Introducción a la Tecnologia de Materiales

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. Fecha
Importancia relativa
Metales
Polímeros y
elastómeros
Cerámicos y
vítreos
Compuestos
Oro
Cobre
Bronce
Hierro
Acero
Aleaciones de acero
Aleaciones ligeras
Super aleaciones
Titanio
Zirconia
etc
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
Acrílicos
Epóxis
Poliesteres
Pollímeros de
alto módulo
Pollímeros de alta
temperatura
Papel
GFRP
CFRP
Kevlar-FRP
Compuestos
Metal-matriz
Compuestos
Cerámicos
Piedra
Cerámica
Vidrio
Cemento
Refractarios
Cemento
portland
Sílica
fundida
Pyro-cerámica
Cerámica de ingeniería
Evolución histórica
de los Materiales

28. Material
Timeline
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:
70 — INGREDIENTS NO. 2 INGREDIENTS NO. 2 — 71
Línea de tiempo de
uso de los materiales
De la prehistoria al presente
Metales
Madera
Otros naturales
Cerámicos
Vidrio
Plásticos
Composites
Importancia relativa
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
Carpintería
Concreto
Seda
Níquel
Bronce
Aceites
vegetales
Papiro
Cáñamo
VidrioHierro
Hule natural
Ladrillo
Chapa
Acero Carbón
Vidrio soplado
Pergamino
Plomo
Papel
Imanes
Porcelana
Mercurio
Petróleo
Loza de ChinaYeso
Platino
Tungsteno
Molibdeno
1975 20001950192519001800
Grafito
Magnesio
Zirconia
Aluminio
Triplay
Cemento
Portland
Electromagnetos
Caucho vulcanizado
Plástico
sintético
Titanio
Baquelita
Fibra
sintética
Acero
inoxidable
Vidrio de
borosilicato
Caucho sintético
Poliestireno (PS)
Polietileno (PE)
Poliamida (PA)
Fibra de Vidrio
Super-aleaciones
basadas en Níquel
Poliesteres (PE)
PET
Acrílico
Aramidas
Siliconas
HDPE
Triplay
curvado
Plástico biodegradable
Plástico de
almidón (PLA)
Transistor molecular
Piel sintética
Nanotecnología
Imanes de tierras raras
Superconductores
Poliuretano (PU)
Polipropileno
ABS
Aleaciones de
metales amorfos
Aleación NiTi
Vidrio flotado
Fibra de Ca
Cristal
de Silicio
Línea de tiempo de uso
de los Materiales

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

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 Magnéticos
Fe, Fe-Si, NiZn y ferritas Ópticos
SiO2, GaAs, Vidrios, Al2O3 Inteligentes
PZT, Aleac. con memoria de
forma de Ni-Ti, fluidos MR,
aerogeles Estructurales
Aceros, aleac. de Al,
Concreto, Fibra de Vidrio,
plásticos, maderas Clasificación funcional
de los Materiales

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

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

33. Principios fundamentales
2
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 fundamentales
3
3. Las propiedades de los materiales
cambian con el tiempo y por su
contacto con el medio.

35. Principios fundamentales
4
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. 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
Porqué estudiar Tecnología de Materiales

41. Estructura
Propiedades
Desempeño
Procesamiento
Caracterización

42. Estructura
Propiedades
Desempeño
Procesamiento
Caracterización
¿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