Normas Y Criterios Para La Selección De Polímeros.

INTRODUCCIÓN

La gran mayoría de avances tecnológicos logrados en la sociedad moderna, se han apoyado en el descubrimiento y desarrollo de materiales de ingeniería y proceso de fabricación usados en su obtención. Una adecuada selección de materiales y procesos, garantiza a los diseñadores de partes mecánicas su correcto funcionamiento (performance) de los componentes diseñados. Desde el punto de vista práctico, la posibilidad de usar varios métodos y poderlos confrontar, garantiza una mayor eficiencia en la selección correcta del material en un fin específico.

La mayoría de métodos parten de la disponibilidad de una amplia gama de materiales, los cuales se debe entrar a analizar y refinar, ya sea con ayuda de: recomendaciones (métodos tradicionales), mapas de materiales (método gráfico) o información escrita que se encuentran en fuentes bibliográficas o en forma de software en bases de datos virtuales. En general, el refinamiento se hace de acuerdo con las propiedades exigidas por el componente a diseñar y sustentado con criterios como: disponibilidad, facilidad de obtención, vida de servicio, factores ambientales y costos, entre otros. De esta forma, se llega a la selección de un único tipo de material, el cual debe resultar en el más apropiado para el fin pretendido.

La selección del material para las distintas piezas o componentes de un conjunto mecánico es una de las decisiones centrales para el ingeniero en materiales, a continuación se establecen diversas consideraciones generales sobre esta actividad.

Empiezo de lo básico definiendo conceptos básicos.

¿Qué es una norma?

Es un documento que establece, por consenso y con la aprobación de un organismo reconocido, reglas y criterios para usos comunes y repetidos. Es decir, establece las condiciones mínimas que debe reunir un producto o servicio para que sirva al uso al que está destinado.

Selección de materiales

Cuando se diseña un material para una aplicación dada, deberán tomarse en consideración varios factores. El material debe adquirir las propiedades físicas y mecánicas deseadas, debe ser procesado o manufacturado a la forma deseada, y debe ser una solución económica al problema de diseño. También es esencial la satisfacción de estos requisitos de forma que el entorno quede protegido, quizás fomentando el reciclaje de materiales. Al cumplir con estas necesidades de diseño, el ingeniero pudiera tener que llegar a algunos compromisos, a fin de obtener un producto de buen desempeño y que al mismo tiempo sea vendible.

La selección del material para las distintas piezas o componentes de un conjunto mecánico es una de las decisiones centrales para el ingeniero en materiales, a continuación se establecen diversas consideraciones generales sobre esta actividad.

Ciclo de vida.

Respuesta a la función

El material elegido debe responder a las exigencias de la función de la pieza o componente. Este aspecto está íntimamente relacionado con sus características físicas (densidad, propiedades ópticas, térmicas y eléctricas) y mecánicas (resistencia mecánica, rigidez, propiedades deslizantes). Debe tenerse en cuenta el aspecto concurrente ya dentro de la misma función: por ejemplo, aunque sea muy caro, la selección de un material de propiedades elevadas para un elemento muy solicitado 8 un engranaje un árbol) puede repercutir favorablemente en el peso y dimensiones del conjunto de la máquina.

Conformación y fabricación

La selección de materiales no puede desligarse del método de conformado y del proceso de fabricación de la pieza o componente. En efecto, aunque posea las propiedades requeridas para realizar una función, debe prestarse el método de fabricación deseado (o disponible) con un costo razonable.

Costo y suministro.

El costo no es un requisito de servicio y hasta ahora no ha entrado en consideración porque se ha adoptado la teoría de que, para ser considerado como elegible, un material primero debe cumplir con las condiciones. Pero el costo forma parte importante del proceso de selección tanto por el precio del material así como por el costo de su elaboración. Con frecuencia, la decisión última demandara un compromiso entre costo, producción y comportamiento en servicio o calidad.

Otro factor que se debe considerar es la disponibilidad de los materiales, puede ocurrir que el material deseado no exista en las cantidades, medidas o formas necesarias, o puede que no lo esté en forma alguna, esto podría perfectamente obligar a utilizar un sustituto menos aceptable.

Relación con el usuario.

Este aspecto adquiere cada día mayor importancia en la selección de materiales: facilidad para dar formas, colores y texturas atractivas, tacto amigable, sensación de solidez o de ligereza, deben considerarse los costos asociados a los procesos de acabado.

Facilidad de reciclaje.

Es el último de los condicionantes de carácter concurrentes que hay que incorporar en la selección de material: debe ser reciclable, tanto por imposición legal como la creciente sensibilidad ciudadana. Este el motivo de muchas decisiones de cambios de materiales y también en relación a su tratamiento (por ejemplo las mezclas suelen ser más difíciles de reciclar).

Antes de la selección de un material para determinado producto, el ingeniero debe orientarse, hacia soluciones experimentadas o soluciones innovadoras, las recomendaciones podrían ser las siguientes:

Soluciones experimentadas.

En general conviene analizar los materiales usados en soluciones experimentadas (la selección de material exige la consideración de un gran número de variables de difícil evaluación). Así pues, una solución prudente es basarse en aplicaciones experimentadas y materiales usuales.

Soluciones innovadoras.

Cuando cambian las situaciones (nuevos requerimientos, nuevos materiales o nuevas relaciones de precios), la selección de materiales adquiere toda su capacidad transformadora. A menudo, una maquina o un producto deviene competitivos gracias a la aplicación innovadora de un material tradicional o a la introducción de un nueva material.

Características y propiedades de los materiales

Dos de los aspectos más importantes en la tarea de selección de materiales en el diseño de máquinas son de disponer

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