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Material

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Un material es un elemento que puede transformarse y agruparse en los grupos de un conjunto. Los elementos del conjunto pueden tener naturaleza real, naturaleza virtual o ser totalmente abstractos. Por ejemplo, al conjunto formado por un cuaderno, témperas, plastilinas, etc., se puede denominar material escolar. Al conjunto de cemento, acero, grava, arena, etc. se le puede llamar materiales de construcción. Se habla de material educativo refiriéndose a elementos como pinturas, lienzos, papel, etc.; pero también puede contener elementos abstractos como el conocimiento divulgado en los libros, la didáctica, o el apoyo multimedia y audiovisual. El material puede ser simple o complejo. Y también homogéneo o heterogéneo.

La palabra material adquiere diferentes significados según el contexto en el que se encuentre:

Materiales

En la naturaleza existen una infinidad de materiales que pueden componer a los distintos tipos de roca, de suelo o de yacimientos minerales que son acumulaciones de petróleo, asfalto, gas natural, helio, etc. Los materiales se dividen en dos tipos, los naturales y los sintéticos o más bien dicho, materias primas naturales que se obtienen de la naturaleza y que el hombre las utiliza a su antojo y la materia prima sintética, que es elaborada por el hombre, mediante la manipulación y a veces mezcla de materia prima natural.

Los materiales trazan la historia de la humanidad. Al sistema de las tres edades prehistóricas (Edad de Piedra, Edad de Bronce, Edad de Hierro) le sucedieron las edades históricas: edad del acero en el siglo XIX, edad de los polímeros a mediados del siglo XX (edad del plástico) y edad del silicio en la segunda mitad del siglo XX.[1]​

Materiales tecnológicos

La civilización actual es esencialmente tecnológica.[2]​ La industria, en todas sus vertientes, exige el uso de maquinaria de alta potencia y la utilización de materiales muy diversos con destinos muy diferentes. Varios ejemplos de ello son: la construcción de puentes y viaductos; el diseño y construcción de edificios de grandes alturas y capacidad de poblamiento; la presencia de grúas y excavadoras para el trazado y ejecución de autopistas; la puesta en el mercado de vehículos cada vez más seguros, veloces y potentes, etc.[2]​

Conseguir estos objetivos supone conocer qué materiales son los más idóneos para una mejor utilización, cuáles serán sus propiedades, su reacción ante las condiciones físico-químicas a las que van a ser expuestos, etc.[2]​

A su vez, la tecnología genera residuos.[2]​

Lista de materiales tecnológicos

Varios materiales diferentes. En el sentido de giro de las agujas del reloj empezando desde arriba a la izquierda: perola de cocina de acero, macetas de cerámica, palés de madera, y variedad de utensilios y objetos de plástico.


Tipos de materiales

Clasificación según el tipo de las uniones atómicas

Los materiales se pueden clasificar según su estructura atómica[3]​[4]​ Podemos distinguir :

  • Materiales metálicos, que implican una unión metálica (Enlace metálico): materiales duros, rígidos y plásticamente deformables. Se trata de metales o aleaciones metálicas: hierro, acero, aluminio, cobre, bronce, hierro fundido, etc. Los metales y sus aleaciones son generalmente buenos conductores del calor y la electricidad, opacos a la luz visible que reflejan;
  • Materiales orgánicos o polímeros orgánicos – enlace covalente y enlace secundario: materiales formados por moléculas que forman largas cadenas de carbono, materiales fáciles de moldear, rara vez resisten temperaturas superiores a 200 °C. Se trata de materiales de origen animal, vegetal o sintético: madera, algodón, lana, papel, cartón, plástico, caucho, cuero, etc. Casi siempre son aislantes térmicos y eléctricos;
  • Materiales minerales o cerámicos – enlace iónico y enlace covalente: materiales inorgánicos caracterizados por su resistencia mecánica y térmica (refractarios). Se trata de rocas, cerámicas o vidrio: porcelánico, piedra natural, yeso, etc. ;
  • Materiales compuestos. Se trata de ensamblajes de al menos dos de los tres tipos de materiales ya mencionados, inmiscibles: plásticos reforzados con fibra de vidrio, fibra de carbono o Kevlar, contrachapado, hormigón, hormigón armado, etc.

Ingeniería de materiales

La ingeniería es una técnica que tiene como objetivo transformar un producto bruto en un producto que tenga una función deseada por el usuario. Esta transformación, la concepción mecánica (mecánica aplicada), está sujeta a cuatro interacciones fundamentales: la función, el material, geometría y el proceso.

La “función de servicio” se modela como un “sistema técnico” que representa cada pequeña parte de un mecanismo. Proviene de una especificación o pliego de condiciones. Luego se utiliza un “análisis del valor” de cada parte para evaluar los objetivos de optimización. La ingeniería de materiales se interesa por las propiedades mecánicas (resistencia de materiales), su comportamiento bajo la acción de fuerzas y limitaciones externas. Para ello disponemos de una gran cantidad de leyes de la física que llamamos “leyes del comportamiento” (estática, dinámica, etc.). En la resistencia de los materiales, la geometría siempre interviene en estas leyes de comportamiento. La ingeniería de materiales en ese momento se interesa habitualmente por otras características de los materiales: físicas, térmicas, eléctricas, medioambientales, de seguridad y económicas.

Finalmente, como el material debe ser transformado, tener en cuenta el proceso es fundamental. La dificultad en esta etapa es que hay muchas con características muy diferentes: moldeo, extrusión, soplado; máquina con fresa, alambre, tratado con agua, láser, ácido; moler, pulir, erosionar, electroformar; forjar, fundir, sinterizar; corte, estampado, etc. En cada una de estas etapas, el material es central porque es en última instancia el objeto o soporte de un servicio.

Aspectos comerciales

Los flujos de materiales en la producción según la teoría de la producción y los flujos de materiales en la gestión de materiales (otra disciplina de la administración de empresas) no tienen por qué estar sincronizados entre sí, ya que el departamento de compras de una empresa de producción generalmente planifica e impulsa los procesos de compras de manera completamente diferente. que los procesos de producción reales. Sólo con una producción justo a tiempo es posible una sincronicidad óptima. La forma en que se planifican e impulsan los procesos de adquisiciones depende en gran medida de la confiabilidad de las cadenas de suministro individuales. Por lo tanto, el proceso previo a la adquisición de una determinada materia prima, producto semiacabado, material auxiliar o material operativo puede ser completamente diferente en la práctica operativa, dependiendo de la fiabilidad de la cadena de suministro. En tiempos de agitación económica global, los principios de contratación como el justo a tiempo o el justo en secuencia sólo pueden implementarse de forma limitada; Por tanto, un objetivo de optimización al que hay que aspirar es lograr una sincronización aproximada entre la producción y la gestión de materiales.

Véase también

Referencias

  1. ↑ «Materiales que marcaron la historia | School of Materials Science and Engineering - UNSW Sydney». Sitios web de la UNSW (en inglés). Consultado el 29 de agosto de 2023. 
  2. ↑ a b c d «Materiales». Tecnología industrial II. España: Everest Sociedad Anónima. 2014. p. 5. ISBN 9788424190538. 
  3. ↑ Jean Pierre Mercier, Gérald Zambelli, Wilfried Kurz, Introduction à la science des matériaux, PPUR, 1999, on line (en francés)
  4. ↑ Les grandes familles de matériaux, en technologie.clg.free.fr (en francés)

Enlaces externos

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