INDUSTRIAL MAS Q UNA INGENIERIA

ENSAYO SOBRE LA IMPORTANCIA DE LOS MATERIALES EN LAS INDUSTRIAS

10.10.2010 11:55

 

LA IMPORTANCIA DE LOS MATERIALES EN LA INDUSTRIA

 

Los materiales son las sustancias que componen cualquier cosa o producto

Desde el comienzo de la civilización, los materiales junto con la energía han sido utilizados por el hombre para mejorar su nivel de vida. Como los productos están fabricados a base de materiales, estos se encuentran en cualquier parte

Alrededor nuestro, Los más comúnmente encontrados son madera , hormigón , ladrillo , acero , plástico , vidrio , caucho , aluminio , cobre y papel . Existen muchos más tipos de materiales y uno solo tiene que mirar a su alrededor para darse cuenta de ello. Debido al progreso de los programas de investigación y desarrollo, se están creando continuamente nuevos materiales.

La producción de nuevos materiales y el procesado de estos hasta convertirlos en productos acabados, constituyen una parte importante de nuestra economía actual. Los ingenieros diseñan la mayoría de los

productos facturados y los procesos necesarios para su fabricación. Puesto que la producción necesita materiales, los ingenieros deben conocer de la estructura interna y propiedad de los materiales, de modo que sean capaces de seleccionar el más adecuado para cada aplicación y también capaces de desarrollar los mejores métodos de procesado.

Los ingenieros especializados en investigación trabajan para crear nuevos materiales o para modificar las propiedades de los ya existentes. Los ingenieros de diseño usan los materiales ya existentes, los modificados o los nuevos para diseñar o crear nuevos productos y sistemas. Algunas veces el problema surge de modo inverso: los ingenieros de diseño tienen dificultades en un diseño y requieren que sea

creado un nuevo material por parte de los científicos investigadores e ingenieros.

La búsqueda de nuevos materiales progresa continuamente. Por ejemplo los ingenieros mecánicos buscan materiales para altas temperaturas, de modo que los motores de reacción puedan funcionar más eficientemente. Los ingenieros eléctricos procuran encontrar nuevos materiales para conseguir que los dispositivos electrónicos puedan operar a mayores velocidades y temperaturas.

 

 

Cuidado del uso adecuado de los materiales para no tener grandes perdidas capitales.

 

1. Eliminar distancias.

Si no es posible, se deben hacer las distancias del transporte tan cortas como sea posible. Debido a que los movimientos más cortos requieren de menos tiempo y dinero que los movimientos largos y nos ayudan hacer de la producción más eficiente.

 

2. Mantener el movimiento.

Si no es posible se debe de reducir el tiempo de permanencia en las terminales de una ruta tanto como se pueda.

 

3. Emplear patrones simples.

Se deben de reducir los cruces y otros patrones que conducen a una congestión, ya que con la reducción de cruces hace que la producción se haga más ligera, tomando en cuenta como lo permitan las instalaciones.

 

4. Transportar cargas en ambos sentidos.

Se debe de minimizar el tiempo que se emplea en (transporte vacío). Pueden lograrse sustanciales ahorros

si se pueden diseñar sistemas para el manejo de materiales que solucionen el problema de ir o regresar sin una carga útil.

 

5. Transportar cargas completas.

Se debe de considerar un aumento en la magnitud de las cargas unitarias disminuyendo la capacidad de carga, reduciendo la velocidad o adquiriendo un equipo más versátil.

 

6. Evítese el manejo manual.

Cuando se disponga de medios mecánicos que puedan hacer el trabajo en formas más efectiva.

 

7. materiales deberán estar marcados con claridad o etiquetados.

Es fácil colocar mal o perder los artículos por lo que es recomendado etiquetar los productos.

 

 

1. Industria extractiva:

Industria minera básica; Es aquella que se dedica a extraer el mineral de cobre del subsuelo; hasta obtener el metal y de esta manera emplearlo en la elaboración de cables y productos electrónicos y los productos utilizados en la industria de la construcción, para ello lo muele y lava, funde y refina.

La producción del cobre comienza con la extracción del mineral. Esta puede realizarse a cielo abierto (la explotación más común) en galerías subterráneas o in situ; éste último procedimiento, minoritario, consiste en filtrar ácido sulfúrico en la mena de cobre bombeando posteriormente a la superficie las soluciones

ácidas ricas en cobre. El mineral extraído por métodos mecánicos, óxidos y sulfuros, se tritura, posteriormente obteniendo un polvo que contiene usualmente menos del 1% de cobre. Este deberá ser enriquecido o concentrado obteniendo una pasta con un 15% de cobre que posteriormente se seca, a partir de este punto pueden seguirse dos métodos metalúrgicos para forma el cobre puro. Metalúrgica del hierro del acero. Es la técnica de la obtención y tratamiento de los metales desde minerales metálicos, incluyendo la producción de aleaciones. Transforma el metal extraído de las minas en lámina de acero, que la industria de la transformación utiliza para la fabricación de piezas para autos, barcos etc.

 

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Operaciones básicas de obtención de metales:

 

•Operaciones físicas: triturado, molido, filtrado (a presión o al vacío), centrifugado, decantado, flotación, separación por densidad, disolución, destilación, secado, precipitación física.

•Operaciones químicas: tostación, oxidación, reducción, hidrometalurgia, electrólisis, hidrólisis, lixiviación mediante reacciones ácido-base, precipitación química, electrodeposición, cianuración. Por la importancia que representa para el país el uso del acero, se han establecido importantes siderúrgicas (encargadas de su elaboración).

 

 

 

2. Industria metal mecánica:

 

Es necesario mencionar que en esta industria se utilizan herramientas fabricadas con materiales metálicos y encontramos también polímeros y que además estas máquinas participan en la producción de otras herramientas como son tornillos, piezas de metal, tuercas, etc.

Algunos ejemplos de este tipo de maquinaria son los siguientes;

-Prensas útiles para dar forma las piezas mediante el corte, el prensado o el estirado.

-Espaciales, que dan forma a la pieza mediante técnicas diferentes, láser, electro erosión, ultrasonidos, plasma

-Torno; trabaja mediante el arranque de material mediante unas cuchillas y brocas. Para ello la pieza gira y mediante un carro en el que se sitúa la cuchilla se va desgastando la misma obteniendo partes cilíndricas y cónicas. Si se coloca una broca en la colocación correspondiente, se pueden realizar agujeros.

-Taladros, su función es la perforación, estas máquinas herramientas son, junto con los tornos, las más antiguas. En ellas el útil es el que gira y la pieza permanece fija a una mordaza o colocación. La útil suele ser normalmente, en los taladros, una broca que, debidamente afilada realiza el agujero correspondiente.

También se pueden realizar otras operaciones con diferentes útiles, como avellanar y escariar.

-Fresadora, con la finalidad de la obtención de superficies lisas o de una forma concreta las fresadoras son máquinas complejas en las que es el útil el que gira y la pieza la que permanece fija a una bancada móvil. Por ello a industria metal mecánica es muy pues las piezas producidas por ella misma son empleadas para la fabricación de herramientas, así como también, para la fabricación de nuevas máquinas que día a día van evolucionando y haciendo cada vez más cómodo el trabajo diario, así también la vida misma.

 

 

Tipos de materiales:

 

Por conveniencia la mayoría de los materiales de la ingeniería están divididos en tres grupos principales materiales metálicos, poliméricos , y cerámicos

Materiales metálicos: Estos materiales son sustancias inorgánicas que están compuestas de uno o más elementos metálicos, pudiendo contener también algunos elementos no metálicos, ejemplo de elementos metálicos son hierro

cobre , aluminio , níquel y titanio mientras que como elementos no metálicos podríamos mencionar al carbono. Los materiales de cerámica , como los ladrillos , el vidrio la loza , los aislantes y los abrasivos , tienen escasas conductividad tanto eléctrica como térmica y aunque pueden tener buena resistencia y dureza son :

Deficientes en ductilidad , conformabilidad y resistencia al impacto..

Polímeros , en estos se incluyen el caucho (el hule), los plásticos y muchos tipos de adhesivos . Se producen creando grandes estructuras moleculares a partir de moléculas orgánicas obtenidas del petróleo o productos agrícolas.

Fases componentes de un sólido desde su estructura intermolecular

Una sustancia pura como el agua puede existir en las fases sólido, liquido y gas, dependiendo de las condiciones de temperatura y presión. Un ejemplo familiar para todos de dos fases de una sustancia pura en equilibrio es un vaso de agua con cubos de hielo. En este caso el agua, sólida y liquida, da lugar a dos

fases distintas separadas por una fase limite, la superficie de los cubos de hielo. Durante la ebullición del agua, el agua líquida y el agua vapor son dos fases en equilibrio. Una representación de las fases acuosas que existen bajo diferentes condiciones de presión y temperatura se muestra en la En el diagrama de fases presión-temperatura (PT} del agua existe un punto triple a baja presión (4579 torr) y baja temperatura (0,0098 0C) donde las fases sólida, liquida y gaseosa coexisten. Las fases liquidas y gaseosa existen a lo largo de la línea de vaporización y las fases líquida y sólida a lo largo de la línea de congelación, como se muestra en la Figura 8.1. Estas líneas son líneas de equilibrio entre dos fases.

El diagrama de fases en equilibrio (PT) se puede construir también para otras sustancias puras. Por ejemplo: el diagrama de fases de equilibrio PT del hierro puro se muestra en la Figura 8.2. Una diferencia fundamental de este diagrama de fases es que tiene tres fases sólidas distintas y separadas: Fe alfa (~, Fe gamma (y) y Fe delta (~). El hierro ~ y <5 tiene estructuras cristalinas BBC, mientras el hierro y tiene una estructura FCC. Las fases

limite en el estado sólido tienen las mismas propiedades que entre liquido y sólido. Por ejemplo, bajo condiciones de equilibrio, el hierro ~ y y puede existir a una temperatura de 910 0C y una atmósfera de presión. Por encima de 910 0C sólo existe la fase y, y por debajo de 910 0C sólo existe la fase ~ Hay también tres puntos triple en el diagrama PT del hierro donde las tres fases diferentes coexisten: (1) líquido, vapor Fe <5; (2) vapor, Fe <5 y Fe y; y (3) vapor, Fe y y Fe ~.enlaces existente para su configuración.

 

 

 

 

Dispositivos para el manejo de materiales.

 

El número de dispositivos para el manejo de materiales de que actualmente se dispone es demasiado grande, por lo que se describirán brevemente solo algunos de ellos.

El equipo para el transporte horizontal o vertical de materiales en masa puede clasificarse en las tres categorías siguientes.

 

Grúas

 

 

Manejan el material en el aire, arriba del nivel del suelo, a fin de dejar libre el piso para otros dispositivos de manejo que sean importantes. Los objetos pesados y problemáticos son candidatos lógicos para el movimiento en el aire. La principal ventaja de usar grúas se encuentra en el hecho de que no requieren de espacio en el piso.

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