Materiales de Ingenieria y su aplicación en el entorno

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La ciencia de los materiales es un campo de la ingeniería que abarca el espectro de tipos de componentes y cómo utilizarlos en los procesos de fabricación. Incluyen las siguientes gamas: metales, cerámicas, polímeros (plásticos), semiconductores y materiales híbridos denominados compuestos. Vivimos en un mundo que no sólo depende de los materiales sino que también está condicionado por ellos.

La investigación de nuevos materiales es una constante de nuestro tiempo en todos los campos de la ingeniería. Se usan estos materiales que puedan soportar más altas temperaturas, como es el caso de las superlaciones, que permitan conseguir altas características resistentes combinando composiciones y procesos como son los aceros microaleados y  elementos que pueden aligerar las estructuras especialmente las móviles como en ferrocarril y automoción las cuales son en base de aluminio y titanio.

La ingeniería de los materiales requiere procesos de los materiales el cual cada día van adquiriendo mejores técnicas, por eso es uno de los pasos más tediosos en el ciclo, entre ellos encontramos: Velocidad de enfriamiento- Afecta de forma decisiva a las propiedades del material. Bajas velocidades de enfriamiento- Estructuras dendríticas gruesas, con grandes espacios entre ramas, que darán lugar a granos grandes ductilidad del material. Altas velocidades de enfriamiento- Desarrollo de granos más finos, pequeños, uniformes y resistentes. Esto mejora las propiedades de la fundición- Como mejorar la resistencia, disminuir la microporosidad, aumentar el riesgo de agrietamiento del material. Fundición- Conformado de metales y aleaciones consistente en la preparación de un molde (de arena, metal u otro material) con la forma de la pieza, en el cual se vierte (se cuela) el material fundido, dejándolo enfriar hasta su completa solidificación. Recuperación elástica- En la práctica siempre existe una vez desaparece la carga, un régimen elástico que hará que la pieza recupere algo de su forma.

En la ingeniería, los materiales requieren de una distribución; es como hallar una ordenación en las áreas de trabajo y del equipo, que sea la más económica para el trabajo, al mismo tiempo que la más segura y satisfactoria para los empleados. Además se tienen los siguientes objetivos: Reducción del riesgo para la salud y aumento de la seguridad de los trabajadores, elevación de la moral y satisfacción del obrero, incremento de la producción, disminución en los retrasos de la producción, ahorro de área ocupada, reducción del material en proceso, acortamiento del tiempo de fabricación, disminución de la congestión o confusión y mayor facilidad de ajuste a los cambios de condiciones.

Todo lo que vemos y usamos está hecho de materiales: automóviles, aviones, computadoras, refrigeradores, hornos de microondas, televisores, etc. Todos estos artículos requieren elementos diseñados específicamente para sus aplicaciones, se requieren propiedades específicas que se obtienen al seleccionar cuidadosamente los componentes y controlar los procesos de fabricación utilizados para convertir los materiales básicos en productos diseñados para su uso final. La creación de productos nuevos frecuentemente es posible gracias a los nuevos elementos y/o procesamiento que se dan en cada uno de ellos.

Las actividades de los ingenieros van desde la producción de materiales primarios, incluyendo el reciclaje, pasando por el diseño y desarrollo de nuevos elementos, hasta la manufactura confiable y económica de los productos finales. Comúnmente tales actividades forman parte de las industrias; el futuro deparará desafíos y oportunidades cada vez mayores para nuevos materiales y mejores procesos.

Podemos ver que la tecnología ha ayudado a nuevos productos y al crecimiento de otras industrias, pero todas estas  necesitan de materiales industriales para incrementar las mejoras y localizar las averías de los elementos que se están usando. Todas las aplicaciones de esta ciencia o ingeniería deben incluir la elección del material, su coste-beneficio para obtener el elemento en pleno, sus técnicas de procesado y de análisis.  En la región el científico o ingeniero industrial debe tratar la extracción y su posterior conversión en materiales útiles.

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