Metalls: Propietats, Tipus, Conformació i Usos

Què són els Metalls?

Els metalls són elements químics caracteritzats per ser excel·lents conductors de la calor i l'electricitat. Tenen una alta densitat i, generalment, es mantenen sòlids a temperatura ambient (excepte el mercuri).

Característiques dels Metalls

• Resistents
• Sòlids
• Pesats
• Bons conductors (tèrmics i elèctrics)
• Es dilaten amb la calor
• Tenaços
• Dúctils
• Mal·leables
• Alguns són magnètics
• Brillants (després de polir-los)
• Reciclables

Tipus de Metalls i Aliatges

Metalls Fèrrics

• Ferro dolç: Bones propietats elèctriques, aplicacions elèctriques.
• Acer: Tenaç, dúctil, mal·leable. Usat en estructures d'avions, entre d'altres.
• Foses: Fàcilment fusibles, resistents a la compressió. Permeten crear formes complicades.

Metalls No Fèrrics (Purs)

• Coure: Dúctil, mal·leable, bon conductor. Usat en calefacció i sistemes elèctrics.
• Estany: Resistent a la corrosió, tou. Usat en soldadura de components electrònics.
• Zinc: Molt resistent a la corrosió, antioxidant.
• Alumini: Lleuger, no tòxic, econòmic. Usat en la indústria aeronàutica, entre d'altres.
• Magnesi: Lleuger, car, dúctil i mal·leable. Usat en pirotècnia.
• Titani: Biocompatible. Usat en operacions mèdiques.

Aliatges No Fèrrics

• Llautó: Resistent a la tracció. Usat en poms de portes, entre d'altres.
• Bronze: Fluid, dur, resistent a la corrosió.

Eines i Processos per Treballar Metalls

Mesurar

• Regle d'acer

Marcar

• Punta de traçar
• Bigotera
• Llapis tou
• Retolador

Subjectar

• Cargol de taula
• Serjant

Doblegar

• Alicates
• Mall tou

Tallar

• Tisores de metall
• Serra per a metalls
• Alicates

Foradar

• Trepant
• Cisell

Desbastar i Polir

• Llima
• Fregall metàl·lic
• Fregall de filferro

Unir

• Soldadura
• Unions roscades
• Rebladures

Acabar

• Vernís
• Pintura antioxidant
• Resines plàstiques

Extracció i Obtenció dels Metalls

Els metalls es troben en minerals, combinats químicament amb altres elements. Per separar el metall, s'apliquen altes temperatures en forns. El mineral es compon de mena (part aprofitable rica en metall) i ganga (part no aprofitable). L'enriquiment és el procés de separar la mena de la ganga.

Conformació de Metalls

• Conformació amb motlle: Emmotllament.
• Conformació per deformació plàstica: Embotició, encunyació, laminació, forja, extrusió.
• Conformació amb arrencada de ferritja: Trepant, fresatge, tornejament.

Emmotllament

Consisteix a abocar metall fos (acer, fosa, alumini, coure, etc.) dins un motlle amb la forma desitjada i deixar-lo refredar.

Embotició

Una planxa metàl·lica es col·loca sobre una matriu. Una altra matriu aplica pressió, deformant la planxa i donant-li la forma de la primera matriu.

Encunyació

Una matriu i un punxó amb vores tallants tallen una xapa metàl·lica. S'utilitza per fabricar volanderes i peces foradades.

Laminació

Es fa passar un metall calent entre dos cilindres que giren en sentits oposats, reduint la seva secció i estirant-lo.

Forja

Es deforma el metall a cops.

Extrusió

Es fa passar el metall a pressió per un orifici.

Mecanització amb Arrencada de Ferritja

Trepant

S'utilitza per fer forats cilíndrics en perfils metàl·lics amb una broca.

Fresatge i Tornejament

S'elimina l'excés de material d'una peça massissa amb una eina tallant.

• Fresadora: La peça roman immòbil mentre l'eina gira.
• Torn: La peça gira mentre l'eina roman immòbil.

Tipus de Soldadures

• Soldadura tova
• Soldadura amb gas per fusió
• Soldadura elèctrica
  • Per arc voltaic: Manual, TIG, MIG
  • Per resistència i pressió: Punt a punt

Soldadura Punt a Punt

S'uneixen planxes metàl·liques amb una sèrie de punts soldats, formant un cordó. Molt utilitzada en la indústria automobilística.

Sostenibilitat i Metalls

És important aplicar les 4R: reduir, reutilitzar, reciclar i repensar. La contaminació prové de les mines, les indústries i les deixalles.