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• Luciano Castro

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Aplicación de los Materiales en la Industria Básica y Extractiva. Se conoce como industria básica a aquella que elabora las materias primas que son utilizadas para la fabricación de productos elaborados; conocemos a la industria pesada como aquella que se dedica a extraer el mineral del subsuelo ; lo muele y lava, funde y refina para obtener el metal que se utilizara para elaborar distintos productos. Requiere de una considerable mayor cantidad de mano de obra y de más trabajo como descomponer elementos químicos o extraer materiales, y sus procesos por tanto contaminan al medio ambiente. El proceso para obtener la materia del subsuelo es:    

Se inicia con un cateo (Búsqueda del mineral) Sigue un estudio tecnológico y económico Sigue un estudio de factibilidad Se selecciona el método más adecuado de explotación para el tipo de

 

subsuelo y mineral Ya obtenido el material, se lava y refina para obtener el mineral puro Y finalmente se realiza formalmente el proceso de explotación

La industria pesada puede subdividirse de acuerdo a sus ramos de ocupación como son los siguientes:

Industria Extractiva Tiene relación directa con la extracción de recursos naturales del suelo, subsuelo y océanos; esta se encarga de abastecer las materias primas necesarias al proceso productivo. La clase de industrias extractivas se pueden identificarse básicamente los siguientes ramos:   

Industria Petrolífera. Industria Minera Industria Maderera y del Papel.

Industria Siderúrgica La industria metalúrgica proporciona un sinfín de productos tales como aleaciones de metales, lingotes, partes forjadas, tubos, planchas de aleaciones, hierro aluminio y cobre refinados; y maquinaria básica como herramientas de mano, y en casos excepcionales herramientas de mano eléctricas. Industria Química Los productos más comunes dentro de su rango son los que requiera la industria de transformación y la agrícola como fertilizantes, colorantes, explosivos, plásticos, gomas, caucho, detergentes, aislantes, fibras artificiales, productos fotográficos, productos farmacéuticos, entre muchos otros. Uno de los tipos de industria química diferenciados es la más importante en la actualidad es el refinado de petróleo.

Aplicación

de

los

Materiales

en

la

Industria

metalmecánica La metalmecánica, estudia todo lo relacionado con la industria metálica, desde la obtención de la materia prima, hasta su proceso de conversión en metal o aleación y después el proceso de transformación industrial para la obtención de láminas, alambre, placas, etc. las cuales puedan ser procesadas, para finalmente obtener un producto de uso cotidiano. Un profesional de la industria metalmecánica, es aquel que es capaz de ejecutar tareas productivas de instalación y mantenimiento de estructuras y artefactos metálicos, gracias a procesos que se llevan a cabo de acuerdo a normas técnicas de calidad. Los procesos de producción más comunes son: la fundición para materia prima; el laminado de metales para hacer hojas metálicas, el proceso de extrusión para la obtención de barras o viguetas; e incluso la metalurgia de polvos para piezas especiales. Gracias a su gran diversidad, la industria metal mecánica está relacionada con prácticamente todas las industrias (Figura 4.4).

Figura 4.4. Diagrama de árbol en donde se relacionan los procesos, los productos y las distintas industrias con la industria metalmecánica. Los productos van desde repuestos y autopartes para vehículos, receptores de radio y TV, para aparatos de telefonía, refrigeradores, congeladores y aires acondicionados industriales hasta envases metálicos y productos de oficina. Los países con mayor industria metalmecánica son Estados Unidos, Japón, China, Alemania y España, los cuales mantienen filiales de multinacionales en varias naciones para la importación de sus maquinarias y la puesta en marcha de tecnología de vanguardia.

Aplicación de los Materiales en la Fabricación de componentes eléctricos Un componente eléctrico o electrónico es cada uno de los elementos que forman parte de un circuito electrónico. En un principio, se hacía la distinción de eléctrico para los elementos exclusivos de circuitos eléctricos, pero con el desarrollo del transistor y de elementos cada vez más pequeños, ahora se les denomina a todos componentes electrónicos. La distinción que se hace actualmente es entre un componente discreto y un circuito integrado:

Los componentes discretos son

aquellos que se encuentran encapsulados de uno en uno, ejemplo de estos son los condensadores (capacitores), las bombillas, los diodos, los focos LED, etc. Los circuitos integrados por su parte son un grupo de componentes simples que forman uno complejo y que tienen una función específica. En muchos casos, estos circuitos forman parte de un sistema más complejo. Los circuitos integrados han permitido reducir el tamaño de los dispositivos con el consiguiente descenso de los costos de fabricación y de mantenimiento de los sistemas, además de ofrecer mayor velocidad y fiabilidad. Sin embargo, tiene la desventaja de que no todos los componentes se integran con la misma facilidad:

Los semiconductores como

transistores y diodos, presentan menos problemas y menor costo en la integración. Las resistencias y condensadores aumentan el costo. Las bobinas no se integran por la dificultad física, igual que con relés, cristales de cuarzo, displays, transformadores y componentes que disipan una potencia considerable respecto de la que podrían soportar una vez integrados.

Pasos de producción de un circuito integrado Los circuitos integrados requieren de un sistema de producción muy controlado, en donde la higiene también forma parte de ello. En muchas ocasiones la vestimenta es especial, incluyendo cofias o gorros, guantes, mascarillas y los lugares donde se realizan tienen las mismas normas que la industria farmacéutica.

La producción de un circuito integrado puede dividirse en los siguientes pasos: a) Diseño del circuito que se quiere integrar. b) Máscara integrada con los semiconductores necesarios según el diseño del circuito. c) Oblea de silicio donde se fabrican en serie los chips. d) Corte del microchip. e) Ensamblado del microchip en su encapsulado

y

a

los

pines

correspondientes. f) Terminación del encapsulado.

Escalas de integración Las escalas de integración hacen referencia a la complejidad de los circuitos integrados, dichas escalas están normalizadas por los fabricantes y están en función al número de elementos de los que consta dicho circuito. En la Tabla 1.4 se hace referencia a esto.

Aplicación de los Materiales en la Industria de la

construcción

Cuando hablamos de la industria de la construcción nos referimos a todo tipo de industria que se dedique a construir viviendas, edificios, caminos, represas, muelles o cualquier otro tipo de obra. Es durante la revolución industrial, con el surgimiento de fábricas y la migración de las poblaciones rurales a las ciudades cuando se comienza a considerar la construcción como una industria, antes era un oficio que pasaba de generación en generación. El desarrollo económico de cualquier país no puede concebirse sin la evolución de la industria de la construcción y viceversa, pues la mitad de los sectores productivos de la economía se relacionan en mayor o menor grado con el sector de la construcción como proveedores directos. Así pues tenemos a la industria metalúrgica y siderúrgica, las cementeras, la industria metalmecánica (maquinaria), la industria petroquímica (breas,

neumáticos e hidrocarburos) y por supuesto, las

empresas tecnológicas, todas interactuando entre sí con la industria de la construcción. El reto actual para la industria de la construcción es producir más con menos recursos. Para ello se necesita la incorporación a los métodos tecnológicos de vanguardia para el desarrollo de mejores procesos de producción, tal como el uso generalizado de microcomputadoras y de software para transformar las prácticas de diseño arquitectónico. Además también es necesario el uso de maquinaria y equipo de alta tecnología, como el equipo de acción hidráulica, torres de construcción, grúas trepadoras, máquinas pavimentadoras continuas, etc. De igual manera, la industria de la construcción debe hacer uso de nuevos materiales para reducir los costos e incrementar su vida útil, e incluso hacer construcciones sustentables, además de usar nuevos métodos de construcción, como el prefabricado, para agilizar la construcción y reducir los costos de la mano de obra.

Aplicación de los Materiales en la Agroindustria

La agroindustria engloba al conjunto de operaciones ejecutadas para la obtención, transformación o transporte de materias primas agropecuarias y forestales con el fin de satisfacer las necesidades de consumo humano y animal. Se refiere además a los procesos de selección de calidad, clasificación (por tamaño), embalajeempaque y almacenamiento de la producción agrícola y a las transformaciones posteriores de

los productos y subproductos obtenidos de

la

primera

transformación de la materia prima agrícola. La agricultura, la ganadería y la pesca fueron las primeras labores realizadas por los pueblos sedentarios para lograr su subsistencia. El ser campesino o pescador fue considerado un oficio artesanal hasta la llegada de la revolución industrial, cuando se concentraron grandes poblaciones en las ciudades de gente que necesitaba ser alimentada. Así que no sólo se desarrolló una agricultura industrial, sino también se idearon mecanismos para poder procesar y preservar y transportar dichos alimentos. La agroindustria desarrolla nuevas tecnologías para maximizar cosechas, producción ganadera y pecuaria. Además desarrolla técnicas para e proceso, la conservación y el transporte de alimentos. Esto trae grandes ventajas, pues reduce los costos de transporte de la materia prima, reduce las perdidas post-cosecha, contribuye a maximizar los sistemas de distribución de los productos, asi como a la diversificación de la producción de los mercados y uso de subproductos. Además, reduce las fluctuaciones de los precios. Al igual que la industria de la construcción, la agroindustria está íntimamente relacionada con otros sectores, como son la industria del transporte, la tecnología de refrigeración, la tecnología de procesamiento conserva de alimentos, la química de alimentos y la química de insecticidas, pesticidas y abonos.