Diseño Y Seleccion De Materiales

UNIDAD I
RELACION ENTRE DISEÑO Y LOS PROCESOS DE MANUFACTURA.
1.1.- PROCESAMIENTO DE MATERIALES.
El buen uso de un material nuevo o existente en aplicaciones de ingeniería depende de contar con procesos de fabricación confiables, reproducibles y económicos, para obtener el producto deseado.
Al seleccionar un proceso esté debe ser una parte integrante del diseño del producto y se debe tomaren cuenta para establecer los requisitos de materiales.
Independientemente del tipo y la aplicación, para seleccionar un proceso de fabricación optimo se hacen algunas consideraciones comunes. Entre las consideraciones primarias están el cumplimiento de los requisitos de funcionamiento y el costo de producción. Otra consideración importante es la capacidad de reproducir la calidad durante laproducción en masa, para obtener productos con propiedades uniformes.
Los factores que afectan el costo de producción incluyen la materia prima, mano de obra, servicios, herramental y las instalaciones requeridas.
Como los materiales están relacionados con su estructura atómica, no debe sorprender que la estructura del material pueda influir sobre los métodos de fabricación. Por ejemplo, lascaracterísticas del enlace iónico o covalente de los materiales cerámicos son responsables tanto del comportamiento frágil, que descarta la conformación mediante deformación plástica y por maquinado, y su naturaleza refractaria, que evita el uso de métodos convencionales de colado de una fundición liquida. En consecuencia, la estructura, el procesamiento, las propiedades son independientes.
1.2.-FUNCION DE METALES, CERAMICOS Y POLIMEROS.
Recuerde que todos los materiales que usamos están comprendidos en los cuatro grupos que son: metales, polímeros, cerámicos y compuestos, la función que desempeñan en los productos utilizados son para satisfacer las necesidades del ser humano.
La materia prima para fabricar cualquier parte de máquina, la máquina misma, o cualquier producto. Tiene taldiversidad de propiedades que aún considerando el costo, casi siempre es difícil decidir sobre el material más idóneo para un trabajo determinado. Un material podrá tener mayor resistencia a los esfuerzos, otras mejores propiedades para resistir la corrosión, y todavía otro podrá ser más económico. En consecuencia, la mayoría de las selecciones es un gran compromiso y debemos de utilizar los datosde ingeniería, la experiencia y juicio disponible.
En general los metales se clasifican como:
A. Metálicos
Ferrosos
No Ferrosos

B. No Metálicos
Orgánicos
Inorgánicos

La Tabla 2.1 muestra los principales metales usados en procesos de manufactura, así como algunas de sus propiedades físicas importantes. Los valores indican el rango aproximadode propiedades que pueden ser esperados dependiendo de la aleación y tratamiento térmico.
Hay también una amplia gama de metales no ferrosos que se utilizan en el Diseño Mecánico. Algunos de ellos son el aluminio, con sus aleaciones, las que lo hacen de mucha utilidad como material de fundición, el magnesio y por supuesto el cobre que con sus aleaciones, incluida el Bronce (3% de Silicio y 1 %de Manganeso), los hacen de mucha utilidad para las distintas aplicaciones y/o funciones.
Los metales comercialmente importantes incluyendo estaño, plata, platino, manganeso, vanadio y titanio. Porque propiedades especiales se obtienen por aleación, de los metales puros que se usan especialmente.
Los metales no ferrosos son por lo general inferiores en resistencia, pero superiores en resistenciaa la corrosión comparados con los metales ferrosos; éstos son más costosos y sólo se usan cuando propiedades especiales los garantizan.

Los materiales no metálicos (tabla 2.2) están clasificados como orgánicos si contienes células vegetales o animales (vivas o muertas) o carbón. La piel o madera son ejemplos. Los materiales que se clasifican como inorgánicos no contienen células animales....