¿Cuál es la importancia de

rechazar, reducir, reusar y reciclar

los metales?

• Propiedades de los metales.

• Toma de decisiones relacionada con: rechazo,

reducción, reúso y reciclado de metales.

¿Cuál es la importancia de

rechazar, reducir, reusar y reciclar

los metales?

• Propiedades de los metales.

• Toma de decisiones relacionada con: rechazo,

reducción, reúso y reciclado de metales.

La regla de las tres erres, también conocida como las tres erres de la

ecología o simplemente 3R, es una propuesta sobre hábitos de consumo

popularizada por la organización ecologista Greenpeace, que pretende

desarrollar hábitos generales responsables como el consumo responsable.

Este concepto hace referencia a estrategias para el manejo de residuos

que buscan ser más sustentables con el medio ambiente y

específicamente dar prioridad a la reducción en el volumen de residuos

generados. Se atribuye a Japón la creación de esta idea, que en 2002

introdujo y las Políticas para Establecer una Sociedad Orientada al

Reciclaje, llevando a cabo diferentes campañas entre organizaciones

civiles y órganos gubernamentales para difundir entre ciudadanos y

empresas la idea de las tres erres. Durante la Cumbre del G8 en junio de

2004, el Primer Ministro del Japón, Koizumi Junichiro, presentó la

Iniciativa tres erres que busca construir una sociedad orientada hacia el

reciclaje.[1] En abril de 2005 se llevó a cabo una asamblea de ministros

en la que se discutió con Estados Unidos, Alemania, Francia y otros 20

países la manera en que se puede implementar de manera internacional

acciones relacionadas a las tres erres.

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LOS METALES

Son materiales con muchas aplicaciones muy importantes en nuestra

sociedad. Se utilizan desde la prehistoria y son fundamentales en

todas las actividades de la industria.

Obtención de los metales.Se obtienen a partir de minerales que forman parte de las rocas.

Si la capa del mineral se encuentra a poca profundidad la extracción

se realiza en minas a cielo abierto. Si el yacimiento o filón es

profundo, la excavación se lleva a cabo en mina subterránea.

Se usan explosivos, escavadoras,

taladradoras y otras máquinas

para arrancar el material de la

roca.

Al mineral útil se le llama mena,

y a los no utilizables ganga.

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Después de separar mena de ganga, hay que obtener el mineral de la

mena, lo que se realiza en industrias metalúrgicas.

•La metalurgia es la industria que se encarga de extraer y transformar

los minerales metálicos.

•La siderurgia es la rama de la metalurgia que trabaja con los

materiales ferrosos.

Tipos de metales.

Metales ferrosos. Son aquellos cuyo

componente principal es hierro.

Ejemplos: hierro puro, acero y

fundiciones.

Metales no ferrosos. Son materiales

metálicos que no contienen hierro o

que lo contiene en muy pequeñas cantidades. Ejemplo: bronce, latón,

cinc, ……..

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PROPIEDADES DE LOS METALES

Propiedades físicas.

Las aplicaciones de los metales se deben a sus propiedades,

principalmente las mecánicas, térmicas y eléctricas que permiten una

serie de usos concretos.

-Propiedades mecánicas.Son las relativas a la aplicación de fuerzas.

•Dureza y resistencia mecánica. En general, los metales son duros, es

decir no se rayan ni pueden perforarse con facilidad. Además, resisten

bien los esfuerzos a que son sometidos.

•Tenacidad. Muchos metales presentan gran resistencia a romperse

cuando son golpeados.

10

•Elasticidad y plasticidad. Algunos

metales se deforman permanentemente

cuando actúan sobre ellos fuerzas

externas. Otros son capaces de recuperar

su forma original tras la aplicación de

fuerzas externas.

•Maleabilidad. Algunos metales pueden

ser extendidos en láminas muy finas sin

llegar a romperse.

•Ductilidad. Algunos metales pueden ser

estirados en hilos largos y finos.

11

-Propiedades térmicas. Son las

relativas a la aplicación de calor.

•Conductividad térmica. Los

metales trasmiten bien el calor.

•Dilatación y contracción. Los

metales se dilatan cuando aumenta la

temperatura; y se contraen cuando

disminuye la temperatura.

•Fusibilidad. Los metales se funden,

aunque cada metal lo hace a

temperatura diferente.

•Soldabilidad. Muchos metales

pueden solarse con facilidad a otras

piezas del mismo metal o de un metal

diferente.

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- Propiedades eléctricas y magnéticas.

•Los metales son buenos conductores

de la electricidad.

•Algunos metales tienen capacidad de

atraer a otros materiales magnéticos.

Propiedades químicas.

Presentan una elevada capacidad

de oxidación. Para protegerlos se

emplean pinturas.

Otras propiedades.

•Trasmiten bien el sonido.

•Son impermeables.

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METALES FERROSOS

Hay gran cantidad de minerales que contienen hierro. Los más

importantes son la magnetita, la hematites, la limonita y la

siderita.

Los minerales de hierro deben someterse a procesos para obtener el

hierro puro. Además del hierro puro se emplean también las

aleaciones.

Las aleaciones del hierro se obtienen añadiéndole carbono.

•Hierro puro. Contiene entre 0,008% y 0,03% de carbono.

•Acero. Contiene entre 0,03% y 1,76% de carbono.

•Fundición. Contiene entre 1,76% y 6,67% de carbono.

Aleación es una mezcla de dos o mas elementos químicos, al menos

uno de los cuales, el que se encuentra en mayor proporción, ha de ser

un metal.

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El hierro y las fundiciones.

El hierro es un metal de color blanco

grisáceo que tiene propiedades

magnéticas. Presenta inconvenientes:

se corroe, tiene un punto de fusión

elevado, de difícil mecanizado, es

frágil y quebradizo. Por ello, puro

tiene escasa utilidad por lo que se

combina con carbono.

El hierro forjado, con muy bajo

contenido en carbono; es muy

plástico y su facilidad para forjase y

soldarse.

La fundición es muy dura y con gran

resistencia al desgaste.

Barandilla de hierro forjado.

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El acero.Es una aleación de hierro con una pequeña cantidad de carbono. De

este modo se consigue una notable mejoría en las propiedades

mecánicas. Puede contener otros elementos químicos, para conseguir o

mejorar propiedades específicas (aceros aleados).

Los más empleados son:

•Silicio. Aporta elasticidad y carácter magnético.

•Manganeso. Aporta dureza y resistencia al desgaste.

•Cromo. Aporta dureza, resistencia al calor y le hace inoxidable.

•Níquel. Mejora resistencia a la tracción, tenacidad y resistencia a la

corrosión.

•Wolframio. Aumenta dureza y mejora su resistencia a la corrosión

y al calor.

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Proceso de obtención del acero.

Se mezcla el mineral de

hierro (mena) con carbón y

caliza y se introduce en un

alto horno a mas de 1500ºC.

De este modo se obtiene el

arrabio, que es mineral de

hierro fundido con carbono y

otras impurezas.

El arrabio se somete a

procesos posteriores para

reducir el carbono y eliminar

impurezas. En estos procesos se ajusta la composición del acero

añadiendo los elementos que procedan en cada caso: cromo, niquel,

manganeso…..

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El primer proceso es el llenado del convertidor. Luego se introduce

en el convertidor un tubo que inyecta oxígeno provocando una

intensa combustión (afino). Después se inclina el convertidor y se

elimina la escoria superficial (vaciado). Por último se vuelca

completamente el convertidor para vaciarlo y obtener al acero.

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MATERIALES NO FERROSOS

Son los materiales metálicos no procedentes del hierro. Se pueden

clasificar según su densidad en:

•Metales pesados: cobre, plomo, estaño, cinc.

•Metales ligeros: aluminio, titanio.

•Metales ultraligeros: magnesio.

Cobre: Se obtiene a partir de cuprita,

calcopirita y malaquita. Presenta alta

conductividad térmica y eléctrica así como

notable maleabilidad y ductilidad. Es blando

rojizo de brillo intenso. Se oxida

superficialmente adquiriendo un color verdoso.

Es muy utilizado para fabricar cables

eléctricos, tuberías y en decoración. Se

obtienen de el diversas aleaciones.

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Latón: Es una aleación de cobre y cinc. Resistente a la corrosión. Se

utiliza en artesanía, orfebrería, tuberías, turbinas, hélices…

Bronce: Es una aleación de cobre y estaño.

Presenta una elevada ductilidad y buena

resistencia al desgaste ya la corrosión. Se

emplea en campanas, monedas obras de arte

engranajes, cojinetes y rodamientos.

Alpaca: Aleación de cobre al que se añade

níquel, cinc y estaño. Utilizada en orfebrería

y bisutería.

Cuproníquel: Aleación de cobre y níquel

muy utilizada en la fabricación de monedas.

Otras aleaciones de cobre son:

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Plomo: Se obtiene de la galena. De color gris plateado,

muy blando, pesado, plástico, maleable y buen conductor

del calor y la electricidad. Se emplea como aditivo que

aporta peso y dureza y como protector de radiaciones en

medicina y centrales nucleares.

http://www.des.umd.edu/os/lead/spanish_factsheet.html

Estaño: Se obtiene de la casiterita. De color blanco

brillante, blando, maleable no se oxida a

temperatura ambiente. Con el se fabrica la hojalata

y aleado con plomo para soldadura blanda.

Cinc: Se obtiene de la blenda y calamina.

Mediante el galvanizado se recubren piezas con

una ligera capa de cinc, para protegerlas de la

corrosión.

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Aluminio: Se obtiene de la bauxita. Es muy resistente a la corrosión,

blando, de baja densidad, muy maleable y dúctil, muy buen conductor.

Para mejorar sus propiedades mecánicas, se alea con otros metales

como el cobre el magnesio y el silicio, obteniéndose aluminios muy

duros y resistentes.

Se utiliza en líneas de alta tensión, en la fabricación de aviones,

automóviles y bicicletas en carpintería metálica y botes de bebidas…

El duraluminio es aluminio mezclado con

bronce da lugar a una aleación muy

resistente a la corrosión, elevada resistencia

mecánica y gran dureza. Se utiliza en la

fabricación de estructuras de automóviles,

ferrocarriles y especialmente en aeronáutica.

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Titanio: Se obtiene del rutilo y la

ilmenita. De color blanco plateado,

brillante, ligero, muy duro y resistente.

Utilizado en la industria aeroespacial,

en prótesis medicas y en la elaboración

de aceros especialmente duros.

Magnesio: Se obtiene del olivino, talco,

asbesto y magnesita. Blanco, brillante,

muy ligero, blando, maleable y poco

dúctil. Utilizado en pirotecnia, permite

obtener aleaciones muy ligeras para

aeronáutica y vehículos.

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COMPLEMENTOCOMPLEMENTO

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TÉCNICAS DE CONFORMACIÓN

Los procesos de conformación se eligen en función del metal y de la

aplicación que se vaya a dar al mismo.

Metalurgia de polvos. Consta de los siguientes pasos:

1.- El metal es molido hasta convertirlo en polvo.

2.- A continuación se prensa.

3.- Se calienta al 70% de la temperatura de fusión.

4.- Se comprime la pieza hasta el tamaño adecuado.

5.- Se deja enfriar.

Esta técnica se emplea para fabricar piezas de gran precisión,

herramientas de corte, etcétera.

25

Moldeo. Se realizan los siguientes

pasos:

1.- Se calienta el metal en un horno hasta

que se funde.

2.- El metal líquido se vierte en el interior

del molde.

3.- Se deja enfriar hasta que el metal se

solidifica.

4.- Se extrae la pieza del molde.

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Deformación. Conjunto de técnicas en las que se modifica la

forma de una pieza mediante la aplicación de fuerzas externas.

Laminación. Se hace pasar la pieza por

una serie de rodillos, llamados

laminadores, que la comprimen,

disminuyendo su grosor y aumentando su

longitud. Se suele realizar en caliente y

se emplea para obtener planchas y chapas

de distintos grosores, barras, perfiles,

tubos etcétera.

Forja. Se somete la pieza a esfuerzos de

compresión repetidos mediante un

martillo o maza. La forja manual se

realiza en fraguas con yunque tenazas y

martillos.

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En la forja industrial, la pieza se coloca

sobre una plataforma que hace las veces

de yunque. Mediante un mecanismo

neumático o hidráulico, la maza se eleva

y cae sucesivamente sobre la pieza.

En ambos tipos de forja la pieza suele

estar en caliente. Con esta técnica se

obtienen piezas muy diversas.

Extrusión. Se hace pasar la pieza por un

orificio que tiene la forma deseada,

aplicando una fuerza de compresión

mediante un émbolo. Se obtienen así

piezas largas con el perfil apropiado.

Se obtienen tubos, barras y perfiles

variados.

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Estampación. Se introduce la pieza

en caliente entre dos matrices o

estampas, una fija y otra móvil, cuya

forma coincide con la que se quiera

dar al objeto. Al juntarse las dos

matrices, el material adopta su forma

interior.

Se emplea en obtención de

carrocerías, radiadores, etcétera.

Embutición. Proceso de conformación

en frío que consiste en golpear una

plancha de forma que se adapte al

molde o matriz con la forma deseada.

Se emplea para obtener piezas huecas,

a parir de chapas planas.

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Doblado. Se somete una plancha a un

esfuerzo de flexión a fin de que

adopte una forma

Trefilado. Se hace pasar la punta

afilada de un alambre por un orificio

con las dimensiones y forma

deseada. A continuación se aplica

una fuerza de tracción mediante una

bobina de arrastre giratoria. Al

atravesar el alambre el orificio,

aumenta su longitud y disminuye su

sección.

Se emplea para fabricar hilos o

cables con secciones y dimensiones

muy diversos.

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TÉCNICAS DE MANIPULACIÓN

Las técnicas de conformación proporcionan en la mayoría de los

casos piezas con formas definitivas. Sin embargo en ocasiones

resultan inaplicables y es necesario recurrir a técnicas de

manipulación que son complementarias de las anteriores.

Destacamos: el corte y marcado, perforado, tallado/rebajado y el

desbastado/afinado.

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UNIONES

Uniones desmontables.

Tornillo pasante con tuerca Tornillo de unión

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Uniones fijas

Remache Adhesivos

Soldadura

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ACABADO

El acabado de un producto consiste en la aplicación de lacas

pinturas y esmaltes con finalidad de: protegerlo de la humedad y

corrosión y embellecerlo al proporcionarle brillo y color.

A veces es aconsejable aplicarle aplicar al metal un recubrimiento

de plástico para protegerlo de la humedad o cambiar el aspecto o el

tacto.

Muchos objetos metálicos son recubiertos con otros metales para

mejora su aspecto y evitar la corrosión como el cromo en muebles

metálicos, el cinc en chapas y alambres y el oro y plata en objetos

de joyería y decoración.