Te interesa saber...

• El hierro y otros metales tienen una importante propidad denominada ferromagnetismo. Esta propiedad se utiliza en los electroimanes, que constan de un núcleo cilíndrico de un material ferromagnético rodeado de una bobina eléctrica de gran tamaño.
• Entre las diversas variedades de hierro cabe mencionar el hierro forjado, en cuya composición hay hierro puro y silicato de hierro, y que posee un contenido en carbono muy bajo. Destaca por su notable plasticidad y por su capacidad para ser forjado y soldado.

Metales y su densidad...

Metal	Densidad (g/cm3)	Metal	Densidad (g/cm3)
Wolframio	19.26	Estaño	7.29
Mercurio	13.55	Cromo	7.19
Plomo	11.34	Cinc	7.13
Níquel	9	Titanio	4.43
Cobre	8.92	Aluminio	2.7
Hierro	7.88	Magnesio	1.74

Tipos de Soldadura

Uniones Fijas

En dichas uniones no es posible separar las piezas sin que estas se deterioren o se produzca la rotura del elemento de unión. se utilizan cuando no se prevé la separación o desmontaje de las piezas unidas.

Remache: se trata de una pieza cilíndrica, uno de cuyos extremos es una cabeza. Se introduce en los orificios de las piezas que se van a unir y, con una máquina denominada remachadora, se coloca otra cabeza en ele extremo opuesto, de modo que las piezas quedan unidas.

Unión por ajuste a presión: En este tipo de unión se introduce en un orificio, golpeando o mediante presión, un eje de diámetro un poco mayor que el del orificio. En algunos casos es preciso calentar la pieza hueca a fin que se dilate el agujero.

Adhesivos: Son sustancias capaces de producir una unión permanente cuando se interponen entre dos superficies. La elección del adhesivo depende de las características de los materiales que se van a unir. es conveniente rayar las caras que vayan a unirse, a fin de mejorar su adherencia. Hay varios tipos de adhesivos:

• Adhesivos termofusibles
• Resinas de dos componentes (proporcionan una unión excelente y son resistentes al agua)
• Adhesivos instantáneos (secan casi de inmediato)

Soldadura: Es la unión de materiales por medio de la aplicación de calor y presión sobre sus superficies. Con frecuencia es necesaria la aportación de material, que puede ser de distinta o de la misma naturaleza que el de las piezas que se van a unir. En el primer caso se habla de soldadura heterogénea (blanda o fuerte). Cuando no se utiliza material de aportación o es de la misma naturaleza que el de las piezas que van a unirse, se trata de una soldadura homogénea.

Corte

Tijeras de chapa:

Se emplean para cortar láminas blandas y flexibles de pequeño grosor. Con ellas se pueden realizar cortes rectos, oblicuos y curvilíneos.

Guillotina:

Se emplea para cortar láminas de pequeño grosor.

Prensa o Troquel:

Se usa para cortar planchas de espesor no superior a 5 mm. Con esta máquina se obtienen piezas sencillas con la forma deseada mediante un golpe de prensa.

Sierra de Arco:

Consta de un arco de metal, un mango de plástico o metal y tuercas o palomillas para apretar la hoja. Se utiliza cuando los cortes requieren precisión.

Sierra circular:

Es una máquina herramienta que se utiliza principalmente para cortar planchas o láminas de grandes dimensiones. Se pueden efectuar cortes rectos y oblicuos.

Amoladora:

Es una herramienta muy versátil que consta de una muela circular extraible. En función del tipo de muela y del material de que esté hecha, permite cortar, lijar, decapar, pulir, desbastar, eliminar la rebaba de los bordes...

Marcado

Punta de trazar y granete:

Son herramientas de acero y se emplean para marcar líneas y puntos en las láminas, respectivamente.

1.Punta de trazar... 2.Granete...

Compás de Puntas:

Es de acero. Sirve para trazar circunferencias y arcos, así como transportar medidas.

Deformación

La deformación comprende un conjunto de técnicas que modifican la forma de una pieza metálica mediante la aplicación de fuerzas externas.

Técnicas de Deformación:

• Laminación:

Se hace pasar la pieza metálica por una serie de rodillos, denominados laminadores, que la comprimen, con lo que disminuye su grosor y aumenta su longitud. Este proceso suele hacerse en caliente y se emplea para obtener chapas, planchas, barras, perfiles estructurales, etc...

• Extrusión:

Se hace pasar el metal en caliente por un orificio que tiene la forma deseada, aplicando una fuerza de compresión mediante un émbolo o pistón. Se pueden obtener así piezas largas con el perfil apropiado. Por tanto, es una técnica idónea para obtener barras, tubos y perfiles variados.

• Forja:

Se somete la pieza metálica a esfuerzos de compresión repetidos y continuos mediante martillo, tenaza y yunque. Esta técnica manual ha sido reemplazada por la forja industrial o mecánica. En ella, la pieza se coloca sobre una plataforma que hace las veces de yunque.Mediante un mecanismo neumático o hidráulico la maza se eleva y cae sucesivamente sobre la pieza. En ambos tipos, la pieza suele estar caliente. Con esta técnica se obtienen piezas muy variadas.

• Estampación:

Se introduce una pieza metálica en caliente entre dos matrices, una fija y otra móvil, cuya forma coincide con la que queremos dar al objeto. A continuación se juntan las dos matrices, con lo que el material adopta su forma interior. Se emplea para la construcción de carrocería de automóvil.

• Embutición:

Es un proceso de comformación en frío que consiste en golpear una plancha de forma que se adapte al molde o matriz con la forma deseada. Se emplea para obtener piezas huecas, como cojines, a partir de piezas planas.

• Doblado:

Se somete una plancha a un esfuerzo de flexión a fin de que adopte una forma curva con un determinado radio de curvatura. Permite obtener piezas con ángulos.

• Trefilado:

Se hace pasar un alambre por un orificio con la dimensión deseada. A continuación , se aplica una fuerza de tracción mediante una bobina de arrastre giratoria, aumentando su longitud y disminuyendo su sección. Se emplea para fabricar hilos o cables metálicos.

Uniones Desmontables

A diferencia de las uniones fijas, permiten la unión y separación de las piezas sin que produzca rotura de los elementos de unión ni deterioro de las piezas. Como:



Tornillo pasante con tuerca



Tornillo pasante con tuerca. El tornillo atraviesa por un lado los piezas que se van a unir. La tuerca se enrosca a la parte del tornillo que sobresale por el otro lado. Entre el tornillo y la pieza o entre la tuerca y la pieza pueden colocarse arandelas, para evitar la rotura del material o el aflojamiento de la unión.

Tornillo de unión. Su función es fijar una pieza enroscándose en otra, sobre la que se ha practicado previamente el agujero roscado. Si la rosca se realiza a medida que el tornillo se va introduciendo en la pieza, hablamos de un tornillo de rosca cortante.


Espárragos



Espárrago. Consiste en una varilla roscada por sus dos extremos, con la parte central sin roscar. Uno de los extremos se fija a una piezza metálica de gran tamaño, a la que se une mediante el espárrago otra pieza desmontable más sencilla. Con dos tuercas se asegura una mejor fijación.

Chaveta y lengueta. La chateva es una pieza de acero de forma de cuña que permite fijar dos piezas cuando se coloca en los chaveteros o huecos praticados en las mismas. Cuando la chaveta se le añaden tornillos para reforzar la unión, se denomina lengueta.



Guías



Ejes estriados. Las dos piezas cilíndricas poseen unas ranuras (una por la parte exterior y otra por la inferior) que encajan entre sí. Estos ejes hacen posible la transmisión del giro entre ambas.

Guías. Permiten que dos piezas que están en contacto se desplacen la una con respecto a la otra. Una de las piezas suele estar fijas.

Uniones

Una vez manipulados, los materiales metálicos se pueden ensamblar mediante uniones fijas o desmontables.

Desbastado/Afinado



Rasqueta

  Rasqueta. Es una pequeña pieza de metal, estrecha, alargada y con el canto afilado. Dispone de un mango de mafera o plástico y se emplea para arrancar pequeñas virutas de piezas previamente mecanizadas.

Lima

Lima. Consta de un mango de madera o plástico y un cuerpo metálico estriado. Puede presentar diferentes secciones: planas, cuadradas, redondas, triangulares y de media caña. Se utiliza para arrancar el material sobrante de una pieza.

Lijadora

 Lijadora. Es una máquina eléctrica que utiliza papel de lija. Al pasar por la superficie con movimiento de vaivén alternativo, consigue el alisado de la superficie.

Rectificadora

Rectificadora. Utiliza una herramienta denominada muela con forma de disco y compuesta por material abrasivo. Permite un buen acabado y gran precisión en las medidas. Se utiliza para rectificar piezas.

Tallado/Rebajado

Cincel y buril. Son herramientas formadas por una punta de doble bisel. Se utilizan para tallar el material golpeando con un martillo sobre el mango con un ángulo de incidencia sobre el material de unos 5º.

Torno. Es una máquina herramienta que se utiliza para dar forma a piezas cilíndricas. Funciona haciendo girar la pieza mientras una cuchilla se desplaza longitudinalmente arrancando el material.

El Perforado

Punzón. Consta de una pieza metálica alargada terminada en punta y de un mango de madera. Permite hacer agujeros en el material golpeando con un martillo sobre el mango.

Taladradora. Es una máquina herramienta que permite hacer agujeros enun material mediante una broca que gira y avanza. Las brocas son barras cilíndricas con ranuras; pueden ser diferentes materiales, longitudes y diámetros.

Técnica de Manipulación

Son aquellas que se llevan a cabo con herramientas y máquínas herramienta a partir de materiales prefabricados, como planchas, barras y perfiles. Entre estas operaciones estudiaremos el mercado, el corte, el perforado, el tallado/rebajado y el desbastado/afinado.

Moldeo

Consiste en introducir el metal fundido en un recipiente que dispone de una cavidad interior. Dicho recipiente, denominado molde, puede estar fabricado a base arena, acero o funsición.

El moldeo se realiza como sigue:

1. Se calienta el metal en un horno hasta que se funde.
2. El metal líquido se vierte en el interior del molde.
3. Se deja enfriar hasta que el metal se solidifica.
4. Se extrae la pieza del molde.

La técnica de moldeo empleada depende le la aplicación que vaya a tener la pieza:

- el moldeo en arena (bloques de motores, bocas de incendio).

- el modeo en metal (piezas pequeñas y aleaciones de bajo punto de fusión).

- el modeo en cera (objetos decorativos, joyería, piezas de odontología).

Metalurgia de Polvos

Este proceso consta de los siguientes pasos:

1. El metal es molido hasta convertirlo en polvo.
2. A continuación, se prensa con unas matrices de acero.
3. Se calienta en un horno a una temperatura próxima al 70% de la temperatura de fusión del metal.
4. Se comprime la pieza para que adquiera el tamaño adecuado.
5. Se deja enfriar.

Esta técnica se emplea para fabricar piezas metálicas de gran precisión: cojinetes, herramientas de corte, etc.

Metales Pesados

Cobre

Cobre. Se obtiene a partir de los minerales cuprita, calcopirita y malaquita. Presenta una conductividad térmica y eléctrica, así como una notable maleabilidad y ductilidad. Es un metal blando, de color rojizo y brillo intenso. Se oxida facilmente. Se utiliza para la fabricación de cables eléctricos, hilos de telefonía y también para fabricar tuberías, calderas, radiadores..etc

Latón

Latón. Es una alineación de cobre y cinc. Presenta una alta resistencia a la corrosión. Se utiliza en la ornamentación de corativa, artesanía, cubertería y también en la fabricación de tuberías y turbinas.


Bronce




Alpaca



Bronce. Es una alineación de cobre y estaño. Presenta una elevada ductilidad y una buena resistencia al desgaste y a la corrosión. Se emplea hélices de barco, filtros, campanas, tuercas...

  Alpaca. Alineación de cobre, níquel, cinc y estaño, que se usa en orfebrería y en bisutería.  

Cuproníquel

Cuproníquel. Alineación de cobre y níquel, empleada en la fabricación de monedas.



Plomo



Plomo. Se obtiene de la galena. Es un metal de color gris plateado, blando y pesado. Tiene una notable plasticidad, es maleable y buen conductor del calor. Se emplea en la fabricación de baterías, y también como protector contra radiaciones nucleares.



Estaño



Estaño. Se obtiene de la casiterita. Es un metal de color blanco brillante , muy blando, poco dúctil, pero muy maleable, que no se oxida a temperatura ambiente. Con él se fabrica el papel de estaño y de hojalata.



Cinc







Cinc. Se obtiene de la blenda y la calamina. Es un metal de color gris azulado, brillante, frágil en frío y de baja dureza. Se utiliza en cubiertas de edificios, cañerías y canalones.





 

Metales Ligeros y Ultraligeros...

Aluminio:

Se obtiene de la bauxita. Es un metal blanco plateado , que presenta una alta resistencia a la corrosión. Es muy blando, de baja densidad y gran maleabilidad y ductilidad. Presenta, asimismo, una alta conductividad eléctrica y térmica. Se utiliza en líneas eléctricas de alta tensión y, por su baja densidad, en la fabricación de aviones, automóviles y bicicletas. También se emplea en carpintería metálica, en cubiertas, decoración, útiles de cocina y botes de bebidas.

Titanio:

Se extrae de los minerales, el rutilo y la ilmenita. Es de color blanco plateado, brillante, ligero, muy duro y resistente. Su brillo característico hace que resulte adecuado en ciertas estructuras arquitectónicas. Además, se emplea en la industria aeroespacial y en la fabricación de prótesis médicas.

Magnesio:

Se extrae de la magnesita, la dolomita, la carnalita, la epsomita y el olivino. Es un metal de color blanco brillante, semejante a la plata, muy ligero, blando, maleable y poco dúctil. Reacciona violentamente con el oxígeno , por lo que se emplea en pirotecnica. En combinación con otros metales, permite obtener aleaciones muy ligeras, que se emplean en aeronáutica y en la fabricación de automóviles, motos y bicicletas.

Fundición

Presenta una elevada dureza y una gran resistencia al desgaste. Se utiliza para fabricar diversos elementos de maquinaria (carcasas de motores, engranajes...)

Hierro

Es un metal de color blanco grisáceo que tiene buenas propiedades magnéticas; sin embargo, presenta algunos incovenientes: se corroe con facilidad, tiene un punto de fusión elevado y es difícil mecanizado. Además, resulta frágil y quebradizo. Por todo ello, tiene escasa utilidad. Se emplea en componentes eléctricos y electrónicos.

Acero

Es un material de extremada dureza y tenacidad y de gran resistencia mecánica.

Loa aceros aleados contienen, además de carbono, otros elementos químicos a fin de conseguir determinadas propiedades. Por ejemplo, el manganeso aporta dureza y resistencia al desgaste; el cromo aumenta la dureza y hace que el acero sea inoxidable, y el níquel evita la corrosión, mejora la resistencia a la tracción y aumenta la tenacidad.

• Proceso de obtención del acero...

El proceso siderúrgico incluye un gran número de pasos hasta la obtención del acero.

Primero, para eliminar las impurezas, el mineral de hierro se lava, y se somete a procesos de trituración y cribado. Con ello se logra separar la ganga de la mena.

a continuación se mezcla el mineral de hierro(mena) con carbón y caliza y se introduce en el interior de un alto horno a más de 1500º C. Así se obtiene el arrabio.

el arrabio obtenido se somete a procesos posteriores para reducir el porcentaje de carbono, las impurezas y ajustar la composición del acero, añadiendo: manganeso, cromo y níquel...

Tipos de Metales

Metales ferrosos. Son aquellos cuyo componente principal es el hierro. Entre ellos se encuentran el hierro puro, el acero y las fundiciones.
Metales no ferrosos. Son materiales que no contienen hierro o que lo contienen en muy pequeñas cantidades. Ejemplo el cobre, el latón, etc.

Obtención de los metales

Los metales son materiales que se obtienen a partir de minerales que forman parte de las rocas.
La extracción del mineral se realiza en minas a cielo abierto si la capa de mineral se halla a poca profundidad. Pero, si el yacimiento o filón profundo, la excavación se lleva a cabo bajo tierra y recibe el nombre de mina subterránea. En el yacimiento se encuentran unidos a minerales útiles, o mena, y los minerales no utilizables, o ganga.


La metalurgia es el conjunto de industrias que se encargan de la extracción y transformación de los minerales metálicos.
La siderurgia es la rama de la metalurgia que trabaja con los minerales ferrosos. Incluye desde el proceso de extracción del mineral hierro hasta su presentación comercial en la fabricación de productos.