FÍSICASLas propiedades físicas se deben al ordenamiento en el espacio de los átomos de

los materiales. Las más relevantes son las siguientes: Densidad

Punto de fusión Calor especifico Conductividad térmica Propiedades eléctricas, magnéticas y ópticas

DENSIDAD

Es la masa por la unidad del volumen. Otra manera de expresar la densidad de otra materia es la relación con el agua; esta cantidad se conoce como gravedad especifica, y no tiene unidades.

La densidad juega un papel muy significativo en la resistencia específica (la relación de resistencia a peso) en la rigidez específica (relación de rigidez a peso) de los materiales y estructuras

Esta es muy importante en la selección de los materiales para equipos de alta velocidad; observase, por ejemplo: El uso del magnesio en la maquinaria de impenda y textil, muchos de los componentes operan normalmente a velocidades muy elevada.

La baja masa resultante de los componentes en estas operaciones de alta velocidad reducen las fuerzas que inercia que de otra manera conducirían a vibraciones, a falta de precisión e incluso a largo tiempo a la falla de la pieza

El punto de fusión es la temperatura a la cual se encuentra el equilibrio de fases sólido - líquido,

PUNTO DE FUNCIÓN

En un metal depende de la energía requerida para separar sus átomos. También tiene un número de efectos indirectos en operaciones de manufactura, la elección de un material para aplicaciones de alta temperatura es el efecto más obvio, en aplicaciones como motores a chorro y hornos, este factor influencia a su vez, la selección de las herramientas y el material de los dados en operaciones de manufactura.

El punto de función tiene también influencia en la selección del equipo y de la práctica de fusión en las operaciones de fundición. Mientras más elevado sea el punto de función del material, es más difícil esta operación.

El rango de la temperatura dentro de la cual un componente o de una estructura sea diseñado para funcionar, es una consideración importante para la selección

de los materiales. Los plásticos como por ejemplo; tienen el rango de temperatura útil más bajo, en tanto el grafito y las aleaciones refractarias tienen

los rangos útiles más elevados.

CALOR ESPECÍFICO

Es el calor especifico de un material es la energía requerida para elevar la temperatura de una unidad de masa en grado. Los elementos de aleación tienen un efecto relativamente menor en el calor especifico de los materiales, la elevación de la temperatura en una pieza de trabajo, el resultado de operaciones de formado o de maquinado, es una función de trabajo efectuado y de calor especifico del material del pieza.

La elevación de la temperatura de una pieza, en caso de ser excesiva, puede reducir la calidad del producto, al afectar de manera adversa su acabado superficial y su precisión dimensional, pudiendo causar un desgaste excesivo de herramientas y dados, resultando en cambios metalúrgicos adversos en el material

Cantidad de calor necesaria para elevar la temperatura de una unidad de masa de una sustancia en un grado. En el Sistema Internacional de unidades, el calor específico se expresa en julios por kilogramo y kelvin; en ocasiones también se expresa en calorías por gramo y grado centígrado. El calor específico del agua es una caloría por gramo y grado centígrado, es decir, hay que suministrar una caloría a un gramo de agua para elevar su temperatura en un grado centígrado.

CONDUCTIVIDAD TÉRMICA

La conductividad térmica indica la taza a la cual el calor fluye dentro atreves del material. Los materiales con enlace metálico generalmente tienen una elevada conductividad térmica, en tanto los materiales con enlace iónico o covalente, tienen mala conductividad. Debido a la gran diferencia en sus conductividades térmicas, los elementos de aleación tiene un efecto significativo en la conductividad térmica de alecciones.

Cuando el calor ha sido generado por la deformación plástica o de fricción, esté debe ser conducido hacia fuera una velocidad suficientemente elevada para evitar una elevación severa de la temperatura. Por ejemplo; la dificultad principal que se experimenta en el maquinado de titanio es acusa por su baja conductividad térmica. Una baja conductividad térmica también pude dar como resultado gradientes térmicos elevados de esta manera, causa de formaciones no homogéneas en los procesos de trabajo de metal.

DILATACIÓN TÉRMICA

Este puede tener varios defectos significativos, los ajustes por la contracción utilizan la dilatación y la contracción térmica.

En una sección inadecuada de materiales de ensamble puede causar esfuerzos térmicos y el agrietamiento, dobles o aflojamiento resultante de los componentes en la estructura su vida de servicio, la conductividad térmica en conjunción con la dilatación térmica, es lo que juega un papel de mayor significado en la generación de esfuerzos térmicos, tanto en los componentes manufacturados como en herramientas y dados.

Los esfuerzos térmicos pueden conducir a grietas en las partes cerámicas y en herramientas y dado fabricados de materiales relativamente frágiles .la fatiga térmica tiene lugar aun ciclado térmico, lo que causa un numero de grietas superficiales; el choque térmico es un terminó comúnmente utilizado para describir el desarrollo de grietas después de un solo ciclo térmico

Para reducir parte de los problemas de dilatación térmicas sea desarrollado una familia de aleaciones de hierro-níquel con coeficientes de dilatación térmica muy baja se le conoce como aleaciones de baja dilatación.

PROPIEDADES ELECTRICAS, MAGNETICAS Y OPTICAS

La conductividad eléctrica y las propiedades dieléctricas de los materiales son de gran importancia no solo en el equipo y maquinaria eléctrica, si no también en los procesos de manufactura, tales como el formado por pulsos magnéticos de metales laminados y en el maquinado por electro erupción y el esmerilado, electroquímico de materiales duros y frágiles. Los elementos de aleación tienen un efecto importante en la conductividad eléctrica de los metales, mientras más elevada sea la conductividad del elemento de aleación más alta será la conductividad de la misma.

Conductores

Los materiales con alta conductividad, como los metales, por lo general se conocen como conductores.

Resistencia dieléctrica

La resistencia dieléctrica de un material es su resistividad a la corriente eléctrica directa.

Superconductores

Es el fenómeno de resistividad letrica casi cero que se representa en algunos metales y aleaciones por debajo de una temperatura critica, las temperaturas involucradas están a menudo cerca de cero, en absoluto (0k-273° C, o 460 °F); ala fecha la temperatura más elevada a la cual se ha encontrado superconductividad es del 150 k (-123°C,-190°F) y se sigue progresando.

Semiconductores

Las propiedades eléctricas de los semiconductores, como son los monos cristales del silicio, germanio arseniuro de galio, son extremadamente sensibles a la temperatura y a la presencia y tipo de diminutas impurezas.

Ferromagnetismo y ferrimagnetismo

Ferromagnetismo- es ferromagnetismo es un fenómeno caracterizado por una alta permeabilidad y una magnetización permanente debida a la alineación de los átomos de hierro, níquel y cobalto en dominios.

Ferrimagnetismo: Es una magnetización grande y permanente que exhibe algunos materiales cerámicos, como las ferritas cubicas.

Efecto piezoeléctrico

Es exhibido por algunos materiales como los cristales de cuarzo y algunos cerámicos, en el cual existen una interacción reversible entre una formación elástica y un campo magnético.

Magnetostriccion

El fenómeno de dilatación o de contracción de un material cuando queda sujeto a un campo magnético se le conoce como magnetostriccion.

Propiedades ópticas

Entre varias otras propiedades el color y la opacidad son particularmente importantes para los polímeros y los vidrios.

Fuentes bibliográficas

Manufactura; Ingeniera y tecnología /Cuarta edición

serope kalpajian

Autor: esteven R. schmid