Propiedades mecánicas de los metales, cerámicos y polímeros: todo lo que debes saber
Si hay algo que nos enseña la ingeniería de materiales es que cada sustancia presenta características particulares y únicas. Los materiales se clasifican en tres grandes grupos: metales, cerámicos y polímeros, y las propiedades mecánicas de cada uno de ellos son fundamentales para definir su uso en distintas aplicaciones.
Metales: resistentes y dúctiles
Los metales son uno de los materiales más utilizados por el ser humano por su gran resistencia mecánica y facilidad para trabajarlos en distintas formas. Esta resistencia se debe a que son materiales dúctiles, es decir, tienen la capacidad de deformarse antes de romperse, lo que les permite soportar grandes cargas sin fracturarse.
Algunas características de los metales:
- Buenos conductores térmicos y eléctricos
- Altas temperaturas de fusión
- Baja resistencia al desgaste y al rayado
- Alta densidad
Cerámicos: resistentes a la abrasión y a la compresión
A diferencia de los metales, los cerámicos son materiales frágiles y no dúctiles, lo que los hace susceptibles a romperse con facilidad ante una carga de tracción o flexión. Sin embargo, presentan una gran resistencia a la compresión y a la abrasión, lo que los hace ideales para su uso en herramientas de corte o en estructuras sometidas a grandes cargas de compresión.
Algunas características de los cerámicos:
- Baja densidad
- Resistencia a altas temperaturas
- Resistencia a la corrosión
- Baja conductividad térmica y eléctrica
Polímeros: resistentes a la flexión y a la tracción
Finalmente, los polímeros son materiales que se caracterizan por su gran elasticidad y flexibilidad. Aunque son menos resistentes que los metales o cerámicos, presentan una gran resistencia a la flexión y a la tracción, lo que los hace ideales para su uso en piezas móviles o en estructuras sometidas a fuerzas dinámicas.
Algunas características de los polímeros:
- Baja densidad
- Alta resistencia a la corrosión
- Resistencia a la fatiga
- Buena capacidad para amortiguar vibraciones
| Material | Resistencia a la tracción (MPa) | Resistencia a la compresión (MPa) |
|---|---|---|
| Acero | 400-900 | 800-1500 |
| Aluminio | 40-90 | 100-300 |
| Porcelana | 3-20 | 200-400 |
| Vidrio | 10-100 | 10-100 |
| Polietileno | 20-50 | 10-30 |
| Poliéster | 50-100 | 50-100 |
En conclusión, cada tipo de material tiene sus propias propiedades mecánicas que los hacen ideales para distintos usos según las necesidades de la aplicación. Por eso, es importante conocer los materiales que se utilizarán en un diseño para asegurar su correcto funcionamiento y durabilidad.