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DEPARTAMENTO DE CIENCIAS DE LA ENERGIA Y MECÁNICA. CARRERA DE INGENIERÍA MECÁNICA Y MECATRÓNICA

ASIGNATURA: CIENCIA DE MATERIALES I NRC: 3784

INFORME DE LABORATORIO No. 1.2

INTEGRANTES

NRC

PROFESOR

Albán Andrés

1913

Ing. Víctor Andrade

Moreno Santiago

1909

Ing. Víctor Andrade

Salazar Belen

1915

Ing. Xavier Sánchez

22 DE MARZO DEL 2013-SANGOLQUI

COMPORTAMIENTO DE LOS MATERIALES DE USO INDUSTRIAL Albán Andrés, Moreno Santiago, Salazar Belen. Departamento de Ciencias de la Energía y Mecánica Escuela Politécnica del Ejército, Campus Politécnico Av. Gral. Rumiñahui s/n Sangolquí – Ecuador E-mail:

[email protected], [email protected], [email protected].

Abstract When selecting the right material for a given application, we must take into account various factors, such as work that will develop the piece, the atmosphere in which you will find, the forming process by which will give the final form, the availability of the material cost, etc.. Therefore, a thorough knowledge of the properties of the different groups of materials and forms that can be improved, is the key to be able to determine the most appropriate. Keywords: material, process, properties. Resumen A la hora de seleccionar el material más adecuado para una determinada aplicación, debemos tener en cuenta diversos factores, como son el trabajo que va a desarrollar la pieza, la atmósfera en la que se va a encontrar, el proceso de conformado mediante el cual se le dará la forma definitiva, la disponibilidad de ese material, su coste, etc. Por lo tanto, un profundo conocimiento de las propiedades de los distintos grupos de materiales y de las formas en que se pueden mejorar, es la clave para estar en condiciones de determinar cuál es el más adecuado. Palabras Claves: material, proceso, propiedades.

INTRODUCCIÓN La presentación de este informe es básicamente comprobar ciertas propiedades de tres tipos de materiales que hemos probado mediante el ensayo de resistencia, conducción térmica, dureza, entre otras. Este informe tiene además como objetivo, Analizar el comportamiento de los materiales de uso industrial en base a pruebas sencillas realizadas en el laboratorio, e identificar las características principales de los materiales utilizados en la industria de acuerdo a los resultados obtenidos. Tenga también presente, que se trata de ilustrar lo más detalladamente posible, con el objeto de entregar conocimientos a otras personas (posibles ingenieros), la forma aproximada de realizar una importante prueba de este tipo.

 TEMA. Conocimiento del comportamiento de los materiales de uso industrial  OBJETIVOS. -

-

Analizar el comportamiento de los materiales de uso industrial en base a pruebas sencillas realizadas en el laboratorio. Identificar las características principales de los materiales utilizados en la industria de acuerdo a los resultados obtenidos.

 FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA. Propiedades mecánicas:

Polímeros, Compuestos, Electrónicos, Eléctricos.

 MATERIALES Y EQUIPOS. Materiales: Madera, Poliestireno, Cerámica. Herramientas: Lima, tenaza, lija, regla graduada, fosforera, bunsen, imán, calibrador, rayador, martillo, fragua, balanza, utilizar equipos de seguridad personal.  PROCEDIMIENTO. -

A través de las cuales se pueden comprobar y clasificar los diferentes tipos de materiales. Tenacidad: Es la propiedad que tienen ciertos materiales de soportar, sin deformarse ni romperse, a pesar de los esfuerzos bruscos que se les apliquen. Elasticidad: Consiste en la capacidad de algunos materiales para recobrar su forma y dimensiones primitivas cuando cesa el esfuerzo que había determinado su deformación.

-

-

-

Tenacidad: Las muestras a ensayar se las somete a golpes con martillo sobre un yunque, para determinar su tenacidad en forma cualitativa.

-

Magnetismo: Utilice un imán permanente y acerque a los diferentes materiales para observar si son o no atraídos por éste.

Describen características como color, conductividad eléctrica o térmica, magnetismo y comportamiento óptico. Los materiales, de acuerdo al uso industrial se clasifican en: Metálicos, Cerámicos,

Conductividad térmica: Disponga de materiales diferentes, con dimensiones iguales deben ser calentadas en un extremo. Aquella que se caliente más rápidamente en el otro extremo tendrá mejores propiedades de conductividad térmica.

Ductilidad: Aptitud de algunos materiales sólidos de adquirir deformaciones permanentes, bajo la acción de una presión o fuerza exterior, sin que se produzca rotura. Propiedades Físicas:

Con los equipos, materiales y herramientas existentes en el laboratorio realizar las pruebas que crean necesarias para analizar el comportamiento de los diferentes tipos de materiales. Dureza: Utilice limas, rayadores y durómetros cuantificar cuál de los materiales ofrece mayor resistencia a la penetración y rayado.

Dureza: Es la resistencia que un material opone a la penetración. Fragilidad: Un material es frágil cuando se rompe fácilmente por la acción de un choque.

Biológicos,

-

Choque térmico:

Aplique cambios de temperatura drásticos para observar el comportamiento que tienen los materiales al choque térmico. Evalúe este comportamiento al verificar la presencia de grietas u otros defectos.

A continuación se detallan los diferentes procesos usados para determinar las propiedades de cada material, y lo observado durante y después de cada prueba.

 OBSERVACIONES.

Cerámico (cerámica)

Biológico (madera)

Polímero (Poliestireno)

Aquí se aplica de Dureza

acuerdo al tipo de Es un material muy duro y

madera y la porción

compacto.

que se use pero en definitiva no posee

No Posee dureza ya que se rompe con facilidad

dureza Tomamos un imán pero Magnetismo

no importaba lo cercano que estén estos materiales no se atraían es decir no goza de esta propiedad.

Tomamos un imán pero no importaba lo cercano que estén

No posee magnetismo

estos materiales no se

ya que su estructura

atraían es decir no

no es metálica

goza de esta propiedad. Tratamos de doblarlo

Rigidez

Tratamos de doblarlo a

pero no obtuvimos

un determinado ángulo

resultados lo que

sin obtener resultados

sucedió fue que se rompió

Tratamos de doblarlo sin obtener resultados ya que se rompe con facilidad

Le Aplicamos una Tomamos la porción del

serie de Golpes con

Resistencia al

material y lo soltamos a

un martillo lo cual nos

Impacto

una determinada altura

demostró que no tiene

sobre la mesa, los

resistencia al impacto

resultados obtenidos no

ya que en unas

fueron favorables

ocasiones se deformo

Es un material muy liviano y gracias a sus propiedades este resiste a cualquier caída

y en otras se rompió Resistencia a la

Lo calentamos a una

Temperatura

temperatura muy alta pero conservo su forma y propiedades.

No posee resistencia

No se resiste a la

a la temperatura ya

temperatura probamos

que se le aplicamos

con fuego pero se

fuego este se quema y

desintegro

se convierte en carbón

rápidamente

Con la prueba de

No conduce el calor ya

Conducción de

aplicarle fuego nos

que con la practica

Calor

dimos cuenta de que

anterior observamos que

si conduce el calor

presentaba resistencia a

mientras se incinera

este fenómeno

No conduce el calor debido a que se elimina en el momento que se expone a alta temperatura

por completo Observamos que si posee conformabilidad

Observamos que con Conformabilidad

es usado para realizar

todos los procesos que

diversos tipos de

realizábamos no

muebles y en el caso

cambiaba de forma es

Observamos que si posee conformabilidad es usado para realizar diversos tipos de

de la balsa para

decir no tiene flexibilidad

trabajos escolares

diversos trabajos escolares Confirmamos que no

Tenacidad

Este material demostró

posee tenacidad

con la prueba de soltarlo

mientras

sobre la mesa que no

demostrábamos la

posee tenacidad

propiedad de

Si posee tenacidad resiste cualquier caída.

conformabilidad

 ANÁLISIS DE RESULTADOS.

Prop.

Dure-

Mat.

Magnet.

za

Rigi-

Resist.

Resist.

Conduct.

Confor-

dez

Impacto

Temp.

Calor

mabilidad

Tenacidad

Cerámica

+

-

+

-

+

-

-

-

Madera

-

-

+

-

-

+

+

-

Poliestireno

-

-

-

+

-

-

+

+

 CONCLUSIONES.

principales propiedades es la dureza y la

-Pudimos comprobar que existen dos tipos de polímeros los termoestables y los

-En esta práctica pudimos constatar que las propiedades de la madera (material son

la

conformabilidad,

-Observamos que la cerámica resiste a temperaturas

y

que

sus

conducción

de

calor

las

propiedades que pudimos observar que tienen son que tienen alta resistencia al resistencia al impacto conformabilidad y tenacidad.

conducción del calor, rigidez.

elevadas

-Los polímeros no presentan dureza, rigidez,

elastómeros.

biológico)

rigidez.

 ANEXOS. 1. Comprobando propiedades al cerámico.

Referencias Imágenes [1,2,3]. Tomadas en el Laboratorio de Ciencia de los materiales el día de la práctica. Bibliografía -

2. Comprobando propiedades al polímero.

3. Comprobando propiedades biológico.

Avner Sidney. Introducción a la Metalurgia Física. Flinn-Trojan. "Materiales de Ingeniería y sus Aplicaciones.