Procesos de Fabricación y Propiedades de Materiales Industriales

Obtención de Metales

En la mina se extrae el mineral (compuesto por mena y ganga) y se somete a un proceso metalúrgico para obtener el metal. El enriquecimiento del mineral consiste en preparar el producto obtenido en la mina para la aplicación de las acciones posteriores.

Procesos de enriquecimiento

• Trituración: Reducción del tamaño de las rocas mediante medios mecánicos.
• Concentración: Separación de la mena y la ganga por medios físicos.
• Reducción: Separación de la máxima cantidad del elemento químico deseado.
• Afinamiento: Proceso para obtener la máxima pureza del metal.

El Aluminio

Es el elemento más abundante en la corteza terrestre (7%). A pesar de su abundancia, es muy difícil de obtener; se extrae mediante electrólisis en baño de criolita, un método relativamente económico. Su obtención consta de dos fases:

1. Obtención de aluminio primario.
2. Obtención de aluminio a partir de reciclaje (aluminio secundario).

Propiedades del Aluminio

Destaca por su baja densidad, ser un buen conductor, su ductilidad, su blandura y su excelente resistencia a la corrosión. Presenta acritud y su temperatura de fusión es de aproximadamente 600 ºC.

Aplicaciones y Métodos de Conformación

Se utiliza habitualmente en conductores eléctricos, sistemas de calefacción y envases. Los principales métodos de conformación son:

• Moldeo por inyección.
• Embutición.
• Trefilado.
• Laminación.
• Extrusión.

Pulvimetalurgia

Es una técnica utilizada para obtener o dar forma a materiales metálicos a partir de componentes que funden a temperaturas muy elevadas, poseen una extremada dureza u otras características especiales que impiden el uso de procesos de obtención convencionales. Se aplica específicamente cuando existen puntos de fusión muy altos y gran dureza.

Procedimiento: Se obtienen los polvos metálicos y se les aplica compresión o sinterización.

Plásticos y Polímeros

Clasificación de los Plásticos

• Naturales: Celulosa, caucho.
• Artificiales: Celuloide.
• Sintéticos: Poliestireno, polipropileno.

Propiedades y Estructuras

Son materiales ligeros, resistentes a la corrosión y de fácil conformación. Sus estructuras moleculares se dividen en:

• Lineal o ramificada: Característica de los termoplásticos.
• Entrecruzada o reticulada: Característica de los termoestables.

Conformación de Polímeros

Los métodos incluyen: extrusión, moldeo por extrusión y soplado, moldeo por inyección, moldeo por espumado, moldeo por vacío, moldeo por compresión y calandrado.

Aditivos y Mejora de Propiedades

Las propiedades de los polímeros se optimizan mediante aditivos como: cargas, plastificantes, estabilizantes, colorantes, ignífugos, desmoldeantes y lubricantes. Las propiedades mecánicas mejoran al aumentar el grado de polimerización, la cristalinidad y el grado de entrecruzamiento.

Clasificación general: Adhesivos, fibras, pinturas, plásticos y elastómeros.

Maderas

Es un material natural de estructura compleja y no homogénea, formada principalmente por celulosa y lignina.

• Natural: Clasificada en maderas blandas y duras.
• Artificial: Contrachapada, aglomerada y enlistonada.

Materiales Cerámicos

Este grupo incluye arcillas, cementos, refractarios, vidrios y abrasivos.

• Arcillas: Muy abundantes; son plásticas, lo que facilita darles forma.
• Cemento: Actúa como sustancia aglomerante.
• Refractarios: Similares a las arcillas, pero diseñados para soportar altas temperaturas.
• Cristales (Vidrios): Material cerámico transparente, frágil y duro.
• Abrasivos: Materiales altamente resistentes al desgaste.

Fibras Textiles

El proceso de obtención sigue la cadena: Fibra → Hilatura → Hilo → Tejer → Tela.

Existen diferentes tipos de fibras según su origen: vegetales, animales, artificiales y sintéticas.