Introducción a las Materias Primas y Materiales

Las materias primas son las sustancias que se extraen directamente de la naturaleza.

Las materias primas se clasifican en tres grupos principales según su origen:

• Materias primas animales: lana, seda, pieles, etc.
• Materias primas vegetales: madera, corcho, algodón, lino, esparto, etc.
• Materias primas minerales: arcilla, arena, mármol, etc.

Se denomina material a la materia preparada y disponible para elaborar directamente cualquier producto.

Por tanto, para elaborar un producto tecnológico, se sigue este proceso:

1. De la naturaleza se extraen las materias primas.
2. Las materias primas se transforman en materiales.
3. Con estos materiales se elaboran los productos.

Propiedades de los Materiales

Las propiedades de un material son el conjunto de características que hacen que se comporte de una manera determinada ante estímulos externos como la luz, el calor o la aplicación de fuerzas.

Se clasifican en tres grandes grupos: Físicas, Químicas y Ecológicas.

1. Propiedades Físicas

Estas propiedades se manifiestan ante estímulos como la electricidad, la luz, el calor o la aplicación de fuerzas. Entre ellas, destacan las propiedades eléctricas, mecánicas, térmicas, ópticas, acústicas y magnéticas.

a. Propiedades Eléctricas

Son las que determinan el comportamiento de un material cuando a través de él circula una corriente eléctrica.

La conductividad eléctrica es la propiedad que tienen los materiales de transmitir la electricidad.

Los metales son buenos conductores eléctricos, a diferencia de los materiales plásticos y las maderas, que se consideran aislantes.

b. Propiedades Mecánicas

Describen el comportamiento de los materiales cuando son sometidos a la acción de fuerzas exteriores.

1. Elasticidad: Propiedad de los materiales de recuperar su forma original cuando deja de actuar sobre ellos la fuerza que los deformaba.
2. Maleabilidad: Propiedad de ciertos materiales de extenderse en planchas o láminas.
3. Ductilidad: Propiedad que tienen los materiales de extenderse formando cables.
4. Dureza: Resistencia que opone un material a ser rayado.
5. Porosidad: Es la propiedad que presentan los materiales que tienen poros e indica la cantidad de líquido que dicho material puede absorber o desprender.
6. Permeabilidad: Propiedad que tienen algunos materiales de dejar filtrar el agua u otros líquidos.
7. Tenacidad: Resistencia que ofrece un material a romperse cuando es golpeado.
8. Fragilidad: Es la propiedad contraria a la tenacidad; es decir, un material es más frágil cuanto menor es la resistencia que opone a romperse.

c. Propiedades Térmicas

La conductividad térmica es la propiedad de los materiales de transmitir el calor.

1. Fusibilidad: Propiedad que tienen los materiales (como metales, algunos plásticos y vidrio) de pasar de estado sólido a líquido al aumentar la temperatura.
2. Soldabilidad: Propiedad que tienen los materiales para soldarse consigo mismos o con otro material.
3. Dilatación: Es el aumento de tamaño que experimenta un material cuando se eleva su temperatura. Por ejemplo, los metales.

d. Propiedades Ópticas

Se manifiestan cuando la luz incide sobre un material. Los materiales pueden ser entonces:

1. Opacos: No permiten el paso de la luz, impidiendo ver objetos a través de ellos, como la madera o los metales.
2. Transparentes: Los objetos se ven claramente a través de estos materiales, ya que permiten que los rayos de luz los atraviesen, como sucede con el vidrio y algunos plásticos.
3. Translúcidos: Permiten el paso de la luz, pero no dejan ver con nitidez lo que hay tras ellos, como algunos vidrios o el papel de cebolla.

e. Propiedades Acústicas

La conductividad acústica es la propiedad de los materiales de transmitir el sonido. Los metales son buenos transmisores del sonido, mientras que la fibra de vidrio, el corcho y los plásticos en general son aislantes acústicos.

f. Propiedades Magnéticas

Ponen de manifiesto el comportamiento de un material frente a campos magnéticos. El magnetismo es la capacidad de atraer a otros materiales metálicos. Por ejemplo, el hierro tiene la propiedad de convertirse en un imán permanente, que puede atraer a otros metales ferrosos, como el acero.

Clasificación de los Materiales según sus Propiedades y Origen

Las maderas se obtienen de la parte leñosa de los árboles (abeto, pino, castaño, etc.).

Los materiales pétreos se extraen en diferentes formas, desde grandes bloques hasta arenilla. Ejemplos incluyen el mármol, el vidrio o el yeso.

Los materiales plásticos se obtienen a partir del petróleo, carbón, gas natural, materias vegetales (celulosa) y proteínas animales. Ejemplos incluyen el celofán, el PVC y el caucho.

Los materiales cerámicos se obtienen moldeando arcilla y sometiéndola después a un proceso de cocción a altas temperaturas. Son ejemplos la cerámica gruesa y la porcelana.

Los materiales metálicos se obtienen de los minerales que forman parte de las rocas. Entre ellos se encuentran el hierro, el acero, el cobre, el plomo, el estaño y el aluminio.

Los materiales textiles se obtienen de materias primas naturales como la lana, el algodón y la seda; otros, como el nailon y la lycra, son materiales plásticos.

Proceso de Manipulación y Transformación de Materiales (Ejemplo: Madera)

Medir y Marcar

El primer paso para realizar un buen trabajo es medir y marcar la pieza en el material (por ejemplo, madera) que vamos a cortar. Se utilizan diferentes herramientas como reglas, metros, escuadras y lápices de carpintero. Debe tenerse en cuenta lo siguiente:

Sujetar

Antes de cortar, es fundamental sujetar el material para poder trabajar con seguridad y precisión utilizando las herramientas adecuadas. Para realizar esta operación, se utilizan el gato o sargento y el torno de mesa.

Cortar

Una vez que la pieza está sujeta, se procede a cortar. Si el tablón es fino, se utiliza la segueta; si es grueso, se emplean distintas sierras de corte, incluida la sierra de calar (sierra eléctrica).

Desbastar

La operación de desbastar sirve para eliminar el material sobrante del corte de una pieza (por ejemplo, de madera). Se realiza con herramientas como la escofina o el papel de lija. Se diferencian distintos tipos de desbastado:

• Limar: Se eliminan las astillas de un corte, dejando un acabado basto.
• Lijar: Se erosiona la superficie de la madera, dejando un acabado fino.

Unir

Una vez obtenidas las diferentes piezas, se unen por diversos métodos: mediante adhesivos, clavos, tornillos, piezas de ensamblaje, etc.

Acabar

Una vez montadas las diferentes piezas, se puede pintar, barnizar o aplicar cualquier otro acabado con los diversos productos disponibles en el mercado.