Comportamiento y propiedades de los materiales de manufactura

Comportamiento y propiedades de manufactura de los materiales
INTRODUCCIÓN:
El conocimiento fundamental sobre el comportamiento, características y propiedades de los materiales ayuda a aprovechar completamente sus capacidades. Además, dicho conocimiento hace posible analizar las relaciones a menudo complejas entre los materiales, los procesos de manufactura, maquinaria yherramental, así como la economía de las operaciones de manufactura.
A lo largo de la siguiente monografía, trataremos de describir algunas de dichas características, como son su estructura, sus propiedades mecánicas, físicas y químicas, así como los procesos que permiten la modificación de dichas propiedades.
1. Estructura de los materiales
El conocimiento de lasestructuras de los materiales nos guía en el control y la predicción del comportamiento y desempeños de los materiales empleados en la manufactura. Comprender la estructura de un material también nos permite predecir y evaluar sus propiedades. Esto nos ayuda a hacer selecciones apropiadas para aplicaciones específicas bajo condiciones externas y de entorno particulares, como fuerzas ytemperatura.
1.1 Enlaces atómicos.
Un enlace atómico es un enlace químico. El enlace químico es el proceso físico responsable de las interacciones entre átomos y moléculas. La variedad de enlaces es amplia: está el covalente, el iónico, el de hidrógeno, el metálico, así como otros tipos de enlaces, y todos tienen una conexión que funciona en muchas cosas diarias. Hay dos tipos de enlaces:los primarios y los secundarios; y los primarios se dividen en tres, el metálico, el covalente y el iónico. Los enlaces secundarios son subdivisiones de los enlaces, y se consideran más débiles. La siguiente tabla nos ayuda a comprender mejor sus características.

Tabla 1. Los enlaces primarios se dividen en metálico, iónico y covalente.
1.2 Tipos de estructura:cristalina, amorfa y parcialmente cristalina.
La estructura cristalina es la forma sólida de cómo se ordenan y empaquetan los átomos, moléculas, o iones. Estos son empaquetados de manera ordenada y con patrones de repetición que se extienden en las tres dimensiones del espacio. La cristalografía es el estudio científico de los cristales y su formación.
El estadocristalino de la materia es el de mayor orden, es decir, donde las correlaciones internas son mayores. Esto se refleja en sus propiedades antrópicas y discontinuas. Suelen aparecer como entidades puras, homogéneas y con formas geométricas definidas (hábito) cuando están bien formados. No obstante, su morfología externa no es suficiente para evaluar la denominada cristalinidad de un material.La estructura amorfa, de la que el vidrio es un ejemplo habitual, se presenta como un amontonamiento caótico de su­bestructuras idénticas, es decir, las subestructuras siguen líneas quebradas al azar y el orden sólo se discierne a corta distancia. 
Un sólido amorfo consiste en partículas acomodadas en forma irregular y por ello no tienen el orden que se encuentra en loscristales. Ejemplos de sólidos amorfos son el vidrio y muchos plásticos.  Los sólidos amorfos difieren de los cristalinos por la manera en que se funden. Si controlamos la temperatura de un sólido cristalino cuando se funde, encontraremos que permanece constante. Los sólidos amorfos no tienen temperatura de fusión bien definida; se suavizan y funden en un rango de temperatura y no tienen “punto defusión” característico.  Los sólidos amorfos, al igual que los líquidos y gases, son isotrópicos, es decir sus propiedades son iguales en todas las direcciones.
Como ejemplo de materiales con una estructura parcialmente cristalina tenemos a los polímeros, cuya larga longitud de sus cadenas facilita su enredo, así como la alta viscosidad del material en estado fundido dificultan el...