Materiais e procesos

materiais e procesos de fabricación

O ballet dos traxes espaciais

por

Non debe ser nada fácil levar posto un traxe espacial. Os astronautas necesitan unhas 1000 horas de adestramento para aprender a moverse alí metidos, pero non lles queda outra que aprender se queren saír ao espazo.

Este vídeo está realizado con imaxes da NASA das probas de mobilidade de varios prototipos de traxes espaciais. Pareceranvos movementos absurdos, pero a ver se seriades vós capaces de bailar cun traxe de 130 kg enriba:


[youtube: A Spacesuit Ballet]

O traxe proporciona protección ante meteoritos e po estelar, fai circular o osíxeno e extrae o dióxido de carbono, mantén unha temperatura constante (a capa externa do traxe espacial pode soportar temperaturas de ata 121°C ao sol e de –157°C na escuridade), mantén no interior unha presión constante, protexe ante as radiacións solares ionizantes e permite a comunicación co exterior, entre outras cousas.

Como fan posible toda esa protección? De que materiais está feito un traxe espacial? Cales son as súas propiedades? Podes saber máis sobre como están feitos os traxes espaciais en cienciapopular.com

E que non vos enganen cando vos digan que os traxes espaciais usados no Apolo 11 foron inventados por tal señor ou tal outro. Eses traxes non terían ningún éxito se non fose por unhas costureiras de Delaware (EEUU), que grazas ao seu íntimo coñecemento do corpo humano e as súas habilidades para traballar con materiais sintéticos melloraron os duros traxes espaciais deseñados por militares e enxeñeiros da NASA.


[De sostenes a trajes espaciales, una historia no contada sobre el Apolo 11]

Ás veces penso que faría falta someter a probas de mobilidade a algunhas prendas de roupa e zapatos que venden nos comercios. Moitas non superarían o test.


[thefoxisblack.com]


Erros na produción

por

Unha das fases máis importantes na fabricación dun produto é o control de calidade, cuxo obxectivo é detectar a presencia de erros na produción e asegurar que os produtos fabricados cumpran cuns requisitos específicos e que sexan satisfactorios no mercado ao que van destinados.

A detección de erros previsibles soe estar automatizada. Mediante sensores e sistemas de visión artificial podemos detectar erros nos produtos para separalos antes de que se empaqueten para a súa comercialización. Por exemplo, nunha fábrica de cápsulas de café utilízanse unhas cámaras e un software de visión artificial para analizar o enchido e comprobar o selado despois do enchido. (Imaxes de blog.infaimon.com)

En moitos casos non chega cunha inspección “visual” e cómpre separar unha mostraxe dos produtos fabricados para realizar diversos ensaios sobre eles que verifiquen que as características sexan óptimas (ensaios de dureza, resiliencia, etc.)

A pesar de todo isto, en moitos casos ás fábricas escápanselles algúns produtos con erros de fabricación, sobre todo se aforran no proceso de control de calidade.

Errors in Production é unha curiosa colección de Heike Bollig que recompila produtos con erros na súa fabricación. Se tes algún por casa, agradéceche que llo deas a coñecer para ampliar a mostra.

 

Podes ver máis erros en produtos e outra información en Errors in Production


Broca para furar cadrados

por

Pois si, existen as brocas para furar cadrados!

A cousa non é sinxela, pois non chega con ter unha broca dunha forma determinada. Se o movemento que realiza é circular, a sección cortada sempre será un círculo.

Para facer un burato con forma de polígono (cadrado, hexágono, etc) cómpre ter un mecanismo que mova a broca dun lado a outro, de xeito que a liña de corte resultante sexa da forma desexada.

Por exemplo, para facer un burato cadrado utilízase unha peza en forma de triángulo de lados curvilíneos (triángulo de Reuleaux) e facémola xirar nun eixe excéntrico. Pódelo ver nos vídeos da seguinte lista de reprodución.


[Lista de reprodución de youtube: furar_cadrados]

Mediante sistemas similares podemos furar elipses, triángulos, hexágonos, ou calquera forma poligonal.

(Visto hoxe en varios sitios do google reader : electronicapascual, ideasecundaria, e algún máis que non me lembro )


Fluídos non-newtonianos

por

Viscosity
[O fluído de abaixo é máis viscoso]
Hoxe en 2º de bacharelato andabamos a repasar as propiedades dos materiais, e alguén acordouse dun material líquido que se volve duro cando lle damos un golpe. Prometinvos ensinarvos uns vídeos, pero aproveito para explicar un pouquiño o que sucede.

Antes de nada hai que saber que é a viscosidade: É a oposición que presenta un fluído a deformacións tanxenciais.

Por exemplo, cando un fluído circula por unha condución está sometido a deformacións tanxenciais. Se un fluído ten pouca viscosidade (auga) circulará facilmente pola condución, pero se ten moita viscosidade (mel), prodúcese moito rozamento entre o fluído e as paredes, circulando dificilmente.

Ben, pois os fluídos non newtonianos non teñen unha viscosidade constante, senón que varía coa temperatura e co gradiente de tensión que se aplica.

O da temperatura xa o sabiamos: quentamos o mel para facelo menos viscoso que a temperatura ambiente, pero o que nos chama a atención é que tamén varíe co gradiente da forza aplicada: Se introducimos a man lentamente nunha pasta de auga con fariña de millo afundirémola no fluído, pero se presionamos repentinamente e con forza a pasta vólvese dura e impenetrable.

Podes intentar facer o experimento que se mostra no seguinte vídeo, facendo unha mestura de maicena e auga:

[youtube: Fluidos no-newtonianos ]

Este exemplo levárono a gran escala no programa “El Hormiguero”. Encheron unha piscina con almidón para demostrar que se podía saltar sobre a superficie sen afundirse. Temos tres vídeos:

[youtube playlist: fluídos non newtonianos]

En realidade hai máis fluídos newtonianos que aqueles que teñen unha viscosidade constante.Tes máis información sobre isto na wikipedia

(Esta entrada participa na XXIII edición do Entroido da Física, aloxada no blogue Astrofísica y Física. )


O aceiro

por

Aquí tedes uns vídeos que vos poden servir para entender mellor o proceso de obtención do aceiro.

1. O alto forno

No alto forno obtemos arrabio a partir do mineral de ferro, carbón do coque e calcaria. O arrabio, ferro bruto ou ferro-gusa é ferro con alta cantidade de carbono e impurezas.

  • O carbón de coque quéimase como combustible para formar monóxido de carbono CO, e eleva a temperatura do forno.
  • Os óxidos férricos do mineral reaccionan co monóxido de carbono para formar ferro metálico e dióxido de carbono.Fe2O3 + 3 CO → 3 CO2 + 2 Fe
  • Outras impurezas do mineral de ferro reaccionan coa calcaria para formar a escoura.

alto_forno.gif

Neste vídeo explícannos o proceso:


[youtube: Funcionamento do Alto Forno e Obtenção do Ferro Gusa]

2. Forno de afino. Convertedor de osíxeno

78-57 Pouring into service ladle Bessemer Converter YST 5677.jpgO arrabio ten impurezas e unha cantidade de carbono moi elevada polo que debe ser tratado, xunto cunha porcentaxe de ferralla e fundente, nun convertedor de osíxeno de onde obtemos un aceiro líquido cunha porcentaxe de carbono axeitada.

Engádenselle tamén elementos de aliaxes que fan mellorar as súas propiedades.

Neste vídeo podemos ver o proceso:

[youtube: Producción del acero]

3. Forno eléctrico

Unha acería eléctrica produce aceiro a partir de ferralla mediante un forno eléctrico de arco. A materia prima utilizada é ferralla, fundente (cal) e ferroaliaxes.

Neste vídeo podemos ver un forno eléctrico en acción:


[youtube: Horno electrico fundiendo chatarra]

4. Coada

O aceiro líquido obtido do convertedor ou do forno eléctrico solidifícase mediante coada convencional (sobre moldes) ou coada continua (o metal líquido vértese nunha lingoteira de fondo aberto, e vaise desprazando e arrefriando)

Neste vídeo podemos ver o proceso de coada continua:


[youtube: colada continua de palanquillas]

5. Laminación

laminacion.gifA laminación consiste en facer pasar o aceiro solidificado entre roletes ou cilindros xiratorios para reducir a súa sección transversal e aumentar a súa lonxitude.

A laminación pódese facer en quente ou en frío.

Neste vídeo pódese ver como é o proceso de laminación:


[youtube: Steelmaking: Rolling]

Podes ver tamén esta interesante animación da “Asociación para la Promoción Técnica del Acero” (APTA):