Introducción a la Tecnologia de Materiales, procesos de manufactura.

1. Introducción a la Tecnología
Materiales
de
Alberto Rossa, Dr. Ing

3. Tecnología
Materiales
de

4. La Tecnología de materiales es la
disciplian técnica que trata sobre los
procesos industriales que nos permiten
obtener piezas útiles para conformar
máquinas y dispositivos a partir de las
materias primas específicas...
La Tecnología de materiales es el
estudio y puesta en práctica de técnicas de
análisis, estudios físicos y desarrollo de
materiales.

27. Oro
Cobre
Compuestos
Fecha
Importancia relativa
Metales
Polímeros y
elastómeros
Cerámicos y
vítreos
Bronce
Hierro
Acero
Aleaciones de acero
Aleaciones ligeras
Super aleaciones
Titanio
Zirconia
etc
Evolución histórica
de los Materiales
Metales cristalinos
Al-Li
Aceros de fase dual
Aceros microaleados
Nuevas super aleaciones
Lento desarrollo:
Mejora en la calidad,
control y procesamiento
Madera
Pieles
Fibras
Adhesivos
Caucho
Bakelita
Nylon
PE PC
PMMA PS
PP
Epóxis
Acrílicos
Pollímeros de
alto módulo
Poliesteres
Pollímeros de alta
temperatura
Papel
GFRP
Kevlar-FRP
CFRP
Compuestos
Metal-matriz
Compuestos
Cerámicos
Piedra
Cerámica
Vidrio
Cemento
Refractarios
Cemento
portland Sílica
fundida Pyro-cerámica
Cerámica de ingeniería

28. Material
Timeline
Línea de tiempo de
uso de los materiales
De la prehistoria al presente
From pre-historic times to the present National Academy of Engineering (US) and
‘Lightness: The Inevitable Renaissance of
Minimum Energy Structures’
Ed van Hinte & Adriaan Beukers
010 Uitgeverij, 1998
Source:
Metales
Madera
Otros naturales
Cerámicos
Vidrio
Plásticos
Composites
Importancia relativa
Carpintería
Concreto
Seda
Níquel
Bronce
Aceites
vegetales
Papiro
Cáñamo
Vidrio Hierro
Hule natural
Ladrillo
Chapa
Vidrio soplado
Pergamino
Acero Carbón
Plomo
Imanes
Papel
Línea de tiempo de uso
Porcelana
Mercurio
Petróleo
Loza de China Yeso
Aluminio
Zirconia
Plástico
sintético
Vidrio de
borosilicato
Poliamida (PA)
Fibra de Vidrio
Polietileno (PE)
Triplay
curvado
Siliconas
HDPE
Acrílico
Aramidas
Poliesteres (PE)
PET
Transistor molecular
Plástico de
almidón (PLA)
Cristal
de Silicio
Fibra de Ca
70 — INGREDIENTS NO. 2 INGREDIENTS NO. 2 — 71
Fuente: Academia Nacional de Ingeniería (US)
Traducción: Alberto Rosa Sierra, CA_381, UdeG
Herramientas
de piedra
Terracota
Arcilla
Primeros textiles
Herramientas
de pedernal
Anzuelos
de hueso
Grasa
animal
Cobre
Latón
Oro
Loza de barro
500,000 AC 5000 AC 1000 AC 0 1000 1500
Platino
Tungsteno
Molibdeno
1800 1900 1925 1950 1975 2000
Grafito
Magnesio
Triplay
Cemento
Portland
Electromagnetos
Caucho vulcanizado
Titanio
Baquelita
Fibra
sintética
Acero
inoxidable
Caucho sintético
Poliestireno (PS)
Super-aleaciones
basadas en Níquel
Plástico biodegradable
Piel sintética
Nanotecnología
Imanes de tierras raras
Superconductores
Poliuretano (PU)
Polipropileno
ABS
Aleaciones de
metales amorfos
Aleación NiTi
Vidrio flotado
de los Materiales

29. Clasificación tradicional
de los Materiales
Metales y
aleaciones
Cerámicas,
vidrios y
vitrocerámicas
Polímeros
Materiales Semiconductores
compuestos

30. Biomédicos
Hidropaxita
Aleac. de Titanio
Aceros inox.
Aleac. con memoria de
forma
Plásticos
PZT
Electrónicos
Si, GaAs, Ge,
BaTiO3
Polímeros conductores,
Al, Cu, W
Tecnología de
energía y
medioambiente
UO2, Ni-Cd, ZrO2, LiCoO2
Inteligentes
PZT, Aleac. con memoria de
forma de Ni-Ti, fluidos MR,
aerogeles
Magnéticos
Fe, Fe-Si, NiZn y ferritas
Ópticos
SiO2, GaAs, Vidrios, Al2O3
Estructurales
Aceros, aleac. de Al,
Concreto, Fibra de Vidrio,
plásticos, maderas
Clasificación funcional
de los Materiales

31. Porqué estudiar Tecnología de Seleccionar materiales apropiados
Diseñar materiales apropiados ? Materiales
para
aplicaciones específicas
Usar los materiales de manera apropiada,
eficiente y segura
Disponer de ellos al terminar su vida útil

32. Principios fundamentales1 1. Los principios que fundamentan el
comportamiento de los materiales son
comprensibles

33. Principios fundamentales2 2. Las propiedades de uso de los
materiales están dadas por su
estructura. Los procesos de
manufactura pueden alterar esa
estructura de manera específica y
predecible.

34. Principios fundamentales3 3. Las propiedades de los materiales
cambian con el tiempo y por su
contacto con el medio.

35. Principios fundamentales4 4. Cuando se selecciona un material para
una aplicación en particular, primero, hay
que ensayar ese material para garantizar
que su comportamiento sea aceptable a
lo largo de la vida útil del producto.

36. Porqué estudiar Tecnología de Materiales
Una de las funciones mas importantes
del estudio de los materiales es
establecer las relaciones entre las
propiedades y el funcionamiento de
un material o dispositivo

41. Estructura
Propiedades
Desempeño
Caracterización
Procesamiento

42. Estructura
Propiedades
Desempeño
Caracterización
Procesamiento
¿Qué propiedades mecánicas,
físicas y químicas presenta este material?
¿Qué aplicaciones puede tener este material?
¿Con qué tipos de procesos productivos
puedo transformar este material?
¿Qué tipos de enlaces presentan las
micro y macro estructuras de este material?

44. Composición
Procesamiento
Microestructura
Propiedades-funcionamiento
Desempeño y costo