Clasificacion De Materiales No Metalicos

INTRODUCCIÓN

Los materiales son elementos agrupados en un conjunto el cual es usado con un fin específico. Se agrupan en dos grandes grupos, que son los materiales metálicos y los no metálicos: estos son los que no tienen en su composición ninguna sustancia metálica. Los materiales no metálicos se clasifican en cerámicos, polímeros y composites. Los cerámicos se clasifican por cristalinos, no cristalino y vitro cristalinos; los polímeros se clasifican en termoestables, termoplásticos y elastómeros; y los composites se clasifican en particulados, reforzados con fibra y laminares

CLASIFICACION DE LOS MATERIALES NO METALICOS.

Los materiales no metálicos están formados por aquellos en cuya composición no intervienen los metales como componente básico.

Dependiendo de su origen, distinguiremos los materiales naturales, como la seda o el cuarzo, lo sintéticos, como el hormigón o el vidrio, y los materiales auxiliares, en los que se incluyen los pulimentos, las pinturas, los lubricantes, y otros.

Los materiales cumplen funciones muy distintas, dependiendo de la necesidad que se pretende satisfacer: la alimentación, la vivienda, el vestido y calzado, la ornamentación, la obtención de energía, la fabricación de herramientas, el transporte, la comunicación, etc.

MATERIALES CERÁMICOS

Tienen baja conductividad eléctrica y térmica y son usados a menudo como aislantes. Son fuertes y duros, aunque frágiles y quebradizos. Nuevas técnicas de procesos consiguen que los cerámicos sean lo suficientemente resistentes a la fractura para que puedan ser utilizados en aplicaciones de carga. Dentro de este grupo de materiales se encuentran: el ladrillo, el vidrio, la porcelana, los refractarios y los abrasivos. Son compuestos químicos o soluciones complejas, que comprenden fases que contienen elementos metálicos y no metálicos. Sus enlaces iónicos o covalentes les confieren una alta estabilidad y son resistentes a las alteraciones químicas. A temperaturas elevadas pueden conducir iónicamente, pero muy poco en comparación con los metales. Son generalmente aislantes. Tienen una amplia gama de propiedades mecánicas, sin embargo, su comportamiento mecánico real suele ser menos predecible que el de los metales, por eso su uso en aplicación es críticas es muy limitado. Los materiales cerámicos no son tan simples como los metales, sin embargo pueden clasificarse y estudiarse en función de sus estructuras cristalinas.

CERÁMICOS CRISTALINOS

Se obtienen a partir de sílice fundida. Tanto el proceso de fusión como el de solidificación posterior son lentos, lo que permite a los átomos ordenarse en cristales regulares. Presentan una gran resistencia mecánica y soportan altas temperaturas, superiores a la de reblandecimiento de la mayoría de los vidrios refractarios.

CERÁMICOS NO CRISTALINOS

Se obtienen también a partir de sílice pero, en este caso, el proceso de enfriamiento es rápido, lo que impide el proceso de cristalización. El sólido es amorfo, ya que los átomos no se ordenan de ningún modo preestablecidos.

VITRO CERÁMICOS

Se fabrican a partir de silicatos de aluminio, litio y magnesio con un proceso de enfriamiento también rápido. Químicamente son similares a los vidrios convencionales, pero la mayor complejidad de sus moléculas determina la aparición de micro cristales que les confieren mayor resistencia mecánica y muy baja dilatación térmica.

MATERIALES POLIMEROS

Son materiales cuyo principal componente es un producto orgánico de peso molecular elevado (derivados del petróleo, carbón, gas natural, etc.), que en alguna etapa de su fabricación han adquirido la suficiente plasticidad para darles forma y obtener productos industriales tales como tubos, planchas, barras, etc., o piezas terminadas.

Son grandes estructuras moleculares creadas a partir de moléculas orgánicas. Tienen baja conductividad eléctrica y térmica, reducida resistencia y debe evitarse su uso a temperaturas elevadas.

Técnicas de conformado

Productos Industriales > Extrusión Piezas > Extrusión, Moldeo por compresión, Moldeo por inyección, Termo formado, Caldrado, Hilado, Colado, Moldeo por transferencia, Espumas, Mecanizado.

Extrusión: El material caliente y fluido se hace pasar a través de orificios (troquel extruido) que le dan la forma deseada.

Moldeo por compresión: La materia prima plástica, en forma de polvo seco, se introduce en el molde, se la somete a presión y temperatura elevada, hasta que el material plástico que rellena el molde se solidifica. Este proceso es principalmente utilizado en plásticos termoestables.

Moldeo por inyección: La materia prima se calienta en un cilindro depresión que inyecta la resina fundida, a través de una boquilla, en la cavidad de un molde provisto de un sistema de refrigeración que solidifica rápidamente en plástico inyectado; un sistema automático expulsa la pieza fuera del molde. Este procedimiento es de utilidad en el moldeo de materias termoplásticas.

Termo formado: Las hojas de polímero termoplástico que son calentadas hasta llegar a la región plástica se pueden conformar sobre un dado para producir diversos productos, tales como cartones para huevo y paneles decorativos. El conformado se puede efectuar utilizando dados, vacío y aire a presión.

Calandrado: Consiste en verter plástico fundido en un juego de rodillos con una pequeña separación. Los rodillos, que pudieran estar grabados con algún dibujo, presionan al material y forman una hoja delgada del polímero, a menudo cloruro de polivinilo. Productos típicos de este método incluyen losetas de vinilo para piso y cortinas para regadera.

Hilado: Se pueden producir filamentos, fibras e hilos mediante el hilado. El polímero termoplástico fundido se empuja a través de un dado, que contiene muchas perforaciones pequeñas. El dado, conocido como hilador puede girar y producir un hilado. En algunos materiales, como el nylon, la fibra puede ser posteriormente estirada para alinear las cadenas a fin de que queden paralelas aleje de la fibra; este proceso incrementa su resistencia.

Colado: La mayoría de los polímeros se pueden colar en moldes, dejando que se solidifiquen. Los moldes pueden ser placas de vidrio, para producir hojas de plástico gruesas, o bandas de acero inoxidables para colado continuo de hojas más delgadas. Un proceso especial de colado es el moldeo centrífugo, en el cual el polímero fundido se vacía en un molde que gira sobre dos ejes. La acción centrífuga empuja al polímero contra las paredes del molde, produciendo una forma delgada.

Moldeo por transferencia: Requiere de una cámara doble. El polímero en una de las cámaras es calentado a presión. Una vez fundido se inyecta e n la cavidad del dado adyacente. Este proceso permite que algunas de las ventajas del moldeo por inyección se usen con polímeros termoestables.

Espumas: El producto final es un polímero que contiene espacios huecos. Para lograr esto el polímero se produce en pequeñas bolitas que contienen un agente espumante, que al ser calentado se descompondrá, generando algún gas. Durante este proceso de pre expansión, las bolitas aumentan de tamaño 50 veces y se hacen huecas. } A continuación, las bolitas pre expandidas se inyectan dentro de un dado, para fundirlas y unirlas a fin de formar productos excepcionalmente ligeros.

Mecanizado: Muchos plásticos son de fácil mecanización una vez transformados en productos industriales, de ahí que se pueda tornear, limar, taladrar, etc., pudiendo obtener la pieza totalmente mecanizada. Este procedimiento sólo se utiliza si se trata de obtener muy pocas piezas que no compense el construir el molde. Debido a su versatilidad, los polímeros son muy diversos en cuanto a características y usos. En el siguiente capítulo los estudiaremos más detalla mente.

Los plásticos sintéticos de uso más frecuente son:

• PLÁSTICOS TERMOESTABLES:

Endurecen bajo la acción del calor presión, y su endurecimiento es irreversible por haber sufrido una modificación en su estructura química, a nivel molecular, ya no se pueden remoldear o ablandar bajo la acción del calor y presión. Los plásticos termoestables son comparables a la arcilla, que una vez endurecida con el calor (cocida), su forma es definitiva.

• PLÁSTICOS TERMOPLÁSTICOS:

El calor les da plasticidad y fluidez, así se pueden inyectar a presión en un molde determinado, adoptando la forma del hueco del molde, se pueden laminar, etc., pero endurecen tan pronto como se enfríen. Los termoplásticos se pueden remoldear, por consiguiente pueden aprovecharse las piezas defectuosas, los recortes, etc.

Haciendo una analogía, se podrían comparar con la cera, que se endurece con el frío y cuyo endurecimiento no es definitivo, pues con el calor se reblandece y puede ser nuevamente moldeada.

• ELASTÓMEROS:

Tienen una estructura intermedia, en la cual se permite que ocurra una ligera transformación de enlaces cruzados entre las cadenas moleculares. Los elastómeros son capaces de deformarse elásticamente en grandes magnitudes sin cambiar de forma permanentemente.

Materiales compuestos.

Los composites

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