CIENCIA DE

LOS

MATERIALES

MATERIALES

Propiedades Mecánicas

ATERIALES COTIDIANOS

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1) a) Tornillo

Dimensiones: 67 mm de largo, 6 mm de ancho en la rosca y 13 mm de ancho en la cabeza. De metal, en concreto de acero. Material procedente de una mezcla de hierro con una cantidad de carbono variable entre el 0,03 % y el 2,14 % en masa de su composición, dependiendo del grado. También el acero del tornillo es pavonado. El pavonado es un acabado negro o azulado, brillante o mate, de gran duración, efecto decorativo y resistencia a la corrosión. Atrae y retiene los aceites lubricantes. El revestimiento no aumenta ni disminuye las dimensiones del acero tratado. Es un material muy tenaz, especialmente en alguna de las aleaciones usadas para fabricar herramientas. Relativamente dúctil. Su dureza varía entre la del hierro y la que se puede lograr mediante su aleación u otros procedimientos térmicos o químicos. También hay, entre otros, tornillos niquelados para bisagras y manillas, tornillos de latón (aleación de cobre y zinc) para el tratamiento de la madera y tornillos de titanio muy usados para la ingeniería aeronáutica.

b) Botella Dimensiones: 228 mm de alto y 57 mm de anchura. Polímero, en concreto PET (tereftalato de polietileno). Es un tipo de plástico muy usado en entre las bebidas y los textiles. Químicamente es un polímero que se obtiene mediante una reacción de policondensación entre el ácido tereftálico y el etilenglicol. Pertenece al grupo de materiales sintéticos denominados poliésteres. Es un polímero termoplástico lineal, con un alto grado de cristalinidad. Como todos los termoplásticos puede ser procesado mediante extrusión, inyección, inyección y soplado, soplado de preforma y termoconformado Es un material con una alta rigidez, dureza, tenacidad. Con una alta resistencia y no es dúctil. Existen también , botellas de cristal más utilizadas para la contención de productos cuyas propiedades no se alteran bajo los efectos de la luz. Botellas de acero inoxidable, este material nos permite mantener a una cierta temperatura lo que éstas contienen. Botellas de polietileno de alta densidad para contener detergentes u otros productos químicos.

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c) Vaso Dimensiones: 88 mm de alto y 73 mm de anchura. Cerámico, en concreto de vidrio. Es un material inorgánico duro, frágil, transparente y amorfo 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 1500 °C a partir de arena de sílice (SiO2), carbonato de sodio (Na2CO3) y caliza (CaCO3). No es un material dúctil, nada tenaz, y como ya se dijo antes es frágil, y su dureza se encuentra en un valor intermedio, ni alta como el diamante ni baja como el talco. También existen vasos de polietileno como los vasos de precipitado de los laboratorios. Vasos de aluminio, prácticos para bebidas frías en días de calor. De prolipileno para usar en situaciones de fiesta, eventos, celebraciones, etc. Vasos de materiales cerámicos como los fabricados en alfarería, por ejemplo para las cuajadas, aceites, cerveza, etc, más usados así en antaño.

2) Ponemos las propiedades mecánicas que más tienen en común entre los tres. El 1 será el valor más alto mientras que el 3 será el valor más bajo

Material → Propiedad

Mecánica ↓

Tornillo de acero Metal

Botella de PET Polímero

Vaso de vidrio Cerámico

Dureza 1 3 2 Rigidez 2 3 1 Ductilidad 2 1 3 Fragilidad 2 3 1

Tenacidad Kic 1 2 3

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• En dureza me fijé en las escalas de las tablas que se nos facilita para la práctica. El PET(Plásticos) la dureza más baja porque es el que más bajo está de los tres en las escalas, por ejemplo más o menos un 15 en la Dureza Brinell. Los aceros están arriba o casi en las escalas y el vidrio está en medio de estos dos materiales.

• Buscando por Internet pude ver que en cuanto rigidez, el polímero era el más bajo. También como cuanto más elástico menos rígido, pues encontré una tabla en la que ponía que la constante elástica del acero era mayor (210000 MPA) que la del vidrio(70000 MPA), por lo que el acero es menor rígido que éste último.

• Sobre la fragilidad y la ductilidad, como bien dicen en las tablas que se nos dan, cuanto más dúctil menos frágil. Los cerámicos son los más frágiles y por lo tanto los menos dúctiles. Luego, PET es un polímero termoplástico con 100% de ductilidad y el acero entre el 10 y el 30 %, así que el PET es el más dúctil de los tres y el acero el intermedio. Y por lo tanto, el metal también el intermedio de los frágiles y el polímero el más bajo.

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• Finalmente la tenacidad, en las tablas

se puede comprobar cómo el acero es el más tenaz de los tres, puesto que los metales son los que más arriba está en la tabla, luego va el PET como poliestireno que es, y finalmente el último, el vidrio.

3) � Del tornillo de acero, podríamos hablar mejor de un

tornillo de hierro, cuyas funciones y aplicaciones son prácticamente casi equivalentes solo que el hierro es menos costoso. Pero si no nos fijamos en el precio, y sí en un material menos sucio, con más resistencia, fuerza, soporte, los de titanio son muy buenos.

� Botellas de acero inoxidable 304, mejor que las de PET, son más resistentes, de material no tóxico, y más ecológicas puesto que es totalmente reciclable. Actualmente, este material, se como el mejor para una botella, con el único inconveniente de que son un poco más caras.

� Y para terminar, en vez de vasos de vidrio, vasos de celulosa con laminado de PLA (Almidón de maíz), dicho material hace que sea un vaso muy ecológico, biodegradable, compostable y desechable.