1. TEMA 4.
EL TRABAJO CON LOS METALES
INDICE:
1. LOS METALES.
1.1 Historia.
1.2 Definición.
2. PROPIEDADES DE LOS METALES.
2.1 Dureza.
2.2 Elasticidad.
2.3 Tenacidad.
2.4 Maleabilidad,
2.5 Ductilidad.
2.6 Resistencia Mecánica.
3. CLASIFICACIÓN DE LOS METALES.
3.1 Férricos.
3.2 No Férricos.
4. OPERACIONES Y HERRAMIENTAS EN EL TRABAJO CON METALES.
4.1 Trazado.
4.2 Sujeción
4.3 Corte.
4.4 Limado.
4.5 Taladrado.
4.6 Percusión.
4.7 Doblado.
4.8 Unión.
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2. 1. LOS METALES.
1.1 Historia.
Después del Neolítico viene la edad de
los metales, que supone un cambio
tecnológico consistente en la
generalización de la metalurgia para
construir los utensilios de trabajo. Se
divide en tres períodos:
EDAD DEL COBRE
La primera técnica metalúrgica conocida fue la del
cobre. Debido a su escasa dureza se usó para hacer
objetos de adorno, collares, brazaletes, amuletos, etc. Se
han encontrado objetos de cobre del 8700 a. de C., pero
se empieza a utilizar a finales del Neolítico, hace
aproximadamente 5 000 años.
En la Península Ibérica el uso del cobre se generaliza
hace 4 000 años, coincidiendo con las construcciones
megalíticas y la cultura del Vaso Campaniforme.
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3. EDAD DEL BRONCE
El Bronce es una aleación de nueve partes de cobre y una de estaño, esta combinación
produce un nuevo metal mucho más duro que sus componentes y es más fácil de fundir
y de trabajar que el cobre. Posiblemente añadieron algún otro metal pues consiguieron
un bronce elástico y flexible, que se trabajaba bien en caliente.
En Europa central se introdujo hacia el año 1800-1600 y se desarrolla hasta el 700 a.C.
En este periodo se generalizan las construcciones megalíticas.
Utilización: Se fabrican gran variedad de instrumentos:
útiles agrícolas, como azadas y hoces.
Armas de guerra, como espadas, lanzas y escudos.
Utensilios domésticos, como vasos, jarras y cuencos.
En esta época se desarrolló la navegación debido a la necesidad
de desplazamiento y transporte de los buscadores de metales.
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4. EDAD DEL HIERRO
La metalurgia del hierro exige unos conocimientos y una tecnología distintos a la del
bronce. Debieron trabajar el hierro mediante hornos con fuelles y forjar los objetos
mediante martilleado, para lograr el endurecimiento y el temple correctos. Al amparo
de la metalurgia del hierro surgió el oficio de herrero. Los primeros en conocer este
secreto fueron los hititas, habitantes de la zona central de la Península de Anatolia
(actual Turquía), que lo guardaron celosamente durante muchos años. Estos hititas son
un pueblo enemigo de los egipcios. El imperio hitita caería hacia el 1200 a. C. y a partir
de esta fecha la nueva tecnología del hierro empezó a difundirse por otros lugares.
Ventajas del hierro respecto al bronce.
El hierro abunda en todos los lugares (en todos los sitios hay piritas), y en cambio, el
bronce exige la búsqueda de sus dos componentes: cobre y estaño, a veces en lugares
lejanos.
Las armas de hierro son más duras, y aunque debido a su flexibilidad se pueden
deformar, es posible arreglarlas. En cambio, las armas de bronce eran frágiles y se
rompían con frecuencia en el choque.
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5. 1.2 Definición.
Los metales se obtienen a partir de minerales. Se obtienen en
minas a cielo abierto o minas subterráneas .Los metales son
sólidos a temperatura ambiente, excepto el mercurio, que es
líquido. Al pulirlos adquieren un brillo característico ( brillo
metálico) que suele perder con la oxidación; en otros (oro,
platino, níquel o cromo ) este efecto es menos apreciable.
Se suelen usar en estado puro o combinados con otros .
ALEACIÓN: Mezcla o combinación de metales.
METALURGIA: Conjunto de procesos y técnicas
que intervienen en la extracción y elaboración de
metales y sus aleaciones.
SIDERURGIA: Son los procesos
Metalúrgicos aplicados al Hierro.
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6. 2. PROPIEDADES DE LOS METALES.
2.1 Dureza.
Es la resistencia de un material a ser rayado o penetrado.
Según la escala de Mohs, el cromo (8,5) es el elemento
metálico de mayor dureza.
El cesio es el metal más blando, con un valor de tan sólo 0,2.
Es tan blando que podría cortarse con un cuchillo.
2.2 Elasticidad.
La elasticidad es la capacidad de un material de recuperar
su forma original cuando cesa la fuerza que lo deforma .
Lo contario es la Rigidez.
De los menos elásticos esta el latón y de los más los aceros.
2.3 Tenacidad.
La tenacidad es la resistencia de un material a romperse
cuando es golpeado. Metal muy tenaz: Aceros. La
propiedad opuesta es la Fragilidad.
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7. 2.4 Maleabilidad,
Capacidad de un metal para deformarse en forma de
láminas delgadas mediante presión (ej.- aluminio).
2.5 Ductilidad.
Capacidad de un metal para deformarse en forma de
hilos por estiramiento(ej: Cobre)
2.6 Resistencia Mecánica.
Capacidad para resistir ante fuerzas externas. Puede ser: Tracción, Compresión,
Flexión, Torsión y Cizalla.
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8. Decimos que un elemento está sometido a un
TRACCIÓN esfuerzo de tracción cuando sobre él actúan
fuerzas que tienden a estirarlo. Los tensores son
elementos resistentes que aguantan muy bien
este tipo de esfuerzos.
Un cuerpo se encuentra sometido a compresión
si las fuerzas aplicadas tienden a aplastarlo o
COMPRESIÓN comprimirlo. Los pilares y columnas son
ejemplo de elementos diseñados para resistir
esfuerzos de compresión.
Un elemento estará sometido a flexión cuando
actúen sobre el cargas que tiendan a doblarlo.
FLEXIÓN Ha este tipo de esfuerzo se ven sometidas las
vigas de una estructura.
Un cuerpo sufre esfuerzos de torsión cuando
existen fuerzas que tienden a retorcerlo. Es el
TORSIÓN caso del esfuerzo que sufre una llave al girarla
dentro de la cerradura.
Es el esfuerzo al que está sometida a una pieza
cuando las fuerzas aplicadas tienden a cortarla
CIZALLA o desgarrarla. El ejemplo más claro de
cortadura lo representa la acción de cortar con
unas tijeras.
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9. 3. CLASIFICACIÓN DE LOS METALES.
Los metales se pueden dividir en dos grandes grupos, según contengan o no
Hierro: Metales Férricos y Metales no Férricos.
C El Hierro se obtiene a partir de minerales que
contienen óxidos de Hierro (oligisto, limonita,
L magnetita o siderita).
METALES FÉRRICOS En estado puro es buen conductor de calor y
A electricidad, pero con baja resistencia
S Son los que contienen Hierro mecánica. Para aumentar estas propiedades se
alea con Carbono u otros metales, obteniendo:
I HIERRO PURO,ACEROS Y FUNDICIONES
F
I
Estos metales y sus aleaciones son resistentes
C a la oxidación y a la corrosión , tienen
cualidades especiales: Facilidad para ser
A METALES NO FÉRRICOS. trabajado, ligereza, conductividad térmica y
C eléctrica, etc….
Son los que no contienen Hierro.
I Entre ellos:
ALUMINIO, COBRE, ESTAÑO, NIQUEL,
Ó PLOMO, ORO, PLATA…………..
N 9

10. 3.1 Férricos.
Hierro puro en un 99,9 % o más. Tiene pocas aplicaciones industriales y resulta
muy difícil de obtener. También se llama hierro forjado por que es muy dúctil y
maleable. Se emplea en trabajos de forja y para construir electroimanes y
transformadores eléctricos.
Los aceros son aleaciones de hierro y de carbono (entre el 0´03 y el 1´76 %)
a las que se añaden otros materiales (manganeso, níquel, titanio, etc.) según
las propiedades del tipo de acero que se desee lograr. Se aplican en muchos
campos industriales. Hay dos tipos de aceros:
 Aceros comunes. Hechos sólo con hierro y carbono. Son muy fáciles de soldar y poco
resistentes a la corrosión. Se emplean en estructuras, clavos, tornillos, herramientas, ...
 Aceros aleados. Hechos con hierro, carbono y otros elementos. Muy resistentes a la
corrosión, al desgaste y a las altas temperaturas. Se emplean para fabricar instrumentos y
piezas especiales. 10

11. Las fundiciones son aleaciones de hierro y carbono (entre el 1`76 y el
6´67 %) . Al tener más carbono resisten mejor la corrosión y los cambios
de temperatura. Son fáciles de moldear y se emplean en la fabricación de
piezas de gran tamaño. Se clasifican en:
Fundiciones ordinarias. Hechos sólo con hierro y carbono y alguna pequeña parte de
otro material. No se pueden trabajar en la forja.
Fundiciones aleadas. Hechos con hierro, carbono y otros elementos con los cuales
mejoran sus propiedades.
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12. 3.2 No Férricos.
El cobre es un metal de color rojo brillante, muy resistente a la corrosión,
conduce bien el calor y la electricidad, es muy dúctil y maleable. Se obtiene de
minerales como la cuprita, la calcopirita y la malaquita.
Se ha usado desde la antigüedad para hacer armas, adornos, monedas, etc.
Hoy se usa en conductores eléctricos, alambiques, y conducciones de gas y
agua, así como otros usos en construcción. Sus aleaciones principales son:
 Los bronces. Aleaciones de cobre y estaño, tanto más duras cuanto más estaño contienen.
 Los latones. Aleaciones de cobre y cinc usadas para hacer canalizaciones, tornillos, válvulas
de gas y agua, bisagras, etc..
Minerales de cobre.
Cuprita, calcopirita y
Cobre. Latones.
Bronce.
malaquita.
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13. El Aluminio es un metal de color plateado claro, es muy resistente a la oxidación,
ligero, buen conductor del calor y la electricidad y fácil de mecanizar. Se obtiene de
la bauxita.
Se emplea en aleaciones ligeras, tan resistentes como el acero y mucho menos
pesadas. Con ellas se fabrican productos muy variados, desde latas de refrescos
como fuselajes de aviones, ventanas, maquinaria, etc.
Bauxita. Productos de aluminio.
El Estaño es un metal de aspecto blanco brillante, muy resistente al aire, fácil de fundir
y de trabajar. Es muy maleable en frío y en caliente se torna quebradizo. Se obtiene de
la casiterita.
Se emplea, aleado con plomo o con plata, para soldadura blanda. También para
recubrir el hierro, obteniendo hojalata, y para recubrir el cobre, pues al no ser tóxico
puede usarse en instrumentos de alimentación.
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14. El cinc es un metal blando de color blanco azulado, resistente a la intemperie. Se
obtiene de la blenda.
Se emplea en la fabricación de recipientes, canalones y planchas para cubiertas.
También para recubrir planchas de hierro por dos procedimientos:
Cincado. Introduciendo las piezas de hierro en un baño de cinc fundido.
Galvanizado. Recubriendo las piezas de hierro por electrolisis.
ORO: Es un metal muy denso, blando y de color amarillo intenso. El oro se clasifica
como metal pesado y noble; en el comercio es el más común de los metales preciosos.
Cerca de tres cuartas partes de la producción mundial del oro se consume en
joyería. Sus aplicaciones industriales, especialmente en electrónica, consumen 10-
15%. Las monedas y demás objetos decorativos de oro son en realidad aleaciones
porque el metal es muy blando.
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15. 4. OPERACIONES Y HERRAMIENTAS EN EL TRABAJO
CON METALES.
4.1 Trazado.
Consiste en marcar sobre el material las dimensiones y la forma del objeto
diseñado.
Lo primero que haremos es medir y marcar diferentes partes de un objeto.
Debemos ser cuidadosos cuando medimos porque un error puede arruinar
nuestro proyecto. Posteriormente realizaremos el trazado.
Son varillas de acero con las
PUNTAS DE TRAZAR puntas afiladas
Es un compás de bigotera
COMPÁS DE con brazos rígidos acabados
TRAZAR en puntas afiladas
Instrumento de acero con
GRANETE punta cónica. Se utiliza para
realizar marcas mediante
golpeo. 15

16. Es un bloque de fundición con la
EL MÀRMOL cara superior perfectamente plana,
que sirve de superficie de
referencia.
Prisma que presenta entrantes en
CALZO EN V forma de V. Se emplea como
soporte para piezas cilíndricas o
con perfiles curvos.
Son de forma rectangular, de
REGLAS plástico o metálicas, graduadas en
milímetros. Se utilizan para
longitudes inferiores a 1 metro.
Son metálicas con forma de L, con el
lado más pequeño con mayor grosor
ESCUADRA Y
para apoyarse con mayor seguridad a
FALSA los laterales de la pieza de madera.
ESCUADRA Existe otro modelo, la falsa escuadra,
para trazar otros ángulos.
Para trazar paralelas a una arista en
GRAMIL una de las caras del material.
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17. 4.2 Sujeción
Se utilizan para inmovilizar la pieza de metal y poder realizar las distintas
operaciones de transformación.
Dispositivo formado por dos
TORNILLO DE bocas, una es fija y la otra es móvil
BANCO que se desplaza con el giro de una
manivela.
Se emplea para fijar una pieza en
MORDAZAS una máquina herramienta (
fresadora, taladradora,…)
Constituidas por una boca fija y
GATOS O otra móvil, que se desliza sobre
SARGENTOS una guía. La presión se ejerce
girando la empuñadura.
ALICATES Es una herramienta de uso
UNIVERSALES múltiple que se puede utilizar para
sujeción y cortar.
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18. Tienen la parte interior de su boca
ALICATES DE lisa. Se utilizan para sujetar chapas
BOCA PLANA finas o cables que se van a soldar.
ALICATE DE Tienen la boca formada por dos
BOCA piezas cónicas. Se emplean para
REDONDA doblar alambres en forma circular.
Permiten regular la apertura de su
ALICATES boca haciendo girar un tornillo.
GRIP También tienen un mecanismo para
bloquear la sujeción de la pieza.
PINZAS DE Con sistema de presión sin concretar
SUJECIÓN la fuerza y sin dañar las superficies.
Pueden ser de metal o plástico.
TENAZAS DE Tienen varias posiciones de apertura
APERTURA de las bocas. Se emplean en la
MÚLTIPLE sujeción de tubos.
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19. 4.3 Corte.
El corte de la pieza de metal se puede realizar con desprendimiento de material
( serrado) o sin desprendimiento de material ( cizallado ).
Compuesta por una armadura o arco
SIERRA DE donde va acoplado la hoja de sierra,
ARCO que se tensa mediante una palomilla.
El arco puede ser extensible.
Están formadas por dos hojas
TIJERAS DE cortantes de acero con mangos,
CHAPA unidas por un eje alrededor del cual
giran.
ALICATES DE Formados por dos piezas metálicas
CORTE iguales con filos cortantes ( boca de
LATERAL corte ), articulados por un pasador.
ALICATES DE Formados por dos piezas metálicas
CORTE iguales con filos cortantes ( boca de
FRONTAL. corte ), articulados por un pasador.
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20. 4.4 Limado.
Tiene como objetivo rebajar, pulir o retocar piezas. La Herramienta utilizada para
esta operación es la LIMA.
Las principales características de una lima son:
1. La Forma: Según su sección transversal y sirve para nombrarla:
1 – Carleta
2 – Plana paralela: son los dos tipos de limas
planas, y son las de uso más habitual.
3 – Cuadrada: también tiene todas sus caras
planas y se utiliza para agujeros cuadrados o
chaveteros.
4 – Redonda: se utiliza para agujeros y
formas curvas. Si acaba en punta totalmente,
se les llama “cola de ratón”, que ocurrencia.
5 – Media caña: es un híbrido entre plana y
redonda, teniendo ambas funciones en una
sola herramienta.
6 – Triangular: sobre todo es utilizado para
limar sobre ángulos.
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21. 2. El Picado: Perfil que presenta el estriado de la LIMA. Puede ser:
Sencillo: Doble:
Especial:
3. El Tamaño o Longitud Comercial: Es la distancia en Pulgadas desde la punta
hasta donde termina el picado. Puede ser: 3” , 4” , 5”, 6” , 7” , 8” , 12” , 14” , 16”.
4. Grado de Corte: Número de dientes por centímetro de longitud. Puede ser:
BASTAS De 8 a 10 dientes/cm
SEMIFINAS De 12 a 18 dientes/cm
FINAS De 20 a 30 dientes/cm
EXTRAFINAS Más de 30 dientes/cm
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22. 4.5 Taladrado.
Si la pieza a taladrar es Si la pieza es de grosor
considerable será necesaria la Para hacer taladros
fina puede hacerse con un
taladradora eléctrica con perfectamente rectos e
punzón y un martillo
broca para metales. Para usan soportes verticales
evitar que la broca se para la taladradora o
desplace al iniciar el taladro bien taladradoras de
se marcará el centro con un columna.
granete.
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23. 4.6 Percusión.
La operación de percutir o golpear se emplea para deformar o doblar piezas de
metal y se realiza con martillos y mazas.
MARTILLO DE PEÑA MARTILLO DE BOLA MAZA DE NAILON
4.7 Doblado.
Consiste en dar formas deseada a planchas metálicas de poco espesor. Se
puede realizar a mano o mediante máquinas plegadoras.
Si la chapa es gruesa y se
desea doblar en ángulo
diedro debe usarse un
tornillo de banco para
sujetar, un taco para
amortiguar el golpe y un
martillo para golpear.
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24. 4.8 Unión.
Remaches. Se usan para
unir superficies de poco
espesor. Son piezas
fabricadas con materiales
blandos y tenaces.
Soldadura blanda. Es la
unión realizada con
estaño fundido. Se puede
unir piezas de cobre,
latón u hojalata, pero no
de aluminio
Pegado. Hay muchos
tipos de pegamentos,
entre ellos está el
termofusible realizado
mediante barras aplicada
con una pistola que las
funde.
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25. Tornillos y tuercas. Los
hay con infinidad de formas
y tamaños. A veces se usan
con ellos arandelas que
consiguen que la unión es
más robusta.
Pasadores. Son piezas de
metal que fijan las piezas
en las que se colocan
atravesados. Los hay de
aletas, cónicos o bulones y
planos o chavetas.
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