Clase 4 Propiedades Fisicas de Los Materiales

Travería / D`Angelo

TecnoUNOUNLP. FBA Tecnologia de Diseño Industrial I-III

EJ: . Punto de fusión en el proceso de sinterizado de metales y cerámicos (no alcan-zarlo). . Propiedades térmicas de un material, durante su maquinado, determinan la tem-peratura de corte y el tiempo que se puede usar la herramienta antes de que falle. . Conductividad térmica del material de matricería de inyección, para disipar el calor, y controlar el enfriamiento de la pieza.

Es el comportamiento de los materiales a fuerzas físicas distintas de las mecánicas. Aquello que no resulta una respuesta a un esfuerzo mecánico como por ejemplo: Conducir electricidado impedirlo, transferir calor o dejar que se escape, etc.

¿A qué llamamos

propiedades físicas?

¿Porqué son importantes

para la manufactura?



. Densidad

. Expansión térmica

. Características de fusión

La densidad de un material es su peso por unidad de volumen, es decir, la cantidad de masa contenida en un determinado volumen de una sustancia.Es propio de cada material y

UNIDADES: g/cm3

FORMULA: Masa Volúmen

Relación entre el volúmen de un sólido y el modo en que afecta la temperatura al mismo



La densidad de un material disminuye con el aumento de temperatura.

El volumen por unidad de peso se incre-menta con la temperatura

Densidad de un material en función de su tem-peratura.

¿Qué medimos? Coeficiente de expasión térmicaEl cambio de longitud por grado de temperatura

UNIDADES: mm/mm/°C

FORMULA:

L1 - L2 = α L1 (T2-T1)

. Densidad






Expansión térmicaEJEMPLOS

PAVIMENTO TERMOCUPLAS RIELES



. Densidad




Punto de fusión: Temperatura a la que el material pasa del estado sólido al líquido

Calor de fusión: Cantidad de energía calorífica para realizar el cambio de estado

En elementos cristalinos metales puros ambos puntos se dan a igual temperatura



. Densidad




En elementos cristalinos en aleaciones los puntos de fusión y de enfriamiento son distintos

Más de un Temperatura SOLIDUS Temperatura LIQUIDUS

Más de un



En elementos no Cristalinos (ej:Vidrios)

. Densidad






. Calor especifico

. Conductividad térmica

H= Cantidad de Energía caloríficaW= PesoT1 y T2 = Cambio de temperatura

UNIDADES: Cal/gr °C

FORMULA:

H = C W(T2-T1)

Relación entre el almacenamiento y flujo de calor dentro de una sustancia

Cantidad de energía calorífica requerida para incrementar la temperatura de una unidad de masa del material en un grado.



Calor específicoEJEMPLOS



. Calor especifico

. Conductividad térmicaRelación entre el almacenamiento y flujo de

calor dentro de una sustancia

Es la capacidad de una sustancia para transferir calor a través de si misma. Esta trans-ferencia se da a partir de la transmisión de energía térmica entre molecula y molécula, SIN transferencia de mas.

UNIDADES: k= J/S mm °Ck= Coeficiente de conductividad térmica K=Difusión térmica

FORMULA:

K= k/pC



MANGO SARTEN PlásticoBaja conductividad térmicaAislante

DISIPADORMetálico (Aluminio)Alta conductividad térmicaTransfiere calor

LIQUIDO REFRIGERANTEPunto de fusión difícil de alcanzarAbsorve calor de la herramienta y del material a mecanizar

Conductividad térmicaEJEMPLOS



. Resistividad y conductividad

Capacidad del material para oponerse al flujo decorriente

Voltaje (Diferencia de potencial)

Propiedades físicas por medio de las cuales se mide la capacidad de conducir la electricidad



. Resistividad y conductividad Propiedades físicas por medio de las cuales se mide la capacidad de conducir la electricidad

UNIDADES: Ohms

FORMULA:

Ley de OhmI= E/R

R= r . L/A

I= CorrienteE= VoltajeR= Resistencia electrica

L= LongitudA= Arear= Resistividad del material

La resistividad es la capacidad que un material tiene para oponerse al flujo de la corriente

. No es constante . Varia con la temperatura . En metales aumenta con la temperatura



Buenos : Metales

Malos: Cerámicas, Polímeros.

Dieléctricos:No son conductores directos de corriente. Solo si el voltaje es suficientemente alto

Resistividad = 0

SemiconductoresDepende del tratamiento de su superficie (puede alterarse su conductivi-dad significativamente)

Conductora

Aislante



LIQUIDO REFRIGERANTEPunto de fusión difícil de alcanzarAbsorve calor de la herramienta y del material a mecanizar

EN LA MANUFACTURA:

. Maquinado con descarga eléctrica (calor generado por chispa en metales) . Soldadura por fusión (semiconductores base de la microeléctrónica)

. Resistividad y conductividad Propiedades físicas por medio de las cuales se mide la capacidad de conducir la electricidad



Transferencia de masa que puede darse tanto en sólidos, líquidos o gases.

. Agitación térmica de átomos = movimiento de los mismo contínuo

Líquidos/gases

Sólidos: Metales purosAleaciones Materiales de interfase común

Movimiento de átomos o moléculas dentro de un material o a través de una frontera entre dos

materiales de contacto

EJEMPLO: . Soldadura por Fusión. Soldadura por Punto





La electroquimica es el campo de la ciencia que tiene que ver con la relación entre la electricidad y los cambios químicos, y con la conversión

de las energías eléctricas y químicas

. Solución acuosa (a base de agua)con moleculas de un acido, base o sal diluida.. Disociados en iones con carga positiva y negativa



La electroquimica es el campo de la ciencia que tiene que ver con la relación entre la electricidad y los cambios químicos, y con la conversión

de las energías eléctricas y químicas

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