Chuletas y apuntes de Tecnología Industrial

Energía Fósil: Petróleo y Gas Natural

El Proceso de Refinado del Petróleo (Destilación Fraccionada)

El petróleo o crudo no se utiliza directamente. Previamente debe sufrir un proceso de destilación en las refinerías para separar sus componentes.

Etapas de la Destilación

1. Se hace pasar todo el crudo por un horno a una temperatura de unos 340 ºC, con lo que el petróleo se transforma en gas.
2. Este gas se lleva a la parte inferior de la torre de fraccionamiento. Los gases más ligeros tienden a subir hasta la parte más alta de la torre y los más pesados se condensan en forma líquida a diferentes alturas. La temperatura en la parte inferior es más alta que en su parte más elevada.

Fuentes y Tipos de Gas Natural

El gas natural se clasifica... Continuar leyendo "Fundamentos de la Tecnología Industrial: Refinado de Petróleo, Gas Natural y Reactores Nucleares" »

Protecciones contra la Corrosión

• Diseño: Los recipientes deben ser cerrados para contener líquidos y se ha de procurar que en su vaciado no se estanque; los fondos cónicos facilitan el desagüe.
• Inhibidores: Los recipientes han de ser totalmente cerrados (ejemplo: radiador de automóvil con sales de cromo).
• Recubrimientos protectores: Tratan de aislar el ánodo y el cátodo. Existen de varios tipos: metálicos, orgánicos, pigmentos y con reacción superficial.
• Protección anódica: Se forma una película de óxido o de hidróxido adherente e impermeable, evitando así la formación de celdas galvánicas.
• Protección catódica: Es un medio efectivo que consiste en hacer que el metal que se va a proteger deje de ser ánodo y forzarlo a ser cátodo.

Tratamientos Térmicos en Metales y Aleaciones

El objetivo de los tratamientos térmicos es mejorar las propiedades mecánicas de metales y aleaciones. En algunos casos, se busca aumentar la dureza y la resistencia mecánica, mientras que en otros se pretende incrementar la plasticidad o ductilidad para facilitar su conformación. Estos tratamientos se basan únicamente en la modificación de la estructura interna del material mediante el uso de la temperatura, sin alterar su composición química.

Temple: Proceso y Objetivos

El temple consiste en calentar el metal y luego enfriarlo de forma súbita. Este proceso genera un material muy duro y resistente mecánicamente, debido a que su estructura interna se transforma en una estructura cristalina... Continuar leyendo "Mejora de Propiedades Mecánicas en Metales: Tratamientos Térmicos y Tipos de Temple" »

Introducción a los Materiales Plásticos

Debido a sus notables propiedades y a que son materiales económicos, los plásticos son ampliamente utilizados en la actualidad. Los plásticos destacan por ser fáciles de moldear, ligeros y resistentes, entre otras características. Estructuralmente, están compuestos por monómeros (formados principalmente por átomos de hidrógeno (H) y carbono (C)) que se repiten para formar un polímero o macromolécula. La principal materia prima para obtener estos monómeros son los combustibles fósiles.

Una clasificación básica de los plásticos puede hacerse atendiendo a su origen:

• Naturales: Como el caucho.
• Sintéticos: Como el poliéster.

Proceso de Obtención de Plásticos: Polimerización

Al proceso químico... Continuar leyendo "Plásticos: Obtención, Propiedades, Tipos y Usos Comunes" »

Ensayos de Dureza: Fundamentos y Clasificación

La dureza es la resistencia que ofrece un material a ser rayado o penetrado. Por lo tanto, vamos a tener dos tipos de ensayos distintos:

• Ensayos de dureza al rayado.
• Ensayos de dureza a la penetración.

La dureza depende de la elasticidad del material y de su estructura cristalina. En los metales puros, la dureza aumenta proporcionalmente a la cohesión y al número de átomos por unidad de volumen. En las aleaciones, la dureza aumenta con tratamientos térmicos o con el endurecimiento por deformación.

La dureza es una propiedad mecánica que está ligada al comportamiento de un material frente a la abrasión o desgaste y a la facilidad con que puede mecanizarse.

5.1. Ensayos de Dureza al Rayado

Entre... Continuar leyendo "Métodos y Fundamentos de los Ensayos de Dureza en Materiales" »

La Ecuación de Hill y la Mecánica de la Contracción Muscular

A.V. Hill, a partir de experiencias con músculos de ranas sometidos a tetanización, pudo establecer una relación entre la tensión que produce el músculo y su velocidad de contracción, expresada como:

(V + b) · (T + a) = b · (To + a)

Donde To representa la máxima tensión isométrica.

Como resultado de esta ecuación, se obtiene una relación inversamente proporcional entre la velocidad de contracción (V) y la tensión (T): un aumento de la velocidad implica una disminución de la tensión (↑ V ↓ T), y viceversa (↑ T ↓ V). (Ver Gráfica 1)

Como todas las ecuaciones, esta es una aproximación que se cumple mejor para rangos de fuerza y velocidades medias. No se verifica... Continuar leyendo "Mecánica de la Contracción Muscular y Rendimiento Pliométrico" »

1. Fading

El fading es uno de los fenómenos más peligrosos en un sistema de freno, definido como la pérdida de eficacia de frenada en caliente. El material de fricción presenta distintos valores de coeficiente a diferentes temperaturas; si este coeficiente comienza a bajar drásticamente a una temperatura relativamente baja, se producirá el fenómeno del fading cuando la temperatura del sistema supere el límite del material, reduciendo significativamente la capacidad de frenado.

2. Judder

El judder es un fenómeno provocado por las vibraciones del sistema. Estas vibraciones se vuelven más o menos palpables para el conductor dependiendo de su familiaridad con el vehículo. El judder puede ir acompañado de ruido, generalmente de baja frecuencia,... Continuar leyendo "Fundamentos de Sistemas de Frenado y Suspensión Automotriz" »

Preguntas Frecuentes sobre Diseño y Componentes Mecánicos

Fase de Diseño y Materiales

¿Dentro de qué fase del diseño mecánico englobarías la solicitud: “Buenos días, queremos que nos diseñe la línea de montaje de motores del nuevo vehículo que vamos a sacar al mercado”?

Se englobaría en la fase de Reconocimiento de la Necesidad, porque no especifica nada, por lo que no es una definición detallada.

El fenómeno de los esfuerzos o tensiones residuales, ¿cómo se tienen en cuenta en el estudio a fatiga de la pieza?

Mediante el factor K_f (factor de concentración de tensiones por fatiga).

Si en un estado bidimensional de un elemento material, tenemos que las tensiones σ_x = 10 kPa, σ_y = 4 kPa y τ_xy = 4 kPa, ¿cuáles son las tensiones

Brocas para Perforación: Tipos, Diseño y Conexiones

Las brocas consisten en un cuerpo provisto de elementos cortantes insertos en su cara frontal. Están diseñadas para que puedan ser acopladas a la barra de perforación.

Tipos de Brocas para Perforadoras de Percusión

Para las perforadoras de percusión se utilizan principalmente tres tipos de brocas:

• De cincel: Utilizadas en perforadoras manuales.
• En cruz: Diseñadas para perforadoras de mayor tamaño.
• De botones: También empleadas en perforadoras grandes.

La Broca en Cruz

Es la más utilizada en el sector. Está provista de cuatro insertos cortantes similares a la punta de un cincel, con un canto de trabajo aplanado. Este canto es el que hace contacto con la superficie de la roca a atacar.

Diseño

Efecto de las impurezas en el electrolito

Efecto del ion cloruro

• Corrosión por picadura: Favorece la corrosión de tipo picadura en los cátodos de acero inoxidable.
• Dificultad en el despegue: La picadura en el electrodo ancla el depósito de cobre, dificultando el desprendimiento durante el proceso de despegue.
• Deformación mecánica: El forzamiento del cátodo de acero para lograr el despegue genera pérdida en la verticalidad del cátodo, aumentando la probabilidad de cortocircuitos en la celda electrolítica durante la siembra de cobre.

Procesos de contaminación y corrosión

• Proceso del ion cloruro:
  • Reacción electroquímica: Formación de CuCl sólido que se une al cuerpo del cátodo de cobre.
  • Reacción química: Precipitación del CuCl por