Este documento describe tres objetos comunes y sus materiales constituyentes: un tapón de corcho, el filo de un cuchillo de acero inoxidable y un vaso de vidrio. Para cada objeto, explica el material, sus propiedades mecánicas y otros materiales que podrían usarse. Luego clasifica los objetos según cinco propiedades mecánicas y propone cambios de material para mejorar algunas propiedades.

1. CIENCIA DE MATERIALES
PRÁCTICA
LABORATORIO 2
ALUMNO: SUNIVA GUTIÉRREZ MARTÍNEZ
PROFESOR: Mº MERCEDES PÉREZ DE LA
PARTE
1

2. CIENCIA DE MATERIALES
AÑO 2013-2014
PROPIEDADES MECÁNICAS
Los materiales utilizados son los siguientes: Un tapón, el filo de un cuchillo y un vaso.
EJERCICIO 1
Clasifique y defina brevemente cada tipo de material e indique qué otros materiales se utilizan
en el mercado para realizar el mismo objeto para varias aplicaciones (al menos 3).
TAPÓN DE CORCHO:
Material 100% natural.
El corcho es un material poroso e impermeable que se extrae de la corteza del alcornoque, una
especie originaria del Mediterráneo occidental. La industria española, es líder mundial en la
producción de tapones de corcho de calidad.
El corcho tiene una particular estructura celular y unas propiedades físicas que lo hacen
apropiado para su uso como tapón. Está formado por células muertas dispuestas en estratos sin
espacio intracelular. Internamente, contienen un gas similar al aire que supone cerca del 89%
del volumen celular y da al corcho una densidad muy baja.
Las características físicas son:
•
•
•
•
•
•
•
Ligereza, con un peso específico entre 0,13 y 0,25 g/cm³
Elasticidad.
Compresibilidad, con gran capacidad de recuperación.
Adherencia, con un alto coeficiente de fricción.
Impermeabilidad a los líquidos y los gases. La penetración de oxígeno en una botella tapada
con corcho es de 0,1 ml en un año.
Aislante término: es difícil que arda.
Químicamente inerte: raramente se pudre.
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3. CIENCIA DE MATERIALES
AÑO 2013-2014
Existen diferentes modelos normalizados de tapones, y distintas aplicaciones en la industria
A continuación nombramos todos y una muestra de cada tipo:
El tapón de plástico hecho a base de polímeros se utiliza en la industria alimentaria por ejemplo
para botellas de plástico como una botella de agua o para embases de tetrabrik.
Otro tipo de tapón es el de aluminio con rosca, este tipo de tapones se utilizan para
medicamentos como en jarabes o también en botellas de cristal, como en una botella de cerveza
o en laboratorios químicos.
El tapón corona es una chapa metálica con forro interior de plástico o goma que se utiliza con
mucha frecuencia en bebidas carbónicas como la coca-cola y en la industria del cava.
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4. CIENCIA DE MATERIALES
AÑO 2013-2014
FILO DE CUCHILLO DE ACERO INOXIDABLE:
Material, acero inoxidable, metal (aleación de acero y cromo).
El acero inoxidable es un acero de elevada resistencia a la corrosión, dado que el cromo,
u otros metales aleantes que contiene, poseen gran afinidad por el oxígeno y reacciona
con él formando una capa pasivadora, evitando así la corrosión del hierro.
Las propiedades mecánicas de un filo de cuchillo de acero inoxidable son:
•
•
•
Dureza
Resistencia
Ductilidad
Otro tipo de materiales que se utilizan en el mercado para hacer los filos de los cuchillos
son el plástico, talonite y cerámica.
El filo de plástico aserrado es el menos común utilizado para hacer los filos ya que se
doblan, no cortan lo suficiente y son poco duros con lo cual solo podemos cortar con
ellos materiales blandos. Se utilizan para la comida rápida, en productos blandos y para
usar y tirar.
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5. CIENCIA DE MATERIALES
AÑO 2013-2014
El filo de cuchillo hecho de talonite es de los mejores filos del mercado pero más caro
debido al material que permite una larga duración del filo y resistencia a la oxidación.
El talonite es una aleación similar a Stellite que ha sido laminado en caliente y se ha
endurecido de una manera particular, para proporcionar una combinación de dureza,
resistencia al desgaste y maquinabilidad.
Estos cuchillos no se utilizan en alta cocina se trata de cuchillos de coleccionista por su
alto valor, también se utilizan en los mejores comedores de restaurantes para la carne.
Otro tipo de material es la cerámica. La cerámica tiene la ventaja de que no necesita ser
afilada regularmente pero su desventaja es la fragilidad se rompe con facilidad si se
golpea.
Se utilizan con frecuencia en la alta cocina.
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6. CIENCIA DE MATERIALES
AÑO 2013-2014
VASO DE VIDRIO:
Material, cerámico, vidrio.
El vidrio es un material inorgánico, que se encuentra en la naturaleza aunque también
puede ser producido por el ser humano. El vidrio artificial se usa para hacer
ventanas, lentes, botellas y una gran variedad de productos. El vidrio es un tipo
de material cerámico amorfo.
El vidrio se obtiene a unos 1 500 °C de arena de sílice (SiO2), carbonato de
sodio (Na2CO3) y caliza (CaCO3).
Las propiedades mecánicas de un vaso de vidrio son:
•
Dureza
•
Rigidez
•
Fragilidad
Existen varios tipos de materiales para fabricar vasos: plástico, cerámica y barro o
arcilla.
Los vasos de plásticos son muy utilizados para la comida rápida además son de usar y
tirar y por lo tanto son muy baratos pero se trata de vasos muy deformables.
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7. CIENCIA DE MATERIALES
AÑO 2013-2014
Los vasos de cerámica son más sofisticados por su diseño y se utilizan mas para la
decoración. También se utilizan para beber agua o vino. Este tipo de vasos eran los que
se utilizaban en la antigüedad.
Los vasos de aluminio que se utilizan para contener comida como postres o salsas en
vez de beber de ellos.
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8. CIENCIA DE MATERIALES
AÑO 2013-2014
EJERCICIO 2
Ordene comparativamente de mayor a menor las propiedades de los tres objetos y
justifique su elección en la medida de lo posible. Utilice las tablas que se adjuntan e
Internet para investigar y defender su elección. 1 Más, 3 Menos
Objeto y
material y
propiedad
mecánica
Vaso de vidrio
Filo de cuchillo
de acero
inoxidable
Tapón de corcho
Metal
Cerámica
(aleación)
Natural
DUREZA
1
2
3
RIGIDEZ
1
2
3
FRAGILIDAD
1
3
2
DUCTILIDAD
3
1
2
TENACIDAD
Kic
3
1
2
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9. CIENCIA DE MATERIALES
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AÑO 2013-2014
La dureza es el grado de resistencia a la deformación permanente que sufre un
metal bajo acción directa de una carga determinada.
El vidrio es mucho más duro que el acero inoxidable y que el corcho; por
ejemplo si imaginamos que tenemos una pelota de vidrio otra de acero y la otra
de corcho la pelota de vidrio rebotaría mas que el acero y el acero más que el
corcho ya que cuanto más dura es una pelota menos energía pierda en el rebote.
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La rigidez es la resistencia a la deformación plástica
Cuanto más rígido es un material más frágil es; El vidrio es un material muy
frágil por lo que es más rígido que el acero y que el corcho puesto que el corcho
es un material elástico.
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La fragilidad es la falta de plasticidad.
El vidrio es un material mucho más frágil que el acero y que el corcho ya que es
más rígido pero además experimentalmente si aplicamos una tensión a un vidrio,
un acero y un corcho el vidrio es el que más rápido se rompe, las grietas se
expanden más rápidamente por su sección hasta que provoca su fractura, el
siguiente seria el corcho y después el acero.
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La ductilidad es el alargamiento máximo de un material por tracción antes de
rotura o capacidad que tiene un material para estirarse en hilos.
Una de las características de los metales es que son dúctiles todo lo contrario
podemos decir de los vidrios en cambio el corcho es más dúctil que el vidrio
pero mucho menos que los aceros.
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La tenacidad es la resistencia que opone un cuerpo a su rotura cuando está
sometido a esfuerzos lentos de deformación.
El acero es una material muy tenaz dentro del grupo de los metales es mucho
más tenaz que el aluminio. El corcho es más tenaz que el vidrio, cuando
aplicamos un esfuerzo al vidrio este llega un punto que se fragmenta no se
deforma.
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10. CIENCIA DE MATERIALES
AÑO 2013-2014
EJERCICIO 3
Proponga un cambio de material para cambiar algunas de las propiedades de cada objeto
y hacerlo más útil o más barato para una aplicación concreta.
TAPÓN DE CORCHO:
Se podrían utilizar tapones hechos con aglomerado para vinos de consumo rápido
,corchos fabricados con descarte de corcho molido aglomerados con una cola sintética,
de esta forma seguiríamos conservando la tradición del tapón de corcho pero reduciendo
el precio.
FILO DE CUCHILLO:
Una mejora en los filos de los cuchillos es la utilización del acero damasquino. El acero
de Damasco es una especie de aleación que tiene al mismo tiempo las cualidades de
dureza y flexibilidad una combinación perfecta, además son más resistentes y conservan
por más tiempo el filo, lo cual lo hace perfectamente aplicable a cualquier cocina.
VASO DE VIDRIO:
La aplicación de vasos de acero inoxidable para beber en vez de vasos de vidrio nos
permitiría que los vasos fuesen más ligeros, que soportaran cambios bruscos de
temperatura y que no fuesen frágiles con lo cual podríamos conservar las bebidas
calientes por más tiempo aunque serian más caros.
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