José Manuel Mustafá Flores | Intrafeca | Industria de Transformación Ferrosa

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José Manuel Mustafá: Uso del hierro en la historia de la arquitectura

El hierro es un metal de transición que abunda en la corteza terrestre y que se encuentra de manera presente en la naturaleza, siendo el segundo más abundante después del aluminio. Este contiene propiedades magnéticas siendo uno de los elementos más utilizados en la industria de la construcción.

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Este elemento fue uno de los más utilizados en la arquitectura mundial desde la antigua Grecia, pero el uso de este tomó mayor fuerza y renombre durante el siglo XIX, donde estuvo el auge de la Revolución Industrial y la nueva era de la construcción moderna.

Para el año de 1836 aparece el perfil “doble T” el cual reemplaza a la madera revolucionando la industria de la construcción por la fabricación de piezas en serie, que consistía en la realización de piezas para alcanzar un producto final.

Entre las obras más significativas que se realizaron durante ese siglo está:

El Palacio de Cristal: Construido por el arquitecto Joseph Paxton, fue construido en Londres en el año 1851 y representa una nueva estructura realizada mediante los procesos de prefabricación de armado y desarmado. La estructura tiene 600 metros de largo conformados por naves y bóvedas, además su concepto predomina el vidrio como elemento predominante.

Torre Eiffel: Es una de las estructuras de hierro más imponentes a nivel mundial, construido por el francés Gustave Eiffel en el año 1889. Esta estructura se encuentra constituida por más de 18 mil piezas de hierro alcanzando una altura de 305 metros. La misma comenzó a construirse a principio de 1887 y terminado el 15 de abril de 1889.

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El puente de María Pía y el viaducto de Garabit: Fue realizado por el ingeniero León Boyer, el cual deseaba realizar una variante en el trazado en un tramo de la línea ferroviaria Marvejols-Neussargues de Francia, donde terminaron construyendo un viaducto de 166 metros, siendo una estructura imponente.
Museo Universitario del Chopo: Esta estructura fue realizada por la empresa metalúrgica Guttehoffnungshütte de Alemania para su presentación en la Exposición de Instalación y Arte Industrial de Düsseldorf, el cual fue posteriormente trasladado a México donde es utilizado actualmente como un museo de arte.

José Manuel Mustafá: Metalurgia y humanidad, dos viejos amigos

La metalurgia, el arte de obtener y tratar los metales para la producción de aleaciones. Sin duda se trata de una actividad industrial de larga data y con importantes antecedentes históricos que se remontan a la antigüedad ¿Quién no ha escuchado de las guerras del bronce o la revolución del hierro? Y es que cuando hablamos de metalurgia, las aplicaciones van desde los usos más simples a los procesos más complejos.

Al hablar de metalurgia, nos referimos a una disciplina de alta complejidad en la que intervienen un gran número de variables a considerar, requiere del apoyo de ciencias como la física, la química y de la práctica de la ingeniería. Se trata de una ciencia aplicada, la metalurgia, por lo que se debe ver más allá de los conocimientos teóricos y es que en la actualidad problemas de antaño como la solidificación o la recristalización de los metales, aún no han sido resueltos en su totalidad. Aún así los avances tecnológicos han permitido dar grandes pasos en este campo y ofrecer soluciones prometedoras.

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Muchos expertos considerar que el arte de los metales tuvo su origen en el Oriente Próximo, en las proximidades del río Nilo y es que durante el periodo denominado “La Edad de los Metales” fue cuando iniciaron los principales conocimientos metalúrgicos y sus técnicas de tratamiento para la producción de utensilios y metales. Históricamente La Edad de los Metales se dividió en 3 etapas que correspondían al principal metal que se utilizó:

Edad del Cobre: Fue uno de los primeros metales usados por el hombre en su estado natural. Data del periodo Neolítico. Inicialmente se manejó la mezcla con el arsénico pero posteriormente apareció la posibilidad de aleación con el estaño que dio lugar a la aparición del bronce.
Edad del Bronce: Resultado de la aleación del cobre con estaño. Se divide también en varias etapas y se estima que su inicio fue hasta 4000 años antes de cristo.
Edad de Hierro: Su primera aparición conocida fue hasta el siglo XII antes de Cristo. Fue la forma más avanzada de metalurgia. Su abundancia y dureza, le hizo un bien mucho más deseable que el bronce y acabó sustituyéndole.

José Manuel Mustafá: ¿Cómo convive el hierro y el acero con nuestra vida cotidiana?

El hierro se obtiene de sus minerales en el alto horno, tratándolas con coque, por su parte el acero se obtiene de la aleación de hierro y carbono, con otros metales.

El hierro es un metal con cualidades como la conducción eléctrica, la conducción de calor, la maleabilidad, la ductilidad, así como la capacidad de fundirse, el magnetismo, la dureza.

José Manuel Mustafá - Plata

Sus usos son muy variados, sirve para la fabricación de herramientas simples o para complicados sistemas mecánicos como automóviles, aviones o barcos y en diversas herramientas y estructuras, como los cables que sostienen los puentes, estructuras para la construcción de edificaciones, armamento, equipos quirúrgicos e infinidad de cosas en las que se utiliza en la vida diaria.

Del hierro al acero, una trasformación conocida hace siglos en diversas culturas, pero divulgada más recientemente que el hierro, especialmente los aceros Japoneses y españoles, los llamados toledanos, usados en armas como espadas y sables.

El acero es más duro que el hierro, dúctil y maleable es muy elástico pero en simultaneo muy tenaz, aunque relativamente frágil.

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El acero está presente en muchos usos de nuestra vida cotidiana como estructuras, maquinaria, herramientas, vehículos pesados, material rodante, barcos, inclusive en los utensilios de cocina como ollas y cubiertos.

Básicamente, la diferencia entre el hierro y el acero es que el primero es un elemento mientras que el segundo es una aleación derivada del hierro. También que el hierro ya era conocido desde el principio de la civilización humana y que el acero se descubrió mucho más tarde.

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Hierro y acero diferentes por sus orígenes y edades pero presentes en la vida cotidiana, metal y aleación respectivamente, que a partir de sus descubrimientos se han hecho avances tecnológicos, que han logrado promover el desarrollo de la humanidad.

Hierro y acero mantienen una convivencia armónica en nuestra vida cotidiana, metal y aleación, parte de la historia y desarrollo de la vida como la conocemos hoy.

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José Manuel Mustafá: ¿Por qué es el hierro universal?

El hierro, uno de los metales más abundantes y necesario del planeta inclusive en el cuerpo humano con importantes beneficios para la salud, presente, especialmente, en los cereales, frutos secos y carnes.

Esencial para los seres humanos, presente en una sustancia denominada hemoglobina de nuestra sangre, garantiza el transporte del oxígeno a todos los tejidos del cuerpo, además oxigena los músculos y el interior de las células.

José Manuel Mustafá - Plata Pura

Presente dentro y fuera de la tierra, en el Sol y en muchas otras estrellas de la Vía Láctea, en las sideritas, en el cuerpo de cada ser vivo, en la Tierra y en el Universo, este es el hierro, universal.

El hierro está en todo, siendo uno de los materiales más utilizados en el mundo, especialmente en la construcción.

Para obtenerlo se debe refinar, fundir y dar forma y normalmente es aleado con carbono para que se transforme en acero.

El proceso de aleación y venta de acero es similar al del hierro, un material muy polivalente, pero especialmente base, columna, esqueleto de cada construcción.

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Para fabricar las vigas, columnas, cimientos, tubos, placas, láminas se usa el hierro por su maleabilidad que permite construir diferentes objetos o herramientas, a los que se pueden dar diferentes formas y grados de dureza.

Sin duda que como material de construcción, el hierro aliado a diversas aleaciones para logra el acero es esencial para levantar cualquier edificación y formar su estructura.

El hierro es acompañamiento, es parte de aleaciones con otros metales, es resistente, muy utilizado y apreciado, es la materia prima para los esqueletos de las construcciones, generalmente colocado en la base como suporte.

Las estructuras de acero y hierro son muy populares por su peso ligero y alta resistencia, apenas con una debilidad la inestabilidad cuando expuestos a altas temperaturas y a la corrosión, respectivamente.

Existen diversos tipos de estructuras, una de ellas es la estructura de membrana propia para una estructura de gran envergadura como por ejemplo para los estadios.

El hierro está en todas partes, permite ilimitadas posibilidades de diseño, se puede instalar en todos los climas, ahorra en cimentación y estructura porque es muy liviano, posee larga duración y es de fácil mantenimiento, permite ahorros de energía en iluminación y climatización, entre muchas otras bondades.

José Manuel Mustafá: ¿Cuál es la relación del fuego y el hierro?
José Manuel Mustafá: ¿Cuál es la relación del fuego y el hierro?

INTRAFECA, José Manuel Mustafá, Metalurgia

José Manuel Mustafá: ¿Cuál es la relación del fuego y el hierro?

Durante la Revolución Industrial, primero con el hierro colado y luego con el acero se constituyeron los elementos clave en la construcción de los puentes colgantes, los buques de vapor, los trenes y sus vías, la maquinaria industrial o la estructura de los edificios.

El siglo XX es testigo de los nuevos avances siderúrgicos, presentes durante la Primera Guerra Mundial y con mayor auge tras la Segunda Guerra Mundial.

Se denomina siderurgia o siderometalurgia, a la técnica del tratamiento del mineral de hierro para obtener diferentes tipos de éste o de sus aleaciones.

El proceso de transformación del mineral de hierro comienza desde su extracción en las minas, presente en la naturaleza en forma de óxidos, hidróxidos, carbonatos, silicatos y sulfuros.

Su procesamiento se mantuvo prácticamente sin modificaciones desde los hititas hasta la Edad Media, se trataba de hierro forjado obtenido por el método de reducción directa, metal menos resistente y flexible que el actual.

Su técnica cambia en el siglo XIV, cuando se popularizó en Europa la forja catalana, capaz de generar temperaturas de unos 1.200 grados centígrados, suministrando hierro de una mejor calidad.

La forja catalana era un establecimiento metalúrgico destinado a la producción de hierro en la Edad Media que consistía en un horno que alcanzaba una temperatura muy alta para separar el hierro de las impurezas. Técnica usada hasta la creación del alto horno, que permitió producir masivamente hierro colado de calidad, más fuerte y a la vez más elástico que el forjado, y, desde finales del siglo XIX, también acero en cantidad y calidad.

Materia prima para la construcción de los puentes colgantes y demás construcciones importantes del momento.

Una historia de crecimiento y perfeccionamiento, pues a medida que aumentaba el calor en el hierro, mayor era su resistencia y maleabilidad, un binomio que hace del hierro un bien útil impregnado en la evolución de la humanidad.

En fin, es el fuego, el verdadero artífice para templar el hierro y hacerlo tan fuerte como el acero, demostrado a lo largo de siglos de la historia de la transformación del hierro.

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José Manuel Mustafá: ¿Las construcciones de hierro son costosa o económicas?

El hierro a acompañado el curso de la humanidad, quizás por su abundancia en la tierra. El hierro revolucionó la vida del hombre, le facilitó la agricultura, el comercio, más tarde la industria y hasta la guerra en todos los tiempos.

Explotado desde el primer milenio a.C. permitió dejar atrás la tecnología prehistórica e inaugurar la era de las grandes civilizaciones.

Resistente, versátil y abundante solo puede ofrecer ventajas en las construcciones con estructura de hierro, a pesar de tener algunas desventajas.

El hierro es un metal fuerte y duradero de allí garantizar la durabilidad de la construcción, evitando paredes deterioradas o deformadas, lo que permite ahorrar costos de reparaciones en el futuro.

Además de ser fuerte y por eso duradero y en consecuencia un potencial ahorrador, no alberga plagas ni les permite acceso a la estructura de la edificación, evitando el daño estructural de las plagas.

Otra ventaja de las estructuras de hierro es su resistencia a soportar climas severos, terremotos o huracanes.

Sin embargo, no podría ser perfecto y entre las grandes desventajas de este metal, como es obvio, es su tendencia a oxidarse y el alto costo de su producción.

La oxidación del hierro, básicamente, la oxidación es la falta de electrones en átomos cuando dos o más sustancias interactúan: con perder un electrón es más que suficiente.
Alto costo de la producción del hierro, una vez que este no puede ser usado en su forma pura y requiere de aleaciones, además debido a su particularidad de oxidarse debe someterse a un tratamiento de galvanizado, lo que incrementa su precio considerablemente.

José Manuel Mustafá - Hierro galvanizado

En conclusión, las construcciones con estructura de hierro poseen muchísimas ventajas desde la resistencia, maleabilidad, así como la durabilidad que garantiza el ahorro de futuras reparaciones.

No obstante dos de sus desventajas son muy significativas, a saber su tendencia a la oxidación, que exige galvanización e incrementa su costo, además porque es sujeto a una serie de aleaciones ya que no puede ser usado en su forma pura, toda una contradicción, ahorra pero cuesta.

José Manuel Mustafá: ¿Quiénes son los especialistas en hierros?

Los especialistas en hierros, trabajadores de piezas de hierro y acero estructural son también llamados de herreros y segundo su especialidad pueden ser instaladores, soldadores, trabajadores de acero, trabajadores en hierro, entre otros.

José Manuel Mustafá - Soldadura

Su labor pasa por erigir, colocar las columnas y vigas con tornillos, siguiendo los planos y las instrucciones de los supervisores, también trabajan con pernos alineados a los elementos estructurales de acero en posición para remachar permanente.

Con estos pasos y el dominio de las respectivas técnicas, estos especialistas en el hierro pueden hacer vigas, columnas, placas, estribos, tubos, chapas, todo tipo de estructuras.

Ante esta variedad de funciones para tanto diverso tipo de productos cabe preguntarse cuál debe ser su conocimiento, dominio y habilidades y hasta que personalidad debe tener para modelar el hierro.

Para tal diversidad de funciones, el trabajador del hierro debe poseer nociones de ingeniería y tecnología, así como de edificación y construcción, también de mecánica y por supuesto de matemáticas y ciencias aliadas a la aritmética, álgebra, geometría, cálculo y estadísticas. Asimismo, deberá conocer sobre las reglas de seguridad y protección, así como de comercio y de administración.

El herrero, igualmente debe ser dotado de determinadas aptitudes como escuchar a los demás, no interrumpir y saber cuestionar, además de reflexionar sobre las ventajas y desventajas de las diferentes opciones para resolver un problema.

Como si esta lista ya fuese corta, el especialista en hierro todavía deberá ser hábil para mantener o mover elementos con sus manos, mantener brazos y manos firmes, logrando movimientos controlados, resistencia que exige hacer ejercicios durante mucho tiempo sin perder el aliento para ser capaz de levantar, empujar, jalar o transportar.

Su personalidad debe ser adecuada a la constante necesidad de solucionar problemas de forma práctica y directa.

Especialistas en hierros que manipulan el metal con conocimiento, dominio y habilidad, que cuentan con una personalidad adecuada para resolver problemas. Resolución que supone la conclusión de un proceso amplio y de razonamiento para solucionar retos con éxito.

José Manuel Mustafá: ¿Cuál es la magnitud de la importancia del hierro?

Cuantos conceptos y términos relacionados con la transformación ferrosa, el acero, la metalurgia y la siderurgia. Pensar que el hierro dio un vuelco a evolución de la humanidad.

Este metal ha marcado tanto, es el cuarto elemento más abundante de la Tierra, por estar presente en la composición de su corteza.

José Manuel Mustafá - Especialista en hierro

El hierro revolucionó la agricultura, el comercio, la industria y hasta la guerra desde sus inicios, explotación generalizada a partir del I milenio a.C., hasta la actualidad, dejando atrás los últimos rastros de tecnología prehistórica e inaugurar la era de las grandes civilizaciones.

El más abundante, resistente, versátil que con la creación del alto horno, concebido en la Inglaterra del siglo XVIII, originó la Revolución Industrial.

Nuevas técnicas que permitieron la producción masiva de hierro colado de calidad, más fuerte y más elástico que el forjado, también llamado hierro dulce, material de hierro que posee la propiedad de poder ser moldeado y martillado cuando está muy caliente y que se endurece enfriándose rápidamente.

Mientras que el hierro fundido o hierro colado, es uno de los materiales ferrosos más utilizados y su nombre se debe a la apariencia de su superficie al romperse. Aleación ferrosa que contiene generalmente carbono, silicio, manganeso, fósforo y azufre.

José Manuel Mustafá - Hierro

El hierro colado (o fundido) es la producción en que se parte de los minerales naturales ricos en hierro, que se someten a un proceso metalúrgico complejo. Proceso en que se pueden agregar las chatarras ferrosas a fin de aprovecharlas como material de reciclaje. Proceso a elevadas temperaturas (más 1750°C) en un alto horno, logrando que su producto final sea líquido.

Este tipo de hierro bien se puede transformar en acero, también puede ser vertido en las «lingoteras» para que solidifique y ser almacenado, transportado y utilizado o vertido directamente en moldes para producir piezas fundidas de formas especiales.

José Manuel Mustafá - Budare

El hierro forjado o fundido, versátil tanto sirve para elaborar una obra de arte como para hacer un producto útil para el cotidiano.