viernes, 2 de noviembre de 2018
domingo, 28 de octubre de 2018
jueves, 18 de octubre de 2018
Introducción
A lo largo de su vida, el hombre ha interactuado de manera muy directa con muchos materiales en actividades que van desde la construcción de chozas en la antigüedad, la fabricación por soldadura de un barco durante la Segunda Guerra Mundial y hasta en la creación de un dispositivo electrónico actualmente. Todos los ejemplos mencionados con anterioridad son estudiados en la Ingeniería en Materiales.
La Ingeniería en Materiales es la especialidad que se encarga de estudiar y procesar los materiales como plásticos, cerámicos, metales y compuestos para elaborar prácticamente cualquier producto que utiliza el ser humano.
Muchos de los avances e innovaciones que conocemos de muchos objetos, como lo son: los cuadros de bicicleta más ligeros, las diferentes piezas para coches de competición, los componentes de equipos electrónicos, satélites o elementos de la tecnología biomédica; surgen en parte del trabajo que emplean los Ingenieros de Materiales. Estos profesionales tienen un papel fundamental en la fabricación de cualquier producto, ya que participan en muchas de las etapas de producción: el diseño, la obtención, el procesamiento, la evaluación del comportamiento en servicio o las alternativas de reciclaje después de su vida útil. Una de las funciones más importantes de los Ingenieros en Materiales es la toma de decisión acerca de qué material es más apto para el producto que se elaborará, por lo cual llevan a cabo una serie de investigaciones. Dicha investigación para mejorar materiales empieza en laboratorios especializados donde se estudian las materias primas o incluso, cómo crear nuevos materiales modificando la composición química o la estructura a nivel atómico de otros. Los nuevos materiales y su aplicación se prueban repetidamente, y se evalúa y analiza cada respuesta para comprobar que se cumplen los objetivos establecidos en el diseño del producto.
A lo largo de este ensayo se realizará una investigación acerca del tema “Ingeniería en Materiales” utilizando las técnicas de consulta de información aprendidas en las unidades anteriores.
Ingeniería en Materiales
El ser humano se ha ido familiarizando y le ha dado uso a los materiales que tuviera al alcance. Esto se ve reflejado desde la Edad de Piedra (3000 A.C) cuando el hombre primitivo desarrolló una gran destreza para crear armas punzo- cortantes, tales como cuchillos, flechas y lanzas, para defenderse de las bestias. El hombre del neolítico descubrió que la arcilla (barro) se ablandaba al mezclarse con agua, y se endurecía al secarse. Este ciclo de ablandamiento-endurecimiento se podía repetir una y otra vez al ir añadiendo agua. Cuando se introducían los bloques de arcilla húmeda dentro de una hoguera por un determinado tiempo, éstos quedaban permanentemente endurecidos al enfriarse y eran resistentes al agua.
Durante la edad del Cobre (5000 al 1500 AC) el hombre neolítico descubrió que el cobre natural podía ser suavizado al calentarlo, y endurecido al deformarlo mediante martilleo. El cobre desplazó progresivamente a la piedra y se posicionó como el material preferido por el hombre para la fabricación de herramientas y objetos ceremoniales. Sin embargo, una vez que el cobre natural escaseó, el hombre se vio obligado a poner su atención en los metales contenidos en los minerales.
Como se puede observar el desarrollo del conocimiento que el ser humano tenía por los materiales fue muy lento. No fue hasta finales del siglo XIX que comenzaron a haber grandes avances que contribuyeron a su desarrollo. En la actualidad los científicos lograron entender la relación que existe entre los elementos estructurales de los materiales. Todo esto ha sido posible gracias a la Ingeniería en Materiales. Se entiende como material a todo elemento que puede transformarse y agruparse en un conjunto.
La Ingeniería en Materiales es un campo de la ingeniería que abarca el espectro de tipos de materiales y cómo utilizarlos en los procesos de fabricación. Los materiales incluyen las siguientes gamas: metales, cerámicas, polímeros (plásticos), semiconductores y materiales híbridos denominados compuestos. Vivimos en un mundo que no solo depende de los materiales sino que también está condicionado por ellos. Todo lo que vemos y usamos está hecho de materiales: automóviles, aviones, computadoras, refrigeradores, hornos de microondas, televisores, loza de cocina, cubiertos, productos deportivos de todos los tipos e incluso aparatos biomédicos tales como articulaciones y miembros artificiales (Moore & Edge, 2015).
Las actividades de los ingenieros en materiales van desde la producción de materiales primarios, incluido el reciclaje, pasando por el diseño y desarrollo de nuevos materiales, hasta la manufactura fiable y económica de los productos finales. Comúnmente, tales actividades forman parte de las industrias aeroespaciales, de transporte, de componentes electrónicos, conversión de energía y sistemas biomédicos.
La innovación en ingeniería en materiales significa el uso inteligente de un nuevo material (que tenga nuevas aplicaciones o sustituya antiguos materiales). Un claro ejemplo de esto son los clips de plástico y los álabes cerámicos de las turbinas, estos productos representan intentos de mejorar con polímeros y con cerámicos lo que previamente se hacía con metales. Los accidentes en ingeniería con frecuencia están causados por un mal uso de los materiales. Un ejemplo de lo anterior puede ser cuando una cucharilla de plástico se comba mientras se remueve el té, o cuando un avión cae al suelo porque aparecen fisuras en su cola. Estos accidentes se debe a que los ingenieros en materiales que diseñaron las piezas antes mencionada emplearon materiales equivocados o no entendieron las propiedades de éstos. Por ello es vital que el ingeniero profesional conozca cómo se seleccionan los materiales y sepa cuál se ajusta a las demandas del diseño –demandas económicas y estéticas, así como de resistencia y durabilidad. El diseñador debe comprender las propiedades de los materiales y sus limitaciones (Ashby & Jones, 2008).
Se dice que existen más de 50,000 materiales disponibles para un Ingeniero, por lo tanto no suele ser muy fácil tomar la decisión sobre qué material es el apto para cada ocasión. Es por ello que además de desarrollar y mejorar los materiales, una parte fundamental de su trabajo es comprobar la calidad y seguridad de los materiales, mediante la puesta en práctica de estrategias de vigilancia para garantizar el uso seguro de los materiales.
El proceso de selección de los materiales utilizados es el siguiente: el primer paso es la elección de la aplicación (esto quiere decir que se deben determinar las propiedades requeridas), el segundo paso es el de propiedades (en este paso se deben identificar el o los materiales candidatos, y por último, es el material (en este paso se el procesamiento requerido por el cual será sometido el material).
Hay dos tipos de formas de clasificar los materiales: según sus propiedades (económicas, físicas, mecánicas, térmicas, eléctricas y magnéticas, interacción con el entorno, producción y estéticas) y por su tipo (metales y aleaciones, polímeros, cerámicos y vidrios, materiales compuesto y materiales naturales).
Recursos Digitales: pxhere, pxhere, pxhere, pxhere, upload wikimedia.
miércoles, 17 de octubre de 2018
Conclusión
La importancia de los materiales ha sido crucial a lo largo de la historia. El desarrollo de nuevos materiales ha permitido un aumento en el nivel de vida del hombre y ha superado sus expectativas en un gran número de áreas.
La Ingeniería en Materiales es una rama de la ingeniería de suma importancia, ya que es la encargada del estudio de las propiedades de los materiales. Dichos materiales son la base de todo objeto que cualquier Ingeniero de otra rama quiere desarrollar. En otras palabras, la Ingeniería en Materiales es todo aquello que implica, sobre la base de estructuras algunos materiales, correlaciones de propiedad de los materiales y/o el diseño o ingeniería de la estructura de un material para producir un conjunto predeterminado de propiedades y crear nuevos objetos.
La Ingeniería en Materiales es una rama de la ingeniería de suma importancia, ya que es la encargada del estudio de las propiedades de los materiales. Dichos materiales son la base de todo objeto que cualquier Ingeniero de otra rama quiere desarrollar. En otras palabras, la Ingeniería en Materiales es todo aquello que implica, sobre la base de estructuras algunos materiales, correlaciones de propiedad de los materiales y/o el diseño o ingeniería de la estructura de un material para producir un conjunto predeterminado de propiedades y crear nuevos objetos.
Dicho lo anterior, el ingeniero de materiales es el encargado de determinar el uso que le daremos a los materiales y/o crear los materiales aptos para lo que se requiera hacer. Por tanto, es un profesional indispensable en la mayoría de industrias de sectores productivos, ya que aporta una visión multidisciplinar en la que convergen aspectos creativos, económicos, científicos y tecnológicos.
El futuro deparará desafíos y oportunidades cada vez mayores para los nuevos materiales y la mejora de los procesos. Como vimos anteriormente, hoy en día, los materiales evolucionan más rápido que en cualquier momento anterior de la historia. Los materiales nuevos y mejorados constituyen una "tecnología subyacente", una que puede promover innovación y mejoras en los productos. Los productos de alta calidad se obtienen como resultado de procesos mejorados, y se dará mayor énfasis a los procesos de recuperación y reciclaje. Por estas diversas razones, muchas encuestas designan al campo de los materiales como una de las carreras con excelentes oportunidades en el futuro.
El futuro deparará desafíos y oportunidades cada vez mayores para los nuevos materiales y la mejora de los procesos. Como vimos anteriormente, hoy en día, los materiales evolucionan más rápido que en cualquier momento anterior de la historia. Los materiales nuevos y mejorados constituyen una "tecnología subyacente", una que puede promover innovación y mejoras en los productos. Los productos de alta calidad se obtienen como resultado de procesos mejorados, y se dará mayor énfasis a los procesos de recuperación y reciclaje. Por estas diversas razones, muchas encuestas designan al campo de los materiales como una de las carreras con excelentes oportunidades en el futuro.
De todo esto se puede concluir que la Ingeniería en materiales es una de las ramas de la ingeniería con mayor importancia y futuro, ya que el resto de las ingenierías dependen de esta. Una de las cualidades más importantes que debe tener un ingeniero en materiales es la capacidad de innovación, de ir creando nuevos y mejores materiales que satisfagan las necesidades humanas, pero al mismo tiempo que no sea perjudicial para el planeta.
Bibliografía
1. Michael F. Ashby & David R. H. Jones. (2008). Materiales para Ingeniería 1. España: Reverté, S.A.
2. Dra. Monserrat Bizarro Sordo. (2013). Introducción a la Ciencia de los Materiales. Octubre 4, 2018, de Universidad Nacional Autónoma de México Sitio web: http://www.iim.unam.mx/mbizarro/1-Historia%20de%20los%20materiales%202013-2.pdf
3. Jennifer Moore & Lisa Edge. (2015). Ingeniería en materiales. septiembre 26, 2018, de TryEngineering Sitio web: http://tryengineering.org/become-an-engineer/materials-engineering?language=es
4. Hector Peña Sandoval. (2013). "Introducción a la ciencia e Ingeniería de los Materiales". septiembre 28, 2018, de Academia Sitio web: https://www.academia.edu/12472770/Introducci%C3%B3n_a_la_ciencia_e_ingenier%C3%ADa_de_los_materiales
5. William D. Callister, Jr.. (2001). Fundamentals of Materials Science and Engineering. Utah: John Wiley & Sons, Inc.