materiales

¿Cómo se obtienen los materiales?

libretas

Estamos acostumbrados a escribir en libretas, utilizar libros de texto, imprimir en folios A4, dibujar en hojas de block…pero ¿te has preguntado alguna vez de dónde salen los materiales que conforman estos productos? Qué tontería ¿no? del PAPEL. Buena respuesta…pero…¿de dónde sale el PAPEL?¿tiene su origen en la naturaleza?…bueno, en parte si y en parte no; veamos:

Los materiales que utilizamos en la fabricación de productos tienen su origen en la naturaleza. Aquí intervienen unos materiales originales que se denominan MATERIAS PRIMAS (o primeras). En nuestro caso, el papel no es ninguna materia prima, pues no existe ningún material en la naturaleza que responda a estas propiedades o características. Sin embargo, existe un material (MATERIA PRIMA) del que se extrae el ingrediente preciso para elaborar el papel. Estamos hablando de la CELULOSA que proviene de la MADERA de los troncos de los árboles.

tronco

Fijaos que para poder escribir en nuestro cuaderno de papel, tienen que intervenir y suceder dos momentos esenciales:

  1. Localizar y EXTRAER la materia prima de su entorno natural.
  2. Transportar y TRANSFORMAR esa materia prima en las formas comerciales que posteriormente se utilizarán para confeccionar los productos de mercado.

Por lo tanto, tenemos que hablar de una INDUSTRIA DE EXTRACCIÓN dedicadas a la explotación de los recursos naturales…

iextraccion

y una INDUSTRIA DE TRANSFORMACIÓN donde se somete a las materias primas a diferentes tipos de procesos hasta obtener  las diferentes formas comerciales que conocemos.

itransformacion

Los materiales que finalmente usamos se presentan en diferentes formas comerciales: tableros o listones de madera, hilos y telas de algodón o lana, chapas, barras o alambres de distintos metales, gránuos de plástico para fundir, pliegos de papel, etc…

EL CICLO DE LOS MATERIALES

ciclo20papel

LA REGLA DE LAS 3R

Para la obtención de materiales se emplean grandes cantidades de energía y de recursos naturales que resultan muy valiosos tanto desde el punto de vista económico como medioambental. Por eso, cuando realizamos un consumo excesivo de productos y materiales podemos ocasionar importantes problemas:

  • AGOTAMIENTO DE LOS RECURSOS, como en el caso de algunas materias primas como el PETRÓLEO o el CARBÓN, que son energías NO RENOVABLES.
  • GENERACIÓN DE RESIDUOS, al cambiar y desechar productos continuamente, se aumentan los residuos de todo tipo, que se convierten en focos de CONTAMINACIÓN

Si seguimos la denominada REGLA DE LAS 3R podremos establecer un equilibrio ecológico entre el medioambiente y la sociedad de consumo:

  • REDUCIR, descartar productos muy embalados o que resulten poco útiles
  • REUTILIZAR, idear nuevas aplicaciones para los productos de desecho
  • RECICLAR, separar y echar los materiales en el contenedor adecuado

En esta página nos dan información extra sobre el mundo del RECICLADO.

Mira en este vídeo, como podemos reciclar  papel desde casa:

LAS PROPIEDADES DE LOS ELEMENTOS

Los materiales se comportan de distinta forma ante los golpes, el calor, la humedad o la corriente eléctrica. El aspecto y comportamiento ante diferentes acciones forman el conjunto de propiedades de un material. Según sus propiedades, un material puede ser:

DURO: es la resistencia de un cuerpo a ser rayado por otro. Un cuerpo es más duro que otro ya que sus moléculas están muy unidas y tensas como para dejarse penetrar. La propiedad opuesta a duro es blando. El diamante es duro porque es difícil de rayar.
Resistencia se refiere a la propiedad que presentan los materiales para soportar las diversas fuerzas a que pueden ser sometidos.

diamante
 

BLANDO: es la poca resistencia que ofrece un cuerpo a ser rayado por otro, un cuerpo es tanto más blando cuando la fuerza necesaria para rayarlo es tanto más pequeña, la propiedad opuesta a blando es duro, el yeso es blando porque se raya con facilidad.

chapa

CONDUCTOR: Se llaman conductores eléctricos a los materiales que puestos en contacto con un cuerpo cargado de electricidad transmite ésta a todos los puntos de su superficie. Los mejores conductores eléctricos son los metales y sus aleaciones

cablelectrico

AISLANTE: son materiales que presentan gran resistencia a que las descargas que lo forman se desplacen y los conductores tienen cargas libres y que pueden moverse con facilidad. Los materiales aislantes tienen la función de evitar el contacto entre las diferentes partes conductoras (aislamiento de la instalación) y proteger a las personas frente a las tensiones eléctricas (aislamiento protector).

cinta_aislante

TENAZ: la tenacidad es la resistencia que opone un cuerpo a romperse por un impacto, un cuerpo es tanto más tenaz cuando el choque necesario para romperlo tenga que ser más fuerte. La propiedad opuesta a tenaz es frágil, ejemplo, la madera es tenaz, dado que es necesario un choque muy violento para romperla.

llantatitanio

FRÁGIL: es la facilidad con la que un cuerpo se rompe por un choque, propiedad opuesta a tenacidad, el vidrio es frágil porque con un pequeño golpe se rompe.

vidrio

ELÁSTICO(mecánica de sólidos): la elasticidad es la capacidad de los cuerpos de recuperar su forma original tras una deformación, un cuerpo elástico se deforma cuando se ejerce una fuerza sobre él, pero cuando esa fuerza desaparece, el cuerpo recupera su forma original, la propiedad opuesta a elasticidad es plasticidad. La goma es elástica, si se ejerce una fuerza, por ejemplo sobre una pelota de goma, esta se deforma, cuando deja de ejercer la fuerza la pelota recupera su forma original.

neumatico

PLÀSTICO: la plasticidad es la propiedad del cuerpo por la que una deformación se hace permanente, si sobre un cuerpo plástico ejercemos una fuerza este se deforma, cuando la fuerza desaparece la deformación permanece, la propiedad opuesta a plasticidad es elasticidad. Un ejemplo es la arcilla fresca, si se aplica una fuerza sobre ella se deforma, cuando deja de ejercer la fuerza la deformación permanece.

plastilina

TRANSPARENTE: Un material presenta transparencia cuando deja pasar fácilmente la luz(Vidrio, cristal, Agua, Plástico) La transparencia es una propiedad óptica de la materia, que tiene diversos grados y propiedades.

transparente

Se dice, en cambio, que un material es TRASLÚCIDO cuando deja pasar la luz de manera que las formas se hacen irreconocibles(plástico),

traslucido

y que es OPACO cuando no deja pasar apreciablemente la luz.

opaco

MALEABLE: es la propiedad de la materia, que junto a la ductilidad presentan los cuerpos a ser labrados por deformación. Se diferencia de aquélla en que mientras la ductilidad se refiere a la obtención de hilos, la maleabilidad permite la obtención de delgadas láminas de material sin que éste se rompa, teniendo en común que no existe ningún método para cuantificarlas. El elemento conocido más maleable hasta la fecha es el oro, que se puede malear hasta láminas de diezmilésima de milímetro de espesor. También presenta esta característica, en menor medida, el aluminio, habiéndose popularizado el papel de aluminio como envoltorio conservante para alimentos, con posibles efectos adversos para la salud, así como en la fabricación de tetra-brick.

maleabilidad

DÚCTIL: La ductilidad es la propiedad que presentan algunos metales y aleaciones cuando, bajo la acción de una fuerza, pueden estirarse sin romperse permitiendo obtener alambres o hilos. A los metales que presentan esta propiedad se les denomina dúctiles. En el ámbito de la metalurgia se entiende por metal dúctil aquel que sufre grandes deformaciones antes de romperse, siendo el opuesto al metal frágil, que se rompe sin apenas deformación.

hilo_alambre

No debe confundirse dúctil con blando, ya que la ductilidad es una propiedad que se manifiesta una vez que el material está soportando una fuerza considerable; esto es, mientras la carga sea pequeña, la deformación también lo será, pero alcanzado cierto punto el material cede, deformándose en mucha mayor medida de lo que lo había hecho hasta entonces pero sin llegar a romperse. Así mismo tampoco debemos confundir entre duro y tenaz, este último es la energía acumulada al aplicarse una fuerza, al contrario que la dureza que es la resistencia a la deformación en general

CÓMO ELEGIR LOS MATERIALES

La elección de un material u otro para una aplicación concreta depende de múltiples factores, entre los que destacan los siguientes:

CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS, indican la capacidad del material para responder a las exigencias de funcionamiento.

bicicarrera

CUALIDADES ESTÉTICAS Y SENSORIALES, relacionadas con las sensaciones al tacto, olor, color, etc.

mandoergonomico

PRECIO Y DISPONIBILIDAD, a veces, la dificultad para conseguir un determinado material encarece su precio, como ocurre con el diamante o el oro.

extraccion-oro

POSIBILIDADES DE FABRICACIÓN, que permite el material.

fundidobronce

COMPORTAMIENTO ECOLÓGICO, es un factor cada vez más valorado debido a que existe una mayor concienciación sobre el respeto al medio ambiente. Desde este punto de vista es preferible emplear materiales reciclados o que se puedan reciclar como el vidrio o el papel. También es importante el grado de contaminación ambiental que alcanza el proceso de su fabricación.

reciclado

LAS MADERAS Y SUS DERIVADOS

La madera se obtiene de troncos y ramas de los árboles como:

  • pino, abeto, haya, roble, chopo, fresno, nogal, castaño, olivo, etc.

texturas85

Por su origen vegetal es un material abundante y renovable y posee excelentes características técnicas:

  • es agradable a los sentidos por su olor, color y suavidad. Su aspecto exterior e smuy apreciado por sus vetas.
  • es ligera, bastante tenaz y aislante del frío, calor y ruido.
  • se trabaja con facilidad (blanda); no es preciso utilizar maquinaria o procesos muy complejos para trabajarla

TIPOS DE MADERA

MADERAS NATURALES, madera de los troncos cortados en tablones, tablas o listones utilizados en estructuras, muebles, etc.

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TABLEROS ARTIFICIALES, aglomerados o de fibra (viruta de madera prensada con cola) y los contrachapados (láminas encoladas entre sí). Su uso principal son los muebles

PAPEL Y CARTÓN, a partir de la celulosa, obtenida de la madera triturada y mezclada con sustancias que mejoran su calidad. Libros, periódicos, emabalajes, etc.

papel

CAÑAS, MIMBRES Y ESPARTO, se emplean pra elaborar muebles y artesanía. Con el CORCHO de la corteza del alcornoque, se fabrican tapones y aislamientos.

corchoalcornoque

LOS MATERIALES METÁLICOS

La mayoría de los metales se encuentra en la naturaleza formando minerales. Su obtención es cara y complicada, pero tienen propiedades y cualidades técnicas importantes.

  • se reconocen fácilmente por su brillo metálico y por ser más densos y pesados que otros materiales de uso técnico
  • poseen una gran tenacidad, lo que les permite soportar grandes esfuerzos, presiones y/o golpes. Además son excelentes conductores de calor y electricidad
  • ofrecen multitud de posibilidades de trabajo ya que se pueden doblar, cortar, estampar, estirar, laminar, fundir, etc.

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ALUMINIO, es muy ligero, tiene buena resistencia mecánica y no se deteriora con la oxidación. Se utiliza en aeronáutica, carpinterías, latas, envoltorios, etc.

ACERO, es una aleación de HIERRO y CARBONO que puede contener otros elementos. Por ser duro y tenaz es el más empleado en estructuras, herramientas, etc.

COBRE, se usa en cables conductores de electricidad y en las tuberías de agua o gas. El LATÓN  o el BRONCE son aleaciones de cobre empleadas para diversos fines.

El PLOMO, CINC, ESTAÑO y NÍQUEL se utilizan en aleaciones para fabricar chapas fundidas. El ORO, la PLATA y el PLATINO se emplean en joyería.

LOS MATERIALES PLÁSTICOS

El plástico es un material descubierto en el último siglo. Se obtiene en industrias químicas, principalmente a partir de derivados del petróleo. La mayoría de los plásticos:

  • son ligeros, buenos aislantes del calor y la electricidad, bastante estables ante los agentes atmosféricos y las sustancias químicas y pueden alcanzar una tenacidad aceptable.
  • son versátiles, pues se pueden fabricar para que sean rígidos o flexibles, transparentes, traslúcidos u opacos, así como de diferentes colores.
  • se trabajan con facilidad y adoptan todo tipo de formas mediante la aplicación de calor.

Tipos de plásticos que nos podemos encontrar en recipientes, bolsas, tuberías, botellas, envases y juguetes:

  • PE y PET, polietilenos
  • PP, polipropilenos
  • PVC, polivinilios
  • PS, poliestirenos

Tipos de plásticos que nos podemos encontrar en CD’s, planchas, hilos, prendas de vestir, botas de agua, neumáticos, aislantes acústicos y juguetes:

  • teflón
  • policarbonatos
  • nailon
  • metacrilatos
  • caucho sintético
  • poliuretano
  • silicona

LOS MATERIALES TEXTILES

Los materiales textiles son flexibles y ligeros, se adaptan a la forma de los cuerpos que cubren, son buenos aislantes, a veces incluso impermeables, y se trabajan con facilidad.

Los tejidos se elaboran a partir de fibras e hilos de origen natural (algodón, lino, lana, seda, pieles y cueros) o sintético (nailon, poliester, licra, acrílico, pieles sintéticas de PVC, poliuretano)

etiquetas con recomendaciones de mantenimiento y limpieza

etiquetas con recomendaciones de mantenimiento y limpieza

LOS MATERIALES CERÁMICOS Y PÉTREOS

A partir de rocas, arenas o arcillas se obtiene una gran variedad de materiales para las obras de construcción y la fabricación de objetos cerámicos y de vidrio. Todos ellos tienen algunas propiedades comunes: son muy duros, buenos aislantes y resistentes al calor y a las sustancias químicas; en cambio, su inconveniente es la fragilidad.

MATERIALES CERÁMICOS, la loza, la porcelana o el gres, realizados con distintos tipos de arcillas, se fabrican vajillas, aparatos sanitarios, materiales de construcción o piezas de maquinaria.

VIDRIOS, acristalamientos, botellas, recipientes, vasos, lentes y destacan su trasparencia y la posibilidad de reciclado.

 vidrio

ROCAS NATURALES, el granito, el marmol, la caliza o la pizarra se utilizan para construir muros, cubiertas o suelos.

AGLOMERANTES, yeso, escayola o cemento sirven para realizar estructuras, piezas prefabricadas, baldosas y tubos de hormigón.

cementera de Bunyol

cementera de Bunyol

ALGUNOS CONSEJOS PARA APROVECHAR MATERIALES EN CLASE

  1. cuando realices las piezas de los planos, dibuja y distribuye las piezas sobre el material a partir de los bordes y lo más juntas posibles
  2. pon mucha atención al cortar las piezas para evitar repetrilas, desperdiciando el material.
  3. guarda y aprovecha todos los recortes de material sobrante (para éste proyecto o el siguiente)
  4. recupera trozos de material de objetos desechados o de trabajos anteriores.

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