2. LOS METALES Son materiales con muchas aplicaciones muy importantes en nuestra sociedad. Se utilizan desde la prehistoria y son fundamentales en todas las actividades de la industria. Obtención de los metales. Se obtienen a partir de minerales que forman parte de las rocas. Si la capa del mineral se encuentra a poca profundidad la extracción se realiza en minas a cielo abierto . Si el yacimiento o filón es profundo, la excavación se lleva a cabo en mina subterránea . Se usan explosivos, escavadoras, taladradoras y otras máquinas para arrancar el material de la roca. Al mineral útil se le llama mena , y a los no utilizables ganga .

9. El hierro y las fundiciones. El hierro es un metal de color blanco grisáceo que tiene propiedades magnéticas. Presenta inconvenientes : se corroe, tiene un punto de fusión elevado, de difícil mecanizado, es frágil y quebradizo. Por ello, puro tiene escasa utilidad por lo que se combina con carbono. El hierro forjado , con muy bajo contenido en carbono; es muy plástico y su facilidad para forjase y soldarse. La fundición es muy dura y con gran resistencia al desgaste. Barandilla de hierro forjado.

11. Proceso de obtención del acero. Se mezcla el mineral de hierro (mena) con carbón y caliza y se introduce en un alto horno a mas de 1500ºC. De este modo se obtiene el arrabio , que es mineral de hierro fundido con carbono y otras impurezas. El arrabio se somete a procesos posteriores para reducir el carbono y eliminar impurezas. En estos procesos se ajusta la composición del acero añadiendo los elementos que procedan en cada caso: cromo, niquel, manganeso…..

12. El primer proceso es el llenado del convertidor . Luego se introduce en el convertidor un tubo que inyecta oxígeno provocando una intensa combustión ( afino ). Después se inclina el convertidor y se elimina la escoria superficial ( vaciado ). Por último se vuelca completamente el convertidor para vaciarlo y obtener al acero.

14. Latón: Es una aleación de cobre y cinc. Resistente a la corrosión. Se utiliza en artesanía, orfebrería, tuberías, turbinas, hélices… Bronce: Es una aleación de cobre y estaño. Presenta una elevada ductilidad y buena resistencia al desgaste ya la corrosión. Se emplea en campanas, monedas obras de arte engranajes, cojinetes y rodamientos. Alpaca: Aleación de cobre al que se añade níquel, cinc y estaño . Utilizada en orfebrería y bisutería. Cuproníquel: Aleación de cobre y níquel muy utilizada en la fabricación de monedas. Otras aleaciones de cobre son:

15. Plomo: Se obtiene de la galena. De color gris plateado, muy blando, pesado, plástico, maleable y buen conductor del calor y la electricidad. Se emplea como aditivo que aporta peso y dureza y como protector de radiaciones en medicina y centrales nucleares. Estaño: Se obtiene de la casiterita. De color blanco brillante, blando, maleable no se oxida a temperatura ambiente. Con el se fabrica la hojalata y aleado con plomo para soldadura blanda. Cinc: Se obtiene de la blenda y calamina. Mediante el galvanizado se recubren piezas con una ligera capa de cinc, para protegerlas de la corrosión.

16. Aluminio: Se obtiene de la bauxita. Es muy resistente a la corrosión, blando, de baja densidad, muy maleable y dúctil, muy buen conductor. Para mejorar sus propiedades mecánicas, se alea con otros metales como el cobre el magnesio y el silicio, obteniéndose aluminios muy duros y resistentes. Se utiliza en líneas de alta tensión, en la fabricación de aviones, automóviles y bicicletas en carpintería metálica y botes de bebidas… El duraluminio es aluminio mezclado con bronce da lugar a una aleación muy resistente a la corrosión, elevada resistencia mecánica y gran dureza. Se utiliza en la fabricación de estructuras de automóviles, ferrocarriles y especialmente en aeronáutica.

17. Titanio: Se obtiene del rutilo y la ilmenita. De color blanco plateado, brillante, ligero, muy duro y resistente. Utilizado en la industria aeroespacial, en prótesis medicas y en la elaboración de aceros especialmente duros. Magnesio: Se obtiene del olivino, talco, asbesto y magnesita. Blanco, brillante, muy ligero, blando, maleable y poco dúctil. Utilizado en pirotecnia, permite obtener aleaciones muy ligeras para aeronáutica y vehículos.

18. TÉCNICAS DE CONFORMACIÓN Los procesos de conformación se eligen en función del metal y de la aplicación que se vaya a dar al mismo. Metalurgia de polvos. Consta de los siguientes pasos: 1.- El metal es molido hasta convertirlo en polvo. 2.- A continuación se prensa. 3.- Se calienta al 70% de la temperatura de fusión. 4.- Se comprime la pieza hasta el tamaño adecuado. 5.- Se deja enfriar. Esta técnica se emplea para fabricar piezas de gran precisión, herramientas de corte, etcétera.

19. Moldeo. Se realizan los siguientes pasos: 1.- Se calienta el metal en un horno hasta que se funde. 2.- El metal líquido se vierte en el interior del molde. 3.- Se deja enfriar hasta que el metal se solidifica. 4.- Se extrae la pieza del molde.

20. Deformación. Conjunto de técnicas en las que se modifica la forma de una pieza mediante la aplicación de fuerzas externas. Laminación. Se hace pasar la pieza por una serie de rodillos, llamados laminadores , que la comprimen, disminuyendo su grosor y aumentando su longitud. Se suele realizar en caliente y se emplea para obtener planchas y chapas de distintos grosores, barras, perfiles, tubos etcétera. Forja. Se somete la pieza a esfuerzos de compresión repetidos mediante un martillo o maza. La forja manual se realiza en fraguas con yunque tenazas y martillos.

21. En la forja industrial , la pieza se coloca sobre una plataforma que hace las veces de yunque. Mediante un mecanismo neumático o hidráulico, la maza se eleva y cae sucesivamente sobre la pieza. En ambos tipos de forja la pieza suele estar en caliente. Con esta técnica se obtienen piezas muy diversas. Extrusión. Se hace pasar la pieza por un orificio que tiene la forma deseada, aplicando una fuerza de compresión mediante un émbolo. Se obtienen así piezas largas con el perfil apropiado. Se obtienen tubos, barras y perfiles variados.

22. Estampación. Se introduce la pieza en caliente entre dos matrices o estampas, una fija y otra móvil, cuya forma coincide con la que se quiera dar al objeto. Al juntarse las dos matrices, el material adopta su forma interior. Se emplea en obtención de carrocerías, radiadores, etcétera. Embutición. Proceso de conformación en frío que consiste en golpear una plancha de forma que se adapte al molde o matriz con la forma deseada. Se emplea para obtener piezas huecas, a parir de chapas planas.

23. Doblado. Se somete una plancha a un esfuerzo de flexión a fin de que adopte una forma Trefilado. Se hace pasar la punta afilada de un alambre por un orificio con las dimensiones y forma deseada. A continuación se aplica una fuerza de tracción mediante una bobina de arrastre giratoria. Al atravesar el alambre el orificio, aumenta su longitud y disminuye su sección. Se emplea para fabricar hilos o cables con secciones y dimensiones muy diversos.

24. TÉCNICAS DE MANIPULACIÓN Las técnicas de conformación proporcionan en la mayoría de los casos piezas con formas definitivas. Sin embargo en ocasiones resultan inaplicables y es necesario recurrir a técnicas de manipulación que son complementarias de las anteriores. Destacamos: el corte y marcado, perforado, tallado/rebajado y el desbastado/afinado.

27. UNIONES Uniones desmontables. Tornillo pasante con tuerca Tornillo de unión

28. Uniones fijas Remache Adhesivos Soldadura

29. ACABADO El acabado de un producto consiste en la aplicación de lacas pinturas y esmaltes con finalidad de: protegerlo de la humedad y corrosión y embellecerlo al proporcionarle brillo y color. A veces es aconsejable aplicarle aplicar al metal un recubrimiento de plástico para protegerlo de la humedad o cambiar el aspecto o el tacto. Muchos objetos metálicos son recubiertos con otros metales para mejora su aspecto y evitar la corrosión como el cromo en muebles metálicos, el cinc en chapas y alambres y el oro y plata en objetos de joyería y decoración.