Nombre: Oscar Balado Rico DNI: 16637241-F Grupo: A

Practica 1 – Propiedades mecánicas

Tuerca Esta tuerca en especial está hecha de aluminio que es un elemento químico, de símbolo Al y numero atómico 13. Se trata de un metal no ferromagnético. Es el tercer elemento más común encontrado en la corteza terrestre. Los compuestos de aluminio forman el 8% de la corteza de la tierra y se encuentran presentes en la mayoría de las rocas, de la vegetación y de los animales. En estado natural se encuentra en muchossilicatos (feldespatos, plagioclasas y micas). Como metal se extrae únicamente del mineral conocido con el nombre de bauxita, por transformación primero en alúmina mediante el proceso Bayer y a continuación en aluminio metálico mediante electrólisis. Mediante aleaciones adecuadas se puede aumentar sensiblemente su resistencia mecánica.

Propiedades mecánicas:Este metal posee una combinación de propiedades que lo hacen muy útil en ingeniería de materiales, tales como su baja densidad (2.700 kg/m3) y su alta resistencia a la corrosión.. Es buen conductor de la electricidad y del calor, se mecaniza con facilidad y es muy barato. Por todo ello es desde mediados del siglo XX el metal que más se utiliza después del acero. Mecánicamente es un material blando (Escala de Mohs: 2-3-4) y maleable. En estado puro tiene un límite de resistencia en tracción de 160-200 N/mm2 (160-200 MPa). Todo ello le hace adecuado para la fabricación de cables eléctricos y láminas delgadas, pero no como elemento estructural. Para mejorar estas propiedades se alea con otros metales, lo que permite realizar sobre él operaciones de fundición y forja, así como la extrusión del material. También de esta forma se utiliza como soldadura.

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Otros materiales posibles:ACERO F211 (9 S Mn 28 ) : Este material es el empleado en las tuercas cilíndricas y hexagonales de acero estándar por su maquinabilidad. Bajo demanda, puede emplearse también para la fabricación de husillos.BRONCE ALNI (Cu Al 10 Ni)   : material de alta calidad Empleado sólo bajo demanda. Material extremadamente duro y tenaz con alta resistencia estática y dinámica. Resistente al agua de mar, corrosión por ácidos, cavitación y erosión. Buen comportamiento a la temperatura.BRONCE 88/12 (Cu Sn12) : material de alta calidad. Es el material empleado en nuestros productos standard y el que se emplea en la fabricación del 90% de las tuercas especiales bajo plano.Material duro y tenaz. Resistente a la corrosión, impactos y cavitación. Buen funcionamiento al rozamiento con cargas, altas presiones y velocidades elevadas.

Mi proposición para un cambio de material es a un acero inoxidable con tratamiento térmico para hacerlo más resistente a altas temperaturas

Pasador Esta pieza en especial esta echa de madera que es un material ortótropo, con

distinta elasticidad según la dirección de deformación, encontrado como principal contenido del tronco de un árbol. Los árboles se caracterizan por tener troncos que crecen cada año, formando anillos, y que están compuestos por fibras de celulosa unidas con lignina. Las plantas que no producen madera son conocidas como herbáceas.

Propiedades mecánicas:A continuación se recogen las características más significativas de las propiedades mecánicas de la madera estructural.

Tracción paralela a la fibraLa resistencia a tracción paralela a la fibra es elevada. En la madera clasificada, los valores característicos oscilan entre 8 y 18 N/mm2.Como ejemplo de piezas solicitadas a este esfuerzo se encuentran, principalmente, los tirantes y los pendolones de las cerchas.

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Compresión paralela a la fibraSu resistencia a compresión paralela a la fibra es elevada, alcanzando valores característicos en la madera clasificada de 16 a 23 N/mm2.En el cálculo de los elementos comprimidos se ha de realizar la comprobación de la inestabilidad de la pieza (pandeo), en el que influye decisivamente el módulo de elasticidad.El valor relativamente bajo de este módulo reduce en la práctica la resistencia a la compresión en piezas esbeltas. Esta propiedad resulta importante en una gran cantidad de tipos de piezas, como pilares, montantes de muros entramados, pares de cubierta, etc.

FlexiónSu resistencia a flexión es muy elevada, sobre todo comparada con su densidad. Sus valores característicos para las coníferas, que se utilizan habitualmente en estructuras, varían entre 14 y 30 N/mm2.En madera es preciso hablar de una resistencia a la flexión, aunque esté formada por la combinación de una tracción y una compresión, ya que el comportamiento mecánico de estas dos propiedades es diferente, y por tanto resulta más práctico referirse al efecto conjunto de ambas en el caso de flexión. Esta propiedad es importante en piezas tales como vigas, viguetas de forjado, pares de cubierta, etc.

Tracción perpendicular a la fibraSu resistencia a la tracción perpendicular a la fibra es muy baja (del orden de 30 a 70 veces menos que en la dirección paralela). Su valor característico es de 0,3 a 0,4 N/mm2.En la práctica y aplicado a las estructuras, esta solicitación resulta crítica en piezas especiales de directriz curva (arcos, vigas curvas, etc) o en zonas de cambio brusco de directriz (zonas de vértice). Estas tensiones de tracción, también se pueden producir como consecuencia de la coacción del libre movimiento transversal de la madera en soluciones constructivas incorrectas, que pueden ser evitadas fácilmente con el conocimiento del material.

Compresión perpendicular a la fibra

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Su resistencia a compresión perpendicular a la fibra es muy inferior a la de la dirección paralela. Sus valores característicos varían entre 4,3 y 5,7 N/mm2, lo que representa la cuarta parte de la resistencia en dirección paralela a la fibra. Este tipo de esfuerzo es característico de las zonas de apoyo de las vigas, donde se concentra toda la carga en pequeñas superficies que deben ser capaces de transmitir la reacción sin sufrir deformaciones importantes o aplastamiento.

CortanteEl esfuerzo cortante origina tensiones tangenciales que actúan sobre las fibras de la madera según diversos modos. - tensiones tangenciales de cortadura: las fibras son cortadas transversalmente por el esfuerzo. El fallo se produce por aplastamiento. - tensiones tangenciales de deslizamiento: el fallo se produce por el deslizamiento de unas fibras con respecto a otras en la dirección longitudinal. - tensiones tangenciales de rodadura: el fallo se produce por rodadura de unas fibras sobre las otras. En las piezas sometidas a flexión y a cortante, las tensiones que intervienen son conjuntamente las de cortadura y deslizamiento. Sus valores característicos (por deslizamiento) varían entre 1,7 y 3,0 N/mm2 en las especies y calidades utilizadas habitualmente en la construcción. Las tensiones tangenciales por rodadura de fibras sólo se producen en casos muy concretos, como son las uniones encoladas entre el alma y el ala de una vigueta con sección en doble T. El valor de la resistencia por rodadura es del orden del 20 al 30% de la resistencia por deslizamiento.

Módulo de elasticidadEn la madera, debido a su anisotropía, el módulo de elasticidad en dirección paralela a la fibra adopta valores diferentes según se trate de solicitaciones de compresión o de tracción. En la práctica se utiliza un único valor del módulo de elasticidad para la dirección paralela a la fibra. Su valor varía entre 7.000 y 12.000 N/mm2 dependiendo de la calidad de la madera. En la dirección perpendicular a la fibra se toma, análogamente, un único módulo de elasticidad, cuyo valor es 30 veces inferior al paralelo a la fibra.

Módulo de cortanteEn la madera también existe un módulo de cortante ligado a los esfuerzos cortantes. Su valor es 16 veces inferior al módulo de elasticidad paralelo a la fibra.Otros materiales posibles:

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Acero Latón Madera

La gran mayoría de los pasadores estriados son de acero, madera y latón, siendo los de otro tipo utilizados en aplicaciones específicas.

Mi proposición para un cambio de material es hacer los pasadores de latón ya que es un material más resistente y tiene un color amarillo brillante, con gran parecido al oro y por eso se utiliza mucho en elementos decorativos.

Cuchara

Una cuchara es un utensilio que consiste en un pequeña cabeza cóncava en el extremo de un mango, usada principalmente para servir o comer un alimento líquido o semilíquido, y algunos alimentos sólidos como arroz y cereal que no pueden ser fácilmente levantados con un tenedor. Las cucharas también son utilizadas en la preparación de alimentos para medir y mezclar ingredientes. Generalmente están hechas de metal, madera, porcelana o plástico.

En nuestro caso de plástico:

Los plásticos son sustancias químicas sintéticas denominadas polímeros, de estructura macromolecular que puede ser moldeada mediante calor o presión y cuyo componente principal es el carbono. Estos polímeros son grandes agrupaciones de monómeros unidos mediante un proceso químico llamado polimerización. Los plásticos proporcionan el balance necesario de propiedades que no pueden lograrse con otros materiales por ejemplo: color, poco peso, tacto agradable y resistencia a la degradación ambiental y biológica.

los plásticos, son en realidad materiales sintéticos que pueden alcanzar el estado plástico, esto es cuando el material se encuentra viscoso o fluido, y no tiene propiedades de resistencia a esfuerzos mecánicos. Este estado se alcanza cuando el material en estado sólido se transforma en estado plástico generalmente por calentamiento, y es ideal para los diferentes procesos productivos ya que en este estado es cuando el material puede manipularse de las distintas formas que existen en la actualidad. Así que la palabra plástico es una forma de referirse a materiales sintéticos capaces de entrar en un estado plástico, pero plástico no es necesariamente el grupo de materiales a los que cotidianamente hace referencia esta palabra.

Propiedades mecánicas:

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Las propiedades y características de la mayoría de los plásticos (aunque no siempre se cumplen en determinados plásticos especiales) son estas:

fáciles de trabajar y moldear, tienen un bajo costo de producción, poseen baja densidad, suelen ser impermeables, buenos aislantes eléctricos, aceptables aislantes acústicos, buenos aislantes térmicos, aunque la mayoría no resisten temperaturas muy elevadas, resistentes a la corrosión y a muchos factores químicos; algunos no son biodegradables ni fáciles de reciclar, y si se queman, son muy

contaminantes.

Otros materiales posibles son:

Metal Porcelana Madera

Para las cucharas fabricadas con maquinaria, la forma básica es recortada de una lámina de plata esterlina, de una aleación de níquel y plata, o de acero inoxidable.

Mi proposición para un cambio de material es hacer las cucharas, de metal ya que es un material más resistente y muchísimo mas resistente a altas temperaturas por lo que no se deformara cuando estas se den.

A continuación crearemos una tabla para comparar las propiedades de los tres elementos de mayor a menor:

Propiedades mecánicas

Tuerca de aluminio

Cuchara de plástico

Pasador de madera

Dureza 1 2 3

Rigidez 1 3 2

Fragilidad 1 3 2

Ductilidad 2 1 3

Tenacidad 1 3 2