, botellas, sacos, bolsas, etc. </li></ul><ul><li>Polimetilmetacrilato (plexiglas). Acristalar aviones, señales publicitarias, gafas de seguridad, etc. </li></ul><ul><li>Poliamidas (náilones). Cojinetes, soportes antifricción, material eléctrico, en general piezas que requieran gran resistencia y rigidez. </li></ul><ul><li>Policarbonatos. Pantallas de seguridad, componentes de vuelo, lentes, vidrios, etc. </li></ul><ul><li>Poliésteres. Componentes eléctricos, bombas de impulsión, válvulas, etc. </li></ul>
  15. 15. Principales termoestables <ul><li>Fenólicos (bakelita). Elevada dureza, rigidez y resistencia química. Se utilizan en componentes eléctricos, botones, tiradores, etc. </li></ul><ul><li>Resinas epoxi. Se emplean como elementos recubridores, protectores y decorativos. En electrónica son muy empleados por si resistencia dieléctrica. </li></ul><ul><li>Poliésteres insaturados . Con fibra de vidrio se emplea para fabricar paneles de automóviles, prótesis, cascos de envases pequeños que precisen resistencia a la corrosión. </li></ul>
  16. 16. Principales elastomeros <ul><li>Caucho natural. Es el latex. Neumáticos </li></ul><ul><li>Neopreno. Es el caucho sintético. Se emplea como recubrimiento de cables, alambres, mangueras, etc. </li></ul><ul><li>Caucho de silicona. Silicón. Se emplea como sellador de juntas de materiales, aislante eléctrico, etc. </li></ul>
  17. 17. Los residuos. <ul><li>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: </li></ul><ul><ul><li>RSU. </li></ul></ul><ul><ul><li>RTP. </li></ul></ul>
  18. 18. Tratamiento de RSU <ul><li>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. </li></ul><ul><li>Incineración </li></ul><ul><li>Producción de metano. Por descomposición natural se puede obtener gases. </li></ul><ul><li>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. </li></ul><ul><li>Reciclado de materiales. Es el proceso de recuperación de materiales que se pueden reutilizar. </li></ul>
  19. 19. Tratamiento RTP <ul><li>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: </li></ul><ul><ul><li>Incineración. </li></ul></ul><ul><ul><li>Tratamiento físico-químico. </li></ul></ul><ul><ul><li>Depósitos de seguridad. </li></ul></ul><ul><ul><li>Recuperación y/o reutilización. </li></ul></ul>
  20. 20. Hasta la próxima

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