Materiales para ingenieria y sus aplicaciones

UNIVERSIDAD DEL BÍO BÍO
FACULTAD DE INGENIERIA DEPARTAMENTO DE MECANICA

Tema Capítulo I Profesor

: El Problema de la selección y el desarrollo de los Materiales : Richard A. Flinn – Paul Trojan : Federico Grossmann.

UBB / DIMEC

Materiales

MATERIALES PARA INGENIERIA Y SUS APLICACIONES 1.1 Plan general de acción

Antes de aventurarse en un terreno desconocido, el marino oexplorador experimentado estudia el territorio que va a cubrir y explorar, determina el tiempo y las provisiones que necesita. Posteriormente cuando la persona encuentra algunos obstáculos en el camino, continúa la marcha alentado por su objetivo primordial. De manera similar, este primer Capítulo servirá para establecer el camino que se debe seguir para la comprensión del tema de los materiales deingeniería. Así como el explorador se enriquece al observar la belleza del paisaje, el alumno también quedará fascinado por las estructuras que se observan por el microscopio y por los intrincados detalles involucrados en el crecimiento de los cristales. Para establecer la ruta hay dos puntos fundamentales que se deben tener en cuenta. 1. Existen miles de materiales disponibles. Es más sencillodividirlos en tres clases simples: metálicos, cerámicos y poliméricos (plásticos, madera, etc). Los materiales compuestos son una mezcla de estas tres clases. Un ejemplo importante de estos materiales es el compuesto de fibra de vidrio, compuesto de un cerámico (fibra de vidrio) y una matriz de resina (plástico). 2. Las divisiones se hacen tomando como base las fuerzas de enlace entre los átomos o entrelas moléculas del material. Las fuerzas de enlace dependen de la organización atómica fundamental y son similares dentro de una misma familia. Esto facilita la comprensión y clasificación de las propiedades de un material. Examinemos entonces las diferencias entre estas tres fuerzas de enlace. Manteniendo en mente los puntos 1 y 2, es fácil discutir el camino que se ha de seguir a lo largo deltexto. Se comenzará con los metales, se continúa con los cerámicos y con los plásticos y finalmente se revisarán tópicos especiales comunes a todos los materiales: el análisis de fallas, la corrosión y las propiedades eléctricas y magnéticas. 1.2 Las tres familias de materiales: metales, cerámicos y polímeros

Los ingenieros que especifican materiales encontrará¡ rápidamente que (1) no existe unmaterial ideal para una aplicación, y (2) tan pronto como creen tener un material satisfactorio, entran en juego otros materiales como reemplazos potenciales. Prácticamente todos conocemos la taza estilo "sierra". Su característica principal es su durabilidad. El tazón se estampa en la forma descrita en los capítulos sobre los metales. Un alambre de acero tenaz se fija en su lugar doblando el labiode la taza sobre éste. Un anillo de alambre conforma la manija. El diseño abierto de la manija permite un manejo fácil bajo la mayoría de las condiciones. Una desventaja de esta taza es la alta conductividad térmica del metal. Uno se puede quemar los labios sin siquiera haber probado el líquido. La segunda taza ilustra otras opciones en el procesamiento del metal. El cuerpo (le la taza se hace deplata martillada a mano. Las manijas de plata se funden por separado y la plata se suelda en su posición con un electrodo de latón. La taza de plata tiene las mismas características básicas que la taza sierra, pero tiene una mayor resistencia a la corrosión. Una desventaja que tiene es que una taza de plata no es muy práctica para un explorador.

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La taza de loza dehueso inglés es más cómoda de usar y estéticamente es más agradable. Las desventajas son: la decoración se destiñe si la taza se lava frecuentemente en el lavaplatos. Es más costoso fabricar esta taza de cerámica que una de metal, porque se tiene que formar de una mezcla de arcilla y agua, luego cocer a alta temperatura, enfriar, barnizar y cocer de nuevo. Y, como en el caso anterior, no es la...