Clasificación y Propiedades de los Materiales para Manufactura Industrial

Materiales para Manufactura

La clasificación general de los materiales para manufactura es la siguiente:

• Metálicos: Se clasifican en ferrosos y no ferrosos.
• No metálicos: Se clasifican en orgánicos e inorgánicos.

Los Materiales Ferrosos

Su principal componente es el hierro. Tienen como características su gran resistencia a la tensión y a la dureza.

Aleaciones y elementos relacionados: Estaño, Plata, Platino, Manganeso, Vanadio, Titanio.

Principales productos representativos de los materiales metálicos

• Fundición de hierro gris
• Hierro maleable
• Acero
• Fundición de hierro blando

La característica de fundición se sitúa en un rango desde los 1300 °C a 1425 °C. Su principal problema es la corrosión.

Los Materiales No Ferrosos

Por lo regular, tienen menor resistencia a la tensión y dureza que los materiales ferrosos; sin embargo, su resistencia a la corrosión es mayor y su costo es alto.

Principales metales no ferrosos utilizados en la manufactura

• Aluminio
• Cobre
• Magnesio
• Titanio
• Zinc
• Níquel
• Plomo

Son utilizados en la manufactura como elementos complementarios de los materiales ferrosos; también son utilizados como materiales puros o aleados.

Materiales No Metálicos

Materiales Orgánicos

Son así considerados cuando contienen células vegetales o animales. Estos materiales pueden usualmente disolverse en líquidos orgánicos como el alcohol o los tetracloruros.

Algunos de los representantes de este grupo son:

• Plásticos
• Productos del petróleo
• Madera
• Papel
• Hule
• Piel

Materiales de Origen Inorgánico

Son todos aquellos que no proceden de células animales o vegetales, ni están relacionados directamente con el carbono de origen biológico.

Algunos de los materiales inorgánicos más utilizados en la manufactura son:

• Los minerales
• El cemento
• La cerámica
• El vidrio
• El grafito (carbón mineral)

Transformación de Minerales en Metales

La metalurgia es la ciencia y la tecnología de los metales; incluye su extracción a partir de los minerales metálicos, su preparación y el estudio de las relaciones entre sus estructuras y propiedades.

El uso de metales como el cobre, hierro, plata, plomo, mercurio, antimonio y estaño se convirtió en indispensable para la evolución de las distintas civilizaciones.

Los minerales en la metalurgia

La composición química es la propiedad más importante para identificar los minerales y para distinguirlos entre sí.

La Plata

La plata se funde a 960 °C y hierve a 1950 °C. Cuando se funde en contacto con el aire, absorbe hasta 22 veces su volumen de oxígeno.

La plata es el más blanco de todos los metales y, bien pulimentada, constituye una de las mejores superficies reflectantes que se conocen: refleja hasta el 95% de la luz incidente.

El Cobre

De apariencia metálica y color rojizo pardo, su punto de fusión es de 1083 °C y su punto de ebullición es de 2567 °C. El cobre tiene una gran variedad de aplicaciones: es un buen conductor de calor y electricidad, y es muy dúctil. Se fabrican cables de hasta un 0.025 mm de diámetro.

Ocupa el 25% de abundancia en ciertos depósitos. Minerales de cobre nativo y derivados:

• Minerales oxidados
• Cuprita
• Melaconita
• Malaquita
• Materiales sulfurados

El Aluminio

El aluminio es un metal plateado ligero. Tiene un punto de fusión de 660 °C y un punto de ebullición de 2467 °C. Es un metal muy electropositivo y muy reactivo al contacto con el aire.

Comparado con los aceros, existen metales más ligeros como el litio, berilio y magnesio. Solamente presenta el 66% de la conductividad eléctrica del cobre, pero pesa menos de la mitad.

Se utiliza en aplicaciones que van desde líneas de 700,000 voltios hasta el papel aluminio.

Obtención del Acero

El hierro (símbolo Fe) es un elemento metálico, magnético, maleable y de color blanco plateado. Tiene un número atómico de 26 y es uno de los elementos de transición del sistema periódico.