Universidad Nacional Abierta y a Distancia-UNAD Escuelas de Ciencias Bsicas Tecnologa E ngenierangeniera ndustrialGrupo:MATERIALES INDUSTRIALESACTIVIDAD 6: TRABAJO COLABORATIVO 1PRESENTADO POR:xxxxxxTUTORxxxxxxGRUPO: xxxxUNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA (UNAD)ESCUELA DE CIENCIAS BASICASINGENIERIA INDUSTRIAL27/09/201Universidad Nacional Abierta y a Distancia-UNAD Escuelas de Ciencias Bsicas Tecnologa E ngenierangeniera ndustrialGrupo:TABLA DE CONTENIDOntroduccin.............................! Objetivo General............................................................................................ Objetivos Especficos..........................." Desarrollo de la actividad...................................................."#10 Conclusiones............................11 Referencias Bibliogrficas.........................12INTRODUCCIONUniversidad Nacional Abierta y a Distancia-UNAD Escuelas de Ciencias Bsicas Tecnologa E ngenierangeniera ndustrialGrupo:Los conceptos bsicos Materiales ndustriales respecto al curso, nosfundamenta en las diferentes aplicaciones de materia prima que puedadesempear una industria; el cual consta de la conceptualizacin yantecedentes, descripcin fisicoqumica del producto, usos y forma decomercializarlos; nos pueden ayudar en nuestra vida diaria laboral, paraanalizar, resolver y prevenir las diferentes situaciones reacciones de losmateriales que se nos puedan presentar. Aunque este tema es bastanteextenso se puede tener una basa de los principios generales concerniente paradeterminado material. Universidad Nacional Abierta y a Distancia-UNAD Escuelas de Ciencias Bsicas Tecnologa E ngenierangeniera ndustrialGrupo:OBJETIVO GENERALdentificar lasestructurasgenerales delaunidaddel cursoeilstranos yobtener elconocimiento suficiente para determinar en qu consiste la unidaden nuestra vida profesional, entre laestructura y las propiedades de losmateriales, adicionalmente poner en prctica una serie de herramientassuministradaspor el tutordel cursoparanuestrarespectivaformacincomoingenieros. OBJETIVO ESPECI$ICOS Aplicar lasherramientasnecesariasdeacuerdoalasndicacionesdeEstrategias y Elementos didcticos para el aprendizaje Manejar e identificar las temticas tratadas en los diferentes temasplanteados, sus aplicaciones, historia, definiciones, formulas, procesos,normas, planeacin, principios, etc. por medio de un entorno industrial. Poder interactuar, participar en el foro colaborativo en el desarrollo de lasdiferentes actividades. Aplicar herramientas para la solucin, control de los diferentes modelos deMateriales ndustriales en cualquier campo de la ciencia, tecnologa eingeniera. Universidad Nacional Abierta y a Distancia-UNAD Escuelas de Ciencias Bsicas Tecnologa E ngenierangeniera ndustrialGrupo:2% Del tema Clasificaciones de los materiales2%1 Explique y muestre por medio de imgenes la evolucin de los materiales industriales desde la edad de piedra hasta la actualidad.EVOLUCI&N DE LOS MATERIALES INDUSTRIALES Desdelosprimerostiempoel hombrehatenidoqueutilizar materialesquelepermitieroncubrir susnecesidadesbsicas. Porestolatransformacindesustanciasporprocesosfsicosyqumicosformaparte de los conocimientos ms antiguos.EDAD DE PIEDRA:Las primeras tecnologas de importanciaestaban asociadas a la supervivencia, la obtencin de alimentos y supreparacin, el Fuego, lasherramientasdepiedra, lasarmasyelatuendofuerondesarrolladotecnolgicosdegranimportanciadeeste periodo en tiempo apareci la msica. La edad de piedraposterior, durante la cual se desarrollaron los rudimentos de latecnologa agraria, se llamaneoltico, estas fueronlas bases de latecnologa industrial. Los materiales que los pobladores delPaleoltico utilizaron para hacer sus primeras herramientasPALEOLITICOSe descubre el fuego, que permiti al hombre transformar lanaturaleza. Se desarrollaron las "Tcnicas de tallar, con lasque se lleg al apogeo de la tecnologa junto a la utilizacinde materiales como los huesos, la madera y o la arcilla parala fabricacin de herramientas.NEOLITICOSe sigue utilizando la piedra para la perfeccin de instrumentos como lashoces de slex. SE inventa la cermica, calcinando arcilla. Se empieza autilizar el betncomoadhesivo, comotambinlacoladecolgenoobtenidadeloshuesosdeanimales. Seutilizatambin, condiversosfines, las fibras vegtales.BRONCELa ntroduccion del Bronce resultonsignificaativa en cualquier civilizacion que lahallo, costituyendo la aleacion masinnovadoraenlahistoriatecnologicadelahumanidad .La tecnica consistia en mezclar el mineral d ecobre por lo general calcopirita o malaquita-con el estao (casiterita) en un hornoalimentado con carbon vegetal. ORO Dada su maleabilidad seobtuvieron anillos, brazaletes ycollares sin llegar a fundirlo. Sedesarrollarontecnologasmuyavanzadas debido a que losantiguos egipcios apreciabanmucho las joyas. Para su construccin se fabricaronhileras de madera con las que serealiz el trefilado, y moldes depiedra, practicando as elreconocido (tratamiento trmicocon finalidad de ablandamiento). EDAD DE LOS METALESLa edaddepiedra terminaba terminaba conelperiodo Neoltico, a continuacin dar comienzo ala metalurgia, avance tecnolgico decisivo quedefnira la nuevaetapa cultural. La primera fasesedenominabaCalcoltico(calcos, cobre, litios,piedra en la que s e descubre ! empieza atraba"ar el cobre, la segunda etapa es la edad delbronce, momento en el que empiezan a realizarsealeaciones decobre!esta#o, !por $ltimo, sedesarrolla la %dad de &ierro.Universidad Nacional Abierta y a Distancia-UNAD Escuelas de Ciencias Bsicas Tecnologa E ngenierangeniera ndustrialGrupo:'IERROSe tienen indicios del uso del hierro, cuatro mileniosantes de cristo, por parte de los sumerios y egipcios.En el segundo y tercer milenio, a antes de cristo, vanapareciendo cada vez ms objetos de hierro (que sedistingue del hierro procedente de meteoritos por laausencia de nquel) en Mesopotamia, Anatolia yEgipto.Sin embargo su uso pareceser ceremonialsiendo un metal muy caro, ms que el oro. Entre lossiglos X a.C y 1200 a.C va aumentado su uso enoriente Medio pero no sustituye al predominante usodel bronce. E n el siglo X a.C Y X a.C se produceunarpidatransicinenorientemediodesdelasarmasdebroncealasdehierro. Fuedebidaalafaltadeestao, aesteperiodoqueseprodujoendiferentes fechas se le llama edad de hierroPLATA Laprimeraaparicindeestematerial sedio en Etiopia, y se comercio a numerosasciudades. En ocasiones aparece mezclada conplomo, como es en el caso de la galena, ylatcnicaparasepararlaseadaptaaloshornos de cobre.COBRE Se desarroll en distintos lugares,principalmente en lugares donde era fcilencontrar cobre nativo en pepitas. La primera reaccin de la qumicametalrgica se produjo al reducirseminas de cobre en fuego abierto conlea, aunque tan solo se soldaronpedazos de forja. Se utilizaron los materiales como lamalaquita o la cuprita como minerales decobre.Universidad Nacional Abierta y a Distancia-UNAD Escuelas de Ciencias Bsicas Tecnologa E ngenierangeniera ndustrialGrupo:NUEVOS MATERIALESEn el ao 20 a.C un arquitecto romano descubri un mtodo para obtener el hormign, que junto con eluso de materiales ptreos (como por ejemplo el granito) dieron lugar a multitud de futuras construcciones.Mstardesedescubrieronotrosmaterialescomoel nquel, cromo, titanioyel aluminio; tambinsedescubri el nailon. Posteriormente se desarroll la fibra ptica, en la dcada de los 70.NUEVOS MATERIALESMaderaTitanioVidrioPolmerosHormignNailonAcero Baquelita Aluminio Fibra pticaT()*+ ,- ./0-1(/2-+ C2/+(3(4/4(56 M/0-1(/2-+ E2-40156(4*+Materiales Metlicos Germano y SilicioMateriales PolmerosMateriales CermicosPorosos - mpermeables - SemipermeablesAglomerantes Materiales PtreosUniversidad Nacional Abierta y a Distancia-UNAD Escuelas de Ciencias Bsicas Tecnologa E ngenierangeniera ndustrialGrupo:2%2 Relacione las ventajas y desventajas de los diferentes tipos de materiales de acuerdo a su aplicacin.TIPOS DE MATERIALESM-0/2-+ C-17.(4*+ P*28.-1*+VENTAJAS* Buena conductividadelctrica.* Buena conductividadtrmica.* Alta resistencia,rigidez y ductilidad.* tiles en aplicacionesestructurales o decarga.* Lasaleaciones permitenmejor combinacin depropiedades.* Moldeable.* Reciclables.* Fuertes y duros.*Nuevas tcnicas deprocesos consiguenque los cermicos seanlo suficientementeresistentes a la fracturapara que puedan serutilizados enaplicaciones de carga.* Buenos aislantestrmicos y elctricos.* Excelentecomportamiento ante lacorrosin.* No se oxidan.* Buenos aislantestrmicos y elctricos* Buena ductilidad* Buenaconformabilidad* Elasticidad* Resistentes a lacorrosin* No se oxidan DESVENTAJAS* Proclives a lacorrosin.* No permiten latranslucidez.* Frgiles.* Quebradizos.* Resistencia limitada* Deformacin a altastemperaturas2%!A menudoel hierroserecubreconunadelgadacapadezinccuandosevaautilizar en el exterior Qu caractersticas le da el zinc a este metal recubierto, es decirgalvanizado?, Qu precauciones debern tomarse en consideracin en la fabricacinde este producto?El zincproporcionaunaresistenciaalacorrosindel hierrodedosmaneras. Si elhierroesttotalmenterecubiertodezinc, el zincproporcionaunabarreraentreelhierroyel medioambientecircundante, por lotantolaproteccindel hierroenelcuerpo. Si el recubrimiento de zinc est rayado para exponer el hierro, el zinc sigueprotegiendoel hierrodebidoaqueel zincsecorroepreferentementealaplancha.Para ser eficaz, el zinc deber adherirse bien al hierro de manera que no permite quelas reacciones que se produzca en la interface con el hierro y el zinc de manera que semantiene intacta en cualquier forma del material galvanizado.Cuando se recicla el material, el Zinc se pierde por la oxidacin y la evaporacin, amenudo se produce un "polvo de zinc", que pueden suponer un riesgomedioambiental. Equipos especiales pueden ser obligados a recoger y reciclar o biendisponer del polvo de zinc. Universidad Nacional Abierta y a Distancia-UNAD Escuelas de Ciencias Bsicas Tecnologa E ngenierangeniera ndustrialGrupo:2% Haga un mapa conceptual de los materiales industriales indicando los cinco grupos en que se clasifican y su aplicacin en la vida diaria.Universidad Nacional Abierta y a Distancia-UNAD Escuelas de Ciencias Bsicas Tecnologa E ngenierangeniera ndustrialGrupo:2%" Describa algunos mtodos posibles que pudieran utilizarse para separar materialescomo polmeros aleaciones de aluminios y aceros. Para polmeros, aleaciones de Al y acero, se tiene: Propiedadesmagnticas: pasandounimnsobrelosdesechosmateriales,podemos separar el acero del resto ya que ste contiene Fe en su composiciny,enmuchoscasos, leproporcionapropiedadesmagnticas. Losotrosdosmaterialesnosonmagnticosperopodemossepararlospor lossiguientesmtodos. Va electroltica: poniendo los materiales desechos en una disolucin con doselectrolitos, podremos separar los materiales de Al de los polmeros ya que elaluminio queda adherido a los electrolitos debido a sus propiedades elctricas,mientras que los polmeros quedaran en la disolucin (materiales aislantes) Pordiferencia de densidad:introduciendolos materiales en una disolucinouna corriente de lquido se observa que los ms densos sern los primeros encaer (precipitar). De estaforma, el ordendesalida sera: aceros (mayordensidad), aluminio y polmeros (menor densidad)2%6 A travs de un cuadro comparativo indique las semejanzas y diferencias delos materiales ferrosos, cermicos, polmeros y compuestos.TIPOS DE MATERIALESFerrosos Cermicos PolmerosSEMEJANZAS /DIFERENCIAS* Duros * Duros * Duros* Buena ductilidad * Rgidos * Buena ductilidad* Buen conductor trmico * Aislante trmico * Aislante trmico* Alta resistenciamecnica* Alta resistencia mecnica * Resistencia mecnicalimitada* Fuerte * Fuerte/Quebradizo * Fuerte* Reciclable * Algunos reciclables * La maora reciclables* Resistencia a im!actos * Ba"a resistencia a im!actos * Resistencia a im!actos* #u$ren o%idaci&n* 'o su$ren o%idaci&n* 'o su$ren o%idaci&n * Alta resistencia a altastem!eraturas* Alta resistencia a altastem!eraturas* Ba"a resistencia a altastem!eraturas* 'o in$lamables * 'o in$lamables * (n$lamables* Alta durabilidad * Alta durabilidad * Alta durabilidad* Conductor elctrico * Aislante elctrico * Aislante elctrico!% E+0194091/ /05.(4/ : -2-40156(4/ ,- 2*+ ./0-1(/2-+% Universidad Nacional Abierta y a Distancia-UNAD Escuelas de Ciencias Bsicas Tecnologa E ngenierangeniera ndustrialGrupo:!%1Describir enel grupoladiferenciaquesetieneentrea) laEstructuraatmicayelectrnicadelosmateriales, b) lamasaatmicayel nmeroatmico, c) el nmero de avogadro y el nmero cuntico. Plasme los resultadosen la estrategia de aprendizaje denominada en cuadros comparativos. (Ver enla caja de herramientas para el aprendizaje la estrategia de aprendizajemencionada). 1 /) E+0194091/ /05.(4/ : -2-40156(4/ ,- 2*+ ./0-1(/2-+ Vemos que se puede utilizar el orden de energas de los orbitales para describirlaestructuraelectrnicadelostomosdeloselementos. Unsubnivel ssepuedellenar con1o2electrones. El subnivel ppuedecontener de1a6electrones; el subnivel dde1a10electronesyel subnivel f de1a14electrones. Ahora es posible describir la estructura electrnica de los tomosestableciendo el subnivel o distribucin orbital de los electrones. Los electronesse colocan primero en los subniveles de menor energa y cuando estos estncompletamenteocupados, seusael siguientesubnivel deenergasuperior.Esto puede representarse por la siguiente tabla:S ) , 3n = 1 2n = 2 2 6n = 3 2 6 10n = 4 2 6 10 14n = 5 2 6 10 14n =6 2 6 10n = 7 2 6Paraencontrar laconfiguracinelectrnicaseusael mismoprocedimientoanterior incluyendo esta vez el nmero mximo de electrones para cada orbital.1s22s22 p63 s23 p64 s23d104 p65 s24 d105 p66 s24 f145d106 p67s25f146d107 p6La configuracin queda de la siguiente manera:1s22s22 p63 s23 p64 s23d104 p65 s24d105 p66 s24 f145d106 p67 s24 f145d106 p67s2Para determinar la configuracin electrnica de un elemento, basta con calcularcuntos electrones hay que acomodar y entonces distribuirlos en los subnivelesempezando por los de menor energa e ir llenando hasta que todos loselectrones estn distribuidos. Un elemento con nmero atmico mayor tiene unelectrn ms que el elemento que lo precede. El subnivel de energa aumentade esta manera:S9;6(.-1* /05.(4*6>.-1* A.-1*+ 49760(4*+L/ 0-*18/ /4-)0/,/ /409/2.-60- Los tomo se compone de un ncleo de carga positiva, donde concentra casi toda lamasa del tomo, su tamao es muy pequeo; est formado por protones y neutrones en conjunto conocidos como nucleones; alrededor del ncleo se encuentra una nube de electrones decarga negativa llamada envoltura, su masa es muy pequea, su tamao en general, es muy grande. En los distintos modelos atmicos, los tomos se diferencian entre s por el nmero de protones, neutrones y electrones que contienen. Para identificar el nmero de estas partculas, se determinan el nmero msico y el nmero atmico. Un tomo suele definirse mediante dos nmeros: El 6>.-1* /05.(4*, Z, es el nmero de protones que tiene un tomo. Como el tomo es neutro, el nmero de protones coincide con el nmero de electrones. Z = nmero de protones = nmero de electrones (para un tomo) 6>.-1*+ A6(4/.-60- -6 2*+ 6>.-1*+ 49760(4*+= IC9760*+-2-401*6-+ ,-;-6 -+0/1 )1-+-60-+ -6 -2 6(