CaracterĂsticas y Propiedades de los Materiales Mishell Salgado M. Universidad de las Americas
M a d e r a
Caracteristicas La madera es una de las materias prima de origen vegetal más explotada por el hombre. Se encuentra en los árboles de tallo leñoso (que tienen tronco) encontrando su parte más sólida debajo de la corteza del árbol. Se utiliza para fabrican productos de gran utilidad como mesas, sillas y camas, muebles en general y en tecnología se usa para realizar muchos proyectos. La madera es un recurso renovable, abundante, orgánico, económico y con el cual es muy fácil de trabajar.
Tipos de Madera - Maderas Blandas: Son las de los árboles de rápido crecimiento, normalmente de las coníferas, árboles con hoja de forma de aguja. Son fáciles de trabajar y de colores generalmente muy claros. Constituye la materia prima para hacer el papel. Ejemplo: Álamo, sauce, acacia, pino, etc. - Maderas Duras: Son las de los árboles de lento crecimiento y de hoja caduca. Suelen ser aceitosas y se usan en muebles, en construcciones resistentes, en suelos de parqué, para algunas herramientas, etc. Las antiguas embarcaciones se hacían con este tipo de maderas. Ejemplo: Roble, Nogal, etc. - Maderas Resinosas: Son especialmente resistentes a la humedad. Se usa en muebles, en la elaboración de algunos tipos de papel, etc. Ejemplos: Cedro, ciprés, etc. - Maderas Finas: Se utilizan en aplicaciones artísticas, (escultura y arquitectura), para muebles, ins-
trumentos musicales y objetos de adorno. Ejemplo: Ébano, abeto, arce, etc. - Maderas Prefabricadas: La mayoría de ellas se elaboran con restos de maderas, como virutas de resto del corte. De este tipo son el aglomerado, el contrachapado, los tableros de fibras y el táblex. Puedes saber más sobre este tipo de maderas en este enlace: Aglomerado. Según la longitud de sus fibras, las maderas pueden ser clasificadas en maderas de fibras largas y maderas de fibras cortas.
Ventajas La Madera es aislante térmico y eléctrico. Es buena conductora del sonido (acústico). Es un Material renovable, biodegradable y reciclable. Es dúctil, maleable y tenaz. El color es debido a las sales, colorantes y resinas. Las más oscuras son más resistentes y duraderas. La textura depende del tamaño de los poros. Condiciona el tratamiento que debe recibir la madera. Las vetas se deben a la orientación y color de las fibras. La densidad depende del peso y la resistencia. La Densidad, Cuanto más tiene la madera es más resistente. Casi todas las maderas tienen una densidad menor que la del agua, lo que les permite flotar. Flexibilidad, es la facilidad para ser curvadas en el sentido de su longitud, sin romperse ni deformarse. La tienen especialmente las maderas jóvenes y blandas. La hendidura, consiste en la facilidad que contiene la madera en partirse o rajarse en el sentido de la fibra. La resistencia será menor si es de fibra larga y carece de nudos, así como si está verde la madera. Dureza o resistencia al corte, que dependerá de la mayor o menor cohesión entre sus fibras. Está en relación directa entre la mayor cantidad de fibras y la menor cantidad de agua. Por ejemplo, una zona de nudos tendrá mayor cohesión de sus fibras que una zona limpia, por tanto será más dura y resistente al corte. Al ser un Material Poroso absorbe la humedad.
Sistema de Impresión La xilografía junto con el linograbado son las principales técnicas de impresión de grabado en relieve. La técnica consiste en hacer surcos sobre un bloque de madera, con el empleo de gubias y buriles, previamente se ha dibujado el modelo a imprimir en el bloque de madera utilizando un papel de calco. Cuando el grabado está finalizado, con la ayuda de un rodillo se procede a entintar las partes que sobresalen de la madera. Luego se presiona el bloque de madera
sobre un pedazo de papel con la ayuda de una prensa. Para la xilografía se pueden utilizar un gran número de variedades de madera, dependiendo de su grado de dureza y densidad podríamos obtener unos resultados diferentes. Cuando se trabaja en el sentido de la fibra se habla del grabado a fibra o a hilo. En este caso se utilizan maderas blandas y las herramientas utilizadas son las gubias.
B a l s a
Caracteristicas árbol que crece en la selva sub-tropical del Ecuador, así como en Centroamérica y en otros países suramericanos. Las condiciones geográficas y climáticas de la cuenca baja del río Guayas (Ecuador) hacen que el balso ecuatoriano tenga mayor desarrollo y sea de más calidad. es la madera más ligera que se conoce, con una densidad de 0.10 a 0.15 gramos por centímetro cúbico, lo que la hace más liviana que el corcho. Es usada en diferentes aplicaciones tales como la construcción de tanques para químicos, tinas o bañeras, paletas para generadores eólicos, automóviles, camiones, botes, etc. La madera de balsa tiene entre otras cualidades: su gran capacidad de aislamiento térmico y acústico, su bajo peso, su facilidad para encolarse y el mínimo movimiento de agua entre sus celdas. También se utiliza, a nivel mundial, en aeromodelismo y maquetas de arquitectura. Son sus características: Colores pálidos y rosados. Peso liviano, y muy fácil de trabajar (bastan un serrucho y una lija). Fácil de pegar.
P a p e l
Caracteristicas El papel es una delgada hoja elaborada mediante pasta de fibras vegetales que son molidas, blanqueadas, desleídas en agua, secadas y endurecidas posteriormente; a la pulpa de celulosa, normalmente, se le añaden sustancias como el polipropileno o el polietileno con el fin de proporcionar diversas características.
Propiedades Durabilidad del papel La durabilidad expresa principalmente la capacidad del papel para cumplir sus funciones previstas durante un uso intensivo y continuado, sin referencia a largos periodos de almacenado. Un papel puede ser durable (al resistir un uso intensivo durante un tiempo corto) pero no permanente (debido a la presencia de ácidos que degradan lentamente las cadenas celulósicas). Estabilidad dimensional Capacidad de un papel o cartón para retener sus dimensiones y su planidad cuando cambia su contenido en humedad, por ejemplo, bajo la influencia de variaciones en la atmósfera circundante. Un alto contenido en hemicelulosas promueve el hinchamiento de las fibras y su inestabilidad. Mano Término aplicado a un papel que expresa la relación entre su espesor y el gramaje. Su valor disminuye cuando aumentan la compactación y la densidad de la hoja. Resiliencia Capacidad del papel para retornar a su forma original después de haber sido curvado o deformado. La presencia de pasta mecánica en la composición confiere dicha propiedad.
Tipos de Papel Papel económico de alta definición y viveza en los colores. Imprime fotos e imágenes en papel satinado y le dará un atractivo particular. Fotográfico: Brillo o mate, es un papel de gran definición. Perfecto para ampliación o reproducción de fotografías y para dar a tus carteles calidad fotogtáfica. Papel cad: Papel especial para la impresión de planos de línea en color. Lienzo: Soporte con acabado semibrillo para reproducción de imágenes artísticas o convertir tus fotos en obras de arte. Recomendado para montar en bastidores. Backlight: Papel especial para poner en cajas de luz retroiluminadas. Gran contraste y opacidad en los colores. Lona: Papel idóneo para la impresión de banderolas, pancartas y displays.
Vinilo adhesivo: Brillo o mate, es perfecto para decoración de escaparates, stand de ferias y eventos, señalética, así como para la impresión de adhesivos y pegatinas. Vinilo de corte: Disponemos de una gran variedad de colores para aplicar tanto en interior como en exterior. Pega tu vinilo en paredes, cristales, soportes metálicos o plásticos, rotulación de vehículos y mucho más. Perfecto para la decoración de casas, oficinas, puntos de venta, etc.
Sistema de Impresion-Offset La impresión offset, es un método de impresión (reproducción de documentos e imágenes sobre distintos soportes), que consiste en aplicar una tinta, generalmente oleosa, sobre una plancha metálica, compuesta generalmente de una aleación de aluminio. Constituye un proceso similar al de la litografía. Su flexibilidad le confiere una calidad excepcional a este tipo de impresión, puesto que el recubrimiento de caucho del rodillo de impresión es capaz de impregnar, con la tinta que lleva adherida, superficies con texturas irregulares o rugosas. Todo esto debido a las propiedades elásticas del caucho, que no presentan los rodillos metálicos.
C a r t 贸 n
Características El cartón es un material formado por varias capas de papel superpuestas, a base de fibra virgen o de papel reciclado. El cartón es más grueso, duro y resistente que el papel. Algunos tipos de cartón son usados para fabricar embalajes y envases, básicamente cajas de diversos tipos. La capa superior puede recibir un acabado diferente llamado «estuco» que le confiere mayor vistosidad. El cartón puede ser clasificado de diversas maneras, según su material o uso, algunos de ellos son: Cartón corrugado: es una superposición de papel flauta, es decir una plancha surcada u ondulada y una plancha de liner, esta es un cartón plano, mucho más grueso. Estos dos son unidos gracias a un pegamento especial. Estos cartones suelen estar hechos de papel reciclado o pulpa proveniente de los árboles de pino.
Tipos de Cartón El cartón corrugado puede ser clasificado en: Única pared: este es el más utilizado en el empaque. Está compuesto un par de láminas onduladas y otro par de láminas de liner. Doble pared: estos cartones son muy fuertes por eso es usado en productos cuyo peso sea elevado. Está compuesto por dos planchas de papel ondulado, intercaladas con tres láminas de liner. Triple pared: en este caso se utilizan tres planchas de papel ondulado, que son intercaladas con cuatro planchas de liner. Es utilizado cuando los productos son demasiado pesados ya que es muy resistente este tipo de cartones. Una sola cara: estos cartones son mucho más frágiles ya que sólo están compuestos por un par de planchas, una plancha de papel ondulado y otra de liner. La mayoría de las veces es utilizado como envoltorio.
Cartón gris: normalmente es llamado cartón piedra ya que es muy duro y fuerte. Es muy utilizado en casas de cristal y de cuadros, tapicerías, como divisor, entre muchos otros ámbitos. La base de este cartón es papel reciclado compacto, muchas veces son utilizados pegamentos es por ello que son tan duros. Pueden utilizarse innumerables veces y ser reciclado.
Cartón couché: sobre la superficie posee una cobertura de una o varias capas de papel más delicado y generalmente de color. Puede ser clasificado en: Cartón couché fino Cartón couché clásico Cartón couché moderno
Cartoncillo: ésta clase de cartón se caracteriza por ser muy fino. Si bien es compacto es muy liviano. Además es posible imprimir sobre él, siendo de muy buena calida la impresión. Es por ello que son muy utilizados como embalaje de artículos de venta masiva. Es tanto utilizado en el ámbito farmacéutico, de cosmética, como en la industria de alimentos, por ejemplo es común ver cajas de cereales hechas de este cartón, entre muchos otros usos que puede tener el cartoncillo.
M e t a l
Caracteristicas Se denomina metal a los elementos químicos caracterizados por ser buenos conductores del calor y la electricidad. Poseen alta densidad y son sólidos en temperaturas normales (excepto el mercurio). El concepto de metal se refiere tanto a elementos puros, así como aleaciones con características metálicas, como el acero y el bronce. Los metales comprenden la mayor parte de la tabla periódica de los elementos y se separan de los no metales por una línea diagonal entre el boro y el polonio. En comparación con los no metales tienen baja electronegatividad y baja energía de ionización, por lo que es más fácil que los metales cedan electrones y más difícil que los ganen.
Propiedades Maleabilidad: capacidad de los metales de hacerse láminas al ser sometidos a esfuerzos de compresión. Ductilidad: propiedad de los metales de moldearse en alambre e hilos al ser sometidos a esfuerzos de tracción. Tenacidad: resistencia que presentan los metales al romperse o al recibir fuerzas bruscas (golpes, etc.) Resistencia mecánica: capacidad para resistir esfuerzo de tracción, compresión, torsión y flexión sin deformarse ni romperse. Suelen ser opacos o de brillo metálico, tienen alta densidad, son dúctiles y maleables, tienen un punto de fusión alto, son duros, y son buenos conductores (calor y electricidad).
Ventajas y desventajas del envase Ventajas • Alta barrera a gases, vapores, luz, microbios. • Excelentes propiedades mecánicas (facilita el transporte). • Elevadas velocidades de fabr icación (disminuye costos).
Desventajas • Reactividad química y electroquímica. • Peso especifico alto (un env ase de hojalata es mas pesado). • Dentro de la estructura de costos de un envase de hojalata el 68% corresponde al material.
A l u m i n i o
Caracteristicas El aluminio es el segundo metal más empleado en el mundo gracias a sus propiedas únicas: ligereza, alta resistencia, gran versatilidad, facilidad de mecanizado, excelente resistencia a la corrosión. Además el aluminio es 100% reciclable ilimitadamente. Si bien es uno de los elementos más abundantes en la corteza terrestre, encontrarlo en forma libre en la naturaleza no es una posibilidad. Se lo puede encontrar en el granito, la criolita y otros minerales comunes similares. El óxido de alúmina sí se produce naturalmente y se lo puede encontrar, por ejemplo, en forma de rubí, zafiro, corindón y esmeril.
Usos El uso más habitual o quizás al cual más estamos acostumbrados es el de las latas de aluminio para refrescos, ya que la maleabilidad y la fuerte resistencia del aluminio frente a la corrosión lo vuelven el material perfecto para ese fin. Finas capas de aluminio se usan como capas protectoras que difícilmente se deterioran y que se emplean en la elaboración de muchísimos objetos, desde telescopios a decorados y hasta juguetes.
V I D R I O
Caracteristicas El vidrio es un fluido que cuenta con una densidad muy alta, tan alta que parece estar sólido, una forma de entender la fluidez del vidrio es que las botellas creadas hace miles de años se han ido escurriendo, adelgazando su parte superior y engrosándose la inferior. Una de las principales características del vidrio es que está compuesto por materiales minerales térmicamente fusionados. Es usado desde la antigüedad y las historias aducen su hallazgo a unos vendedores viajeros que comerciaban con natrón (carbonato de sodio) y usaron bloques de éste para encerrar una fogata, resultando una mezcla de tipo cristal.
Usos Los usos del vidrio son muy diversos, inicialmente su uso fue meramente ornamental, pasando al ámbito religioso, posteriormente fue usado para la fabricación de embaces y utensilios sencillos de uso cotidiano, con posterioridad fue manipulado y usado por alquimistas, quienes desarrollaron múltiples técnicas y procesos con el vidrio.
Reciclaje El vidrio es uno de los materiales mรกs fรกciles de reciclar por lo que muchas botellas y utensilios pasan a la fundiciรณn para ser reutilizados, pero hay que aclarar que existen vidrios que no se reciclan o si se reciclan tardan mucho en ser preparados. Estos son los vidrios templados, los vidrios de espejo, los focos y los vidrios de ventanas.
P L A S T I C O
Caracteristicas Los plásticos son sustancias químicas sintéticas denominadas polímeros, de estructura macromolecular que puede ser moldeada mediante calor o presión y cuyo componente principal es el carbono. Estos polímeros son grandes agrupaciones de monómeros unidos mediante un proceso químico llamado polimerización. Los plásticos proporcionan el balance necesario de propiedades que no pueden lograrse con otros materiales, por ejemplo: color, poco peso, tacto agradable y resistencia a la degradación ambiental y biológica. Las propiedades y características de la mayoría de los plásticos (aunque no siempre se cumplen en determinados plásticos especiales) son estas: fáciles de trabajar y moldear, tienen un bajo costo de producción, poseen baja densidad, suelen ser impermeables, buenos aislantes eléctricos, aceptables aislantes acústicos, buenos aislantes térmicos, aunque la mayoría no resisten temperaturas muy elevadas, resistentes a la corrosión y a muchos factores químicos; algunos no son biodegradables ni fáciles de reciclar, y si se queman, son muy contaminantes.
Tipos de plásticos
Tereftalato de Polietileno (PET)
Propiedades: alta rigidez y dureza, altísima resistencia, superficie barnizable, poco deformable al calor, resistencia a los agentes químicos y estabilidad a la intemperie, resistencia al plegado y baja absorción de humedad que lo hacen muy adecuado para la fabricación de fibras. Uso: envases de bebidas gaseosas, jugos, jarabes, aceites comestibles, bandejas, artículos de farmacia, medicamentos.
Polietileno de alta densidad (PEAD – HDPE)
Propiedades: se obtiene a bajas presiones, a temperaturas bajas en presencia de un catalizador órgano-metálico; su dureza y rigidez son mayores que las del PEBD, su aspecto varía según el grado y el grosor, es impermeable, no es tóxico. Uso: envases de leche, detergentes, champú, baldes, bolsas, tanques de agua, cajones para pescado, juguetes, etc.
Policloruro de vinilo (PVC)
Propiedades: es necesario añadirle aditivos para que adquiera las propiedades que permitan su utilización en las diversas aplicaciones, puede adquirir propiedades muy distintas, es un material muy apreciado y utilizado, tiene un bajo precio, puede ser flexible o rígido, puede ser transparente, translúcido u opaco, puede ser compacto o espumado. Uso: tuberías, desagües, aceites, mangueras, cables, símil cuero, usos médicos como catéteres, bolsas de sangre, juguetes, botellas, pavimentos…
Polietileno de baja densidad (PEBD – LDPE)
Propiedades: se obtiene a altas presiones, temperaturas altas y en presencia de oxígeno. Es un producto termoplástico, es blando y elástico, el film es totalmente transparente dependiendo del grosor y del grado. Uso: poliestireno , envases de alimentos congelados, aislante para heladeras, juguetes, aislante de cables eléctricos, rellenos.
Polipropileno (PP)
Propiedades: excelente comportamiento bajo tensiones y estiramientos, resistencia mecánica, elevada flexibilidad, resistencia a la intemperie, reducida cristalización, fácil reparación de averías, buenas propiedades químicas y de impermeabilidad, aprobado para aplicaciones con agua potable, no afecta al medio ambiente. Uso: envases de alimentos, artículos de bazar y menaje, bolsas de uso agrícola y cereales, tuberías de agua caliente, films para protección de alimentos…
Poliestireno (PS)
Propiedades: termoplástico ideal para la elaboración de cualquier tipo de pieza o envase, higiénico y económico, fácil de serigrafiar, fácil de manipular; se puede cortar, taladrar y perforar. Uso: envases de alimentos congelados, aislante para heladeras, juguetes, rellenos.
A C R Í L I C O
Características Es un Termoplástico rígido excepcionalmente transparente. En su estado natural es incoloro pero se puede pigmentar para obtener una infinidad de colores. También se puede dejar sin pigmento para producir una lámina completamente transparente. Se produce material en un rango de parámetros de transmisión y difusión de luz, óptimo para diferentes usos. Es inerte a muchas substancias corrosivas. Su resistencia a la intemperie hace que sea el material idóneo para una variedad de aplicaciones al aire libre.
Aplicaciones Rótulos y auncios: Páneles luminosos, letras tridimensionales, señalizadores, etc. Publicidad en puntos de venta: Expositores, degustadores, paneles informativos, cajas de luz, etc. Diseño interior: Accesorios para tiendas, muebles especiales, pantallas de proyección, acristalamiento, etc.
Transporte: Deflectores, viseras antideslumbrantes / de protección contra el sol, placas vehiculares, portillas y ventanas para barcos, etc. Industria: Protectores de seguridad para maquinaria, cuadrantes, piezas de alta precisión, etc. Medicina: Cunas, incubadoras, etc.
A esta lista se pueden añadir muchas otras aplicacioAccesorios arquitectónicos: mobiliario urbano, acce- nes especializadas tales como cabinas bronceadoras, sorios de seguridad, paneles acústicos, tragaluces, etc. cubiertas y paneles divisorios para albercas, etc.. Sanitarios: Tinas de baño, platos de regadera, etc.
T E L A
Características
Un tejido es el género obtenido en forma de lámina más o menos resistente, elástica y flexible, mediante el cruzamiento y enlace de series de hilos o fibras de manera coherente al entrelazarlos o al unirlos por otros medios.
Propiedades Las propiedades derivan del material y del tipo de tejido; determinan su calidad y diversos usos. Permeabilidad al aire. Permeabilidad al agua. Tenacidad o resistencia al rasgado (máxima tensión que soporta sin romperse). Solidez del color. Elasticidad. Densidad (Peso por unidad de área). Espesor. Resistencia térmica o capacidad aislante.
Materiales Tienen como base tres tipos de fibras: naturales, artifciales y sintéticas. Las naturales proceden de plantas o animales, como la lana, el algodón, la seda y el lino. Las fibras artificiales están manufacturadas a partir de materia prima natural, —básicamente celulosa—, como los rayones. Las fibras sintéticas se producen por procesos químicos, como el poliéster, el nailon y el acetato. También se fabrican tejidos con mezcla de fibras para conseguir las cualidades de los distintos materiales en una prenda.
T E T R A B R I K
Característica
Tetra Brik es el nombre comercial del envase de cartón producido por la empresa sueca Tetra Pak. Con el tiempo se ha convertido en el nombre genérico para designar a los envases de cartón de características similares por un fenómeno de antonomasia.
Son ligeros y, por consiguiente, manejables y fáciles de transportar; se pueden abrir y cerrar de nuevo fácilmente sin necesidad de utensilios. La gran ventaja que ofrecen para la industria es la capacidad de conservación de los alimentos en condiciones óptimas.