Los metales se encuentran entre los materiales más importantes y utilizados por la humanidad.
Desde la prehistoria hasta la Industria 4.0, han acompañado el desarrollo tecnológico gracias a propiedades únicas como la resistencia mecánica, la conductividad, la ductilidad y la durabilidad.
En esta guía veremos:
Los metales son elementos químicos caracterizados por:
Desde el punto de vista atómico, tienden a ceder electrones, formando enlaces metálicos que explican muchas de sus propiedades físicas.
Estas características los hacen ideales para procesos como el fresado CNC, el torneado CNC y los mecanizados de precisión, fundamentales en la producción industrial moderna.
Los metales son fundamentales porque:
Sin los metales no existirían:
Por esta razón, la elección del material metálico adecuado es uno de los aspectos más críticos en el diseño de componentes industriales.
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Los metales pueden clasificarse de diferentes maneras. Las dos clasificaciones más comunes son:
Los metales ferrosos son aquellos que contienen hierro (Fe) como elemento principal.
Ejemplos
Características
Usos principales
Gracias a las aleaciones y a los tratamientos, los aceros son los metales más utilizados en el mundo.
Los metales no ferrosos no contienen hierro como elemento principal.
Ejemplos
Características
Usos principales
Son los metales más reactivos de todos. Se encuentran en la primera columna a la izquierda de la tabla periódica (excluyendo el hidrógeno).
Elementos: Litio (Li), Sodio (Na), Potasio (K), Rubidio (Rb), Cesio (Cs), Francio (Fr).
Características químicas: Tienen un solo electrón de valencia, que pierden fácilmente para formar cationes monovalentes.
Reactividad: Reaccionan violentamente con el agua formando hidróxidos (álcalis) y liberando hidrógeno. En la naturaleza nunca se encuentran en estado puro, sino siempre en forma de compuestos (sales).
Propiedades físicas: Son blandos (se pueden cortar con un cuchillo), tienen baja densidad y bajo punto de fusión.
Son muy reactivos, pero menos que los alcalinos.
Elementos: Berilio (Be), Magnesio (Mg), Calcio (Ca), Estroncio (Sr), Bario (Ba), Radio (Ra).
Características químicas: Tienen dos electrones de valencia, que pierden para formar cationes divalentes.
Reactividad: Reaccionan con el agua (a menudo con necesidad de calor) y se oxidan fácilmente al aire. Sus óxidos reaccionan con el agua formando soluciones básicas.
Resistencia: El magnesio y el berilio son excepciones dentro del grupo: son muy rígidos y ligeros, por lo que el magnesio se utiliza en aleaciones para coches de competición y carcasas ultraligeras de ordenadores portátiles.
Constituyen el gran grupo central de la tabla periódica (Grupos 3–12).
Elementos: Hierro (Fe), Cobre (Cu), Oro (Au), Plata (Ag), Titanio (Ti), Zinc (Zn), etc.
Características químicas: Su rasgo distintivo es el llenado de los orbitales d. Pueden presentar múltiples estados de oxidación (por ejemplo, el hierro puede ser +2 o +3), lo que les permite formar una amplia gama de compuestos coloreados y actuar a menudo como catalizadores.
Propiedades físicas: Generalmente son duros, con altos puntos de fusión y ebullición, y excelentes conductores de la electricidad y el calor.
Se encuentran a la derecha de los metales de transición, antes de la línea de separación de los metaloides. A veces se denominan “metales pobres”.
Elementos: Aluminio (Al), Estaño (Sn), Plomo (Pb), Galio (Ga), Indio (In), etc.
Características químicas: Tienen electrones de valencia en orbitales p. Son químicamente más “débiles” que los metales de transición: más blandos y con puntos de fusión más bajos.
Reactividad: Tienden a formar enlaces covalentes con mayor frecuencia y suelen presentar carácter anfótero (pueden reaccionar tanto con ácidos como con bases, como el aluminio).
Se sitúan en las dos filas inferiores de la tabla periódica.
Lantánidos (Tierras raras): Similares al lantano. Son metales plateados y muy reactivos, ampliamente utilizados en la alta tecnología (por ejemplo, imanes de neodimio, pantallas).
Actínidos: Similares al actinio. Son todos radiactivos. Los más conocidos son el uranio (U) y el plutonio (Pu).
Construcción: Acero, hierro, aluminio → estructuras, vigas, fachadas
Automoción: Aceros de alta resistencia, aluminio, magnesio → chasis, motores, carrocerías
Aeroespacial: Titanio, aluminio, superaleaciones → ligereza y resistencia extrema
Electrónica: Cobre, oro, plata → conducción eléctrica
Sector médico: Titanio, acero inoxidable → biocompatibilidad y esterilidad
Industria: Aceros especiales, aleaciones → maquinaria, herramientas, moldes, componentes CNC
En la práctica industrial, rara vez se utilizan metales puros.
Las aleaciones permiten:
Ejemplos
El futuro apunta a:
Los metales son la base de la civilización industrial moderna.
Comprender sus tipos y usos es fundamental para elegir el material adecuado en función de:
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