procesos de manufactura -comportamiento y propiedades de manufactura

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Septiembre 2014

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PROCESOS DE MANUFATURAFundamentos de materiales:

comportamiento y propiedades de

manufactura

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Introduccin

Importancia de los materiales en manufactura

Estructurascristalinas

Propiedadesmecnicas

Propiedadesfsicas

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Qu entendemos por

estructura cristalina?

Por qu algunos metales son duros y otros suaves? Por qu algunos son frgiles,

mientras que otros son dctiles y se les puede dar forma fcilmente sin fracturarse?

Por qu algunos pueden soportar altas temperaturas y otros no?

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Estructura cristalina

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Estructura cristalina

Unaestructura cristalina es aquella en la que los tomos

se localizan en posiciones regulares y recurrentes en tresdimensiones. El patrn puede repetirse millones de vecesdentro de un cristal dado. La estructura puede verse enforma de una celda unitaria, que es el agrupamientogeomtrico bsico de los tomos y que se repite

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Tipos de estructuras cristalinas

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Defectos puntuales

Las distintas imperfecciones en los slidos cristalinos tambin se denominandefectos. Ambos trminos, imperfeccin o defecto, se refieren a lasdesviaciones en el patrn regular de la estructura de red cristalina.

Los defectos puntuales son imperfecciones en la estructura cristalina queinvolucran ya sea un solo tomo o varios de ellos.

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Defectos lineales

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Defectos superficiales

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Propiedades mecnicas

Las propiedades mecnicas de un material determinan su comportamiento cuando se

le sujeta a esfuerzos mecnicos. Estas propiedades incluyen el mdulo de elasticidad,

ductilidad, dureza y distintas medidas de la resistencia. Las propiedades mecnicas son

importantes en el diseo porque el funcionamiento y rendimiento de un producto

dependen de su capacidad para resistir la deformacin ante los esfuerzos a que se le

somete durante su uso.

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Propiedades mecnicas de materiales

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Ensayo de tensin

El ensayo de tensin es el ms comn para determinar propiedadesmecnicas de los materiales, como resistencia, ductilidad, tenacidad,mdulos elsticos y capacidad de endurecimiento por deformacin.

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Curva esfuerzo-deformacin

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Curva esfuerzo-deformacin tpica

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Compresin

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Ensayos de durezaLadureza de un material se define como su resistencia a la indentacin permanente.

Por lo general, una dureza buena significa que el material es resistente a las rayaduras

y al uso.

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Ensayos de dureza

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Propiedades fsicas de los

materiales

Por qu los cables elctricos generalmente son de cobre? Por qu el aluminio, el

acero inoxidable y el cobre se utilizan tanto en los artculos de cocina? Por qu sus

mangos suelen fabricarse con madera o plstico, mientras que otros mangos estn

hechos de metal? Qu tipo de material debe elegirse para los elementos calefactores

de los tostadores? Por qu en algunas mquinas se estn reemplazando

componentes metlicos por cermicos? Por qu los cuerpos metlicos de los

aeroplanos estn hechos en general de aluminio, y por qu algunos componentes de

aviones se reemplazan de modo gradual por los fabricados con materiales compsitos,

incluyendo plsticos reforzados?Israel de la Cruz M


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Propiedades fsicas

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Propiedades fsicas

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La densidad de un material es su peso

por unidad de volumen. Las unidadescomunes son g/cm3 (lb/in3).

La densidad de un elemento estdeterminada por su nmero atmico yotros factores tales como el radioatmico y la manera en la que sustomos se compactan.

El trmino gravedad especficaexpresa la densidad de un material enrelacin con la densidad del agua ypor tanto es una razn adimensional.

La relacin general es que la densidaddisminuye con el aumento detemperatura.

Densidad

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Expansin trmica es el nombre que se da a este efecto que la

temperatura tiene sobre la densidad. Por lo general se expresa

comocoeficiente de expansin trmica, que mide el cambio de

longitud por grado de temperatura.

El punto de fusin, Tm, es la temperatura a la que el material

pasa del estado slido al lquido. La transformacin inversa, de

lquido a slido, ocurre a la misma temperatura y se denominapunto de enfriamiento.

El calor especfico Cde un material se define como la cantidad

de energa calorfica requerida para incrementar la

temperatura de una unidad de masa del material en un grado.

Propiedades

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Propiedades trmicas

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Resistividad de los materiales

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Cul es el mensaje

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