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Tecnologías para alumnos con dificultades CPR de Avilés

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3º ESO BLOQUE TEMÁTICO:

MATERIALES DE USO TÉCNICO. MATERIALES; ELECCIÓN DE UN MATERIAL. PROPIEDADES

GENERALES. PROPIEDADES MECÁNICAS, ENSAYOS.

1. ELECCIÓN DE UN MATERIAL:

Cuando seleccionamos un material para una determinada aplicación y queremos conocer como se va a comportar se recurre al estudio de sus propiedades y

características técnicas. Estas propiedades dependen de los átomos y moléculas que lo forman y de cómo se agrupan y se distribuyen.Algunos materiales son muy conocidos y se saben cuales son sus propiedades y cual va a ser su comportamiento en su aplicación posterior, no obstante para todos los materiales que se utilizan en la fabricación de los diferentes productos, es necesario hacer un análisis amplio de todas las propiedades y características para elegir el que mejor se adapte a

nuestras exigencias y posibilidades de trabajo, económicas, de espacio, etc.

Para elegir un material de forma adecuada se deben valorar los siguientes parámetros, es decir que cosas debemos de tener en cuenta:

PROPIEDADES: se tendrán en cuanta las propiedades físicas, químicas, mecánicas, etc. del material, es decir su dureza, su elasticidad, su peso, si es conductor o

aislante, si es o no transparente, etc. (estas propiedades las veremos en el siguiente punto)

FORMA DE TRABAJO: también hemos de tener en cuenta si ese material se puede trabajar con facilidad, si tenemos las herramientas y maquinas necesarias para trabajar con el, etc.

PROVISION: hay que tener muy en cuenta si es o no un

material abundante, si se puede adquirir con facilidad en el mercado, si se puede utilizar material de desecho, etc.


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PRECIO: muy importante es conocer el precio del material, ya que va a condicionar el precio del producto elaborado, también hay que tener en cuenta el precio o el coste del mantenimiento posterior del material.

MEDIOAMBIENTE: no hay que olvidar el comportamiento, de este material utilizado, sobre el medioambiente; si es o no tóxico, si se puede reciclar, si es biodegradable, etc.

ACTIVIDAD 1:Vuelve a leer este apartado y relaciona los parámetros a tener en cuenta a la hora de elegir un material con las propiedades o características a los que hacen referencia.

PRECIO Comprobar que el materialsea reciclable.

MEDIOAMBIENTE Saber si el material conduce la corriente eléctrica. Podemos encontrar el

FORMA DE TRABAJO

PROPIEDADES

PROVISIÓN

material elegido con facilidad en le mercado.

Hay que estudiar las máquinas y herramientas que tenemos para dar forma al material.

Coste del mantenimiento del material tras la construcción del objeto.

ACTIVIDAD 2:Completa el texto siguiente, relee el epígrafe anterior:

Cuando seleccionamos un………… para una determinada aplicación y queremos conocer como se va a comportar se recurre al estudio de sus…………….. y características ………… Estas propiedades dependen de los…………… y…………….que lo forman y de cómo se agrupan y se distribuyen.Algunos materiales son muy conocidos y se saben cuales son sus propiedades y cual va a ser su comportamiento en su………… posterior, no obstante para todos los materiales que se utilizan en la…………. de los diferentes productos, es necesario hacer un…………….. amplio de todas las propiedades y características para elegir el que mejor se adapte a nuestras …………. y posibilidades de………….., …………….., de espacio, etc.


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2. PROPIEDADES GENERALES:

Ahora que ya sabemos los parámetros que hay que analizar para elegir correctamente un material vamos a conocer cuales son las propiedades generales de los materiales que nos van a ayudar a conocer en profundidad el material, para elegirlo correctamente.

2.1. Propiedades físicas: definen el comportamiento de un material en función de la estructura y ordenación de los átomos que lo componen, las más importantes son:

ELECTRICAS

Comportamiento del material frente a la electricidad, puede ser aislante o conductor

MAGNÉTICASSi el material atrae o es atraído por imanes o partículas de hierro.

TÉRMICASSi aísla del calor y del frío, si soporta bien las altas temperaturas.

OPTICAS

Como se comporta el material frente a la luz, si es transparente, opaco, refleja o absorbe la luz.

2.2. Propiedades químicas: se refieren a la composición química del material y a la resistencia a la agresión de agentes químicos y ambientales:

OXIDACIONDeterioro del material por el efecto de la meteorología.

CORROSIÓNComo le afecta al material el contacto con productos químicos.

ACIDEZ /BASICIDADComo reacciona el material en contacto con sustancias ácidas.


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2.3. Tecnológicas y de fabricación: son las que hacen que un material pueda ser utilizado en un proceso de fabricación:

COLABILIDADPosibilidad de fundirse y adaptarse a un molde para darle forma.

MECANIZADOSi se le puede dar forma con máquinas y herramientas.

TEMPLABILIDAD

Mejorar su dureza y resistencia calentando y enfriando el material (sólo metales)

2.4. Internas: características de un material:

DENSIDAD

Es la relación entre la masa y el volumen de un material. El mismo peso ocupa diferente Volumen si utilizamos otromaterial

PESO ESPECÍFICO

Relacionado con la densidad, es la fuerza necesaria para mover un peso de un material en relación al volumen que ocupa.

2.5. Externas: no dependen del material, sino de otros aspectos relacionados con la utilidad posterior; los sentidos, el precio, etc.:

ESTÉTICA

Depende del gusto del consumidor, el color, la textura, el diseño, etc. Ejemplo la seda

PRECIO El coste del material condiciona su elección.


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Merecen tener una consideración especial, por su importancia, las propiedades mecánicas, por lo que se detallarán en el siguiente apartado.

ACTIVIDAD 3:Busca y escribe las distintas propiedades de los materiales (palabras en rojo y mayúsculas de este apartado) en su grupo correspondiente:

TECNOLOGICAS EXTERNAS FISICAS INTERNAS QUIMICAS

3. PROPIEDADES MECÁNICAS DE LOS MATERIALES:

El estudio de las propiedades mecánicas de un material tiene por finalidad conocer como se va a comportar frente a las acciones o esfuerzos que a los que se les va a someter en su uso, las más importantes son lassiguientes:

COHESIÓN: es la oposición de los átomos y moléculas de los materiales a ser separados. (Ejemplo: la plastilina y el barro tienen muy poca cohesión)

ELASTICIDAD: capacidad de un material a recuperar su forma y dimensiones iniciales después de cesar el esfuerzo al que estaba sometido. (Ejemplo: la goma, los muelles,…)

PLÁSTICIDAD: es la cualidad de un material que una vez de formado al ser sometido a una fuerza este material no recupera su forma inicial, se dice que son materiales plásticos. (Ejemplo:

el barro, algunos plásticos, la cera, etc.)

DUREZA: oposición de un material a ser rayado o penetrado (Ejemplo: el diamante es el material más duro ya que puede rayar a todos los demás)

TENACIDAD: resistencia que presenta un material para soportar esfuerzos que lo deforman hasta su rotura.


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FRAGILIDAD: facilidad con que un material se rompe con la acción de un golpe o un impacto (Ejemplo: el vidrio o la cerámica)

FATIGA: es la capacidad de un material a soportar sin romperse esfuerzos repetitivos. (Ejemplo: un eje de un motor, un amortiguador, una correa de transmisión, etc.)

RESILIENCIA: Resistencia que ofrece un material a la rotura por golpe o por impacto. (Ejemplo: el material del que se fabrican los paragolpes de los vehículos o el metal de una campana)

ACTIVIDAD 4:Localiza las 8 propiedades mecánicas de los materiales mencionadas en este apartado.

R E S I L I E N C I A Q W F AS D F G H J K L Ñ A S D F A GH J K L Z Ñ X C V T B N M T ZX C V B Q W E N M E R T Y I CQ W E R T Y U I O N P A S G OP L A S T I C I D A D D F A HA S D F G H J K L C Ñ D Q W EE R T Y U I O P A I S U D F SG H J K L Ñ Z X C D A R S D IF G H J K L M N B A V E C A OF R A G I L I D A D Z Z X C NZ X E L A S T I C I D A D B N

4. ENSAYOS DE MATERIALES:

Los ensayos son un conjunto de pruebas destinadas a conocer el comportamiento de los materiales frente a unas determinadas condiciones de trabajo. Sirven para determinar la calidad del material y para detectar posibles fallos.Hay dos tipos de ensayos; los destructivos, en los que el material al que se le somete al ensayo queda inservible y no destructivos, aquellos que el material puede ser utilizado después del ensayo.

Vamos a ver solamente cuatro ensayos que son los más comunes y fáciles de comprender:

- Ensayo de TRACCIÓN: se somete a una probeta (una barra de material) a un esfuerzo de tracción, es decir se tira de la probeta en direcciones opuestas hasta ver la fuerza que soporta sin estirarse y posteriormente estirarse sin romperse.


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- Ensayo de RESILIENCIA: Sirve para determinar la resistencia a los golpes o impactos bruscos de un material. Se mide con una máquina llamada Péndulo de Charpy.

- Ensayo de DUREZA: se utiliza para saber la resistencia de un material a ser rayado o penetrado y se realizamidiendo la fuerza que se precisa para rayar cada material con un objeto punzante y midiendo también la profundidad de la raya o la penetración. Se establece unaescala de dureza que va del uno el talco como más blando al 10 el diamante como material más duro de la naturaleza, esta escala se llama escala de Mohs .

- Ensayo de FATIGA: se someten los materiales a esfuerzos en máquinas que reproducen artificialmente el mismo trabajo que va a realizar el material en el producto definitivo, de esta manera se puede saber cada cuanto tiempo hay que

cambiar la correa del coche antes de que se rompa o cuando hay que cambiar el cable de un ascensor, etc.

ACTIVIDAD 5:Responde si son verdaderas o falsas las siguientes frases, marca con una X en la casilla correspondiente.

V FEl péndulo de Charpy es una máquina para ensayar la dureza de los materiales.En los ensayos de tracción se somete a una probeta a fuerzas de dirección opuesta hasta ver cuando se estira y se rompe.La escala de Mohs refleja la fatiga de los distintos materiales de la naturaleza.La plasticidad es la propiedad de un material para recuperar su forma y dimensiones iniciales, después de un esfuerzo.La tenacidad es la resistencia de un material a soportar esfuerzos que lo deforman hasta su rotura.El vidrio es un material frágil.La corrosión es una propiedad física de los materiales.El precio es una propiedad de los materiales que no es importante si el material es bueno.Una de las propiedades tecnológicas es la colabilidad.La capacidad de conducir la corriente eléctrica es una propiedad física.

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