CLASIFICACION DE LOS MATERIALES

EVOLUCION DE LOS MATERIALES EN LA INGENIERIA INDUSTRIAL

La ingeniería de materiales comenzó con el hombre mismo, incluso antes de que naciera formalmente, gracias a sus habilidades mentales, morfológicas y curiosidad fue capaz de compensar sus limitaciones físicas: falta de pelo, garras, alas, etc. Con el diseño y la búsqueda de artefactos de los que se pudiera servir para cubrir estas carencias, elaborando ropa para cubrirse del frío, lanzas para cazar y defenderse de sus depredadores, etc.

Hubo de transcurrir miles años hasta encontrarse con los metales, como el hierro, con el cual forjó utensilios y armas, incluso ubico yacimientos de oro y plata, metales que por su belleza se empezaron a utilizar en objetos de ornato. La experiencia adquirida le permitió fijar su atención en las propiedades de los materiales y en como estas variaban con el procesamiento que se le daba a la materia prima y en ya en su uso.

Con el estudio de las propiedades de los metales se promovieron nuevos procesos para su obtención y con esto descubrió que la aleación mejoraba las propiedades de los metales aleados, se encontró que el cobre con estaño formaba el bronce, muy reconocido en la historia por el gran adelanto que tuvo la humanidad al usar esta aleación en la fabricación de cacerolas, armas y escudos más resistentes. Otro ejemplo es la fabricación del hierro; se dice que fue por accidente el descubrimiento de este compuesto por hierro modificado con carbono; con el que las armas eran más duras y guardaban su filo más tiempo.

Hemos llegado a la era de los Nuevos Materiales.

La tecnología actual exige materiales con una gran variedad de propiedades, pero que al mismo tiempo cuenten con un bajo costo de obtención. Hasta los años 60 "materiales de ingeniería" era sinónimo de "metales"; pero desde esa época hasta nuestros días todo ha cambiado.

Muchos de los materiales tradicionales se pueden convertir en materiales avanzados por medio de procesos de obtención y manufactura que permitan el control de su estructura microscópica. La velocidad en como se han ido desarrollando nuevos materiales ha cambiado drásticamente: las nuevas aleaciones metálicas se investigan cada vez menos, mientras que el estudio de polímeros y cerámicos ha crecido exponencialmente. Esta realidad se ha visto influenciada por el hecho de que las tecnologías modernas demandan de productos cuya realización está asociada con propiedades perfectamente establecidas de antemano .Ahora, la tendencia es conformar materiales más fiables ligeros y resistentes con una economía de recursos óptima.

POR EJEMPLO:

La industria automotriz ha evolucionado drásticamente en el diseño y manufactura de los vehículos automotores que la condujeron a una mejoría en los procesos de combustión y a una reducción en el peso de los vehículos, lo cual a su vez condujo a una notoria disminución en el uso de combustible.

La disminución en el peso se dio de dos maneras, por un lado las dimensiones se redujeron y por el otro se sustituyo el acero por materiales de menor densidad, aluminio y plástico, básicamente.

Entre los materiales plásticos más utilizados está el polipropileno, el cual se utiliza entre otras cosas, para formar el panel de instrumentos, figura, o el ensamble de una sola pieza (que reemplaza a 5 piezas metálicas) formado por la tapa del abanico del radiador, el recipiente para el refrigerante, y para el líquido de los limpiadores (delantero y trasero) y el túnel de llenado de estos últimos contenedores.

El Aluminio es otro de los materiales de gran importancia en la industria de los metales, es el de más larga estructura y de mayor ductibilidad, factible de transformar por vaciado, rolar, estampar, dibujar y maquinar. Es resistente a la corrosión, refleja el calor y es excelente conductor de electricidad. La introducción de aluminio ha sido de gran ayuda en la industria de los automóviles, ya que sus excelentes propiedades nos han ayudado en gran parte a disminuir el peso en el motor y en la carrocería, además es un material adecuado para el sistema de enfriamiento gracias a su resistencia ala corrosión y por ser un material que refleja el calor.

Sin embargo no hay que engañarse, este desarrollo dista de ser gratuito y el costo que se ha de pagar es quizás muy alto.

Por lo tanto, la tendencia del desarrollo actual debe de tener en consideración: el costo de fabricación tanto económico como energético y ambiental, la utilización y la disposición final del producto en función de su posible reciclaje, degradación o eliminación. Cada vez es más necesario el contar con regulaciones internacionales más estrictas sobre el destino final y el proceso de fabricación de los materiales, de manera cada vez más respetuosa al medio ambiente.

FAMILIAS DE LOS MATERIALES

Metales:

Este versátil material de construcción tiene varias características, que se consideran como metálicas. Es resistente y se puede amoldar a las formas necesarias. Su gran facilidad de deformación permanente es un factor importante que le permite deformarse poco frente a cargas súbitas y grandes.

Aleaciones ferrosas: Más del 90% del peso de los materiales metálicos que utiliza el hombre son aleaciones ferrosas. Desde el punto de vista práctico, estas aleaciones caen en dos categorías extensas que se basan en la cantidad de carbono presente en la composición de la aleación. Por lo regular el acero contiene entre 0.05 y 2.0% de peso de C. Los hierros fundidos por lo general contienen entre 2.0 y 4.5% de peso de C.

Una composición del 5% del peso total de adiciones distintas del carbono servirá como limite arbitrario entre los aceros de alta aleación y los de baja aleación.

a) Aceros al carbono y de baja aleación

Casi todas las aleaciones ferrosas caen en esta categoría. Las razones son obvias. Son de precio moderado debido a la ausencia de grandes cantidades de elementos aleables, y son lo suficientemente dúctiles para moldearse para moldearse con facilidad. El producto final es resistente y durable. Ejemplo: laminas de metal que forman la carrocería de los automóviles.

b) Aceros de alta aleación

Las adiciones de aleación deben ser hechas con cuidado y justificación ya

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