HERRAMIENTAS PARA TRABAJAR LOS METALES

Las técnicas para manipular los metales se llevan a cabo con herramientas y
máquinas específicas. Los metales se encuentran en el mercado en forma de planchas, barras y perfiles.
Las herramientas son:
• Para cortar y marcar: tijeras de chapa, punta de trazar, prensa, sierra de calar,
compás de puntas, guillotina, sierra de arco, sierra circular.
• Para perforar: punzón, taladradora
• Para tallar y rebajar: cincel, buril, fresadora.
• Para afinar: lima, rasqueta, lijadora.
UNIONES
Las uniones entre metales pueden ser de dos tipos:
A) Desmontables: tornillo pasante con tuerca, tornillo de unión, ejes estriados, etc.
B) Fijas: remache, por ajuste a presión, adhesivos, soldadura.ACABADO
Tiene la doble finalidad de proteger al metal de la humedad y de embellecerlo.
Para ello se aplican pinturas, lacas y barnices mediante la utilización de pinceles,
brochas o rodillos.

CLASIFICACIÓN DE LOS METALES.

En cuanto a la clasificación de los metales, estos se clasifican en metales ferrosos y metales no ferrosos

Los metales ferrosos o férricos:

Son los derivados de Hierro. El Hierro es muy abundante en la naturaleza (forma parte del núcleo de la corteza terrestre) y es el metal más utilizado. Estos a su vez los podemos clasificar en aceros y fundiciones.

Aceros:

Aleación de Hierro y Carbono, en la que el Carbono se encuentra presente en un porcentaje inferior al 2,1%.

Fundición:

se llama fundición a aquellas aleaciones de Hierro y Carbono, en la que el porcentaje de Carbono se encuentra entre el 2,1% y el 6,67%.

Los metales no ferrosos:

son aquellos metales en los que su porcentaje de Hierro es muy bajo, generalmente menos del 1%, y se pueden clasificar en metales pesados y metales ligeros.

la siderurgia es la Técnica metalúrgica,o conjunto de ellas,que se aplica en la extracción y la transformación del hierro.

LOS METALES Y SUS PROPIEDADES

(libro) Los metales son elementos sólidos a temperatura ambiente, excepto el mercurio que es líquido. Al pulirlos adquieren un brillo característico (brillo metálico) que la mayoría suelen perder debido a la oxidación, mientras otros, como el oro, el platino,el niquel o el cromo , permanecen inalterables. 

Los metales se pueden definir como los elementos que poseen características metálicas, es decir, brillo metálico, elevada conductividad térmica y eléctrica, una gran resistencia mecánica y sobre todo, una gran plasticidad. 

PROPIEDADES FÍSICAS. 

Son aquellas que expresan el comportamiento de los metales frente a esfuerzos o cargas que tienden a alterar su forma.

Resistencia: Capacidad de soportar una carga externa y puede producirse por tracción, por compresión, por torsión o por cizallamiento.

Dureza: Propiedad que expresa el grado de deformación permanente que sufre un metal bajo la acción directa de una carga determinada. Los ensayos más importantes para designar la dureza de los metales, son los de penetración, en que se aplica un penetrador (de bola, cono o diamante) sobre la superficie del metal, con una presión y un tiempo determinados, a fin de dejar una huella que depende de de la dureza del metal.

Elasticidad: Capacidad de un material elástico para recobrar su forma al cesar la carga que lo ha deformado. Se llama límite elástico a la carga máxima que puede soportar un metal sin sufrir una deformación permanente.

Plasticidad: Capacidad de deformación permanente de un metal sin que llegue a romperse.

Tenacidad: Resistencia a la rotura por esfuerzos de impacto que deforman el metal. La tenacidad requiere la existencia de resistencia y plasticidad.

Fragilidad: Propiedad que expresa falta de plasticidad, y por tanto, de tenacidad. Los materiales frágiles se rompen en el límite elástico, es decir su rotura se produce espontáneamente al rebasar la carga correspondiente al límite elástico.

LA EDAD DE HIERRO Y LA METALURGIA.

La metalurgia es la técnica de la obtención y tratamiento de los metales. También estudia la producción de aleaciones, el control de calidad de los procesos vinculados así como su control contra la corrosión. 

El empleo de los metales, característico de la Edad de los metales, se debe a que el hombre, motivado por sus nuevas actividades, necesitó sustituir las herramientas de piedra, hueso y madera por otras muchos más resistentes al calor y al frío.

El cobre fue el primer metal descubierto por encontrarse en estado casi puro en la naturaleza y fue trabajado al final del periodo Neolítico. Al principio, se le golpeaba hasta dejarlo plano como una hoja. Después se aprendió a fundirlo con fuego y vaciarlo en moldes, lo que permitió fabricar mejores herramientas y en mayor cantidad.

Se calcula que hacia el tercer milenio antes de Cristo, después de un difícil proceso de extracción, se empezó a trabajar con el hierro. Este requiere, como se sabe, altas temperaturas para su fundición y moldeado porque así es más maleable y resistente.

Los utensilios elaborados con metales fueron: armas, herramientas, vasijas, adornos personales, domésticos y religiosos. El uso de los metales significó un gran avance técnico que repercutió de diversas formas en la conformación de la civilización humana:

• El hombre ejerció un mejor dominio sobre la naturaleza.

• Se sustituyó el trabajo de la piedra y el hueso.

• Se fabricaron azadas y arados de metal para la agricultura.

• El trabajo se especializó y diversificó.

Los procesos metalúrgicos comprenden las siguientes fases:

• Obtención del metal a partir del mineral que lo contiene en estado natural, separándolo de la ganga.
• El afino, enriquecimiento o purificación: eliminación de las impurezas que quedan en el metal.
• Elaboración de aleaciones.
• Otros tratamientos del metal para facilitar su uso.

Operaciones básicas de obtención de metales:

• Operaciones físicas: triturado, molido, filtrado (a presión o al vacío), centrifugado, decantado, flotación, disolución, destilación, secado, precipitación física.
• Operaciones químicas: tostación, oxidación, reducción, hidrometalurgia, electrólisis, hidrólisis, lixiviación mediante reacciones ácido-base, precipitación química, electrodeposición y cianuración.

Dependiendo el producto que se quiera obtener, se realizarán distintos métodos de tratamiento. Uno de los tratamientos más comunes es la separación de la mena y la ganga ( materiales de desecho, normalmente  arcilla y minerales de silicatos,). Para ello, es útil el uso del método de la FLOTACIÓN que consiste que durante el proceso que la mena se muele y se vierte en agua que contiene aceite y detergente. Esta mezcla liquida al batir se va a producir una espuma que va a trabajar con la ayuda del aceite las partículas del mineral de forma selectiva y donde va ir arrastrando hacia la superficie de la espuma dichas partículas y dejando en el fondo la ganga.

Otra forma de flotación es el proceso que pueden emplearse las propiedades magnéticas de los minerales, esto se puede hacer por medio de imanes ya que estos minerales son ferromagnéticos, donde atrae al mineral dejando intacto a la ganga.

La Edad de Hierro es el período en el cual se descubre y populariza el uso del hierro como material para fabricar armas y herramientas. En algunas sociedades antiguas, las tecnologías metalúrgicas necesarias para poder trabajar el hierro aparecieron en forma simultánea con otros cambios tecnológicos y culturales, incluyendo muchas veces cambios en la agricultura, las creencias religiosas y los estilos artísticos, aunque este no ha sido siempre el caso.

LA IMPORTANCIA DE LOS ÁRBOLES

Un árbol es una planta perenne, de tallo leñoso, que se ramifica a cierta altura del suelo. El término hace referencia habitualmente a aquellas plantas cuya altura supera un determinado límite.
Los árboles presentan una mayor longevidad que otros tipos de plantas. Ciertas especies de árboles pueden superar los 100 m de altura, y llegar a vivir durante miles de años.

Los árboles son un importante componente del paisaje natural debido a que previenen la erosión y proporcionan un ecosistema protegido de las inclemencias del tiempo en su follaje y por debajo de él. También desempeñan un papel importante a la hora de producir oxígeno y reducir el dióxido de carbono en la atmósfera, así como moderar las temperaturas en el suelo.

Son elementos en el paisajismo y la agricultura, tanto por su atractivo aspecto como por su producción de frutos en huerto de frutales como el manzano. La madera de los árboles es un material de construcción, así como una fuente de energía primaria en muchos países en vías de desarrollo. Los árboles desempeñan también un importante papel en muchas mitologías del mundo.

Los árboles están formados por tres partes:la raíz, el tronco y la copa. Las raíces fijan el árbol al suelo. El tronco sostiene la copa. Su capa exterior se llama corteza o súber, de espesor y color variables. Sus características (color, forma en que se desescama, etc.) son una ayuda a la hora de diferencias las especies arbóreas. A modo de ejemplo, puede señalarse que el haya común la tiene gris y lisa hasta edades muy avanzadas; el pino piñonero la tiene de color pardo gris o pardo rojizo, forma surcos oscuros y grandes planchas; y el olmo común, por ejemplo tiene color pardo gris, cuarteado por grietas, tanto horizontales como transversales.

Si se corta un tronco de manera longitudinal pueden verse los anillos, que delatan la forma en que ha ido desarrollándose ese árbol. Cada año se forma un anillo. Contándolos puede saberse la edad del árbol, si bien esto es más fácil en los árboles de zonas templadas, ya que en los trópicos con un clima regular a lo largo del año, no se aprecia la formación de anillos anuales. Los anillos estrechos evidencian años de dificultades y pobre alimentación de manera que el crecimiento es retardado. Los años de crecimiento más rápido se ven en anillos más anchos.

Las ramas suelen salir a cierta altura del suelo, de manera que dejan una franja de tronco libre. Las ramas y hojas forman la copa. La copa adopta formas diversas, según las especies, distinguiéndose básicamente tres tipos: la alargada y vertical, la redondeada o la que se extiende de manera horizontal, como si fuera una sombrilla.

A través de las hojas el árbol realiza la fotosíntesis y puede por lo tanto alimentarse. Las raíces absorben el agua con minerales disueltos en ella. Suben por el tronco hasta las hojas. Allí reaccionan con el carbono procedente del anhídrido carbónico y forman azúcares. Luego el azúcar se transforma en celulosa, que es la materia prima de la madera. La hoja tiene una parte superior (haz) y otra inferior (envés), en el que se encuentran los estomas, pequeñas aberturas por las que penetra el anhídrido carbónico y por los que sale el agua sobrante y el oxígeno.

Los árboles son parte predominante del ecosistema de los continentes debido a que previenen la erosión, constituyendo los elementos primordiales del paisaje, la agricultura, los llamados ecosistemas forestales, los bosques y las selvas, además de encontrarse dispersos en ambientes como las sabanas o las orillas fluviales. Los árboles tienen gran importancia ecológica, puesto que fijan el suelo, impidiendo que la delgada capa fértil quede barrida por las lluvias o los vientos. Proporciona refugio y alimento a numerosas especies animales.

El hombre explota los árboles de diferentes maneras. Desde la antigüedad, la madera se ha usado como combustible. Se habla de especies forestales, que son aquellas que suministran madera y productos derivados. La madera de los árboles es un material común de construcción de edificios y de muebles. La pulpa se emplea para la industria papelera.

Hay árboles frutales, que se caracterizan por producir frutos comestibles y con tal finalidad se plantan por el hombre.

Un tercer tipo de uso es el adorno u ornamento de fincas particulares y espacios públicos. Se habla así de especies ornamentales. Los árboles forman parte del mobiliario urbano: en las ciudades se utilizan los árboles en calles, parques y jardines, como ornamento y creando así puntos de descanso, refresco y esparcimiento para los ciudadanos.

Los árboles han jugado un importante papel en la religión, en la magia y la industria, como por ejemplo el árbol de Navidad, y tienen también un gran simbolismo en la filosofía y la cultura, por ejemplo el árbol de la sabiduría. Asimismo tienen un gran protagonismo en relación al calentamiento global.

Los árboles están desapareciendo de forma masiva de la superficie de la tierra en un proceso de deforestación sin precedentes. Se calcula que un tercio de los bosques del mundo han desaparecido. Se debe en parte a la sobreexplotación que padecen por ejemplo las selvas tropicales, pero también a los incendios forestales, la mayor parte de los cuales son producidos por el hombre, bien de forma intencionada, bien por negligencia. Además, el hombre efectúa talas intensivas para hacer sitio a otro tipo de cultivo que da un rendimiento económico mayor a corto plazo, por ejemplo, para abrir pastos para la ganadería o para el cultivo de grandes extensiones de soja. Las consecuencias negativas son: la pérdida de hábitats para diversas especies animales y vegetales, la erosión, al dejar el terreno libre a la acción desecante del viento y la libre circulación de las aguas, lo que provoca que se pierda la capa fértil de suelo y ocasiona que el terreno se vaya desertificando.

La solución, además del abandono de determinadas prácticas, como la quema intencionada del bosque para obtener pastos, pasa por una explotación racional, que implique no sólo tala sino también reforestación con ejemplares jóvenes que constituyan el bosque del futuro. El Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente ha iniciado una campaña mundial Plantemos para el Planeta con el objetivo de plantar 7 000 millones de árboles, o sea 1 árbol por habitante de la tierra para finales de 2009. Además, se protegen extensiones de aquellas áreas más ricas en biodiversidad, o de las especies endémicas, muchas de ellas en peligro de extinción.

También hay riesgos naturales que amenazan los bosques. como el fuego, las plagas de insectos y enfermedades.

TÉCNICAS Y HERRAMIENTAS PARA TRABAJAR LA MADERA.

TÉCNICAS

TRAZADO.
Trazar consiste en marcar líneas o trazos para delimitar el contorno de las piezas.Instrumentos para trazar: lápiz, punta de trazar, compás, etc.Instrumentos auxiliares para trazar: regla, gramil, escuadra, etc. (Un gramil es la herramienta usada en carpintería o metalistería para marcar líneas paralelas de corte en referencia a una orilla o superficie)
ASERRADO.
El aserrado es la operación de cortar el material con la sierra.

CARACTERÍSTICAS DE LAS SIERRAS.
El tamaño y la forma.
El dentado: este puede ser ondulado o alternado (triscado).
El grado de corte: es el número de dientes por unidad de longitud que tiene la hoja de sierra.

TIPOS DE SIERRAS.
Serrucho.
Serrucho de punta.
Serrucho de costilla.
Sierra de marquetería: esta formado por un arco que sujeta una sierra muy fina. Se utiliza para aserrar maderas de poco grosor.
Sierra para ingletes.
Sierra de calar.
Sierras circulares.

UTILIZACIÓN DE LAS SIERRAS O SEGUETAS DE MARQUETERÍA
NORMAS DE USO.
La sierra se monta con el lado dentado hacia fuera y la dirección de corte de los dientes hacia el mango.
La sierra no se debe fijar ni demasiado tensa ni demasiado floja, ya que se puede partir.
Se comienza a serrar con la sierra perpendicular a la madera y el mango por debajo, dando movimiento de vaivén de arriba abajo y avanzando en el corte durante el movimiento de bajada.

NORMAS DE SEGURIDAD.

Siempre que sea posible, el material que se corta se mantiene sujeto mediante fijaciones.
No hay que hacer movimientos bruscos durante el aserrado.
Las seguetas de marquetería al ser herramientas de corte se de deben manipular con cuidado y siempre con las manos limpias.
Nunca se debe jugar con las herramientas de corte

TALADRADO. El taladrado es la operación de hacer agujeros arrancando viruta.

BARRENA.La barrena es una herramienta para taladrar compuesta de un eje acabado en punta con una espiral de filos cortantes, que está acoplado a un mango transversal.

BROCA.La broca es una barra de acero cilíndrica con aristas cortantes y acabada en punta que al girar produce el arranque de viruta.

TALADROS Y TALADRADORAS.
Berbiquí: es un tipo de taladro manual.
El taladro portátil: es un portabrocas que gira accionado por un motor eléctrico.
La taladradora: es un taladro fijo de gran porte y disposición vertical.

LABRADO.Consiste en hacer rebajes, hendiduras, canales, agujeros, cajeados, etc., en la madera
CEPILLADO.El cepillado se basa en alisar superficies de madera.
LIMADO.Consiste en desbastar, ajustar, pulir, pulir, alisar y acabar con una herramienta llamada lima, las superficies serradas.
TIPOS DE LIMAS
a) Según su picado: gruesas, finas y entrefinas

b) Según su forma: plana, cuadrada, triangular, redonda, de media caña y de media caña plana.

LIJADO. El lijado consiste en frotar con lija la madera para pulirla y darle un buen acabado o para prepararla para operaciones posteriores, como barnizado, pintado, etc.

NORMAS DE SEGURIDAD.
Se lija siguiendo los movimientos de las fibras con movimientos regulares y presión constante. Para el lijado de grandes superficies planas es conveniente envolver con el papel de lijar un taco de madera o corcho.
El polvo producido por el lijado se puede eliminar con un trapo húmedo para evitar respirarlo.
UNIONES DE PIEZAS DE MADERA.
UNIÓN CON PEGAMENTO.UNIÓN CON PUNTILLAS O CLAVOS,
UNIÓN CON TORNILLOS ROSCA MADERA O TIRAFONDOS.
UNIÓN CON PIEZAS DE MADERA.
Empalme: unión en la que la fibra de la madera no cambia de dirección.
Ensamble: unión en la que la fibra de la madera cambia de dirección

OBTENCION INDUSTRIAL DE LA MADERA

A pesar de que se considera un material natural, la madera sufre una serie de transformaciones desde que se tala el árbol hasta que se llega a sus formas comerciales. Estas transformaciones son:

Talado
Se lleva acabo con máquinas especializadas, como las sierras mecánicas.

Descortezado
Mediante el que se eliminan lar ramas y las raíces que no se puedan aprovechar.

Despiece y troceado
Se lleva a cabo en el aserradero. No todos los troncos se despiezan de la misma manera, depende de las características del tronco (grietas y heridas) y del uso que se le quiera dar a la madera. En el aserradero se genera una gran cantidad de restos de madera que se reciclan, bien como combustible, bien como materia prima para la producción de derivados.

Secado
Con el que se pretende acondicionar la madera para facilitar su trabajo, encolado y acabado, rebajar los costes de transporte al disminuir el peso, aumentar la resistencia y prevenir la posibilidad de infección por el ataque de hongos e insectos, así como reducir la deformación que se produce en toda madera seca, para lo cual se controlan los esfuerzos durante el secado, de manera que la madera tome la forma que nos interese. Se puede llevar a cabo de manera que la madera tome la forma que nos interese. Se puede llevar a cabo de forma natural, al aire, o de manera artificial, mediante vapor de agua caliente, o bien combinando ambos procedimientos.