Fundamentos de Materiales y Uniones en Tecnología Industrial

Identificación de Materiales: Sistema IHA

El IHA (Instituto del Hierro y del Acero) establece un sistema para la identificación de un material.

Estructura del Código IHA

Los códigos IHA llevan una letra y tres números (L+Nº+Nº+Nº). Por ejemplo, para aleaciones de elementos como Fe+Ni+C+Co, la estructura numérica se desglosa así:

• 1er Número: Del 1 al 9 (Aplicación).
• 2º Número: Del 0 al 9 (Características Mecánicas: dureza, elasticidad, etc.).
• 3er Número: Del 0 al 9 (Composición del Material).
• 4º Número: Siempre 0 en aleaciones de menos de 8 años. Ejemplo: El intermedio entre dos materiales (F102, F103 = 102.1, 102.2, etc.).

Cuadro Común de Aleaciones: FLCVS

Las aleaciones se clasifican comúnmente bajo el sistema FLCVS:

• F: Aleaciones Férreas (Hierro) con más del 50% de hierro.
• L: Aleaciones Ligeras (Aluminio, Titanio, Magnesio) con más del 51% del elemento principal.
• C: Aleaciones de Cobre (Cobre, Latón, Bronce) con más del 51% de cobre.
• V: Aleaciones Varias (todos los demás materiales que no son F, L, C).
• S: Productos Sinterizados. Proceso de juntar materiales en estado sólido, por ejemplo: obtener virutillas de varios materiales, mezclarlos, prensarlos y luego calentarlos para unir los materiales.

Formas Comerciales de los Aceros

Los aceros se clasifican en distintos grupos según su forma comercial:

Tipos de Formas Comerciales

• PAOSTROS: Chapas laminadas que miden entre 1x2m y 3x3m.
• Barras: Piezas más largas que anchas, con distintos formatos como: hexágono, redondo, cuadrado, media caña, triángulo, pletinas.
• Se añaden Alambres, que son barras con un diámetro menor de 5mm, y Flejes, que son pletinas con mucha longitud y poco espesor.
• Perfiles: Piezas huecas de sección variable. Su longitud varía de 5 a 12m (ejemplos: angular, IPM, tubular, cuadrado, en T, rectangular).

Elementos de Unión Mecánica

Roblones, Clavos y Pernos

• Roblones: También conocidos como remaches.
• Los Pernos: Incluyen bulones y tornillos.
• Clavos: Cuerpo cilíndrico liso terminado en punta y en el otro extremo con cabeza (casquete esférico). Los que tienen forma de L se llaman escarpias.

Remaches

Piezas metálicas con cuerpo cilíndrico o cilindro-cónico y una cabeza en el extremo. Unen chapas delgadas y perfiles. Suelen ser de acero dulce para unir piezas ferrosas, de cobre para recipientes de comida y de aluminio para construcciones ligeras.

Tipos de Remaches

• Cabeza Redonda: Soportan grandes esfuerzos, como en estructuras metálicas (roblones).
• Redonda con Borde: Para construcciones estancas, recipientes a presión, calderas.
• De Gota de Sebo: Para construcciones de carpintería metálica y calderería.
• Cabeza Plana y Plana Alomada: Deben ser planas, sobre todo en construcción naval. Son menos resistentes que las anteriores y se deben avellanar en el agujero donde se colocan.

Tornillos

Elemento de unión desmontable. Se utiliza cuando el espesor de una de las piezas es grande. Están formados por un cuerpo cilíndrico donde se ha practicado una rosca y una cabeza de formas diversas:

Tipos de Cabezas de Tornillo

• Hexagonal: Se utiliza cuando el saliente no supone inconveniente y se precisa una gran fuerza de amarre, proporcionando una gran sujeción.
• Semiesférica: A pesar de que pueda sobresalir del material, no debe presentar aristas.

Aleaciones de Cobre

El Cobre (símbolo Cu) es el elemento químico con número atómico 29. Se trata de un material rojizo y de brillo metálico que, junto con la plata y el oro, forma parte de la llamada familia del cobre. Se caracteriza por ser uno de los mejores conductores de la electricidad (el segundo después de la plata). Gracias a su alta conductividad eléctrica, ductilidad y maleabilidad, se ha convertido en el material más utilizado para fabricar cables eléctricos y otros componentes electrónicos, así como para tuberías de calefacción y gas, y recipientes para productos químicos.

Clasificación de las Uniones Mecánicas

Para el funcionamiento de una máquina, es necesario que todas sus piezas estén bien unidas. Se clasifican en:

Tipos de Uniones

• Fijas: No se pueden desmontar sin deterioro o destrucción del elemento de unión o de alguna pieza.
• Desmontables: Se pueden separar las piezas sin deteriorar el elemento de unión.

Según el Elemento de Trabajo

• Rígidas: Se oponen a todo tipo de desplazamiento relativo entre distintas piezas.
• Articuladas: Permiten desplazamientos libres o dirigidos en una pieza relacionada con otra.
• Elásticas: Es cuando el elemento de unión es elástico y permite desplazamientos entre las piezas unidas, venciendo su fuerza elástica.