Práctica 1

1. MARTA ALESÓN MALO
CURSO 2015 - 2016
PRÁCTICA 1
PROPIEDADES
MECÁNICAS
CIENCIA DE MATERIALES

2. PRÁCTICA 1 PROPIEDADES MECÁNICAS
MARTA ALESÓN MALO 1
Para realizar la práctica de las propiedades mecánicas, primero he escogido tres objetos a
partir de los cuales realizaré el informe de la práctica. Los objetos que he elegido son: un
sacapuntas de aluminio, una taza de café cerámica y una regla graduada de plástico.
● Clasificación de los Materiales:
SACAPUNTAS
El primer objeto que he elegido es un sacapuntas de aluminio.
El aluminio es un elemento químico, de símbolo Al y numero atómico 13. Se trata de un
material no ferromagnético, que en estado natural se encuentra en muchos silicatos. Como
metal se extrae de la bauxita.
El aluminio posee una combinación de propiedades que lo hacen muy útil en ingeniería de
materiales, tales como su baja densidad (2700 kg/m³) y su alta resistencia a la corrosión.
Mediante aleaciones adecuadas se puede aumentar su resistencia mecánica. Además es buen
conductor de la electricidad y del calor, se mecaniza con facilidad y es muy barato. Por todo
ello es el metal que en la actualidad más se utiliza después del acero.
Además del aluminio también se utilizan otros materiales para la fabricación de sacapuntas
como son el plástico, el latón y la madera.

3. PRÁCTICA 1 PROPIEDADES MECÁNICAS
MARTA ALESÓN MALO 2
TAZA DE CAFÉ
El segundo objeto que he escogido es una taza de café de
material cerámico. Los materiales cerámicos son materiales
inorgánicos compuestos por elementos metálicos y no
metálicos vinculados químicamente. Pueden ser cristalinos, no
cristalinos o una mezcla de ambos.
Los materiales cerámicos son buenos aislantes, poseen una alta dureza y resistencia al calor y
al desgaste. Su módulo de Young es elevado y tienden a la fractura frágil. Se caracterizan por
su poco peso, alta rigidez y baja tenacidad.
Los materiales cerámicos son baratos, pero su procesado hasta producto terminado es
normalmente lento y laborioso. Además, la mayoría de estos materiales se daña fácilmente
por impacto a causa de su baja o nula ductilidad.
Un material cerámico está formado por diversas materias primas, generalmente arcillas, que
tras someterlos a un proceso de cocción adquieren una consistencia pétrea.
Además de materiales cerámicos (porcelana, vidrio) las tazas de café pueden construirse de
otros materiales como el plástico, la madera, el acero inoxidable o el aluminio.

4. PRÁCTICA 1 PROPIEDADES MECÁNICAS
MARTA ALESÓN MALO 3
REGLA GRADUADA
El último objeto que he
elegido para realizar la
práctica es una regla de
plástico. El término plástico se aplica a las sustancias de similares estructuras que carecen de
un punto fijo de evaporación y poseen, durante un intervalo de temperaturas, propiedades de
elasticidad y flexibilidad que permiten moldearlas y adaptarlas a diferentes formas y
aplicaciones.
El plástico es un material que no pesa. Además son impermeables y buenos aislantes eléctricos
y térmicos. Con el calor se estropean, y si se queman desprenden gases tóxicos. Resisten muy
bien en contacto con sustancias químicas, por lo que suelen utilizarse como recipientes de
estas sustancias. Además es fácil y barato para los fabricantes obtener objetos de plástico.
Además de materiales plásticos las reglas pueden construirse de otros materiales como la
madera, el aluminio, el acero inoxidable, etc.

5. PRÁCTICA 1 PROPIEDADES MECÁNICAS
MARTA ALESÓN MALO 4
● CLASIFICACIÓN DE LOS OBJETOS:
SACAPUNTAS ALUMINIO
METAL
TAZA DE CAFÉ
CERÁMICO
REGLA GADUADA
POLÍMERO
DUREZA 2 1 3
RIGIDEZ 2 1 3
FRAGILIDAD 3 1 2
DUCTILIDAD 1 3 2
TENACIDAD KIC 1 3 2
La dureza es la propiedad que mide el grado de resistencia a la deformación permanente que
sufre un material bajo acción directa de una fuerza. Por eso podemos afirmar que la taza de
cerámica es el objeto más duro, ya que no se deforma nada, ya que es muy poco elástico. En
segundo lugar se encontraría el sacapuntas de metal, que podría deformarse un poco, ya que
el aluminio sí que es más elástico. Y por último el objeto menos duro sería la regla graduada,
que se deforma con gran facilidad.
La rigidez es la capacidad de resistencia de un cuerpo a doblarse o torcerse por la acción de
fuerzas exteriores que actúan sobre su superficie. El objeto más rígido es la taza de cerámica
ya que no es capaz de deformarse y se rompe al carecer de elasticidad. La regla graduada es el
objeto más elástico y por tanto el menos rígido, así que el sacapuntas estaría en medio.
La fragilidad es la propiedad que se define como la falta de plasticidad, que es la capacidad de
deformación permanente en un material sin que llegue a romperse. Por tanto podemos
afirmar que el objeto más frágil es la taza de cerámica, ya que no tiene plasticidad y en lugar
de deformarse se rompe. El siguiente objeto más frágil sería la regla graduada, ya que se
puede deformar bastante sin romperse. Y el sacapuntas sería el objeto menos frágil, porque
aunque la regla tenga más plasticidad, el sacapuntas aguanta más esfuerzo que la regla.

6. PRÁCTICA 1 PROPIEDADES MECÁNICAS
MARTA ALESÓN MALO 5
La ductilidad es la propiedad que tiene un material de deformarse plásticamente antes de
llegar a la ruptura. Es decir, que el material puede ser estirado considerablemente antes de
romperse. Por ello podemos decir que el sacapuntas es el objeto más dúctil ya que es el que
más se alarga sin llegar a romperse. El siguiente objeto menos dúctil sería la regla graduada,
que se deforma un poco antes de romperse. Y el menos dúctil sería la taza de cerámica, que no
se deformaría prácticamente nada.
La tenacidad es la energía de deformación total que puede absorber o acumular un material
antes de alcanzar la rotura en condiciones de impacto, por acumulación de dislocaciones. Y se
debe principalmente al grado de cohesión entre moléculas. El sacapuntas de aluminio es el
objeto más tenaz, ya que es el que más energía absorbe sin romperse. El siguiente sería la
regla graduada que absorbería menos energía. Y el último sería la taza de cerámica que se
rompería con gran facilidad y por tanto absorbe muy poca energía.
● CAMBIO DE MATERIAL:
En primer lugar cambiaría el sacapuntas de aluminio por un sacapuntas de plástico. Ya que el
objeto sería más barato, más ligero y su funcionamiento sería el mismo siempre y cuando la
cuchilla sea siempre de metal.
En segundo lugar, para la taza de cerámica la cambiaría por una taza de plástico de tal manera
que dejaría de ser tan frágil, así no se rompería tan fácilmente y además abarataría su coste.
Por último, la regla graduada de plástico la cambiaría por una regla de aluminio o de acero
inoxidable. De esta manera además de convertirla en un objeto más duro y resistente, tendría
más utilidad.