A los alumnos de Tecnología Industrial, os presento los apuntes del bloque III de contenidos, los procedimientos de fabricación mecánica. Todos los objetos que encontramos y utilizamos diariamente, como pueden ser los automóviles, los muebles, los electrodomésticos, los libros, etc, no se encuentran en la naturaleza, sino que han sido creados por el hombre, partiendo de materias primas de la propia naturaleza ya que, por medio de diversos procesos de fabricación, se les ha dado la forma apropiada para conseguir cubrir una necesidad o aumentar el bienestar humano.
Tras analizar algunos materiales de uso técnico, sus propiedades y su tipología, pasamos a describir los métodos que se emplean para fabricar diferentes elementos, artilugios y productos tecnológicos.
La fabricación de piezas metálicas de una forma y tamaño definidos, fundiendo un metal o aleación y vertiéndolo en moldes construidos previamente, es la técnica que se designa con el nombre de conformación por moldeo. Un molde es un recipiente que presenta una cavidad en la que se introduce el material en estado líquido que, al solidificarse, adopta la forma de la cavidad. A esta técnica también se le llama fundición o colada. Permite dar forma a muchos materiales con un buen acabado.
Para crear una pieza mediante esta técnica es preciso seguir una serie de pasos:
En primer lugar, se debe diseñar la pieza que se desea moldear empleando las herramientas gráficas oportunas.
Una vez que se ha realizado el diseño de la pieza que se desea fabricar, es necesario construir un modelo. Generalmente se elaboran en madera o yeso, de forma totalmente artesanal.
A partir del modelo se construye el molde, que puede ser de arena; si la pieza es hueca es preciso fabricar también los machos o noyos, que son unas piezas que recubren los huecos interiores. En todos estos pasos se debe tener en cuenta el material elegido para la fabricación de la pieza. El proceso de llenado del molde se conoce como colada.
El desmoldeo consiste en extraer la pieza del molde una vez solidificada. En muchos casos, y fundamentalmente cuando se requiere precisión, deben realizarse
tratamientos de acabado sobre las piezas obtenidas. Los materiales con los que se construyen las piezas suelen ser metales y aleaciones, y deben poseer las siguientes características:
– Punto de fusión bajo (para ahorrar combustible).
– Bajo coeficiente de dilatación en estado líquido (para que la contracción del metal sea pequeña).
– Bajo coeficiente de dilatación en estado sólido (para disminuir el peligro de formación de grietas durante el enfriamiento).
Cajas de moldeo
El método de moldeo por arena emplea como tal una variedad llamada sílice (SiO2). La arena se aglomera (compacta) gracias a la ayuda de agua y arcilla.
Antes de nada, deben contruirse o emplearse unas cajas de moldeo (de madera, acero, …) que contendrán la arena compactada junto al modelo. Se emplean dos cajas: La caja superior y la inferior (o de fondo). Ambas se unen con clavijas durante el moldeo. Se rellena la caja inferior con arena y se compacta. Se introduce el modelo. El modelo está dividido en dos mitades. En este caso se introduce la mitad del modelo. Se repite el proceso con la otra mitad, incorporando un canal, llamado bebedero por el que entrará el metal fundido y también se deja otro canal llamado mazarota que asegura la evacuación de los gases.Se abre el molde y se retiran los modelos. Se vuelven a unir las dos mitades sin olvidar los machos que ocupen el lugar de los huecos de la pieza final. Una vez secado el molde, se retiran las cajas de moldeo. Se vierte el metal fundido hasta rellenar el hueco originado por el modelo, dejando transcurrir el tiempo necesario para que el metal solidifique. A continuación, se rompe el molde y se elimina la arena que haya quedado adherida a la pieza, incluido el macho.
En los siguientes vídeos podrás visualizar el proceso de creación del molde de arena
En este otro vídeo, además podrás visualizar cómo se emplea el molde de arena para verter el metal líquido y conseguir la pieza deseada.
Para los alumnos de tecnología industrial os aporto los apuntes teóricos relativos a los materiales de uso técnico que incluyen: La madera y sus derivados, los plásticos, las fibras textiles, los materiales pétreos y los materiales cerámicos. Sacadle partido.
Para los alumnos de Bachillerato, se presentan los apuntes sobre los metales no férricos. En concreto, hemos estudiado sólamente dos, los más extendidos: el cobre y el aluminio. Sacadle provecho.
Para los alumnos de Tecnología Industrial, ahí van los apuntes sobre las características generales de los metales, tipología, metales férricos, altos hornos y transformación de arrabio en acero. Espero que les saquéis partido.
Para los alumnos de Tecnología industrial de Bachillerato, os presento esta animación que muestra un alto horno. Como recordarás de clase, un alto horno es una instalación industrial que transforma el mineral de hierro en un metal rico en hierro llamado arrabio, a partir del cual se puede obtener acero posteriormente.Las partes del alto horno son:
La cuba: Tiene forma troncocónica y constituye la parte superior del alto horno; por la zona más estrecha y alta de la cuba (llamada tragante) se introduce la carga. La carga la componen…
El mineral de hierro: magnetita, limonita, siderita o hematite).
Combustible: que generalmente es carbón de coque. Recuerda que este carbón se obtiene por destilación del carbón de hulla y tiene alto poder calorífico. El carbón de coque, además de actúar como combustible provoca la reducción del mineral de hierro, es decir, provoca que el metal hierro se separe del oxígeno.
Fundente: Puede ser piedra caliza o arcilla. El fundente se combina químicamente con la ganga para formar escoria, que queda flotando sobre el hierro líquido, por lo que se puede separar. Además ayuda a disminuir el punto de fusión de la mezcla.El mineral de hierro, el carbón de coque y los materiales fundentes se mezclan y se tratan previamente, antes de introducirlos en el alto horno.
El resultado es un material poroso llamado sínter. Se introduce el sínter por la parte más alta de la cuba. La mezcla arde con la ayuda de una inyección de aire caliente (oxígeno), de forma que, a medida que baja, su temperatura aumenta hasta que llega al etalaje.
Etalaje: Está separada de la cuba por la zona más ancha de esta última parte, llamada vientre. El volumen del etalaje es mucho menor que el de la cuba. La temperatura de la carga es muy alta y es aquí donde el mineral de hierro comienza a transformarse en hierro. La parte final del etalaje es más estrecha.
El crisol: Bajo el etalaje se encuentra el crisol, donde se va depositando el metal líquido.Por un agujero, llamado bigotera o piquera de escoria se extrae la escoria, que se aprovecha para hacer cementos y fertilizantes.Por un orificio practicado en la parte baja del mismo, denominada piquera de arrabio sale el hierro líquido, llamado arrabio, el cual se conduce hasta unos depósitos llamados cucharas.
Comienza un nuevo tema para los alumnos de Tecnología Industrial de Bachillerato. En este caso se trata del análisis de los materiales de uso técnico para la fabricación. Hablaremos de las definiciones de las propiedades generales de los mismos y también los clasificaremos para, finalmente, hablar de los más usuales. Este es un tema que os introducirá a un bloque que, si estudias alguna ingeniería en el futuro, encontraréis probablemente, pues es fundamental y necesario que cualquier ingeniero conozca muy bien las propiedades generales de los materiales que va a emplear. Hoy en día, la ciencia de los materiales está en auge y cada año no son pocos aquellos que se innovan con propiedades fascinantes.
Posted on 16 de noviembre de 2008 by Antonio Pulido
Existen dos formas de energía que aprovechan nuestros mares. La energía mareomotriz y la centrales oceánicas. Las primeras aprovechan las mareas, en concreto los desniveles de agua que provocan, las segundas aprovechan la energía de las olas. Ambas están en fase experimental, pero ¡Quién sabe! Quizas en un futuro vivas junto al mar y divises a lo lejos turbinas movidas por las olas para alimentar de energía tu casa. De momento bájate los apuntes y conoce estas formas de energía.
Posted on 16 de noviembre de 2008 by Antonio Pulido
El hidrógeno es el elemento químico más abundante del universo y, de hecho, se puede considerar que es inagotable. Se presenta actualmente como un combustible alternativo a los derivados de los combustibles fósiles. De hecho, estos últimos años se está destinando sumas importantes de dinero a su investigación y desarrollo. Actualmente, nuestros coches funcionan con gasolina o gasoil, pero… ¿Qué ocurrirá cuando el petróleo sea tan caro que llenar el depósito será imposible? ¿Será el hidrógeno la alternativa real? El tiempo lo dira … De momento, bajaos los apuntes relativos al hidrógeno para que lo conozcais.
Para los alumnos de Tecnología Industrial, nueva entrega de apuntes de energías renovables. En este caso, se trata de la biomasa. La energía cuya fuente de energía es la materia orgánica, natural o transformada. Esta energía ha sido fuente de polémica últimamente, pues se cree responsable de la crisis alimentaria que tenemos actualmente que ha desembocado en la subida de precios de los alimentos y, lo que es peor, el aumento de la hambruna en el mundo. ¿Sabes por qué?
Nuevos apuntes para la materia. En este caso aprenderemos sobre la energía eólica y geotérmica:
En el primer caso, aprenderemos cómo funcionan los aerogeneradores, las partes de las que consta y los tipos que existen. Este capítulo tiene su doble importancia. Porque es una de la energías renovables de más envergadura y porque os servirá para diseñar la maqueta del aerogenrador.
En el segundo caso, aprendermos aspectos sobre la energía geotérmica. Poco explotada en España aunque, en países como Islandia, muy explotada. ¿Sabrías decir por qué?
El Sol es la principal fuente de energía de nuestro planeta aunque, paradójicamente, el ser humano apenas la aproveche. De todos modos, desde hace miles de años, se aprovecha la energía del sol para diferentes fines. Orientación de las fachadas de las casas hacia el Sur y lograr una climatización adecuada, conseguir fuego concentrando la radiación en un punto, hornos solares, secaderos, etc. Actualmente, aunque en fase de experimentación, las instalaciones solares se van propagando, ya sea para producir energía eléctrica como para uso doméstico. Principalmente, dotar al hogar de agua caliente. Bajate los apuntes…
¡Baja los archivos e imprímelos!
Fabricación por deformación del material
Aprendemos tecnología 
