Tecnologia 1r ESO. Metalls

1. Els Metalls
1

2. Tecnologia 1r ESO
Alumne/s:
Data:
2

3. 1. PROPIETATS
Els metalls són:
Algunes de les propietats en què coincideixen els metalls són: la ________, la
conductivitat tèrmica i __________, la resistència i la tenacitat, la ________ i la
mal·leabilitat, la _________ i l’elasticitat. A més, els metalls ferromagnètics
(entre els quals hi ha el ______) són imantables. Tots són sòlids excepte el
________ que és líquid. La majoria, tret del platí, el crom i l’or, s’oxiden. Bona
part dels metalls es poden soldar.
Tots els metalls es poden classificar en fèrrics (contenen ferro) i no fèrrics (la
resta). La indústria que treballa el ferro s’anomena ________ mentre que la que
treballa els altres metalls es coneix com a _____________.
D’altra banda, s’anomena aliatge a:
P.ex. el ______ conté coure i estany; mentre que el llautó conté coure i ____. En
el cas que un metall no es pugui mesclar s’anomena pur. L’ús dels aliatges
s’entén perquè millora les característiques dels components originals.
Algunes imatges referents a les propietats dels materials:
3

4. 4

5. 2. OBTENCIÓ DELS METALLS
En unes mines, que poden ser a ________ o ____________, té lloc el procés
d’extracció. Després es separa del mineral la _______ (part útil) de la ________
(part que no s’utilitza). La mena es converteix en un lingots rectangulars que
posteriorment es transformen en peces ja llestes per a la seva comercialització
(p.ex. bigues).
Les mines a cel obert són aquelles en que:
L'excavació es produeix a l'aire lliure, aprofundint a la terra i originant una
fondalada.
La mineria subterrània desenvolupa la seva activitat per sota de la superfície a
través de tasques subterrànies.
L'excavació es produeix mitjançant:
Mina subterrània
En la mineria __________ els costos són menors, a causa de la possibilitat
d'emprar maquinària de major mida; permet major recuperació de les capes,
venes o filons; no és necessària la ventilació, ni l'enllumenat, ni el sosteniment
5

6. artificial; permet utilitzar explosius de qualsevol tipus i les condicions de
seguretat i higiene en el treball són molt millors.
En canvi, una mina a cel obert requereix una major inversió inicial en
equipament i maquinària; és necessari ocupar grans extensions de terreny i les
condicions de treball són a la intempèrie.
A més produeix un important impacte:
Mina a cel obert
La separació de la mena es fa per diferents mètodes:
• Levigació: el mineral és sotmès a un corrent d'aigua que arrossega les parts
menys pesades, i les més pesades (mena) va al fons.
• Separació _______: s'utilitza quan la mena presenta propietats magnètiques
(ferro).
• Flotació:
• Torrefacció o ________: té per objecte tranformar el mineral en òxid per
després procedir a la seva reducció.
• Reducció:
6

7. 3. OBTENCIÓ DELS METALLS FÈRRICS
El ferro es va començar a treballar en l’edat anomenada del ferro (al voltant de
l’any _____ aC) i ha estat molt utilitzat des d’aquells temps. El seu color és gris,
és magnètic i oxidable. En estat pur és tou i fràgil, per la qual cosa cal treballar-
lo amb calor i afegir-hi ______ per tal de millorar-ne les seves propietats. La
temperatura de fusió del ferro es situa prop dels _____ ºC. Segons les
proporcions de carboni amb que es mescli s’obté: ferro pur, acer
(_________________) o fosa (___________________).
Mineral de ferro Forja del ferro
Parts d’un alt forn Barres d’acer
7

8. El procés d’obtenció de la fosa i l’acer consisteix en fondre el ferro en un
___________. El ferro s’introdueix en la part de dalt de l’alt forn rentat i triturat,
juntament amb ___________ i pedra calcària. El ____________ serveix per
aconseguir temperatures elevades i per aliatge el carboni amb el ferro. A
l’augmentar el carboni, l’aliatge resultant és més dur i resistent, però acaba sent
més fràgil. Pel que fa a la pedra calcària; aquesta genera _________, és a dir,
material de rebuig.
En la part inferior surten dos productes: l’________ o primera fosa i l’escòria.
L’arrabi és molt fràgil, per això es treballa per reduir el percentatge de carboni
en uns forns.
L’estructura d’un alt forn consta de les següents parts:
• ________: on van entrant les capes de carbó i de ferro.
• Toveres:
• ________: orifici inferior per on flueix el material de ferro colat.
• Forat de l’escoria: orifici per on es buida l’escoria.
Alt forn
8

9. 3.1. LA FOSA
La fosa s’obté en uns forns de _______ a partir de l’arrabi. La fosa és dura i
resistent, però alhora _______.
La fosa té aplicacions com:
Claveguera Banc
3.2. L’ACER
L’acer es deriva de l’arrabi en uns forns __________. L’acer té molts usos en la
indústria actual amb xapes i perfils de diferents gruixos i formes.
Les propietats de l’acer són:
9

10. Forn convertidor d’acer
L’acer es classifica en acers ________ i acers _______. Els primers s’obtenen
amb l’aliatge de carboni i s’obtenen filferros, estructures, cargoleria, ... Tenen
gran resistència mecànica.
Pel que fa als segons, a més del carboni contenen altres metalls que en
milloren les seves propietats com:
Un exemple d’aliatge és l’acer __________ mesclat amb crom i níquel. Al ser un
acer molt resistent a la _________ és útil per a fabricar coberteria, instruments
quirúrgics, eines, entre d’altres.
Cigonyals d’acer Pont fet amb bigues d’acer
10

11. Coberteria d’acer inoxidable Acer corrugat
11

12. 4. MILLORA DELS METALLS FÈRRICS
Un cop obtingut l’acer es pot millorar les seves propietats amb diferents
tractaments com el tremp o la recuita.
En el tremp quan l’acer arriba a una alta temperatura,
D’aquesta forma s’obté una millora de la ________ i la _________mentre que en
disminueix la tenacitat.
En la recuita es refreda ___________ l’acer calent. D’aquesta forma augmenta la
plasticitat i es pot treballar més fàcilment; tot i això, disminueix la _________ i la
___________.
5. METALLS NO FÈRRICS
5.1. COURE
El coure és un metall molt dúctil i mal·leable i tou. Té un color vermell. És bon
__________________. Aquest metall dóna nom a l’època prehistòrica de l’edat
de coure (6.000 aC).
El coure s’aplica per als cables elèctrics, les canonades, els pigments vermells,
etc. Amb aliatges s’obté bronze i llautó.
Cable de coure Canonades de coure
El bronze és un aliatge entre el ________ i l’_______. És molt dúctil, resisteix bé
la corrosió i té un punt de fusió baix. Serveix per fabricar campanes, hèlixs de
vaixells o decoració encara que es va descobrir fa 5000 anys i s’utilitzava per a
armes, eines i joieria.
12

13. Trompeta de llautó Campana de bronze
El llautó, en canvi, és un aliatge de coure amb zinc. És daurat i fàcil de
treballar. És molt dúctil i resistent i no produeix espurnes per impacte.
S’utilitza en:
5.2. ALUMINI
L’alumini és molt abundant i s’obté de la _______. És un metall molt dúctil i
mal·leable, de baixa densitat, bon conductor tèrmic i elèctric i resistent a la
corrosió. Té nombroses aplicacions com les llaunes, els radiadors, els
tancaments de les cases, els cables aeris, el paper d’alumini, etc.
El _________ és un aliatge d’alumini i coure que augmenta la duresa i la
resistència de l’alumini fent que aquest sigui _______. Per això es fa servir per
fabricar avions. També s’hi pot afegir manganès, magnesi i zinc.
Duralumini Tancament d’una finestra d’alumini
13

14. 5.3. ZINC
El zinc en contacte amb l’aire agafa un coloració grisosa d’un òxid que el fa
resistent a la corrosió. És poc resistent, però s’utilitza per a protegir altres
peces que estan a la intempèrie. El recobriment de zinc com a capa protectora
s’anomena __________.
Galvanitzat del zinc Tanca d’acer protegida per zinc
5.4. ESTANY
Té un color blanc brillant, és mal·leable, molt tou i no s’________. S’utilitza per a
fabricar llaunes i en la soldadura tova en que s’alia amb el _______.
Llauna d’estany Soldadura amb estany i plom
5.5. PLOM
El plom és molt ______ i tou. És mal·leable i conductor. Es fa servir en les
bateries, com a additiu del vidre òptic i com a protector de _____________. Té
l’inconvenient que és molt _______.
14

15. Bateria de plom Mineral de plom
5.6. TITANI
És un metall molt dur i resistent. S’utilitza en les _________, les estructures o la
fabricació d’avions.
Museu Guggenheim Reactor de titani
5.7. CROM
És de color blanc brillant. És un metall fràgil i molt resistent a la corrosió. Es fa
servir com a protector d’altres metalls en una tècnica anomenada _________.
Per exemple, en la coberteria d’acer inoxidable o el revestiment per a les eines.
15

16. Aixeta de crom Tetera de crom
5.8. PLATA
És un metall dúctil i mal·leable. És el millor conductor de l’electricitat i de la
calor i destaca el seu alt índex de reflexió. Es fa servir per articles de valor com
monedes, joieria, coberteria, ...
Moneda de plata Anell
16

17. 5.9. OR
És el més dúctil i mal·leable de tots els metalls. Té una gran densitat, és bon
conductor de la calor i l’electricitat i té molta resistència a la corrosió.
S’utilitza per articles de valor com la plata i degut a la seva bona conductivitat
com a:
Lingots d’or Xip microprocessador
6. LA CONFORMACIÓ
La conformació són els processos
6.1. CONFORMACIÓ PER MODELATGE
També s’anomena fosa i consisteix en abocar el metall fos en un motlle
________ dividit en dues parts. Quan s’ha solidificat l’objecte, s’obre el motlle
per a que pugui sortir la peça.
17

18. Aplicació de la colada en un motlle Motlle
6.2. CONFORMACIÓ PER DEFORMACIÓ EN CALENT
6.2.1. LA FORJA
Antigament un ferrer escalfava la peça de ferro a la farga fins que es trobava a
una alta temperatura. Després, es subjectava amb unes tenalles i es colpejava
amb un martell damunt d’una _________.
Treball del ferro en un martinet
6.2.2. L’ESTAMPACIÓ
Actualment la barra metàl·lica roent s’insereix en un motlle format per una part
amb la forma o estampa que es comprimeix contra una altra part anomenada
contraestampa.
18

19. Objectes produïts per estampació
6.2.3. LA LAMINACIÓ
Es fa passar un lingot per dos ________ per tal d’obtenir una planxa més fina i
llarga.
6.2.4. L’EXTRUSIÓ
Un metall dúctil es fa passar dins un cilindre on es pressiona per un pistó.
Així s’obtenen:
Parts de la màquina d’extrusió Perfils d’alumini extruïts
6.3. CONFORMACIÓ PER DEFORMACIÓ EN FRED
19

20. 6.3.1. L’EMBOTICIÓ
Una xapa metàl·lica es pressiona amb un _______ sobre un motlle per tal
d’obtenir pots, tapes, etc.
6.3.2. L’ESTAMPACIÓ
Es deformen xapes pressionant-les sobre dues matrius.
El resultat pot ser utilitzat per a:
Carrosseria de cotxes Màquina estampadora
6.3.3. EL TREFILAT
El trefilat és útil per a obtenir __________ fent-los passar per un forat entre dues
__________ cada cop més petites.
20

21. Trefiladora Anells de trefilar
7. LES UNIONS
7.1. LA CARGOLADA
És un tipus d’unió:
Es pot fer servir un _________ que s’enrosqui en un forat roscat i cec d’una
peça. També es pot utilitzar el cargol amb una ________ que s’introdueixin en
un forat passant d’una peça. Un altre element és l’__________ o tija roscada. En
tots els casos es pot utilitzar la _________ per tal de reforçar les unions.
Cargol Espàrrec Cargol-femella
7.2. LA REBLADA
El rebló és una peça cilíndrica proveïda d’un cap que s’introdueix en una peça
fent un forat per mitjà d’una màquina anomenada rebladora.
Un exemple del seu ús són:
21

22. Reblons Rebladora
7.3. LA SOLDADA
La soldadura consisteix en unir dues peces amb un element que es fongui al
ser escalfat. La soldadura ______ amb plom i estany es fa servir per unir circuits
electrònics. La soldadura per _____ fa servir dos elèctrodes i amb un curtcircuit
produeix una font de calor.
La soldadura per gas:
Soldadura per arc Soldadura per gas
7.4. LA UNIÓ AMB ADHESIUS
S’utilitzen substàncies _________ que permeten mantenir junts els metalls. S’ha
de vigilar amb el seu ús ja que són molt tòxiques i s’adhereixen ràpidament.
Unió per adhesius de metalls Adhesiu
22

23. 23