Tecnología de materiales: Propiedades y aplicaciones de metales y plásticos
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El documento presenta información sobre diferentes temas relacionados con materiales e ingeniería de materiales. Se describen las propiedades y aplicaciones de varios metales y aleaciones como el acero, aleaciones de cobre, plomo, aluminio, magnesio y plata. También se discuten conceptos sobre la estructura cristalina de los metales, tratamientos térmicos, procesos de conformación y clasificación de plásticos.
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- 7. SANTIAGO GEYWITZ INGENIERO INDUSTRIAL METALES • CONDUCTIBILIDAD T° y Elec. • MONOATOMICA • BRILLO METALICO • NO COMBINA CON “H” • CON “O” FORMAN OXIDOS • DUCTILES y MALEABLES • PESADOS y LIGEROS
- 8. SANTIAGO GEYWITZ INGENIERO INDUSTRIAL CARACTERISTICAS DE LAS ALEACIONES • > DUREZAY RESISTENCIA • Pto DE FUSION INFERIOR • > FACILIDAD DE COLADA • > RESISTENCIA QCA. y AL ROCE • SEMEJANTE A LOS NOBLES • < COSTO • < TENACIDAD • < DUCTILIDAD y MALEABILIDAD • < CONDUCTIBILIDAD T° y ELEC
- 9. SANTIAGO GEYWITZ INGENIERO INDUSTRIAL ENFRIAMIENTO DE ALEACIONES Y METALES PUROS L L+S S L L+S S T° Tpo. Tpo. T°
- 10. SANTIAGO GEYWITZ INGENIERO INDUSTRIAL PROPIEDADES MECANICAS • DEFORMACIONES • ELASTICO/PLASTICAS • SOLICITACIONES • ESTATICA/DINAMICA/FATIGA • DUREZA • HB / Rc / V / Sh
- 11. SANTIAGO GEYWITZ INGENIERO INDUSTRIAL PROPIEDADES TECNOLOGICAS • MALEABILIDAD • DUCTILIDAD • FUSIBILIDAD • COLABILIDAD • SOLDABILIDAD • TEMPLABILIDAD • MECANIZABILIDAD
- 12. SANTIAGO GEYWITZ INGENIERO INDUSTRIAL DIAGRAMA DEL ENSAYO DE TRACCION ε Fza. 0 P E S R U
- 13. SANTIAGO GEYWITZ INGENIERO INDUSTRIAL ACERO ALEACION “Fe+C” • HIERRO C / 0.008 % • ACERO C / 0.008-2 % • FUNDICION C / 2-6 %
- 14. SANTIAGO GEYWITZ INGENIERO INDUSTRIAL CLASIFICACION BASICA • ACERO SUAVE <10 %C • DULCE 10-0,25 %C • SEMIDURO 0,25-0,75 %C • DURO 0,75-1,35 %C • DURISIMO < 1,35 %C
- 15. SANTIAGO GEYWITZ INGENIERO INDUSTRIAL ACEROS ESPECIALES • ACEROS AL CARBONO • ACEROS ALEADOS • ACEROS PARA HERRAMIENTAS • INOXIDABLES • REFRACTARIOS • ETC.
- 16. SANTIAGO GEYWITZ INGENIERO INDUSTRIAL ELEMENTOS DE ALEACION • COBALTO • CROMO • MANGANESO • NIQUEL • SILICIO • WOLFRAMIO • ALUMINIO • BERILIO • COBRE • MOLIBDENO • PLOMO • VANADIO • AZUFRE • CARBONO • FORFORO • NITROGENO
- 17. SANTIAGO GEYWITZ INGENIERO INDUSTRIAL DESIGNACION DE ACEROS • NCh : • DIN : • SAE : • AISI : • ISO :
- 19. SANTIAGO GEYWITZ INGENIERO INDUSTRIAL RECOCIDO • DE ABLANDAMIENTO • DE NORMALIZACION • DE ELIMINACION DE TENSIONES
- 20. SANTIAGO GEYWITZ INGENIERO INDUSTRIAL TEMPLE • CALENTAMIENTO • ENFRIAMIENTO • REVENIDO
- 21. SANTIAGO GEYWITZ INGENIERO INDUSTRIAL ENDURECIMIENTO SUPERFICIAL • CEMENTACION ESPOLVOREADO • CEMENTACION EN CAJA • BAÑO CEMENTACION • CEMENTACION GASEOSA
- 22. SANTIAGO GEYWITZ INGENIERO INDUSTRIAL NITRURACION • NITRURACION GASEOSA • NITRURACION CON SALES
- 23. SANTIAGO GEYWITZ INGENIERO INDUSTRIAL TEMPLE SUPERFICIAL • FLAMEADO • INDUCCION • BONIFICADO
- 24. SANTIAGO GEYWITZ INGENIERO INDUSTRIAL METALES Y ALEACIONES NO FERROSAS • Cu y SUS ALEACIONES • Al y SUS ALEACIONES • Ni y SUS ALEACIONES • Pb y SUS ALEACIONES • Sn y SUS ALEACIONES • Zn y SUS ALEACIONES • OTRAS ALEACIONES
- 25. SANTIAGO GEYWITZ INGENIERO INDUSTRIAL ALEACIONES A BASE DE COBRE • LATONES • BRONCES
- 26. SANTIAGO GEYWITZ INGENIERO INDUSTRIAL ALEACIONES A BASE DE COBRE • ALEACION • Cu ~ 70 % Sn ~ 30 % • SON LOS LLAMADOS: LATONES
- 27. SANTIAGO GEYWITZ INGENIERO INDUSTRIAL LATONES • ALEACION • Cu 57 % Sn 40 % Pb 3% • MECANIZADO;TORNILLOS • Cu 57 % Sn 40 % AL 2% Mn 1% • ALTA RESISTENCIA
- 28. SANTIAGO GEYWITZ INGENIERO INDUSTRIAL ALEACIONES A BASE DE COBRE • ALEACION • Cu Sn ~ 92 % ~ 2 a 8 % • SON LOS LLAMADOS: BRONCES
- 29. SANTIAGO GEYWITZ INGENIERO INDUSTRIAL BRONCES: • BRONCE AL PLOMO: • Sn 4 Zn 4 Pb 4 Cu % – TIENEN +2,5% Pb • USO BUJES ( 660 )
- 30. SANTIAGO GEYWITZ INGENIERO INDUSTRIAL BRONCES: • PLATAALEMANA: • Cu 57 Ni 12 Pb 2,5 Zn % • MECANICA FINA; EMBUTICION
- 31. SANTIAGO GEYWITZ INGENIERO INDUSTRIAL BRONCES: • BRONCE FOSFORICO: • Sn 8% P +1% Cu % • ANTIFRICCION,ENGRANES
- 32. SANTIAGO GEYWITZ INGENIERO INDUSTRIAL BRONCES: • BRONCE DE CAÑON: • Sn 6 Zn 6 Cu % • MANUFACTURA DE ACUÑADOS
- 33. SANTIAGO GEYWITZ INGENIERO INDUSTRIAL ALEACIONES DE PLOMO • PLOMO DURO: • Sb 12 Cu 0,9 Ni< 0,3 As<1,5 Pb % • ANTIFRICCION,CARGAS MEDIANAS
- 34. SANTIAGO GEYWITZ INGENIERO INDUSTRIAL ALEACIONES DE PLOMO • METAL BLANCO: • Sn 5 a 80 Cu 1 a 6 Sb 12 a 15,5 (Pb2) • FRICCION Y CARGAS
- 35. SANTIAGO GEYWITZ INGENIERO INDUSTRIAL ALEACIONES DE PLOMO • SOLDADURAS: • Sn 20 a 63 Sb 0,2 a 1,2 Pb % • SOLDADURAS PLOMOESTAÑO • BLANDAS PARA MAT. PESADOS
- 36. SANTIAGO GEYWITZ INGENIERO INDUSTRIAL ALEACIONES DE ALUMINIO • MALEABLES: • Cu 4 a 4,5 Mg Mn Si Al % • TUBOS,PERFILES, FORJA(Si)
- 37. SANTIAGO GEYWITZ INGENIERO INDUSTRIAL ALEACIONES DE ALUMINIO • FUNDICION: • Si 10 a 12% Mg 0,3 Al % • ARENA,CARCASAS, CARTER,etc
- 38. SANTIAGO GEYWITZ INGENIERO INDUSTRIAL ALEACIONES DE ALUMINIO • PISTONES: • Si 18 a 25% Cu 1% Ni 1% Mg 1% Al % • NO NORMALIZADAS
- 39. SANTIAGO GEYWITZ INGENIERO INDUSTRIAL ALEACIONES DE MAGNESIO • LIVIANAS: • Mn 0,3 a 2% Al 6% Zn 1 a 3 % Mg % • FUNDICIONES
- 40. SANTIAGO GEYWITZ INGENIERO INDUSTRIAL ALEACIONES DE PLATA • SOLDADURAS: • Ag 12 a 72% Cu 16 a 48% Zn 22 a 40% • MATERIALES BLANDOS • CON: Mn 8% Ni 5% P 5% • METALES DUROS SOBRE ACERO
- 41. SANTIAGO GEYWITZ INGENIERO INDUSTRIAL PROCESOS DE CONFORMACION • FUNDICION • MODELADO EN FRIO • MODELADO EN CALIENTE
- 42. SANTIAGO GEYWITZ INGENIERO INDUSTRIAL FUNDICION • EN ARENA • EN CASCARA • COQUILLA • MICROFUSION • A PRESION
- 43. SANTIAGO GEYWITZ INGENIERO INDUSTRIAL LAMINACION • DE CHAPAS • DE PERFILES • FABRICACION DE TUBOS
- 44. SANTIAGO GEYWITZ INGENIERO INDUSTRIAL CONFORMADO EN CALIENTE • FORJA • ESTAMPADO • RECALCADO • EXTRUSION • SINTERIZADO
- 45. SANTIAGO GEYWITZ INGENIERO INDUSTRIAL CONFORMACION EN FRIO • CORTE y PUNZONADO • EMBUTICION • DOBLADO • ACUÑADO • EXTRUSION • REPUJADO • TREFILADO
- 48. SANTIAGO GEYWITZ INGENIERO INDUSTRIAL ABREVIACIONES • ABS: • EP: • EVA: • HMWPE: • HDPE: • LDPE: • PA: • PC: • PE : • PEC: • PET: • PF : • POM: • PP: • PS: • PTFE: • PUR: • PVC: • PVDF: • SAN: • GRP/FRP/GFK: • BR: • EPM: • EU:
- 51. SANTIAGO GEYWITZ INGENIERO INDUSTRIAL FUERZAS COHESIVA ó UNIONES
- 52. SANTIAGO GEYWITZ INGENIERO INDUSTRIAL ENLACES QUIMICOS H C N H C N H C N H C CN H C N H C N H C N H C N H C N etileno CH2 H C CN H C CN H C N H C N H C N acrilonitrilo
- 54. SANTIAGO GEYWITZ INGENIERO INDUSTRIAL POLIETILENO PE ESTE MATERIAL PRESENTA DIFERENTES CARACTERISTICAS DEPENDIENDO DE SU ESTRUCTURA MOLECULAR. SE CONOCEN LOS DE ALTA,MEDIA Y BAJA DENSIDAD. SIENDO PEAD (HDPE) EL DE MAYOR APLICACIÓN. POSEE EXCELENTES CARACTERISTICAS QUIMICAS Y MECANICAS, BUENA RESISTENCIA A LAABRASION Y LOS RAYOS UV
- 55. SANTIAGO GEYWITZ INGENIERO INDUSTRIAL POLITETETRAFLUORITILENO PTFE ES EL PLASTICO FLUORADO DE MAYOR PRODUCCION. ES RESISTENTE A PRACTICAMENTE TODOS LOS QUIMICOS Y SOLVENTES Y A CASI CUALQUIER TEMERATURA. TIENE UN ALTO PESO MOLECULAR Y ES FABRICADO EN BARRAS , TUBOS Y OTRAS FORMAS. TIENE ALTA RESISTENCIA AL IMPACTO Y COEF. DE FRICCION BAJO.
- 56. SANTIAGO GEYWITZ INGENIERO INDUSTRIAL POLIPROPILENO PP ES UN POLIMEROCRISTALINO MUY RESISTENTE AL CALOR,RIGIDO Y PRESENTA INTERESANTES CUALIDADES EN RELACION A SU RESISTENCIA QUIMICA. ES EL TERMOPLASTICO MAS LIVIANO. A PESAR DE SUS BUENAS CUALIDADES NO ES RECOMENDABLE UTILIZARLO CON ACIDOS OXIDADOS, DETERGENTES, HIDROCARBUROS Y ALGUNOS MATERIALES ORGANICOS CLORADOS.
- 57. SANTIAGO GEYWITZ INGENIERO INDUSTRIAL POLIFLURORURO DE VIDILENO PVDF ES UN TERMOPLASTICO FLUORADO CON UN PTRO. DE FUSION DE 178 °C, SUS ESTRUCTURA QUIMICA ES SIMILAR AL DEL PTFE CON LA DIFERENCIA DE QUE NO ES COMPLETAMENTE FLUORADO. POSEE ALTA RESISTENCIA AL ESTIRAMIENTO, MUY MOLDEABLE Y CON UNA ALTA PERMEABILIDAD A LOS GASES. NO ES RECOMENDABLE SU EXPOSICION A AGENTES FUERTEMENTE ALCALINOS, ACIDOS Y SOLVENTES.
- 58. SANTIAGO GEYWITZ INGENIERO INDUSTRIAL FENOPLASTICOS LOS MATERIALES DE PARTIDA SON EL FENOL Y EL FORMALDEHIDO. AL CALENTAR AMBOS EN PRESENCIA DE UN CATALIZADOR SE PRODUCE RESINA FENOLICA PURA. EL ENDURECIMIENTO TOTAL SE REALIZA DURANTE EL MOLDEO POR PRENSADO Y SIMULTANEO CALENTAMIENTO. LA RESINA ENDURECIDA ES INSOLUBLE Y YA NO FUNDE.
- 59. SANTIAGO GEYWITZ INGENIERO INDUSTRIAL AMINOPLASTICOS LOS MATERIALES DE PARTIDA SON EL EL FORMALDEHIDO Y LAS AMINAS. LA ELABORACION DE LAS RESINAS SE REALIZA POR CONDENSACION DE LAS AMINAS POR SI MISMAS O EN MEZCLAS. A 140°C SE PRENSA EN CALIENTE, EL PROCESO DE ENDURECIMIENTO PUEDE SER ACELERADO Y REGULADO MEDIANTE CATALIZADORES.
- 60. SANTIAGO GEYWITZ INGENIERO INDUSTRIAL POLIESTERES NO SATURADOS LOS ESTERES SON COMPUESTOS QUIMICOS DE ACIDOS Y ALCOHOLES, DISUELTOS EN UN COMPUESTO VINILICO POLIMERIZABLE, GENERALMENTE ESTIRENO. LAS T° DE REACCION SON DE 80 a 100 °C, AÑADIENDO UN ENDURECEDOR PUEDEN ENDURECER A 20 °C, LOS TIEMPOS DE ENDURECIMIENTO VARIAN ENTRE LO 2 min. Y VARIAS HORAS. LA RESINA DE POLIESTER Y ESTIRENO, PUEDE ALCANZAR UNA RESISTENCIA MUY ALTA CON FIBRAS Y CARGAS, DADA SU EXCELENTE ADHERENCIA.
- 61. SANTIAGO GEYWITZ INGENIERO INDUSTRIAL POLIBUTADIENO EL BUTADIENO SE POLIMERIZA EN PRESENCIA DEL SODIO, DE AHÍ EL NOMBRE DE “BUNA”. LAS MOLECULAS QUE APARECEN POR POLIMERIZACION SON REDUCIDAS POR DESINTEGRACION Y TRAS EL MOLDEO, SON VULCANIZADAS. ASI SE RETICULAN,CON LO QUE EL MATERIAL ADQUIERE PROPIEDADES ELASTICAS COMO LA GOMA.
- 62. SANTIAGO GEYWITZ INGENIERO INDUSTRIAL ESPUMAS DE POLIURETANO PUR ESTAS FORMAN PARTE DE LA FAMILIA DE LOS PLASTICOS ESPUMADOS, LLAMADOS TAMBIEN EXPANDIDOS O CELULARES. SON DE BAJA DENSIDAD Y ESTRUCTURA CELULAR Y SE FABRICAN POR DISTINTOS PROCESOS. SON POLIMEROS TERMOPLASTICOS QUE PUEDEN SER TERMOESTABLES, PRODUCIDOS POR LA REACCION DE CONDENSACION DE UN POLIISOCIANATO Y UN COMPUESTO CONTENIENDO GRUPOS HIDROXILOS, TAL COMO UN POLIOL. LOS PLASTICOS ESPUMADOS SE PRESENTAN EN UNA AMPLIA GAMA DE CONSISTENCIAS, DESDE EL ALGODÓN A LA MADERA DURA.
- 64. SANTIAGO GEYWITZ INGENIERO INDUSTRIAL PROPIEDADES DE LOS PLASTICOS • OPTICAS • TERMICAS • ELECTRICAS • MECANICAS • QUIMICAS • Color, Transparencia • Resistencia al calor • Resistencia Dieléctrica • Fuerza • Reacción
- 65. SANTIAGO GEYWITZ INGENIERO INDUSTRIAL PLASTICOS TECNICOS PROPIEDADES MECANICAS PROPIEDADES FISICAS PROPIEDADES QUIMICAS •DUREZA •IMPACTO •TRACCION •ROCE •T° USO •HIGROSCOPIA •ESTABILIDAD •CORROSION •ASEPSIA
- 66. SANTIAGO GEYWITZ INGENIERO INDUSTRIAL PE HMWPE PP PTFE PVDF PVC DENSIDAD G/cm3 0.95. 0.94 0.91 2.18 1.78 1.4 FLUENCIA N/mm2 22 27 18 90 RUPTURA N/mm2 28 40 35 25 55 30 ALARGAMIENTO % 600 >350 800 500 50 20 DUREZA N/mm2 57 40 80 30 100 130 IMPACTO KJ/m2 18 65 25 16 6 4 FUSION °C 130 140 165 327 175 160 TEMPERATURAS °C 90/125 80/120 90/140 260/300 110/150 60/70 CONDUCT. T° W/(K°m) 0.4 0.42 0.22 0.25 0.13 0.14 DILATACION mm/m°C 0.17 RESISTENCIAS Ohm 16 >10 15 >10 16 >10 16 >10 15 >10 14 >10 ESTRUCTURA CH2-CH2 CH2-CHCH3 CF2-CF2 CH2-CF2
- 67. SANTIAGO GEYWITZ INGENIERO INDUSTRIAL IDENTIFICACION BASICA • APROXIMACION PRELIMINAR: ASPECTO • SOLUBILIDAD: COMPORTAMIENTO ANTE DISOLVENTES • DENSIDAD APARENTE: ρ = MASA/VOLUMEN (g/cm3) • PIROMETRIA: • PIROLISIS • LLAMA • FUNDIDO
- 70. SANTIAGO GEYWITZ INGENIERO INDUSTRIAL ADITIVOS • ESTABILIZADORES • RELLENOS • PLASTIFICANTES •Luz y calor •Volumen •Rigidez o fragilidad
- 76. SANTIAGO GEYWITZ INGENIERO INDUSTRIAL VACIADO o COLADA
- 77. SANTIAGO GEYWITZ INGENIERO INDUSTRIAL LECHO FLUIDIZADO
- 82. SANTIAGO GEYWITZ INGENIERO INDUSTRIAL PRFV MATERIAS PRIMAS MATERIALES Y ADITIVOS OTROS •RESINAS •REFUERZOS •OTROS •INHIBIDORES •ESTABILIZANTES •TIXOTROPICOS •DESMOLDANTES •GEL COAT •PASTAS •MASILLAS •VINILISTER •POLIESTER •EPOXICAS •OTRAS •FIBRA DE VIDRI •FIBRA DE CARBONO •OTRAS •SOLVENTES •CATALIZADORES •ACELERANTES
- 83. SANTIAGO GEYWITZ INGENIERO INDUSTRIAL PLASTICOS CARGADOS CARGA + LIGANTE = CONCRETO ARIDO + CEMENTO = CONCRETO TRADICIONAL CARGA + RESINA MARMOL CULTIVADO MARMOLINA MARMOL SINTETICO CONCRETO POLIMERICO HORMIGON POLIMERICO
- 85. SANTIAGO GEYWITZ INGENIERO INDUSTRIAL UNION DE PLASTICOS METODO MATERIALES •PEGAR •ANCLAR •SOLDAR COMPATIBLES = SOLDAR INCOMPATIBLES= ANCLAR
- 87. SANTIAGO GEYWITZ INGENIERO INDUSTRIAL PRINCIPALES ENSAYOS • COMPRESION/TRACCION • FLEXION • IMPACTO • DUREZA
- 88. SANTIAGO GEYWITZ INGENIERO INDUSTRIAL RELACION DE COSTO • LDPE 1 • HDPE-HMW 1,4 • PE-UHMW 3,2 • PA 4 • PC 4,1 • PET 1,5 • POLIESTER 1,4 • PP 1 • PS 1,2 • PTFE 10 • PUR 2,3-5,3 • PVC 0,9 • PVDC 2,5 • PVDF 14,3 • ABS 2,6 PRECIO US$ / Kg
- 89. SANTIAGO GEYWITZ INGENIERO INDUSTRIAL REGLAS BASICAS DE SEGURIDAD