els metalls i els plàstics. tecnologia
DESCRIPTION
classe de 2n d'ESOTRANSCRIPT
METALLS I PLÀSTICS
1. ELS METALLS: DE LA MINA AL TALLER
ELS METALLS SÓN MATERIALS D’ORIGEN MINERAL OBTINGUTS A PARTIR D’UN PROCÉS DE
TRANSFORMACIÓ
COM S’OBTENEN ELS METALLS?
OBTENCIÓ METALLSExtracció
Obtenció
Transformació
EXTRACCIÓExtracció
MINERALS
MENAPart aprofitable
del mineral
GANGAPart del
mineral que no conté metall
Mines a cel obert
OBTENCIÓ
Obtenció
Metal.lúrgia
CONCENTRACIÓ DEL
MINERALSeparació
mena i ganga
AFINAMENTTreure les impureses
REDUCCIÓ FORNFondre les menes
per reduir la ganga restant i els
elements químics. Aquesta separació
de la ganga produeix un resifu anomenat:ESCÒRI
A
TRANSFORMACIÓTransformaci
ó
Indústria del metall
Convertir els metalls en objectes útils. Exemple: transformar l’acer en
carrosseries d’automòbils
METALLS I ALIATGES
METALLS PURS Estan formats per
un sol element químic.
Exemple: ferro (fràgil)
ALIATGES Són barreges d’un metall, anomenat metall base, amb altres metalls
o elements químics. Els aliatges es fan per
obtenir materials amb millors propietats. Exemple:
ferro+carboni=acer (dur i resistent)
CLASSIFICACIÓ DELS METALLS
Metalls fèrrics Ferro Aliatges del ferro
(ferro colat i acer)
Metalls no fèrrics Coure i els seus
aliatges (llautó i bronze)
Alumini i els seus aliatges (aliatges lleugers)
Altres metalls no fèrrics (estany, plom, zinc, crom i titani
PROPIETATS DELS METALLS Resistència: és la capacitat d’un material de no trencar-se ni
deformar-se fàcilment quan se li apliquen forces elevades. Ex: acer. Tenacitat: capacitat que té un material de suportar cops sense
trencar-se. Ex: acer Fragilitat: capacitat que té un material de trencar-se facilment.
Ex: fosa o ferro colat. Duresa:
Dur: un material és dur quan costa molt de ratllar o foradar: Ex: acer, diamant
Tou: un material és tou quan costa poc de ratllar o foradar. Ex:plom, guix Plasticitat: capacitat que té un material de deformar-se
permanentment. Dúctil: quan al material se li pot donar forma de fil prim (fil de coure) Mal.leable: quan al material se li pot donar forma de làmina.(paper
d’alumini)
APLICACIONS Màquines, mecanismes i motors. Construcció d’edificis i ponts. Estris de cuina i de laboratori. Vehicles de transport per carretera,
ferrocarrils, vaixells i avions. Envasos com llaunes, bidons i grans
dipòsits Aplicacions elèctriques: circuits
elèctrics i electrònics, motors elèctrics…
ELS METALLS FÈRRICS Estan formats per ferro i carboni.
Els més importants són: Ferro colat o fosa (+ carboni) Acer ( - carboni)
COM S’OBTENEN LA FOSA I ELS ACERS?
La reducció: Mineral de
ferro+carbó de coc (combustible) + pedra calcària
Carbó de coc T Pedra
calcàrea+ganga=escòria
Instal.lació industrial: a l’alt forn de la foneria
S’obté ferrro colat amb molt carboni anomenat: ferro colat de primera fusió
L’ALT FORN
L’alt forn és un recipient d’acer.
Té forma cònica. Té 30 m d’alçària. Està recobert
interiorment per blocs de ceràmica refractària.
L’AFINAMENT El ferro colat de
primera fusió té massa carboni, cal reduir-ne el contingut.
Ferro colat (+ carboni) als forns de cubilot.
Acer (- carboni) als forns convertidors.
Als forns convertidors o acereries: S’introdueix el ferro colat de
primera fusió en forma líquida, ferralla de ferro procedent de reciclatge i calç, que serveix per treure les impureses.
S’obté l’acer líquid que després passa a unes instal.lacions anomenades laminadores, on se li dóna la forma adequada i es refreda. L’acer surt a la venda en forma de : xapa, barra, perfil o tub.
FERRO COLAT O FOSA
Propietats Magnètic Dur Fràgil Molt resistent No és plàstic
Aplicacions Objectes metàl.lics
amb formes complicades:
Radiadors Estufes de llenya Bancades de
màquines Fanals Tapadores de
clavegueres Ornaments de jardí ...
ELS ACERS
Propietats
Magnètic Dur Tenaç Molt resistent Plàstic (en calent)
Inconvenient: s’oxida en contacte amb l’oxigen i la humitat, és corrosiu.
Solucions: acer inoxidable Pintar o envernissar Recobrir amb altres
metalls com el zinc (Zn )o el crom (Cr)
TIPUS D’ACER I APLICACIONS
Acers al carboni Composició:
acer+carboni. Aplicacions:
Estructures d’edificis.
Ponts. Carrosseries de
vehicles. Mobles metàl.lics Carcasses
d’electrodomèstics.
Acers aliats Composició: acer +
carboni+ altres metalls
Aliatges: Acer inoxidable
Composició:Ferro+carboni+crom+níquel.Aplicacions: claus fixes, tornavisos, serres, alicates, broques...
Altres aliatges acer+carboni+vanadi
acer+carboni+molibdè
ELS METALLS NO FÈRRICS El coure i els seus aliatges
L’alumini i els seus aliatges
Altres metalls no fèrrics
EL COURE
Propietats Metall de color
vermellós Molt bon conductor
de l’electricitat i de la calor.
Resistent a la corrosió.
Dúctil i mal.leable. Inconvenients
Més dens. Més tou Menys resistent
Aplicacions Cables i elements
elèctrics Recipients on escalfar
líquids o per radiadors
Tubs de conducció d’aigua i gas a les instal.lacions dels nostres habitatges i a les indústries.
ELS ALIATGES DEL COURE: EL LLAUTÓ
Propietats Coure+Zinc Color groc lluent Reistència
mecànica i duresa Se li dóna forma
més fàcilment. el preu
Aplicacions Contactes en
aparells elèctrics Aixetes i vàlvules
d’aigua i gas Frontisses, poms i
elements decoratius
Cargols, femelles, volanderes
Instruments musicals.
ELS ALIATGES DEL COURE: EL BRONZE
Propietats Metall de color
ataronjat Coure + Estany conductivitat preu Resistència
mecànica , a la corrossió i la duresa
Facilitat per fondre’l i fer peces d’emmotllament
Aplicacions Elements màquines
que hagin de treballar al mar, per la seva resistència a la corrosió i al desgast.
Per fer escultures, monedes i objectes decoratius aprofitant la facilitat per fondre’s.
ALUMINI I ELS SEUS ALIATGES
Color platejat lluent Avantatges:
Lleuger bon conductor de la
calor i la electricitat Resistent a la
corrossió Dúctil i mal.leable
Inconvenients: Baixa resistència als
esforços mecànics. És tou
Aliatges lleugers Avantatges:
Baixa densitat Més resistents i durs
Inconvenients Menys conductivitat
Aplicacions Vehicles de transport
(avions) Radiadors de calefacció Portes i finestres Recipients i estris de
cuina.
ALTRES METALLS NO FÈRRICS
Estany Formant aliatge amb
el plom s’utilitza en soldadures de components electrònics.
Quan fem servir l’estany per protegir l’acer, el material obtingut s’anomena llauna
Plom Protecció contra les
radiacions perilloses com els rajos X i la radioactivitat.
Zinc S’utilitza per fer
aliatges amb el coure i l’alumini.
Quan l’acer està recobert amb zinc s’anomena acer galvanitzat
ALTRES METALLS NO FÈRRICS
Crom Resistent a la
corrosió Dur Aplicacions:
Revestir acer i llautó per protegir-los de la corrosió: cromat
Forma aliatges com l’acer inoxidable.
Titani Lleuger i color gris
lluent Car Aplicacions:
Turbines dels motors dels avions i les centrals elèctriques, ja que té una gran resistència als esforços mecànics, a la corrosió i a les altes temperatures.
TÈCNIQUES BÀSIQUES DEL TREBALL AMB METALLS
EMMOTLLAMENT
Definició: consisteix a fondre i
colar un material dins d’un motlle que té la forma inversa de l’objecte que volem obtenir. Un cop refredats, s’obre el motlle i s’extreu la peça solidificada.
Aplicacions: Peces metàl.liques
amb formes complicades
Estàtues de bronze Fanals Bancs de jardí Bancades de
màquines
DEFORMACIÓ PLÀSTICA
Definició: consisteix a aplicar una força sobre el metall per deformar-lo. Es classifiquen en: forja : si s’aplica
en calent embotició :si
s’aplica en fred
Forja: Artesanal: es
deforma el metall en calent a cops de martell damunt d’una enclusa. S’obtenen: eines, reixes, claus, panys...
Industrial: s’utilitzen premses. S’obtenen eines o elements de màquines que han de ser molt resistents.
DEFORMACIÓ PLÀSTICA
Embotició Definició: consisteix
a aplicar una força al metall en fred situat damunt d’un motl.le. La peça de metall, normalment molt prima, s’adapta a la forma del motlle
Embotició Aplicacions:
Olles Frontisses Armaris metàl.lics Carrosseries Carcasses
electrodomèstics
ARRENCAMENT DE FERRITJA
Definició Tècnica que
consisteix a utilitzar una eina que talla el metall i va desprenent–ne bocins, la ferritja.
Tipus Artesanal: llimes i
serres Industrial: torn i
fresadora
Artesanal Llimes: llimar fusta, ferro Serres: tallar fusta o metall.
Industrial Torn: la peça metàl.lica gira
per l’acció d’un motor elèctric i l’eina de tall es va desplaçant desprenent ferritja.
Fresadora: l’eina de tall gira per l’acció del motor i la peça metàl.lica es va desplaçant desprenent ferritja.
Aplicacions: femelles, cargols, engranatges...