"Características del material y su utilización en los procesos"

SISTEMAS DE MANUFACTURA Instituto Tecnológico De Morelia “José María Morelos y Pavón” Profesora: Ing. Elisa Pardo Mendoza Curso: Agosto – Diciembre 2014 Carrera: Ingeniería Industrial

Alumno.  Magaña Vieyra René Andrés  Núm. De control: 121 200 57

Contenido CARACTERÍSTICAS DEL MATERIAL Y SU UTILIZACIÓN EN PROCESOS......................2 Características del material y su utilización en procesos...................................................2 Según su clasificación......................................................................................... 3 Según su origen................................................................................................. 4 Según su Composición......................................................................................... 5 Según sus propiedades......................................................................................... 6 Según su utilización en procesos.............................................................................9 Bibliografía....................................................................................................... 10

CARACTERÍSTICAS DEL MATERIAL Y SU UTILIZACIÓN EN PROCESOS. Características del material y su utilización en procesos.

Según su calificació n Según su origen Según su composició n

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Según su Según sus utilización propiedades en procesos

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Caracterís ticas del material.

1) Según su calificación: Se pueden clasificar en metales, cerámicos, polímeros y compuestos. 2) Según su origen: Los materiales se pueden clasificar en materiales naturales y artificiales, dependiendo si se encuentran directamente en el medio natural o sean resultado de algún proceso de fabricación. Ejemplo el petróleo, los minerales en rocas o arenas son naturales mientras que el acero, vidrio o productos sintéticos son artificiales. 3) Según su composición: Los materiales se pueden clasificar en elementos y compuestos, homogéneos y heterogéneos, metálicos y no metálicos, orgánicos e inorgánicos entre muchos más. 4) Según sus propiedades: Los materiales se pueden clasificar en rígidos y flexibles, tenaces y frágiles, conductores y frágiles, reciclables y no reciclables etc. 5) Según su utilización en procesos: Las cantidades de partes y materiales que se necesitan en la producción planificada, se especifican en presupuestos de los materiales y facilidad de transformación, tolerancias, propiedades requeridas, materiales compatibles y costos de estos.

Según su clasificación. Existen muchas formas de clasificación de los materiales, según su composición, su origen, de acuerdo con sus propiedades físicas- químicas. Un material está compuesto por elementos, generalmente los elementos químicos encontrados en la naturaleza y representados en la tabla periódica de elementos químicos. Sin embargo, esto no es todo, en lo materiales estos elementos están relacionados por una composición química definida. Los materiales se clasifican de forma general en: 1) Metales: Tienen como característica una buena conductividad eléctrica y térmica, alta resistencia, rigidez, ductilidad. Son particularmente útiles en aplicaciones estructurales o de carga. Las aleaciones (combinaciones de metales) conceden alguna propiedad particularmente deseable en mayor proporción o permiten una mejor combinación de propiedades. 2) Cerámicos: Tienen baja conductividad eléctrica y térmica y son usados a menudo como aislantes. Son fuertes y duros, aunque frágiles y quebradizos. Nuevas técnicas de procesos consiguen que los cerámicos sean lo suficientemente resistentes a la fractura para que puedan ser utilizados en aplicaciones de carga. Dentro de este grupo de materiales se encuentran: el ladrillo, el vidrio, la porcelana, los refractarios y los abrasivos. 3) Polímeros: Son grandes estructuras moleculares creadas a partir de moléculas orgánicas. Tienen baja conductividad eléctrica y térmica, reducida resistencia y debe evitarse su uso a temperaturas elevadas. Los polímeros termoplásticos, en los que las cadenas moleculares no están conectadas de manera rígida, tienen buena ductibilidad y confortabilidad; en cambio, los polímeros termoestables son más resistentes, a pesar de que sus cadenas moleculares fuertemente enlazadas los hacen más frágiles. Tienen múltiples aplicaciones, entre ellas en dispositivos electrónicos. 4) Materiales compuestos: Como su nombre lo indica, están formados a partir de dos o más materiales de distinto grupos, produciendo propiedades que no se encuentran en ninguno de los materiales de forma individual. 5) Semiconductores. Su conductividad eléctrica puede controlarse para su uso en dispositivos electrónicos. Son muy frágiles.

Según su origen. 1) Materiales naturales: Son todos aquellos que se encuentran en la naturaleza. Constituyen los materiales básicos a partir de los cuales se fabrican los demás productos. Las personas utilizamos materiales naturales con diferente origen: mineral, vegetal o animal. 1.1) Origen mineral: se obtienen a partir de rocas y minerales. Los metales, la piedra o la arena son materiales de origen mineral. 1.2) Origen vegetal: se obtienen a partir de las plantas. El material de origen vegetal más importante es la madera, pero también existen otros que empleamos de forma habitual, como las fibras vegetales (algodón, lino, mimbre) o el corcho. 1.3) Origen animal: Por ejemplo, el cuero o la lana que usamos en muchas prendas de vestir, en bolsos, zapatos, etc. 2) Materiales artificiales: Son aquellos que se obtienen a partir de materiales naturales que se encuentran en la naturaleza y no han sufrido transformación previa, es decir, no han sufrido algún proceso de fabricación. También reciben este nombre aquellos productos fabricados con varios materiales que sean en su mayoría de origen natural, como por ejemplo el hormigón, que está fabricado partir de arena(material natural), grava(material natural), cemento(material artificial) y agua(material natural). Otros materiales artificiales son el acero el papel. 3) Materiales sintéticos: Están fabricados por el hombre a partir de materiales artificiales. No se encuentran en la naturaleza ni ellos ni ninguno de los materiales que lo componen. En general suelen ser derivados del petróleo y han representado para la sociedad un fenomenal avance.

Según su Composición. Pueden ser:  

Homogéneos: Presentan la misma composición química e iguales propiedades en todos sus puntos. Presentan una sola fase que puede estar en estado sólido, líquido o gaseoso. Heterogéneos: No son uniformes, presentan una estructura y una composición diferente en distintos puntos. Ésto provoca que tengan dos o más fases.

Según su composición, los sistemas materiales se clasifican en: Sustancias puras: Contienen un sólo componente, de composición y propiedades fijas. Se dividen en:  Elementos químicos: Formados por átomos con el mismo número atómico. Ej: oro, carbono, oxígeno.  Compuestos químicos: Contienen varios tipos de átomos, con distinto número atómico, unidos entre sí mediante enlaces químicos, formando moléculas o redes de átomos o iones, con una estructura fija. Ej: agua, benceno, etanol, glucosa. Se pueden descomponer en los elementos constituyentes mediante métodos químicos de descomposición como la electrólisis.   

Mezclas de sustancias. Contienen dos o más sustancias puras, por lo que su composición química y sus propiedades son variables. Se dividen en: Mezclas homogéneas, habitualmente llamadas disoluciones. Tienen aspecto homogéneo. Ej.: agua de mar. Mezclas heterogéneas o mezclas propiamente dichas. Tienen aspecto heterogéneo. Ej.: granito.

Según sus propiedades. Cada material es diferente y tiene cualidades llamadas propiedades. Algunas propiedades de los materiales son: 1) Dureza. 2) Fragilidad. 3) Flexibilidad. 4) Aislación térmica. 5) Transparencia. 6) Impermeabilidad.

1) Dureza de los materiales. La dureza del material dice que tan resistente es el material frente a diversas deformaciones y alteraciones. Material duro: (Dureza) Se considera un material duro si al intentar hacer rayaduras, perforaciones, cambios en su forma, es difícil o casi imposible hacerlo. Ejemplos: 

Diamante.



Acero.



Hierro.

Material blando: Se considera un material blando cuando fácilmente se puede moldear o hacer cambios en su forma. Ejemplos: 

Arena.



Plástico.



Plastilina.



Madera.

2) Fragilidad de los materiales.

La fragilidad del material dice que tan delicado y frágil es el material, es decir si se rompe fácilmente o no. Material frágil: (Fragilidad) Es el material que se rompe con facilidad si se golpea. Ejemplos: 

Cerámica



Vidrio

Material tenaz: (Tenacidad) Es el material que no se rompe con facilidad. Ejemplos: 

Madera



Acero

3) Flexibilidad de los materiales La flexibilidad del material consiste en la facilidad que tiene este para doblarse sin romperse. Material flexible: Es el material que se dobla fácilmente. Ejemplos: 

Goma



Algunos plásticos

Material rígido: Es el material que es difícil doblar. Ejemplo: 

Algunos metales

Material elástico: Es el material que si se deforma puede recuperar su forma inicial. Ejemplos: 

Goma de rueda de bicicleta



Resorte

4) Aislación térmica de los materiales

Los materiales que impiden el paso del calor o del frío de un lugar a otro se llaman aislantes térmicos. Ejemplo: 

Plumavit

5) Transparencia de los materiales La transparencia en los materiales consiste en la facilidad que tienen estos para dejar pasar la luz a través de ellos. Material transparente: Es el material que se puede ver a través de él. Ejemplos: 

Vidrio



Algunos plásticos

Material opaco: Es el material que no permite el paso de la luz. Ejemplos: 

Cerámica



Madera

Material translúcido: Es el material que permite el paso de la luz pero no se puede distinguir con claridad que hay a través de él. Ejemplos: 

Tela



Vidrio



Algunos plásticos

Según su utilización en procesos. GENERALIDADES: Los materiales son sustancias de las que cualquier cosa esta compuesta o hecha Todo ingeniero utiliza materiales en:    

Manufactura. Procesamiento. Diseño. Construcción (componentes estructuras).

Consideraciones al seleccionar materiales. Desde el punto de vista de fabricación:     

Factibilidad de transformación. Tolerancia dimensional correcta. Propiedades requeridas se mantienen durante la fabricación. Material compatible y con facilidad de ensamble Reciclable. Ecológicamente amigable.

Nos ayuda a aspectos previos a la fabricación.

Planificación de la producción. Diseño del producto y diseño del proceso. Selección de materiales y técnicas de procesado. Análisis básico de los costes de procesado. Requisitos para dimensiones y superficies. Documentación necesaria para la elaboración de partes de procesado.

Bibliografía. Universidad nacional de Colombia sede Palmira http://www.virtual.unal.edu.co/cursos/sedes/palmira/5000155/lecciones/lec3/3_1.htm http://www.andragogy.org/_Cursos/Curso00188/Temario/pdf%20leccion%201/lecci %C3%B3n%201.pdf http://es.slideshare.net/grisponce11/unidad-1-clasificacion-de-los-materiales http://es.slideshare.net/ehtomo/clasificacin-de-los-materiales-por-sus-propiedades http://www.spanish.cl/ciencias-naturales/materiales-propiedades.htm https://prezi.com/wsqcpmpnhrou/caracterizacion-del-material-y-su-utilizacion-en-losproceso/