CURS: 2n E.S.O SEGON TRIMESTRE - IES S'Arenal

SEGON TRIMESTRE
UNITAT 4: MATERIALS D´ÚS TÈCNIC. LA FUSTA
UNITAT 5: MATERIALS METÀL·LICS. PROPIETATS
UNITAT 6: LES ESTRUCTURES
INFORMÀTICA: OPEN OFFICE IMPRESS
PROJECTE:
1 De 33
CURS: 2n E.S.O

2 De 33
TANGRAM
És un Joc xinès mil·lenari que consta de set peces amb les quals es poden compondre moltes figures.
Aquestes peces s´anomenen “Tans” i són les següents:
• 2 triangles petits, 2 triangles grans, 1 triangle mitjà, 1 quadrat, 1 paral·lelogram (rombe)
1.- PLANTEJAMENT DEL PROBLEMA
• Volem construir un joc de taula, tot seguin les especificacions del professor.
• Durant el procés de construcció aplicarem de forma pràctica totes les fases del procés tecnològic
• Cada grup de treball estarà format per 4 persones.
2.- ESPECIFICACIONS DEL PROJECTE
• Cada grup triarà tindra una base de fusta per poder dibuixar les peces del tangram
• En primer lloc es realitzarà l´esbós del que volem construir
• En segon lloc, realtizarem el croquis del nostre projecte.
• L´estructura utilitzada serà com a base una fusta de 40 x 40
• El projecte construit ha de ser estable i ha de tenir bona estètica
3.- MATERIAL I EINES UTILITZADES
• Fusta, Estris de dibuix...
• Serra mecànica, lima,....
• FULL DE SEGUIMENT DE FEINA: Cada grup anotarà cada dia la feina realitzada en aquesta fitxa.
4.- DOCUMENTACIÓ PER APORTAR
Una vegada acabem la construcció de la maqueta, cada alumne entregarà INDIVIDUALMENT la
MEMÒRIA del projecte amb els següents apartats:
• PORTADA: Títol del projecte, Nom i Cognom, Curs, Data.
• ÍNDEX
• ANÀLISI DEL PROBLEMA: Descripció del problema plantejat i Explicació del què es vol
aconseguir.
• PLUJA D´IDEES: Fer un esbós i una mica d´explicació de les idees que s´han tingut. (Si es fa en grup
hi ha d´haver una idea de cada component del grup)
• ESCOLLIR LA SOLUCIÓ MÉS ADEQUADA: Fer un croquis d´aquesta solució, pot ser una de les
anteriors o una mescla d´algunes d´elles i explicar per quin motiu s´ha triat aquesta.
• PLÀNOLS (Opcional): Fer les vistes necessàries per tenir perfectament clar el que s´ha de construir.
• PLANIFICACIÓ DE LES TASQUES: Anotar el seguiment de la feina diari
• MATERIALS I EINES: Fer una relació de tots els materials, peces i totes les eines que es necessiten
per dur a terme el projecte.
• AVALUACIÓ: Explicar si funciona i si satisfà el problema plantejat al principi així com la valoració
personal i les propostes de millora.

Conte Tangram
A una gran casa vivia un nin xinès , amb el seu ca , aquest nin era molt
alegre i li agradava molt ballar , però un dia el seu ca es va perdre, i el nin estava molt
trist . Va fer dibuixos del seu ca i les va ensenyar a tots els seus coneguts ,
qualcú li va dir que havia vist al seu ca aprop del moll, el nin va córrer fins el moll
3 De 33
, el ca al veure al seu amo va correr fins ell , i els dos feliços varen decidir
fer una volta amb una barqueta. .

UNITAT DIDÀCTICA 4
ÍNDEX
MATERIALS
D´ÚS TÈCNIC.
LA FUSTA
1.- Els materials i el desenvolupament tecnològic
2.- Classificació dels materials segons el seu origen
3.- Propietats dels materials
ACTIVITATS MATERIALS
4.- Introducció Històrica de la fusta
5.- Formació de la Fusta
6.- Procés d´obtenció de la fusta
7.- Propietats de la Fusta
8.- Classificació de la fusta
9.- Tècniques de treball amb la fusta
10.- Unions: Elements i Tècniques
11.- Paper
11.1.- Cartó
11.2.- Propietats del paper i el cartró
12.- Impacte ambienta.
ACTIVITATS DE LA FUSTA
4 De 33

1.- ELS MATERIALS I EL DESENVOLUPAMENT TECNOLÒGIC
5 De 33
Als éssers humans es caracteritza la consciència que tenen sobre els materials de la natura i la capacitat de
transformació per a la seva utilització tècnica. L´ús dels materials serveix per dividir la Prehistòria en diferents
fases, segons el material predominant i utilitzat.
• Paleolític(2,5
milions d´anys a.c fins 8000 a.c): fabricació d´utensilis a partir del tallat de la pedra i el
colpeig. Caça, recol·lecció i aprenen a encendre el foc
• Neolític (8000 a.c - 4000 a.c): utilització d´utensilis de pedra pulida. Apareix l´alfareria(argila),
activitat textil(llana, fibres vegetals), roda.
• Edat dels Metalls (4000 a.c - 100 a.c o el desenvolupament de l´escriptura) Més desenvolupament de
la ramaderia i desenvolupament de tècniques de navegació, així com l´aparició de classes socials.
◦ Coure:
metall tou en forma de làmines (ús majoritari per adornos)
◦ Bronze (aliatge coure+estany) més dur que el coure i utilitzat per eines agrícoles i utensilis
domèstics.
◦ Ferro:
major duresa. L´utilització amb aquest metall és més complicat per les altes temperatures
necessàries per la seva fundició.
◦ Tècniques de treball amb els metalls:
▪ Colps:al metall fins arribar a la forma desitjada
▪ Forja: Calfar el metall abans de colpejar-lo
▪ Fundició: Calfament a altes temperatures del metall per després introduir-lo en algun motlle i
donar-li la forma desitjada.
• Edat Mitja(segle V fins XV) (Molí de Vent-VII, Brúixola-XI, Rellotge-XIII)
• Edat Moderna(XV-XVIII) : Impremta, Telescopi, Microscopi.
• Revolució Industrial (segle XVIII i XIX): Accelerat creixement dels materials disponibles. En
particular l´acer (aliatge de ferro i carbono). Així com l´aparició de materials sintètics i la combinació
de diferents tipus de materials.
• Segle XX:
era dels Plàstics.
Actualment els materials compostos va en augment, ja que combina materials lleugers i materials amb
propietats de duresa, resistència, aïllament....
2.- CLASSIFICACIÓ DELS MATERIALS SEGONS EL SEU ORIGEN
Les primeres matèries són productes que s´extrauen directament del medi natural. Segons l´origen són:
• Minerals: roques, alumini, argila, petroli, minerals de ferro...
• Animals: cuir, llana, seda
• Vegetals: fusta, suro, cotó, lli, cautxú...
Els materials són el resultat de la transformació de les primeres matèries en productes útils i poden ser:
• MATERIALS NATURALS: Són aquells que es podem trobar directament en el medi natural. Poden
ser Renovables (Fusta, cautxú, cotó..) o No Renovables (metalls, carbó, petroli...)
• MATERIALS SINTÈTICS: S´obtenen mitjançant processos artificials de transformació (Plàstics o
Fibres tèxtils).
Transformació
Naturalesa Primeres Matèries Materials Objectes/Productes
Obtenció Construcció / Fabricació

3.- PROPIETATS DELS MATERIALS
6 De 33
Les propietats dels materials són el conjunt de característiques per les quals es defineixen i es distingeixen
d´altres i determinen les seves utilitats i aplicacions.
3.1.- PROPIETATS TECNOLÒGIQUES: Descriuen el comportament dels materials quan els éssers
humans els treballen
• Mal·leabilitat:
Facilitat que presenten alguns materials d´estendre´s en làmines quan són comprimits
Exemples: Or, Alumini, plàstics, Vidre.
• Ductilitat:
Capacitat d´alguns materials de transformar-se en fils quan són estirats. Els plàstics i alguns
metalls com l´or, l´alumini, fil de coure. Es deformen abans de trencar-se
• Fusibilitat:
Capacitat d´alguns materials (vidre, alguns plàstics i metalls) de passar de l´estat sòlid al
líquid quan són sotmesos a una temperatura determinada.
• Soldabilitat:
Facilitat d´alguns materials (coure, ferro, plàstics) per poder ser soldats (units).
3.2.- PROPIETATS FÍSIQUES: Són les que descriuen el comportament d´un material quan és sotmès a
l´acció de diferents agents, com per exemple, la calor, el corrent elèctric, la gravetat...
• Densitat:
És la propietat que indica si un material pesa més que un altre. Alguns materials com el suro
pesen molt poc, en canvi, altres com el ferro són molt pesats. (en un recipient en aigua, el ferro
s´afona i el suro sura).
• d=m/V (kg/m 3 )
• daigua=1000 kg/m 3
• Conductivitat elèctrica:
Capacitat que té un material de transmetre el corrent elèctric. Exemple: Or,
Argent, coure, alumini. Els materials que s´oposen al pas del corrent elèctric s´anomenen Aïllants.
3.3.- PROPIETATS MECÀNIQUES: Són les propietats que relacionen la resistència d´aquestos front a
càrregues o esforços externs.
• Duresa:
Resistència d´un material de ser ratllat per un altre. El mínim grau de duresa vol dir que un
material pot ser penetrat.(Grau de duresa de més a menys seria el vidre/plom/fang)
• Tenacitat o Resilencia:
Resistència que presenta un material per suportar xocs sense trencar-se
(exemple: metall d´una campana, acer).
• Elasticitat:
Capacitat dels materials de recuperar la forma i dimensions originals quan cessen les
càrregues que el deformen. (exemple: una goma elàstica s´allarga i torna la la seva posició inicial).
• Plasticitat:
Capacitat dels materials per deformar-se permanent per l´acció d´una càrrega externa sense
arribar a trencar-se (exemple: plastilina, argila).
• Fragilitat:
Capacitat dels materials de trencar-se amb molt poca deformació (exemple: els materials
ceràmics, vidre) (oposat a la tenacitat).
• Resistència:
Capacitat d´un material per resistir forces sense deformar-se i trencar-se.
◦ Tracció (Força estira l´estructura)
◦ Compressió (Força comprimeix la longitud)
◦ Flexió (Forces dobleguen l´estructura)
3.4.- PROPIETATS TÈRMIQUES
• Conductivitat tèrmica:
Capacitat d´un material de transmetre la calor. Els metalls són bons
conductors de calor. La fusta, plàstics, materials ceràmics són aïllants tèrmics.
• Dilatació tèrmica:
Increment de volum que experimenten els materials quan augmenta la seva
temperatura i quan es refreden es contrauen.
• Contracció tèrmica:
Reducció del volum del material quan disminueix la seva temperatur

ACTIVITATS MATERIALS
1.- Associa a cada imatge les diferents propietats de cada material.
2.- Completa les frases següents:
1. L´oposició que ofereix un cos a ser ratllat s´anomena:
7 De 33
2. Els materials que s´obtenen per mitjà de reaccions químiques, de les quals en resulten productes
totalment diferents dels inicials s´anomenen:
3. D´un material que conserva la seva nova forma un cop deformat es diu que té una gran:
4. Una mescla de dos o més metalls, o un metall i un no metall dóna origen a:
5. D´un material que és capaç de suportar cops successius sense trencar-se, se´n diu que és:
6. Si un material es deforma quan s´hi exerceix al damunt una força, i un cop aquesta s´atura reprèn la
seva forma inicial es diu que és:
7. Els materials que no permeten el pas del corrent elèctric s´anomenen:
3.- Contesta Verdader o Fals les següents afirmacions:
1. El vidre és molt tenaç
2. El vidre és més dur que el guix
3. El material menys dur ratlla al més dur
4. La densitat de l´aigua es 2 Kg/m 3
5. Una campana és tenaç :
6. La propietat fonamental d´una molla és la plasticitat.
4.- Observa cinc objectes que tingues a prop teu i indica de quin material estan fets i la primera matèria de la
qual provenen.
5.- Quina utilitat té en tecnologia conèixer les propietats dels materials?

6.- Escriu exemples d´objectes fabricats amb aquestos materials:
• Plàstics:
• Petris:
• Vidres i Ceràmiques:
• Tèxtils:
• Metalls:
• Fustes:
7.- Explica per què els cables elèctrics estan fets de coure per dins i de plàstic per fora.
8.- Posa 3 exemples de processos de fabricació a partir de primeres matèries
Exemple: arbre →llistó de fusta→Cadira
9.- Classifica els següents noms segons siguin primeres matèries, materials o objectes:
• Taula, ferro, coure, llibre, llapis, bossa de plàstic, llistó de fusta, ciment, grava, marbre, jersei
8 De 33

4.- INTRODUCCIÓ HISTÒRICA
9 De 33
La fusta és un material que han utilitzat les persones des de sempre. Quan es va descobrir el foc, la fusta va ser
emprada com a combustible. Més avant es va fer servir per elaborar utensilis i armes. Les primeres cases es
van construir amb branques i pedres.. Actualment seguim emprant la fusta com a combustible, en
l´elaboració de ferramentes, en l´obtenció de paper i en la construcció.
5.- FORMACIÓ DE LA FUSTA
Els arbres a partir dels quals obtenim la fusta els podem classificar en 2 grans grups:
• Fustes Toves:
Arbres de fulla perenne, de color clar i fàcils de treballar. (xop, pi roig, avet)
• Fustes Dures:
Arbres de fulla caduca o perenne. Són de fulla ampla i són més costoses de
treballar(caoba, roure, tec, noguera, castanyer...).
La fusta és l´esquelet o suport d´un arbre per on circulen els líquids que mantenen la seva vida. Al fer un tall
transversal podem distingir les següents parts:
Escorça: Situada en la part més perifèrica i protegeix les capes
internes dels agents meteorològics.. Està formada per cèl·lules
mortes. S´utilitza habitualment com a combustible o fertilitzant
després de triturar-la i d´afegir-hi altres components.(De l´escorça
d´alzina surera s´obté el SURO).
El càmbium es situa a continuació de l'escorça i té una capa interna
(xilema que constitueix l'albeca) i una altra externa (floema) més
propera a l'escorça.
L'albeca o Albura forma part del càmbium. És la fusta més jove i
de tova qualitat. Amb l´albura triturada s´elaboren taulers artificials.
Posseeix vasos conductors que transporten la saba. fusta
El duramen Part interna del tronc, producte de la transformació de
l´albur a(quan ja han arribat al grau màxim de desenvolupament).
Serveix de suport a l´arbre i és la part més dura i de millor qualitat.
La mèdul·la, situada a l'eix i centre de l'arbre, presenta forma
cilíndrica i és la part més antiga de l'arbre.
Saba: líquid que transporta l´aigua i els nutrients des de les arrels fins les fulles. Quan s´ha talat l´arbre, convé
eliminar la saba perquè la fusta no es veja afectada per l´acció de fongs(putrefacció) i insectes (corc).
a secció, observem capes concèntriques que corresponen al creixement de la primavera i la tardor.
Si observem el tronc d´un arbre, veurem una sèrie d´anells disposats de forma concèntrica: són els Anells de
Creixement. Cada anell correspon a un any de vida de la planta, per tant, contant els nombre d´anells sabrem l
´edat de l´arbre. En les fustes dures els anells solen ser més pròxims entre si que en les fustes toves.
6.- PROCÉS D´OBTENCIÓ DE LA FUSTA
• LA TALA O ABATIMENT: Aquest treball s´efectua al final de l´hivern, època en que l´activitat
vital dels arbres és pràcticament nul·la. Es tala el tronc de l´arbre per la base. Un cop tallat, se´n treuen
les branques, fulles i l´escorça per deixar el tronc net. Per realitzar la tala s´utilitzen màquines
especialitzades com serres mecàniques (en països en vies de desenvolupament s´utilitzen destrals). Els
troncs es transporten fins la serradora.
• SERRADA: Se serra el tronc es talla en longituds adequades i es despeça en taulells, posts i llistons
per el posterior assecat, ja que la fusta acabada de tallar conté una gran quantitat d´humitat.
• L´ASSECAT: És el procés de reducció del contingut aquós de la fusta verda per: Reduir la possibilitat
d´infecció per insectes i plagues, Incrementar la resistència, Reduir el cost de transport, reduint pes.
L´assecat pot ser:

10 De 33
• A l´aire o Natural:
s´apilen taulons i s´exposen a la intempèrie, per això no es pot controlar el temps d
´assecat (poden durar fins 4 anys). Però al ser un procés lent, sol donar un bon resultat (permet
conservar el color original de la fusta) L´inconvenient d´aquest mètode és que no s´eliminen les larves
d´insectes que pugui contenir). Una forma d´assecat a l´aire per afavorir aquesta circulació i evitar la
deformació els llistons s´apilen de forma que cada capa forme un angle recte amb l´anterior.
• Natural accelerat:
Consisteix en submergir els troncs en basses durant 3 o 4 setmanes. L´aigua es
filtra en el seu interior i desplaça la saba i amb aquesta, els gèrmens que poden fer malbé.
Posteriorment es procedeix a l´assecatge natural. L´aigua s´evapora més ràpidament que la saba i
redueix el temps d´assecat a un terç. L´inconvenient és que la fusta s´enfosqueix lleugerament.
• Artificial:
es realitza mitjançant forns especials on gradualment s´augmenta la tª de l´aire mentre
disminueix la humitat. L´avantatge és la rapidesa i amb aquest procés es maten les larves d´insectes
que prevenen la carcoma. L´inconvenient és el cost de les instal·lacions i si no s´ajusta el temps i la
temperatura es poden produir fisures i esquerdes(grietes).
7.- PROPIETATS DE LA FUSTA
Les característiques de cada fusta depenen del tipus d´arbre del qual procedeixen i del seu tractament
posterior. Per això, és molt difícil trobar dos trossos de fusta que siguin iguals. No obstant això, existeixen
propietats comuns a la major part dels tipus de fusta:
• COLOR I OLOR (fustes tropicals com la caoba, el banús, tenen una coloració molt apreciada).
• DENSITAT:
Relació entre la massa i el volum dels cossos. Segons el tipus sol oscil·lar entre 0,3 i 0.8
kg/dm3. En general totes les fustes solen ser menys denses que l´aigua i per això hi suren.
• CONDUCTIVITAT TÈRMICA I ELÈCTRICA:
La fusta condueix malament la calor i
l´electricitat, per això és un excel·lent aïllant (mànec d´eines, parets i sòls).
• DURESA:
resistència a la penetració tant d´eines, cargols, puntes. Si es treballa en el sentit de les
fibres es ratlla fàcilment, però si es ratlla en sentit transversal d´aquestes costa més. Està relacionada
amb la major o menor presència d´aigua de la fusta(més aigua menys duresa)
• TENACITAT:
Per regla general, suporta malament els esforços bruscos i es trenca amb facilitat (si
l´esforç és paral·lel a les fibres resisteix millor que si l´esforç es perpendicular a les fibres).
• HIGROSCOPICITAT:
és la capacitat que té la fusta d´absorbir o desprendre humitat en funció d
´on estigui situada i del clima. Quan absorbeix humitat, la fusta s´infla.
• PLASTICITAT:
és la facilitat que presenten algunes fustes per ser corbades en el sentit longitudinal
de les seves cares. Si es treballen en calent, es pot aconseguir que la forma adoptada sigui permanent.
La variació de les propietats(mecàniques sobretot) de la fusta segons la direcció en què es considerin les fustes
s´anomena Anisotropia
8.- CLASSIFICACIÓ DE LES FUSTES
FUSTES NATURALS: Són les que procedeixen directament de la serradura i el tallament de troncs
d´arbres. Podem trobar-les en diferents formes i mides. Les més comuns són aquestes:
LLISTONS: secció regular i es comercialitzen en mesures preestablertes.
MOTLLURES: S´empren per a acabaments o ornaments decoratius a causa del seu perfil tallat.

11 De 33
TAULERS ARTIFICIALS:
Són els que s´obtenen a partir de les restes de l´abatiment i la serradura dels
arbres o de fustes de baixa qualitat. També s´obté de l´albura. Es solen vendre en peces de gran superfície i
dimensions normalitzades; les més habituals són 122 x 244 cm Les seves característiques principals són:
▪ Són més econòmics que la fusta natural. S´aprofita el 100% de l´arbre.
▪ Són més plans i llisos.
▪ Poden tenir dimensions molt grans.
▪ No es deformen, ni podreixen, ni es corquen.
Els més utilitzats per la indústria són:
A) TAULER CONTRAPLACAT O CONTRAXAPAT:
S´obté encolant xapes de diferents classes de fusta en capes
successives, de manera que les fibres segueixin direccions
perpendiculars i en nombre imparell, per evitar que es corben.
Presenta una resistència uniforme i és flexible, poc deformable i
fàcil de treballar. Hi ha una gran quantitat de mides i gruixos.
S´empra en la construcció de mobiliari escolar, carcasses,
revestiments , fons de calaixos, vaixells, mobles... El seu gruix
normalment és de 3, 4, i 5 mm.
B) TAULER AGLOMERAT: Es fabrica amb encenalls(virutas) de
fusta encolats. La barreja es premsa, s´asseca entre dues plaques
metàl·liques i se sotmet a calor i altes pressions.
Presenta una superfície molt llisa, és estable i consistent però es trenca
amb facilitat. Per millorar la resistència i l´aparença, els taulers s
´aplaquen amb làmines de fusta natural o de plàstic (melanina). És molt
utilitzat com a substitut dels taulers de fusta massissa en prestatgeries,
armaris, palets, calaixos, taules i mobles de cuina de bany. El seu gruix
normalment és de 6, 10, 16 i 19 mm.
C) TAULER DE FIBRA O PREMSAT: S´elabora amb fibres de fusta
seca barrejades amb resines sintètiques i sotmeses a altes pressions. És
estable, dur i molt homogeni. Es pot tallar, trepar, fresar i polir, i admet la
pintura i el lacat. Es fabrica amb diferents graus de densitat. El més
utilitzat és el de densitat mitjana conegut com DM o MDM. S´utilitza
amb la mateixa finalitat que l´aglomerat i es pot emprar com a substitut
de la fusta massissa. El seu gruix normalment és de 6, 10, 16 i 19 mm. Si en comptes de resina sintètica s´hi
utilitza com a element d´unió la pròpia resina de les fibres de la fusta, el producte s´anomena: TÀBLEX.
9.- TÈCNIQUES DE TREBALL AMB LA FUSTA
• Subjectar: Mitjançant el cargol de banc o el serjant.
• Marcar i Serrar
• Llimar(amb raspes), Raspar(amb ribots que permeten tallar làmines molt fines)
• Polir(amb paper de vidre o polidores portàtils)
• Torn (permet treballar objectes cilíndrics) En aquesta màquina gira la fusta, no l´eina.
• Fresadora (per fer ranures i rebaixos de molts tipus, ja que una fresa afilada es desplaça per la fusta. Es
poden obtindre peces planes, còncaves, convexes... canviant el tipus de fresa.
• Trepar: Per fer forats en la fusta mitjançant la barrina i trepant de mà.
• Acabat: envernissat, acabat a la cera (d´abelles), pintat...(Per evitar l´acció dels fongs i el corc és
convenient envernissar o pintar la fusta.

10.- UNIONS: ELEMENTS I TÈCNIQUES
12 De 33
Les unions són un dels aspectes més important que cal tenir present quan es treballa en la fusta. Hi ha 3 tipus:
• UNIONS FIXES: Son totes aquelles en què, un cop units els dos materials només es poden separar
mitjançant la ruptura de les peces o de l´element utilitzat per unir-les. Es realitzen amb:
▪ Adhesius: gomes, cola blanca, silicona(amb la pistola termofusible)
▪ Unió amb claus: (els claus són normalment cilindres de metall)
▪ Unió amb reblons: el rebló és una peça de forma cilíndrica que disposa d´una vareta que
sobresurt per un dels extrems
▪ Unió mitjançant grapadora
• UNIONS DESMUNTABLES: Són aquelles que permeten la unió i desunió de les diverses peces,
sense que se´n produeixi la ruptura ni la de l´element que les uneix.
▪ Cargols: Són peces metàl·liques que quan les fem girar al voltant de l´eix, penetren en els
materials. Les unions amb cargols són més resistents que les que estan fetes amb claus.
▪ Cargols i femelles: S´utilitzen quan volem que la unió sigui més resistent.
▪ Escaires: Són elements que s´utilitzen per fixar una prestatgeria a la paret o bé reforçar la unió
de dues fustes. Els més comuns són els escaires plans, d´angle i en forma de T.
▪ Encadellats: Unions de peces de fusta fent que una d´elles encaixe en l´altra.

11.- PAPER
13 De 33
És un material tou i flexible en forma de làmina, obtingut a partir de substàncies vegetals (fibres de cel·lulosa).
La cel·lulosa és una substància sòlida que es troba en la part cel·lular de les plantes (arbres-eucaliptus, l´espart,
lli o cotó. El procés d´obtenció del paper és el següent:
Pasta Química o Pasta de cel·lulosa: a partir del tronc de la fusta, prèviament escorçat i trossejat.
Pasta Mecànica: a partir de troncs escorçat que són triturats mitjançant discos abrasius. Aquesta pasta conté
moltes fibres de lignina (70%) i poques de cel·lulosa (30%).
11.1.- CARTRÓ
S´obté a partir de làmines gruixudes de pasta de paper o pegant diverses capes. La forma comercial més
comuna és el cartró ondulat, que és un compost d´una làmina de paper interior en forma d´ondes, reforçada
per dues exteriors llises, que són adherides amb cola. Alguna de les aplicacions són els envasos i embalatges.
11.2.- PROPIETATS DEL PAPER I CARTRÓ
• Resistent a la tracció
• Tenacitat baixa (pot suportar manipulacions sense trencar-se o deformar-se).
• Es pot tallar o doblegar.
• Són inflamables
• Són permeables
• Són aïllants del calor i l´electricitat
• El gramatge és una propietat física que indica la massa (g/m 2 ). El foli DIN-A4 té 80 g/m 2
Paper tou Inferior a 40 g/m 2
Paper comú Entre 40 I 140 g/m 2
Cartolina Entre 140 I 400 g/m 2
Cartró Superior a g/m 2
12.- IMPACTE AMBIENTAL
La desforestació és la destrucció dels boscos a causa de l´acció de l´ésser humà. Els boscos tropicals
són una de les principals fons de compostos químics que permeten la fabricació de medicaments, Hi viuen la
meitat de les espècies animals i vegetals del món. La principal causa de la destrucció d´aquestos boscos és l
´explotació de fusta que s´exporta després cap a la Unió Europa, Estats Units i Japó. Per evitar aquest
problema, les empreses fustaires tenen l´obligació legal de plantar dos arbres per cadascun que talen.
La contaminació de les aigües és conseqüència dels abocaments de substancies procedents dels
tractaments de la fusta i els seus derivats. Aquestes substàncies són els abocaments de lignina i cel·lulosa, i les
substàncies que s´utilitzen per blanquejar la pasta de paper. En general disminueixen la quantitat d´oxigen
dissolt a l´aigua. Per evitar aquest problema les indústries de pasta de paper estan obligades per llei a depurar
les aigües residuals abans d´abocar-les.

ACTIVITATS FUSTA
1.- Dibuixa la secció d´un tronc d´arbre i assenyala les parts en les quals es divideix.
2.- Raona per què els pals de la línia elèctrica es construïen antigament de fusta.
14 De 33
3.- Fes un esquema amb les diverses fases qui hi ha des que es tala un arbre fins que arriba a una ebenisteria.
4.- Indica quins avantatges té la utilització de taulers de fusta artificials enfront de la fusta natural. Assenyala
objectes que es fabriquen habitualment amb aquest tipus de fusta.
5.- D´on s´obté el làtex?
6.- Quins són els avantatges de l´assecatge artificial per damunt de l´assecatge natural?

15 De 33
7.- Contesta Verdader o Fals:
a) La fusta de millor qualitat és la que s´obté dels anells més joves de l´arbre
b) La fusta és un material bon conductor de la calor i per això s´utilitza com a combustible.
c) La fusta natural es comercialitza en forma de taules de dimensions normalitzades.
d) La xapa de fusta s´obté a partir de fustes de baixa qualitat, encolades i sotmeses a altes pressions i
temperatures.
e) Els taulers d´aglomerat s´obtenen encolant xapes de diferents classes de fusta seguin direccions
perpendiculars.
f) Els arbres es talen a l´hivern quan la circulació de saba és menor
g) L´assecat de la fusta consisteix a treure-li escorça
h) La fusta contraplacada és un tauler artificial fabricat a partir de capes fines de fusta
i) El paper s´obté a partir de la cel·lulosa i del petroli
j) Comptant els anells d'un arbre es pot conèixer la seva edat.
k) El cautxú és un material porós, impermeable i molt lleuger, que s'obté de l'escorça d'alguns arbres.
l) El suro és una goma elàstica que s'obté a partir de la saba o làtex d'alguns arbres i plantes tropicals.
8.- Explica què són les unions i representa 3 tipus d´unions per les fustes.
9.- Relaciona aquestes eines amb l´operació que es realitza amb elles.
• Serjant Unir
• Llima
• Pinzell Mesurar
• Serra de tall corb
• Barrina Marcar
• Vernís
• Raspa Subjectar
• Compàs de puntes
• Metre de fuster Trepar
• Torn
• Fresadora Acabar
• Pistola termofusible
• Serra de vorgir Debastar
Tallar

UNITAT DIDÀCTICA 5
ÍNDEX
1.- Metalls Fèrrics
2.- Metalls No Fèrrics
MATERIALS
METÀL·LICS.
3.- Propietats dels metalls
4.- Obtenció dels metalls
PROPIETATS
5.- Tècniques bàsiques i industrials per al treball en metalls
6.- Tècniques d´unió
7.- Tècniques de mecanització
8.- Treballs en metalls
9.- Impacte Ambiental
10.- Metalls Reciclables
11.- Formes comercials dels metalls
12.- Metalls perillosos
ACTIVITATS
16 De 33

17 De 33
Els Metalls són materials d´origen mineral que normalment no es troben en estat pur a la natura si no
combinats amb altres substàncies de les quals s´han de separar. Són recursos NO Renovables. Es classifiquen:
• Materials fèrrics. El seu principal component és el ferro.
• Materials no fèrrics. S'obtenen de metalls que no contenen ferro.
• Aliatge És la unió de dos o més elements, i al manco un és metàl·lic (alumini, magnesi...)
▪ Llautó: Coure i Zinc. De color daurat. Utilitzat en radiadors, panys...
▪ Bronze: Coure i Estany. Color groc fosc. Utilitzat en monuments, engranatges
▪ Alumini + altres metalls: Aliatges Lleugers: Color platejat. Utilitzat en bicicletes, finestres...
Cap a l´any 700 s´utilitzava un procediment per obtindre ferro, denominat Forja catalana,
que consistia en utilitzar un petit forn amb carbó vegetal i mineral de ferro. La combustió
forçada mitjançant aire, permetia tindre elevades temperatures, reduint importants
quantitats de ferro. El producte resultant era una massa pastosa que tenia que ser millorada
mitjançant cops, donant lloc a un material de color negre, i amb bones característiques
mecàniques i resistents a l´oxidació ambiental, és l´anomenat Ferro Forjat.
Els materials Fèrrics són els més emprats per el seu baix cost, fàcil obtenció, gran resistència mecànica. Però
tenen l´inconvenient de ser poc resistents a la corrosió, alt punt de fusió i baixa conductivitat tèrmica i elèctric
1.- METALLS FÈRRICS: Aquest grup inclou el ferro i tots els seus derivats.
METALLS FÈRRICS PROPIETATS
FERRO (Fe)
es troba en minerals com
la Magnetita, Hematites i
Limonitas.
- El ferro no es troba a la natura en estat pur, sinó combinat amb altres elements
- Metall més important per l´activitat humana i el segon més abundant de
l´escorça terrestre (5% de l´escorça terrestre). (el primer és l´alumini).
- És de color gris i la seva temperatura de fusió és de 1538ºC.
- És dúctil, mal·leable, i magnetitza fàcilment però l´inconvenient és que es tou,
fràgil i es corroeix fàcilment.
El ferro en estat pur és poc útil, per això per millorar les seves propietats s´utilitzen els aliatges de
ferro amb el Carboni(no metall). Segons la proporció de carboni tindrem els següents aliatges:
FERRO DOLÇ
(Ferro + Carboni)
ACER
Ferro + Carboni
FOSES O FERRO
COLAT
Ferro + Carboni
- La concentració de carboni és menor del 0,1%.
- És considerat com a ferro pur.
- Es rovella amb facilitat al reaccionar amb l´oxigen i és tou (al tindre poca
quantitat de carboni).
- S´utilitza per aplicacions elèctriques i electròniques.
- És de color blanc grisenc. La concentració de carboni és menor del 2%.
- És el producte siderúrgic més important.
- És magnètic, dur, tenaç, molt resistent a tots els esforços i és plàstic.
-És propens a la corrosió (fàcilment oxidable) per evitar-ho hi ha algunes
tècniques com:
• Pintar, envernissar o recobrir amb altres materials la superfície de l´acer.
• Fer acer aliats: Acer + Níquel o Crom aconseguim Acer Inoxidable.
- S´utilitza per fer culleres, eines de tall, tornavisos, claus fixes, vehicles, filferros
- És de color gris.La concentració de carboni està entre un 2% i un 7%.
- És un material magnètic, té una gran duresa però és molt fràgil i no és gens
plàstic.
- S´utilitza per fer radiadors, tapadores de clavegueres, ornament de jardí....

18 De 33
Degut als inconvenients que presenten els metalls fèrrics sorgeix la necessitat d'emprar els Metalls no Fèrrics.
2.- METALLS NO FÈRRICS
Segons la densitat, els metalls no fèrrics poden ser:
• Metalls pesats (Densitat > 5000 Kg/m3): Coure, Plom, Zinc, Crom, Estany, Mercuri, …
• Metalls lleugers (Densitat entre 2000 i 5000 Kg/m3): Alumini i Titani
• Metalls ultralleugers (Densitat < 2000 Kg/m3): Magnesi (molt utilitzat en la indústria)
METALL NO FÈRRIC PROPIETATS
COURE
S'obté de diferents minerals com
la cuprita i malaquita
- Metall pesat no fèrric de color vermell brillant.
- Molt resistent a la corrosió, Molt dúctil i mal·leable (fàcil de treballar)
- Bon conductor elèctric i tèrmic
- S'utilitza en canalitzacions de gas i aigua, calderes i eines de cuina, en
aparells elèctrics i electrònics. Antigament s'utilitzava en la fabricació
d'armes i eines, monedes, instruments musicals.
Aliatges del coure:
Bronze=Coure+Estany, l'estany afegeix duresa: peces moldejades, campanes,...
Llautó=Coure+Zinc, el zinc disminueix la conductivitat elèctrica i tèrmica del coure pur: claus, vàlvules,
canalitzacions, perns, ...
ALUMINI
S'obté a partir del mineral Bauxita
ESTANY
S'obté a partir de la Casiterita
ZINC
S'obté a partir de la Blenda
- Metall lleuger de color clar platejat.
- Molt resistent a l'oxidació i molt lleuger, Dúctil i mal·leable
- Bon conductor elèctric i tèrmic, fàcil de mecanitzar.
- S'utilitza en llaunes, fuselatge d'avions, portes, persianes i marcs de
finestres, carcasses de maquinaria..
- Metall pesat d'aspecte blanc brillant
- Molt resistent a l'aire
- Fàcil de fondre i treballar
- Normalment presenta aliatges amb Plom o Plata
- S´utilitza en Soldadures de components elèctrics, Indústria de
l'alimentació (no és tòxic)
- Metall pesat de color blanc
- Resistent a la corrosió i oxidació
- S´utilitza per Fabricació de recipients, Planxes per a cobertes de terrats
Recobriment de peces de ferro
ALTRES Magnesi, Titani, Crom, Plom...
3.- PROPIETATS DELS METALLS
Per tant, i fent resum de les propietats generals de tots els metalls, són les següents:
• DURS: Crom, tungstè o níquel. N´hi ha de tous, com l´estany, plom o l´alumini
• TENACITAT: Tenen molta resistència als cops i als impactes.
• DÚCTILS: Al sotmetre-los a esforços de tracció s´estiren en fils, com l´or, l´argent
• MAL·LEABLES: Al sotmetre-los a esforços de compressió s´estiren en làmines, com l´alumini
• CONDUCTIVITAT: Excel·lents conductors de la calor i l´electricitat. Com l´argent, coure i alumini.
• PUNT DE FUSIÓ: fonen sobre dels 200ºC, (significa que són sòlids a temperatura ambient (excepció
del mercuri, és líquid ja que fon a -39,8ºC). (Fusió és el pas de sòlid a líquid)
• COLOR I BRILLANTOR: La majoria sol ser de color gris, encara que l´alumini i titani són blancs,
l´or que és groc i el coure vermellós. Presenten una brillantor metàl·lica, és a dir reflecteixen la llum
• MAGNÈTICS: Alguns són magnètics, com el ferro, que és atret pels imants.

4.- OBTENCIÓ DELS METALLS
Els metalls són materials d´origen mineral als quals se´ls aplica un procés industrial de transformació:
Extracció Obtenció Transformació
Escoça Mineral Metall Producte
de la Terra Metàl·lic
Mineria Metal·lúrgia Industries del
metall
19 De 33
Per obtenir els metalls cal dur a terme un procés tecnològic que consta de 3 fases:
• EXTRACCIÓ DEL MINERAL: Normalment els metalls es troben a la natura mesclats amb altres
substàncies en forma de mineral o roques, per obtenir-los cal extreure´ls de la terra. D´aquesta activitat
s´encarrega la Mineria i té lloc en les mines(obertes o subterrànies)
• SEPARACIÓ: de la Mena (mineral pur) i de la Ganga (part no útil com terres, cal, sílice). D´aquesta
activitat s´encarrega la Metal·lúrgia.
• TRANSFORMACIÓ: de la mena en objectes útils. Aquesta activitat es realitza en les Indústries del
metall.
El conjunt d´aquestos 3 processos s´anomena METAL·LÚRGIA. En el cas particular del ferro i els seus
derivats s´anomena SIDERÚRGIA.
Carbó de coc
(com a combustible) FORN DE
CUBILOT FOSA
Mineral de Ferro ALT FORN Ferro Colat (Eliminació
(Triturat i rentat) 1700ºC 1ª Fusió d´impureses)
elevat contingut
Pedra Calcària en carboni i FORN
(ajuda a separar la impureses CONVERTIDOR .ACER
part no aprofitable) S´utilitza ferralla
es recicla
ALT FORN: Per obtindre
▪ Acer
Escòria: Ganga + Calcària (es rebutja)

5.- TÈCNIQUES BÀSIQUES I INDUSTRIALS PER AL TREBALL METALLS
5.1.- TÈCNIQUES DE CONFORMACIÓ DE PECES PER EMMOTLLAMENT
20 De 33
Quan qualcú vol obtenir peces metàl·liques de geometria complicada, sovint recorre a procediments de
conformació per FUSIÓ. El procediment consisteix a abocar el material, en estat fos, en un recipient o motlle
que conté el buit de l'objecte que es vol reproduir. El metall, en refredar-se, se solidifica dins del motlle
adoptant la forma d'aquest. Posteriorment, s'extreu la peça del motlle i es repeteix el procés.
5.2.- TÈCNIQUES PER A L'OBTENCIÓ DE PECES PER DEFORMACIÓ
Aquesta deformació s'aconsegueix per l'acció de forces o impactes exteriors directament al metall, i pot fer-se
en fred o en calent. Els procediments més habituals de la deformació són la FORJA i el LAMINATGE.
El Laminatge consisteix a fer passar el material entre dos cilindres, que, després de successives passades
forcen el material a adoptar una forma o perfil determinat.
5.3.- TÈCNIQUES DE SEPARACIÓ O TALL
Bàsicament, les tècniques utilitzades per al tall i
separació dels metalls es poden agrupar en
procediments de tall mecànics i tèrmics. En el
quadre adjunt hi ha representades les mes
comunes.
MECÀNIQUES: La separació del material es produeix mitjançant esforços mecànics damunt les peces.
Tall: s'utilitza una eina tallant en forma de fulla i proveïda amb un mànec, com
pot ser un cúter o bisturí, amb la qual és possible tallar materials blans i de
gruix petit.
Cisallament: S´utilitza una eina que disposa de
dues fulles que, en sofrir un desplaçament una
respecte a l'altre i en direccions oposades, fan el
tall del material. S'utilitzen eines manuals com
tisores o cisalles

Serres manuals d'arc. Són les eines utilitzades en la serradura
manual. Tenen un arc (fix o extensible), un mànec, una femella de
palometa tensora i la fulla de serra.
Serres mecàniques alternatives Fan la mateixa
funció que les serres manuals. La serra té un
moviment de vaivé i el tall es fa quan la fulla de serra
retrocedeix. En canvi, les Serres de cinta sense fi on
la serra gira en un sol sentit provocant el tall del
material.
TÈRMICS: Són mètodes de tall que es basen en l´ús de la calor per provocar el tall del material.
Oxitall. És una tècnica amb la qual es poden tallar alguns metalls i aliatges, com
l'acer, emprant la calor i l'oxigen. Per això, la temperatura ha d'augmentar fins a
assolir la temperatura òptima de combustió (per exemple, 1200ºC per a l'acer).
Una vegada aconseguida aquesta temperatura, l'acció d'un rajolí d'oxigen
perfectament definit, serà l'encarregat de produir la línia de tall.
6.- TÈCNIQUES D'UNIÓ
Les tècniques d´unió es poden classificar en:
• Unions Fixes (Reblada, Soldadura)
• Unions Desmuntables (Grampons, Passadors, Perns)
• Unions Articulades (Cadenes, Ròtules, Cardam)
Ens limitarem a descriure les tècniques d'unió fixes.
6.1.- REBLADA
La reblada és una operació mecànica que permet la unió de xapes o
peces semblants de gruix petit, fent servir reblons. Els reblons són
peces de forma cilíndrica i de dimensions reduïdes, que disposen
d´una vareta que sobresurt per un dels extrems i que en ser sotmesa a
tracció per la màquina rebladora crea, a l´altre extrem, una rebava que
provoca la unió solidària d´ambdues peces.
21 De 33
R

6.2.- SOLDADURA
22 De 33
La soldadura és una tècnica que consisteix en unir peces metàl·liques aplicant calor. Pot fer-se afegint metall
o sense, és a dir, produint la unió simplement en aplicar calor de manera local en les dues zones de la peça de
contacte fins a provocar la seva fusió parcial (d'aquesta forma el metall comú, en refredar-se, uneix
solidàriament ambdues peces) o mitjançant l'afegidura i fusió d'una substància a les peces en contacte.
En funció de la substància afegida que volem unir, les soldadures
es classifiquen en :
• Soldadura homogènies: Forja i Elèctrica per arc
◦ S´utilitzen per a unir peces d´acer de distintes
dimensions i gruixos. És capaç d´arribar a 3000ºC i és
necessari utilitzar màscara protectora.
• Soldadures heterogènies: Soldadura tova
◦ S´utilitza per a peces d´estany, llauna,
coure i zinc, així com per a la majoria d
´aliatges d´aquestos metalls. Es realitza
amb el soldador elèctric.
7.- TÈCNIQUES DE MECANITZACIÓ
Hi ha una gran varietat de tècniques destinades a la mecanització de peces metàl·liques. Les podem classificar:
• TÈCNIQUES MANUALS
◦ Llimada: Consisteix en la deformació de la peça mitjançant el desprendiment de petites peces
anomenades llimadures. Les eines utilitzades són les llimes.
◦ Fregada i Raspatge: Tècnica per polir les superfícies metàl·liques i de fusta i aconseguir un acabat
llis i suau. És una tècnica d´acabat d´un objecte.
◦ Roscatge a mà: Consisteix en el tallat dels fils o filets que constitueixen els elements roscats.
• TÈCNIQUES DE MECANITZACIÓ AMB MÀQUINA EINA
◦ Trepatge: Realització de forats produïts pel gir d´una eina anomenada broca.
◦ Tornejat: L´eina fa girar la peça a la que volem donar forma.
◦ Fresatge: Mitjançant una fresadora, la qual realitza un moviment de rotació i va tallant la peça.
8.- TREBALLS EN METALLS
• Mesurar (regle d´acer) i Marcar (punta de traçar d´acer, bigotera_compàs amb puntes d´acer).
• Subjectar (gat, cargol de banc) i Doblegar (alicates donen forma als filferros).
• Tallar (tisora per metall, serra per metalls, alicates).
• Trepar: Trepant amb broques especials per metalls, i Traucador (punxó tallant)
• Desbastar i Polir: Fregall d´aram (neteja metall rovellat), Llimes.
• Unir: Soldadura amb soldador de punta plana, bufador de gas, cargols i femelles.
• Acabat: per protegir el metall de la corrosió, oxidació i aportar-li bellesa. (pintura antioxidant -conté
plom-, i després un vernís o laca amb un pinzell molt suau). Quan s´usen metalls per fabricar envasos,
l´interior sol protegir-se del producte envasat amb resines plàstiques o una capa d´estany si és acer.

9.- IMPACTE MEDIAMBIENTAL
23 De 33
Les indústries mineres, especialment a les explotacions a cel obert, produeixen desforestació i també
contaminació de l´aigua que utilitzen durant el procés metal·lúrgic, ja que s´hi addicionen dissolvents,
pintures, olis i s´hi deixen partícules metàl·liques en suspensió generant fangs (tòxics per la flora i la fauna).
També contribueix a la contaminació atmosfèrica amb gasos hivernacle i gasos que provoquen pluja àcida
(precipitacions amb diòxid de sofre i òxids de nitrogen).
10.- METALLS RECICLABLES
Alguns metalls que es rebutgen poden ser reciclables o recuperables per a altres usos.
• Ferro i Acer: es recuperen en forma de ferralla per a la producció d´acer nou. El procés s´inicia en els
desballestadors, on van a parar els residus metàl·lics. Allà es classifiquen, s´empaqueten i s´envien a
les acereries on la ferralla es barreja amb el ferro fos en els convertidors per produir acer nou.
• Alumini: permet recuperar pràcticament la totalitat del material. Les indústries que recuperen l´alumini
el separen d´altres metalls, el fonen en dispositius anomenats recuperadors i el converteixen en lingots,
llestos per a ser utilitzats de nou. Amb aquest procés s´estalvia molta energia elèctrica.
• Metalls preciosos, Or i Argent: Es dissolen amb àcids apropiats i posteriorment es recupera el metall d
´aquestes solucions.
11.- FORMES COMERCIALS DELS METALLS
Llargs. Barres de secció quadrada o circular. Si el seu diàmetre és molt petit s'anomenen cables.
Plans. Superfícies planes de diferents espessors. Si són prims s'anomena xapa.
Perfils. Barres amb formes especials: forma d'U, en T, triangular, etc.
Lingots. Blocs de metall que s'obtenen omplint un motlle amb metall líquid.
12.- METALLS PERILLOSOS
• Cadmi: metall pesant molt contaminant que s´utilitza en la fabricació de bateries (níquel-cadmi) i en
pigments i pintures.
• Plom: utilitzat també en bateries de cotxes. Aquest metall té greus conseqüències per a la salut, ja que
l´organisme humà és incapaç d´eliminar-lo. Per aquesta raó s´han suprimit les gasolines que contenen
plom i el seu ús com a pigment per a pintures cada vegada és més petit.
• Mercuri: utilitzat en piles de botó i en termòmetres no es pot eliminar amb altres residus perquè
contamina les aigües. S´ha de dipositar en contenidors especials.

ACTIVITATS METALLS
1.- Contesta Verdader o Fals els següents enunciats referits als metalls:
• Els metalls són bons conductors de l´electricitat i la calor
• Són resistents
• No són dúctils ni mal·leables
• Són tenaços
• No pesen molt
• Poden ser magnètics
• Són molt cars.
• L´acer és ferro pràcticament pur. El seu contingut en carboni és inferior al 0,1%
• La fosa grisa s´utilitza com a primera matèria per a l´obtenció d´acers.
• Els bronzes i llautons són aliatges de l´acer amb altres metalls com l´estany i el zinc.
2.- En quins dos tipus de materials es subdivideixen els materials metàl·lics?
3.- Quins són els metalls fèrrics?
4.- Quina és la diferencia principal entre aquestos metalls fèrrics?
5.- Enumera els metalls no fèrrics
6.- Perquè està format l´aliatge del Llautó i del Bronze?
7.- Com afecta el contingut de carboni en els aliatges fèrrics?
8.- Quines són els avantatges dels materials fèrrics? I els inconvenients?
9.- Explica detalladament l´obtenció de l´acer i la fosa.
10.- Imagina una estàtua a un jardí, de quin metall es construiria?
24 De 33

11.- Quin nom rep un metall amb un 98,5 % de ferro i un 1,5% de carboni?
12.- Què és la mena? I la ganga?
13.- En quines tres aplicacions es subdivideix la siderúrgia?
14.- Observa les característiques que es donen i endevina a quin metall pur es refereixen:
• Lleuger però poc resistent; es fa servir en pirotècnia
• De color roig, s´empra molt en instal·lacions de calefacció i elèctriques
• No es rovella i s´empra en pintures metal·litzades
• Tou i barat, usat en envasos de begudes
15.- Quins metalls s´han empleat per a construir els següents objectes:
16.- Quina és la diferència entre metal·lúrgia i siderúrgia?
17.- Per què les piques d´una cuina es fabriquen amb acer inoxidable?
18.- Relaciona el metall amb el mineral d´on s´extrau.
Blenda
Cuprita
Casiterita
Bauxita
Coure
Zinc
Alumini
Estany
19.- Explica breument l´impacte ambiental que tenen els metalls i quina solució reduiria l´impacte.
25 De 33

UNITAT DIDÀCTICA 6
26 De 33
TECNOLOGIA 2on ESO
ESTRUCTURES
ÍNDEX
1.- Estructures i Funció
2.- Esforços en les estructures
3.- Elements d´una estructura
4.- Tipus d´estructures
5.- Estructures estables i resistents
• Triangulació
• Arcs
• Perfils
6.- Estabilitat en les estructures
ACTIVITATS

1.- ESTRUCTURES I FUNCIONS
27 De 33
L’exemple més simple d’una estructura és la mateixa cadira on ara seieu. La funció tecnològica d’una cadira
és sostenir una càrrega, el vostre pes. Per això la cadira té una forma determinada, adequada al nostre cos.
Una Estructura és un conjunt d´elements naturals units entre ells amb la funció bàsica de suportar forces.
Una Força és una acció capaç de modificar l´estat de repòs d´un cos o de produir-hi deformacions. La seva
unitat de mesura és el Newton (N).
Al nostre voltant podem observar infinitats d´estructures tant naturals (el nostre cos) com artificials (pont) i
es poden classificar segons siguen:
• Estructures rígides: no perden la seva forma original quan se li aplica una força o càrrega, excepte
quan per sobrecàrrega es deformen o es trenquen. (Una grua construcció, Torre Eiffel, edificis, ponts).
• Estructures articulades: es deformen al desplaçar-se els elements que la formen, com a conseqüència
d’aplicar una força o càrrega damunt d’elles.
Les Funcions bàsiques d´una estructura són:
• Resistents i Suportar una càrrega. Per exemple un pont.: Suporten el pes de l´estructura mateixa
i el dels objectes suportats.
• Estable: Sostenir objectes de forma estable i sense deformacions excessives (el centre de gravetat
estarà centrat damunt de la base).
• Contenir elements, objectes i persones en el seu interior.
• Protegir el contingut i l´estructura de l´acció dels elements externs (La carcassa d’un lector de
DVD protegeix l’interior de l’aparell, on hi ha circuits electrònics i el sistema de lectura).
• Mantenir la forma. L’esquelet humà, per exemple, manté la forma del cos.
EXEMPLE: Estructura d´un automòbil: està formada per un conjunt de planxes metàl·liques soldades que
formen la carrosseria i el xassís. Està dissenyat per:
• Suportar el pes del vehicle, dels passatgers i la càrrega que transporta
• Resistir l´impacte en cas de xoc, i així aconseguir que no es deformi
• Evitar l´acció de frenada del vent, gràcies a la seva forma aerodinàmica.
2.- ESFORÇOS EN LES ESTRUCTURES
Una estructura està sotmesa a l´acció de nombroses forces o càrregues. Aquestes originen l´aparició de
diferents tipus d´esforços que l´estructura ha de suportar per a mantenir-se equilibrada. S´anomena Esforç als
diferents tipus d´accions que exerceixen les forces o càrregues sobre els elements d´una estructura. Cada tipus
de força que actua sobre un element estructural produeix en l´estructura un esforç diferent:
TRACCIÓ: Una estructura està sotmesa a un esforç de tracció quan hi actuen forces que
tendeixen a augmentar-ne la longitud, és a dir, a estirar-lo. (cordes per sostenir una tenda de
campanya, cotxe unit a una caravana)
COMPRESSIÓ: Una estructura està sotmesa a un esforç de compressió quan hi actuen forces
que tendeixen a disminuir-ne la longitud, és a dir, a comprimir-lo. (columnes d´un edifici)
Una columna que hagi de suportar un esforç de compressió convé que sigui ampla i poc alta. Si és prima i alta,
en sotmetre-la a esforços de compressió es doblegarà i direm que pateix Pandeig (Pandeo)

FLEXIÓ: Una estructura està sotmesa a un esforç de flexió quan les forces o les càrregues
tendeixen a doblegar-lo. És una combinació d´esforç de tracció i compressió. (llibres
damunt d´una prestatgeria)
CISALLAMENT: Una estructura està sotmesa a un esforç de cisallament quan les forces
que actuen paral·lelament a la seua secció tendeixen a tallar-lo (tisores tallant un paper)
TORSIÓ: Una estructura està sotmesa a un esforç de torsió quan hi ha forces sobre ell
que tendeixen a fer girar una secció amb relació a l´altra, és a dir, tendeixen a retòrcerlo.
(al girar el pom d´una porta)
3.- ELEMENTS D´UNA ESTRUCTURA
28 De 33
Si observam una estructura comprovarem que està formada per una sèrie d´elements simples que, en conjunt i
en funció de les seves formes i disposició, proporcionen la rigidesa i resistència suficient per suportar totes les
càrregues o esforços als que es veu sotmesa. S´anomenen elements simples d´una estructura tots aquells
trams en els que aquesta es pot subdividir, els més utilitzats són:
BIGUES: Són aquells elements de fusta, ferro o
formigó que es col·loquen horitzontalment dintre de
l´estructura i que estan destinats a suportar
càrregues i esforços de flexió.
PILARS I COLUMNES: Són aquells elements que es
col·loquen verticalment i que tenen com a missió suportar el
pes de les bigues i altres elements que recolzen damunt
d´ells. Els esforços que suporten són de compressió i
vinclament (pandeo). En alguns casos les columnes només
tenen una finalitat ornamental.
TIRANTS I TENSORS: Es solen utilitzar per donar rigidesa i augmentar
la resistència de les estructures. Els tirants solen barres (normalment d´acer)
i els tensors fils d´acer. Suporten esforços de tracció i en alguns cassos de
compressió.
MÈNSULES: Són repises per sustentar altres
elements de l´estructura. Normalment estan apujades
en les parets i sobre elles descansen balcons,
plataformes, bigues...
FONAMENTS: Són la base on es recolzen totes les estructures (com els pilars). Estan per baix del sòl i són
de formigó per evitar que s´afone l´edifici.

4.- TIPUS D´ESTRUCTURES
Estructures Massives: Predominen una gran concentració de
material i estan formades per murs massissos capaços de
suportar pesos i càrregues molt grans. (preses d´embassaments,
piràmides, parets de castells i esglésies). S´utilitzen materials
com granit, marbre o formigó.
Estructures D’entramat: Formades per l’acoblament i unió de pilars (verticals) i
bigues (horitzontals), formant normalment angles de 90º. Són les estructures
bàsiques en les edificacions. (Hivernacles, taules, prestatgeries...)
Estructures Triangulars: Formades per peces que, unides als seus
extrems, formen triangles. ¿Per què triangles no quadrats o
pentàgons? Perquè el triangle és l’únic polígon que no es deforma.
S´utilitzen materials com fusta o acer ( torres d´alta tensió, grues,
estadis esportius, alguns ponts...) Una estructura triangular és
lleugera i alhora resistent. Exemples: Grua, torre Eiffel, ponts.
29 De 33
Estructures Suspeses: S´utilitzen cables i tensors (d´acer) que es fixen a murs o torres i permeten suportar
grans pesos (ponts penjants)
Estructures Laminars: Són aquelles formades per
lamines que emboliquen l’objecte. Solen ser d’un
material deformable (metall o plàstic). Exemples:
Carrosseria d’un cotxe, rentadora, vídeo - joc, bolígraf.
5.- ESTRUCTURES ESTABLES I RESISTENTS
El que és fonamental és que l´estructura aguante les càrregues i esforços (que siga resistent) i que no caiga
(que siga estable). Per millorar l´estabilitat i resistència de les estructures tenim diferents solucions:
5.1.- TRIANGULACIÓ
Hi ha estructures que estan formades per triangles units entre ells. Aquest tipus d´estructures són molt
lleugeres i resistents ja que el triangle és una figura geomètrica molt estable que no tendeix a deformar-se quan
hi actua una força sobre ell. Quan actua una força de compressió sobre un qualsevol del vèrtexs d´un triangle,
els segments que parteixen d´aquest vèrtex queden sotmesos a compressió i l´altre a tracció. En canvi
qualsevol altre polígon de 4 o més costats al qual se li aplica una força tendirà a deformar-se per efecte d
´aquesta força. Així per aconseguir que sigui estable caldrà triangular-lo.
5.2.- ARCS
Una altre element que aporta resistència i estabilitat són els arcs, ja que treballa sotmès a compressió. Repartir
la càrrega entre les parts d’una sola peça d’un conjunt o entre peces diferents.

30 De 33
5.3.- PERFILS
Són barres de diferents seccions que formen les estructures. Ens permeten fer les estructures resistents,
lleugeres i barates al mateix temps.
6.- ESTABILITAT DE LES ESTRUCTURES
Molts elements com les bigues i pilars són
fabricats amb perfils metàl·lics. Si haguérem
de fer bigues i columnes massisses, pesarien
tant i serien tan cares que no podríem fabricar
grans estructures. Trobam molts perfils,
Oberts (en forma de T, U, V) i perfils Tancats
(en forma triangular, quadrada...)
Qualsevol estructura té que ser estable i resistent. Una estructura és estable quan en actuar
sobre ella distintes càrregues i/o forces externes roman en equilibri sense que es produeixi
cap risc de caiguda o bolcada. L'estabilitat d'una estructura depèn de la forma o geometria
que té, es a dir, de la posició que ocupa el seu centre de gravetat o centre de masses. El
centre de gravetat és el punt d´aplicació de la força d´un cos, que no varia sigui quina sigui
la posició que adopti. Per augmentar l´estabilitat de les estructures hi ha diferents mètodes:
• Fixar-les fortament a terra (exemple un fanal del carrer) ENCASTAR
• Subjectar-les amb tensors (Antenes de televisió) ANCORAR
• Col·locar un pes a la base (Cistelles de bàsquet portàtils s´equilibren amb pesos en la base) o bé posar
una base molt àmplia (Penja robes - perxeros antics) LLASTAR
Segons el Pes o la posició també es pot fer més estable una estructura:
Pes
Posició
Més estable Menys estable

1.- Què és una estructura?
ACTIVITATS
2.- De quins materials es poden elaborar les estructures?
3.- Què és un esforç? Defineix i Representa els següents esforços en una estructura:
4.- Quins són els elements d´una estructura? A quins esforços estan sotmesos?
• Bigues__
• Pilars i Columnes—
• Tirants i Tensors__
• Mènsules__
• Fonament__
31 De 33
5.- Omple els buits amb la paraula que falta :
• Un exemple d'element vertical d'estructura entramada és ____________________i suporta esforç de
____________mentre que un exemple d'element horitzontal és__________i suporta esforç
de________
6.- Quina és la diferència entre biga i Columna?
7.- A quin tipus d´esforç ha de ser resistent el material amb què ha de ser feta una clau per obrir una porta?
8.- En quin cas suportaria el teu llit més tensió: si hi dorms tu o una altra persona més pesant? A quin tipus
d´esforç es veu sotmès?, representa-ho esquemàticament.
9.- Què és la triangulació? Quina característica tenen les estructures triangulades?
10.- Quins són els elements que poden donar-li estabilitat i resistència a una estructura?

11.-Dibuixar un pont amb suports, bigues i tirants i assenyalar cada element.
12.- Explica que són els perfils, perquè s'utilitzen i quins tipus en coneixes.
13.- Digues quin esforç suporta cada nombre de la imatge següent
14.-Dibuixa les barres que fan falta de tal manera que les estructures resultants siguin estables:
32 De 33

15.-Quins dels següents objectes són estables?
33 De 33
16.-Observa el gronxador de la figura e indica el tipus d'esforç que que suporta cadascuna de les seves parts,
marcant amb una X:
17.- Indica el tipus d´esforç a què és sotmès cada un d´aquests objectes:
Situació Tipus d´esforç
Punta del bolígraf quan escrivim
Corda d´una corriola quan pujam un poal d´aigua a una cisterna
Eix de l´articulació d´unes tisores
Clau d´una porta en obrir-la
Potes d´una taula
Trampolí de piscina
Tap d´ampolla de rosca
18.- Defineix estabilitat. Assenyala l’objecte més estable de cadascuna de les parelles i justifica-ho.
Indica si són Vertaderes o Falses les següents afirmacions:
a) Els tirants són elements que treballen a esforços de Torsió.
b) L´estabilitat d´una estructura està lligada a la seva geometria, tipus d´esforç i posició del seu centre de
gravetat.
c) Mai no s´han d´utilitzar cables com a tensors.
d) Un cos serà més estable quan més gran sigui la seva base
e) Els perfils són barres de diferents seccions que poden ser obertes o tancades
f) A les estructures voltades predominen les barres que s´encreuen entre ells