VÍDEO TEMA 3 METALOGRAFÍA | Mediateca de EducaMadrid

Vamos a empezar con el tema de la metalografía o materialografía y lo que aprenderemos en esta unidad es a realizar análisis metalográficos, a preparar muestras para ese análisis, a conocer los microscopios y a interpretar esos resultados, esas fotos que vemos en el microscopio para sacar conclusiones según lo que vemos. 00:00:00

Y esto, bueno, aquí viene lo que vamos a ver en la unidad como tal, o sea, al principio vamos a ver qué es la metalografía, vamos a ver la estructura de los metales y otros materiales, el análisis metalográfico, cómo se preparan esas probetas, esas muestras para verlas luego en el microscopio y veremos también algo de microscopios, ¿no? 00:00:25

Un microscopio que se utiliza para estos análisis, el óptico, y también el microscopio electrónico. 00:00:50

Bien, pero tenía aquí... Uy, no me sale. Vale, sí, perdonad. 00:00:55

Entonces, ¿qué es la metalografía? 00:01:09

Pues la metalografía es aquella ciencia que estudia la estructura, la microestructura y las propiedades de los metales y sus aleaciones. 00:01:12

Pero claro, no solamente de los metales y las aleaciones vamos a centrarnos nosotros, sino que vamos a estudiar en realidad todos los materiales. 00:01:25

Entonces, ese concepto de metalografía puede pasar a llamarse materialografía, que se ajusta más al enfoque hacia todos los materiales que se van a estudiar, puesto que el estudio se hace de la misma manera. 00:01:34

Bueno, dependiendo del material que tengamos entre manos, así vamos a modificar ciertas cosas que vayamos a utilizar, pero al final la materialografía se puede aplicar, o la metalografía, como se decía para los metales, se puede aplicar para todos los materiales. 00:01:52

¿Vale? Entonces, realmente, ¿cuál es el objetivo en sí de esta ciencia? Pues es comprender esa microestructura del material, donde vamos a poder ver granos cristalinos, fases, bordes de granos, defectos. 00:02:11

En realidad, conociendo esta estructura, vamos a saber el estado también de ese material, pues si hay poros, si hay inclusiones o si está perfecto. 00:02:31

Y estos aspectos están relacionados directamente con las propiedades de esos materiales, ¿vale? 00:02:42

Propiedades físico-químicas, como la dureza, resistencia, ductilidad, comportamiento frente a la corrosión, ¿de acuerdo? 00:02:49

Y esto, vale, está muy bien, pero ¿para qué realmente nos va a servir? 00:02:58

O sea, ¿dónde lo podemos aplicar? 00:03:03

¿Dónde nos podemos encontrar nosotros que vayamos a hacer ensayos metalográficos? 00:03:05

¿Por qué estamos aquí, no? 00:03:10

Pues mirad, estos ensayos metalográficos se llevan a cabo en diferentes industrias 00:03:11

Por ejemplo, la metalúrgica, para el control de calidad de la fabricación de piezas metálicas 00:03:16

También en la industria de, por ejemplo, hay mucho mármol en España o de la piedra 00:03:22

Pues igualmente, en investigación y desarrollo 00:03:29

Si os metéis en un laboratorio académico o de algún centro de investigación 00:03:32

pues para desarrollar nuevos materiales, nuevas aleaciones o nuevas maneras de conseguir esos materiales, como son esos tratamientos térmicos, para hacer estudios forenses, es decir, para analizar estructuras o componentes metálicos en ciertos lugares donde esté sucediendo algo. 00:03:39

Por ejemplo, aquí en el instituto queremos ver cuál es el estado del hormigón de la pared, porque se ha caído un trozo. Es una de las maneras de saber en qué estado se encuentra esa pared o ese techo o esa estructura metálica de un edificio. 00:04:06

Y en arqueología, pues también es muy interesante para estudios de objetos metálicos antiguos y entender cómo hacían estos materiales o estos utensilios en el pasado. 00:04:30

O sea, fijaos, y muchos más, si hay alguno que quiera aportar alguna finalidad más de estos estudios, pues me decís, fijaos dónde podéis llegar a estar, en qué tipo de laboratorios. 00:04:49

Bien, para seguir avanzando en el tema tenemos que explicar en un principio la estructura de los materiales, cómo llegan a conseguir estas estructuras y qué estructuras forman. 00:05:03

A partir de cuando fundimos un material o un metal o una aleación, lo fundimos y durante el proceso de enfriado, ¿qué es lo que sucede? Lo que nosotros queremos, lo que hacemos para conseguir un material es fundirlo y luego enfriarlo y solidificarlo. 00:05:19

Bueno, pues en ese proceso lo que va a producirse son cristales, ¿vale? El material va a cristalizar. ¿Y cómo comienza todo? Pues comienzan con unos núcleos de cristalización, como veis aquí. 00:05:42

O sea, lo que comienza es un átomo a llamar a otros átomos. Oye, venid a pegarse aquí conmigo, ¿vale? Porque vamos a formar la celdilla unidad. Se forma una celdilla unidad en las tres dimensiones del espacio y esa celdilla unidad es la que se va a repetir igualmente en el espacio, en las tres dimensiones, ¿vale? 00:05:58

Entonces, tenemos ese núcleo de átomos, va atrayendo a los demás átomos, se forma una celdilla unidad de manera tridimensional que va a ir creciendo hasta encontrarse a otro cristal. 00:06:26

Cuando encuentra otro cristal, ya no puede crecer más y se para. Y esto es lo que veis aquí, diferentes cristales. 00:06:40

¿Vale? Bueno, esta estructura que decimos que va a crecer en las tres dimensiones de manera ordenada debe sus características ¿Vale? Que ahora luego veremos 00:06:47

Y esto, no sé si lo veis o os sale lo mismo que a mí, esto sería como el policristal que es lo más habitual, es decir, va creciendo esa celda de unidad, va formando el cristal hasta que encuentra otro y se para 00:07:02

Y esto es lo que se llama granos. Estos cristales, que veis que han parado su crecimiento porque han encontrado a otro y son desiguales, se llaman granos. Lo que separa a cada cristal, que lo vamos a ver luego, se llaman fronteras de grano. 00:07:16

Y podemos cristalizar de manera perfecta, por decirlo de alguna manera, formando un monocristal, es decir, cristales, bueno, aquí no está bien representado del todo porque un monocristal es un monocristal, o sea, sería la estructura perfecta, el sólido cristalino perfecto que va creciendo o va reproduciéndose hacia el día anuidad y no encuentra ningún cristal más. 00:07:35

sería pues digamos toda la rejilla llena de los cuadraditos, ¿vale? Así de manera estructurada crecería el monocristal. Lo podemos conseguir controlando las condiciones de presión y de temperatura, ¿vale? De esa manera se consigue el sólido monocristalino, ¿vale? 00:08:05

Pero lo más habitual, como hemos dicho, es encontrar los policristales, ¿vale? Y esto se ve al microscopio, así lo veríamos. Aquí tenemos los granos, que son esos cristales que crecen hasta encontrarse al otro y entre ellos está el límite de grano, frontera de grano, bordes de grano, ¿vale? Y esto es lo normal, que vemos el policristal. 00:08:23

¿Sí? ¿Se entiende hasta aquí la cristalización? 00:08:48

Bien, esto es como lo hemos explicado, pero conforme se ve, ¿vale? 00:08:58

Es que forma estructuras dendríticas, ¿vale? 00:09:08

Arborescentes, así es como se ve realmente ese cristal 00:09:13

¿De acuerdo? O sea, van uniéndose los átomos 00:09:17

y lo que forma es en el eje X, Y y Z estas estructuras dendríticas o arborescentes. 00:09:21

En las tres dimensiones del espacio entonces tendríamos aquí el núcleo de grano, 00:09:30

se van pegando los granitos, van creciendo de manera arborescente y va formándose así. 00:09:34

Ese es el crecimiento que dan en las tres dimensiones. 00:09:41

Aquí vemos de nuevo esos policristales, esos granos que chocan con otros granos y ya paran de crecer y así también lo veríamos. 00:09:43

Entonces, dependiendo de la velocidad con que enfriemos ese material, así los granos van a ser más pequeños o más grandes. 00:09:56

¿Qué creéis? Si la velocidad es, si enfriamos muy rápido, ¿los granos van a ser pequeños o van a ser grandes? 00:10:05

¿Pequeños o pequeños? 00:10:19

Van a ser pequeños, efectivamente, porque no les damos tiempo a crecer. Enseguida enfriamos, el grano crece lo que puede. 00:10:21

Uy, ya me he congelado, ¿vale? Ya me he quedado ahí, ¿sí? Y a velocidades más lentas tendremos más tiempo para que ese grano crezca. Igualmente, cuando los granos son pequeñitos van a haber muchos granos y van a haber más fronteras de granos, ¿vale? 00:10:28

Y si los granos son grandes, van a haber menos granos porque hay granos más grandes y menos fronteras de granos. 00:10:51

Y esto va a marcar también las propiedades de ese material, porque si tenemos granos pequeñitos con muchas fronteras de grano, 00:11:02

lo que va a suceder es que no van a poder haber movimientos de átomos, dislocaciones de átomos, 00:11:11

que se llaman que estas dislocaciones producirían deformaciones. 00:11:18

Entonces son materiales rígidos, de mayor dureza, resistentes a la tracción y compresión, 00:11:23

pero sin embargo más frágiles, es decir, si se nos cae al suelo se nos rompe. 00:11:30

porque esos bordes de grano 00:11:34

al final son unos límites 00:11:37

donde no hay material como tal 00:11:40

y son muy inestables 00:11:42

y produce esa fragilidad 00:11:43

sin embargo cuando el tamaño de grano 00:11:47

es más grande 00:11:50

hay menos bordes de grano 00:11:51

se pueden mover los átomos 00:11:55

se pueden dislocar 00:11:57

y por tanto es un material más plástico 00:11:59

más dúctil 00:12:01

Y más resistente en el sentido no es tan frágil. ¿Se entiende? ¿Puedes repetirlo? ¿Hay menos límite de grano? ¿Entonces qué? 00:12:02

Porque hay menos límites de grano, ¿vale? Entonces, fijaos, aquí, por ejemplo, lo puedo explicar aquí. Aquí hay, pues, bueno, una cantidad de granos, ¿vale? 00:12:17

Si hay granos más grandes, pues hay mayor cantidad de estructura formada y no hay tantos límites de grano, ¿vale? Entonces los átomos se pueden mover, se pueden dislocar y eso hace a un material más elástico, más plástico, más dúctil. 00:12:34

Sin embargo, si hay granos pequeñitos, pequeñitos con muchos límites, al final la estructura no se puede mover mucho. No se dejan mover los átomos. Y sería un material más rígido, pero más frágil. 00:12:57

y eso sucede cuando enfriamos muy rápido 00:13:14

porque no dejamos crecer 00:13:20

enseguida congelamos a los granos 00:13:21

¿qué estructuras podemos ver? 00:13:25

bueno, no ver, sino estudiar más bien 00:13:32

porque ver a simple vista 00:13:35

pues tenemos la estructura más macroscópica 00:13:36

pero bueno, si vamos haciendo zoom 00:13:38

el zoom mayor 00:13:43

que es 10 a la menos 8 centímetros 00:13:46

tenemos la estructura cristalina 00:13:48

es decir, esta es la que podemos ver con microscopía 00:13:50

electrónica haciendo un 00:13:52

zoom gigante 00:13:54

¿vale? 00:13:56

veríamos las celdillas unidad 00:13:58

que decíamos, es decir 00:14:00

las esferas 00:14:02

redondas son los átomos 00:14:04

y estas son las celdillas unidad 00:14:06

que se van repitiendo 00:14:08

en el espacio de igual manera 00:14:10

hasta constituir el cristal, ¿vale? Y esto lo podríamos ver con difracción de rayos X o microscopía electrónica, ¿vale? 00:14:12

Con 10 a la menos 8 centímetros. Si vamos disminuyendo el zoom, ¿vale? Nos encontramos, o sea, ampliando esa imagen, 00:14:22

Nos encontramos con la estructura micrográfica, ¿vale? Que es 10 elevado a menos 3 centímetros. Ya estamos haciendo bastante menos zoom. Y ahí podemos ver los granos y bordes de grano. Y es la microscopía óptica que se utiliza en el análisis metalográfico, ¿vale? Es lo que vamos a ver. Esos granos, esos bordes de grano. Aquí también tenemos ese borde de grano ampliado. 00:14:36

Esto es como coger aquí un trocito y ampliarlo. Y aquí estamos viendo el borde de grano. Y eso se ve, es la estructura micrográfica. Y luego tenemos la estructura macrográfica. 00:15:02

También podemos llamar estructura micrográfica o microscópica y estructura macrográfica o macroscópica, porque esta ya son 10 elevado a menos 1 centímetros y es la que vemos a simple vista. 00:15:18

A simple vista o con lupa podemos ver el laminado, la extrusión, trefilado, embutición, diferentes aspectos del material. Por ejemplo, aquí vemos el laminado que lo podemos ver. 00:15:32

Y de esta manera podemos saber por dónde tendríamos que cortar un material para que no se rompa o moldearlo para que no se rompa, por ejemplo, y esto lo podemos ver a simple vista. 00:15:45

También esto se utiliza en el análisis metalográfico, el ver a simple vista diferentes aspectos, estados de esa materia, de ese material. 00:15:58

¿Vale? Fijaos aquí, bueno, esto es repasar de nuevo que a mayor velocidad, es decir, cristalizamos muy rápido, el tamaño del grano es muy pequeño, habrá muchos granos, muchas fronteras de grano, 00:16:08

No dejamos desplazar a los átomos y por tanto un material muy frágil, rígido y resistente. Cuando la velocidad de cristalización es menor, el tamaño de grano es mayor y habrá menos fronteras de grano, granos más gruesos, material más plástico, más túctiles, volver a repasar lo mismo que hemos dicho. 00:16:35

en estos análisis metalográficos 00:16:59

pues se hace el recuento de los granos 00:17:06

esto que estamos diciendo 00:17:08

pues fijaos aquí que hay unos granos pequeñitos 00:17:09

pues esto es un material que ha cristalizado muy rápido 00:17:12

y aquí que tenemos cristales muy grandes 00:17:14

pues es un material que ha cristalizado muy lento 00:17:17

y entonces esto 00:17:20

tenemos patrones para decir 00:17:23

o sea, bueno, podríamos hacerlo por conteo 00:17:26

para ver cuántos granos hay por centímetro cuadrado, por ejemplo, pero lo que más se utiliza son patrones. 00:17:29

Mirad, como tenéis aquí este círculo patrón. En este círculo patrón, pues veis que hay diferentes patrones de grano 00:17:38

y entonces simplemente lo que tendríamos que decir, pues pertenece al patrón 3 o pertenece al patrón 7. 00:17:45

Y esto lo establece, por ejemplo, también la American Society de Materials, pero la Sociedad Americana del Estudio de los Materiales suelen ser diez patrones y lo tiene bastante establecido y se suele seguir. 00:17:51

Bien, pues vamos a ver qué se ve en cada una de estas estructuras o de estos análisis, ¿vale? 00:18:21

Es decir, lo vemos aquí, análisis metalográfico se estudia a dos niveles, al superficial, a ese que decíamos macrográfico o macroscópico, 00:18:35

Y al que es ya microscópico, al que tendremos que utilizar, pues eso, justo un microscopio, ¿vale? Que es la estructura micrográfica o microscópica, ¿vale? Vamos a ver primero qué se ve en ese análisis a simple vista, ¿de acuerdo? 00:18:43

Pues se ven superficies naturales o superficies preparadas o pulidas, ¿vale? Es decir, podríamos coger el material tal cual ha sucedido algo con él o se ha detectado algo y lo vemos tal cual, es decir, nos traen una muestra sin tratar de nada. 00:19:00

oye, aquí tenéis, ha sucedido esto, tenemos que estudiarlo, ¿vale? O puede ser que la tengamos que tratar, ¿vale? Y ahora veremos cómo se trata o prepara una muestra para verla. 00:19:18

Entonces, aquí lo que podríamos ver, por ejemplo, pues son esos, o sea, si se forman poros, si se forman grietas, fijaos aquí esto, es que ha habido una ruptura del material, 00:19:31

pero en un material dúctil, elástico, y entonces se forma este cono que veis aquí con la fisura, ¿vale? Y bueno, y diferentes cosas. Al final, muchos de los análisis que se hacen, se hacen a simple vista, ¿de acuerdo? 00:19:44

Y luego tenemos superficies preparadas o pulidas, como luego veremos, donde podemos ver esa orientación de las fibras, por ejemplo, que también en algunos materiales las podemos ver a simple vista, que aquí las vemos a simple vista también, pero aquí han preparado la muestra. 00:20:04

aquí por ejemplo 00:20:25

esas fibras están como chafadas 00:20:28

algo ha sucedido en el material 00:20:31

a lo mejor ha tenido algún tipo de impacto 00:20:32

o colisión y ha sucedido esto 00:20:35

y se pueden observar 00:20:37

y luego en el análisis 00:20:39

microscópico 00:20:44

podemos ver otra serie de cosas 00:20:47

este ya es el análisis que necesitamos 00:20:49

preparar la muestra 00:20:51

aquí siempre la tendríamos 00:20:53

que preparar 00:20:56

y tendríamos que utilizar un microscopio a más de 50 aumentos. 00:20:57

Ahora luego, como vamos a ver el microscopio, no me voy a meter aquí, 00:21:10

pero sí que se necesita preparación de la muestra. 00:21:13

Aquí veíamos que en el análisis macroscópico podía ser que no, 00:21:15

que nos trajesen el material como tal, crudo, por decirlo de alguna manera, 00:21:20

O que sí que tuviésemos que prepararlo, ¿vale? Porque, bueno, pues habría que visualizar ciertos aspectos que necesiten un tratamiento antes, ¿vale? Pero para el análisis microscópico siempre tendríamos que preparar una muestra, ¿vale? 00:21:24

¿Preparar a qué término? ¿Refieres hacerle un corte, una sección? 00:21:43

Lo vamos a ver, ¿vale? Porque vamos a preparar, o sea, aquí lo pone, requiere preparación de la probeta y lo vamos a ver. Sí que vamos a tener que cortar el material, vamos a tener que pulir el material, vamos a tener que hacerle un ataque químico, o sea, eso es toda la preparación, todo el tratamiento, ¿vale? 00:21:47

Lo vamos a ver, es un punto del tema, ¿vale? Porque para ver constituyentes internos, los constituyentes del material como tal, que, pues por ejemplo aquí veis los constituyentes del acero, la ferrita, la perlita, que lo veíais también en el diagrama de fases, ¿no? 00:22:07

por ejemplo 00:22:29

para ver estos constituyentes 00:22:32

tendríamos que tratar ese acero 00:22:34

no lo podríamos ver como tal 00:22:36

no sabríamos que hay ahí 00:22:38

sin embargo lo tenemos que tratar 00:22:40

y de esa manera ya podríamos ver 00:22:42

por ejemplo aquí tenéis 00:22:45

estas láminas de perlita 00:22:46

¿veis? están así gris 00:22:48

esto es una fundición gris 00:22:50

que también las habéis visto 00:22:53

si tengo entendido bien 00:22:55

por los demás profes, ¿vale? 00:22:58

Esta, por ejemplo, es esa fundición gris 00:23:00

y aquí veis la perlita, ¿vale? 00:23:02

Y aquí, por ejemplo, 00:23:04

pues estáis viendo los constituyentes 00:23:06

y también podemos ver microinclusiones. 00:23:07

Por ejemplo, aquí estas microinclusiones esféricas 00:23:09

que son fundiciones esferoidales. 00:23:13

Esto es una fundición esferoidal. 00:23:15

Esta es grafito aquí dentro, ¿vale? 00:23:17

Y todo ello necesita un tratamiento. 00:23:22

También dentro del análisis microscópico 00:23:25

podemos ver las segregaciones, que son diferentes fases heterogéneas, ¿vale? Es verdad que cuando nosotros hacemos un material y queremos que tenga las mismas propiedades siempre, 00:23:27

es la misma estructura, la misma composición, pues en ciertos lugares, pues querremos fases homogéneas. Por eso también es interesante ver si esas fases se han segregado, ¿vale? 00:23:40

Produciendo fases heterogéneas porque va a cambiar las propiedades del material y a lo mejor en un lugar se ha podido hacer un hundimiento, se ha podido hacer una fisura o se ha roto porque hay fases diferentes donde cambia la composición, la concentración de ciertos elementos quizás de la aleación y ahí ya cambian las propiedades cambiando la estructura también, ¿vale? 00:23:54

Todo va asociado. Estructura, composición, propiedades va asociado. Y esto lo podemos ver. Esto está tratado, como veremos cómo se puede hacer, ¿vale? Y también podemos ver tamaño, forma y distribución de los granos. Es lo que vemos aquí, ¿vale? Esto es un grano, esto es otro grano, esto es otro grano, esto es otro grano, ¿vale? 00:24:20

Y debido al tratamiento químico que le hemos dado, pues así se va a ver en el microscopio más claro o más oscuro. Y esto lo vamos a ver. Y esto se ve, pues como hemos dicho, en el microscopio. 00:24:43

También podemos ver rechupes al microscopio. También podríamos ver microfisuras. La fisura también es algo que se podría ver a simple vista. O este hundimiento también podría verse a simple vista, pero a veces son microscópicos y no los podemos detectar. 00:25:00

Y de repente lo podemos ver por el microscopio. Entonces, este por ejemplo rechupe que se llama, es un hueco, es un hundimiento que se ha dado por una contracción brusca, pues al preparar el material ya puede haberse producido o con la manipulación de ese material o porque ha sufrido un choque, una colisión o algo. 00:25:23

Y la microfisura es una contracción brusca también que ha podido tener ese choque o colisión que comentamos y bueno, son muy interesantes de detectar porque por aquí es un lugar muy inestable y puede producirse una corrosión dentro y bueno, y empeorar las propiedades del material. 00:25:48

También podemos ver al microscopio recubrimientos. Las aleaciones, por ejemplo, a veces tienen recubrimientos, como pueda ser el acero galvanizado, donde tiene el acero una capa de zinc para aumentar así su resistencia y también a la oxidación, resistencia a la oxidación. 00:26:11

Y esto se puede ver en el microscopio. O también la corrosión, ese proceso de corrosión, de oxidación, de deterioro del material, lo podemos ver al microscopio. 00:26:36

Bien, veamos, pasamos entonces a ver, si no tenéis dudas o decirme si queréis comentar algo 00:26:49

Pasamos a ver las etapas de preparación de la muestra, de las probetas que se llaman 00:27:04

Las muestras con materiales se llaman probetas 00:27:14

¿Continuamos entonces? 00:27:19

Sí 00:27:26

Vale. Bien, ¿qué necesitamos? Pues ya lo estamos diciendo todo el rato, necesitamos un microscopio, un microscopio óptico de reflexión, que luego lo veremos, ¿vale? Vamos a centrarnos ahora, bueno, y si no podemos, porque necesitamos mayor resolución, pues pasaríamos a otros tipos de microscopio, microscopía electrónica, ¿vale? Y eso lo veremos. 00:27:26

Pero las etapas de preparación de las probetas, de las muestras, comienza con el muestreo, es decir, la elección de la probeta, la elección de la muestra. Esto es extremadamente importante, ¿vale? 00:27:53

Porque, como los puntos que os pongo ahí, la elección de esa muestra tiene que estar orientada a lo que se desea estudiar. 00:28:10

Es decir, si tenemos una pared que se nos ha caído, pues no nos podemos ir a la pared que está bien, sino tendremos que coger muestra de la pared que se nos ha caído, 00:28:19

O sea, la zona más próxima al punto donde se ha producido ese fallo, o sea, donde se ha caído, pero también compararla con una sección normal, ¿vale? Además, tenemos que tener un control, tenemos que ver, vale, la pared normal se comportaría así, ¿vale? O tiene este aspecto y qué ha sucedido con mi pared dañada, ¿vale? 00:28:29

Esto hay que hacerlo. También ha de ser representativa, es decir, tenemos que coger una porción que nos dé información sobre todo, no solamente sobre un pequeño lugar. 00:28:58

y idealmente es interesante saber ya muchas cosas de ese material 00:29:12

para saber qué nos vamos a encontrar en el microscopio y cómo tratarlo 00:29:20

pues la composición, su diagrama de fases, el tratamiento térmico 00:29:24

necesitaríamos saber esas cosas para elegir el reactivo químico 00:29:28

para saber diferentes aspectos al tratamiento 00:29:32

pero muchas veces no sabemos qué material es 00:29:35

Porque nos dan un material que tenemos que tratarlo y simplemente ver qué sucede y no sabemos qué es. Pero lo ideal es saber qué estamos manejando, qué tenemos entre manos. 00:29:38

Y bueno, la orientación del grano pues también es importante tenerla en cuenta, o sea, ese tratamiento para saber el grano cómo está orientado y de esa manera tratarlo. 00:29:49

Pero sobre todo, si tenéis que investigar algo o estáis en una empresa y os viene que se ha roto una pieza de una montaña rusa, imaginaos, pues tendréis que coger la pieza rota y tendréis que coger también una pieza que esté bien y, bueno, intentar saber de qué material está hecho, ¿vale? 00:30:07

O sea, hay que hacer como, digamos, un trabajo de investigación primero para saber cómo hacer el muestreo, para pasar a ya prepararla como tal. 00:30:34

¿Cómo se prepara la muestra? Pues bueno, en primer lugar tendremos la etapa de corte. 00:30:44

Tenemos una pieza, pero claro, esa pieza como tal, figuraos que tenemos un tubo, se ha roto un tubo de la montaña rusa, pues tendremos que preparar nuestra probeta porque el tubo en sí no podemos ponerlo en microscopio, no nos daría ningún tipo de información. 00:30:52

Tenemos que prepararla para poder mirarla. En primer lugar tenemos que cortarla, tenemos que hacer un trocito más pequeño. Vamos a ver luego cada una de las etapas poco a poco. 00:31:16

Aquí es un esquema de todo lo que se realiza. Se corta esa muestra, normalmente se empastilla, se llama empastillado, se embute la muestra en una resina, la probeta se mete en una resina, también se puede llamar empastillado o embutición, 00:31:31

embutición, ¿vale? Para de esta manera poder manipularla mucho mejor, ¿vale? Me diréis, 00:31:55

bueno, pero si ahora tengo cortada, bueno, pues no pasa nada, ya, pero figuras que tenéis 00:32:03

algo punzante que os va a cortar, ¿vale? O algo que está corroído que os puede manchar, 00:32:07

¿vale? Entonces siempre se mete en una probeta, en una resina donde ya tú la puedes coger 00:32:14

y manipular como quieras porque el siguiente paso es el lijado o desbaste, ¿vale? Entonces se lija 00:32:21

para quitar las rayas, ¿vale? Estas, bueno, imperfecciones que hemos tenido a la hora de 00:32:32

cortar porque cortamos y cortamos de manera pues bueno muy vasta no cortamos algo pero dejamos 00:32:46

muchas imperfecciones entonces comenzamos a quitarlas y las comenzamos a quitar con el 00:32:54

desbaste o lijado para luego pasar al pulido tenemos que dejar nuestra muestra que podamos 00:32:59

reflejarnos como si fuese un espejo y una vez que tengamos la muestra que nos podamos mirar 00:33:07

al espejo, o sea, imaginaos lo pulida que debe quedar, lo perfecta que debe quedar, pasaríamos 00:33:14

al ataque químico, porque si ponemos esa muestra como tal, que nos podemos mirar al espejo en un 00:33:20

microscopio, no veríamos ninguna desigualdad, o sea, es que veríamos la luz reflejada porque es 00:33:28

como un espejo y ya, pero no podríamos distinguir fases, granos, no podríamos verlo, entonces se 00:33:36

ataca. Es decir, preparamos la muestra perfecta como imagen especular y luego la volvemos a 00:33:42

maltratar, por decirlo de alguna manera. La volvemos a deteriorar con ese ataque químico. 00:33:51

Dependiendo de la composición, de las fases, de los granos, así utilizaremos un ataque químico 00:33:58

u otro y así va a reaccionar de diferente forma. Y esas diferentes formas de reaccionar es lo que 00:34:09

nos dará información al microscopio. Es esto que veíamos aquí. ¿Veis qué? Se ven los granos, los 00:34:16

granos reaccionan de manera diferente a esos ataques, van penetrando en mayor o menor cantidad 00:34:25

Y haciendo reacciones diferentes y lo podremos visualizar. ¿Veis aquí también cómo se ve de diferente manera? Entonces, ya digo, pulimos la muestra, la dejamos perfecta para luego volverla a maltratar y así poderla ver al microscopio. 00:34:33

Vamos a ver cada una de las fases detenidamente, ¿vale? Bueno, aquí veis cómo queda al final esa probeta, fijaos que quedan súper bonitas, ¿vale? Veis que aquí hay un tornillo, pues la mejor manera de manejar un tornillo es así, esto lo podemos poner luego al microscopio. 00:34:56

Aquí, fijaos, estos son los pendientes, lo de detrás de los pendientes, para que se sujeten en la orejita. ¿Lo veis? Imaginaos manipular eso. Es muy difícil. 00:35:19

¿Vale? Tuercas, materiales como tal cortados, ¿sí? Y estos son diferentes resinas, ¿vale? Que se han utilizado para la probeta, pero ya digo, vamos a verlas, vamos a ver cada paso detenidamente. 00:35:34

detenidamente. Aquí tenemos una cortadora, cortadora metalográfica. Se llama, ¿veis? Que 00:35:49

tiene aquí el disco, un disco abrasivo, ¿vale? Para cortar el material. Esta cortadora hay en el 00:35:57

laboratorio. Lo que se hace es cortar el material, pero siempre de manera refrigerada, ¿vale? Como 00:36:06

veis aquí, agua u otro líquido refrigerante. La taladrina, ahora lo vemos, mirad, aquí 00:36:14

la taladrina contiene agua, perdón, el líquido refrigerante contiene agua y taladrina, que 00:36:21

es, bueno, pues tiene aceites que lubrican, porque lo que queremos es que nos ayude a 00:36:31

cortar bien que nos ayude a refrigerar porque al final al estar cortando estamos friccionando 00:36:41

estamos generando calor y se puede producir pues eso una alteración dentro de el material de la 00:36:48

estructura como tal y por tanto de las propiedades y eso no queremos queremos que se mantenga 00:36:56

absolutamente inerte o sea que no suceda nada y para ello pues es utilizamos la taladrina que 00:37:01

Tiene 20 litros de agua y 2 litros de aceite y luego tiene esta composición que tiene aditivos azufrados, parafinas, para lubricar muy bien, aceites sintéticos y de esa manera nos aseguramos un corte limpio sin alterar nuestro material. 00:37:08

Aquí tenéis estos discos abrasivos. Dependiendo del material que vayamos a cortar, así tendremos un material abrasivo, o sea, lo más alejado en la circunferencia, ahí tendremos el material abrasivo. 00:37:30

¿Vale? Si tenemos metales de hierro, pues utilizaremos alumina o corindón, que son estos discos de aquí. Si no hay hierro, pues carburo de silicio y para materiales más duros, como aceros, minerales, porcelánicos, pues utilizaremos el diamante. 00:37:52

Y luego, dependiendo de ese material, así vamos a tardar más o menos tiempo. Hay materiales que rápidamente se cortan y hay otros materiales que necesitamos más tiempo para cortarlos. 00:38:17

Esto podéis visualizar, no sé si habéis visto alguna vez a alguien poniendo un suelo en una casa. Utilizan una radial y van cortándote los azulejos o el suelo. Esa radial, ¿qué pensáis que tiene en el disco abrasivo de aquellos pavimentadores que ponen el suelo? 00:38:34

¿Carburo de silicio? 00:39:04

Bueno, en realidad no están poniendo un metal, o sea, no están poniendo un hierro, pero están poniendo un material muy duro que es porcelana y se van al diamante. O sea, esas personas que están cortando el azulejo tienen diamante aquí, en la circunferencia. 00:39:09

y pues ellos están ya muy entrenados en saber que tienen que tardar más, menos 00:39:30

para que no se les rompa el azulejo entero 00:39:38

ya saben el tiempo que tienen que tardar en ir introduciendo el disco 00:39:42

después de que tenemos ya el corte de nuestra probeta 00:39:49

pasaríamos a empastillarlo o embutirlo. ¿Dónde? En una resina. Y se puede hacer en frío o se puede 00:39:58

hacer en caliente. Digo, ya tenemos nuestro material cortado y lo queremos meter en una 00:40:12

resina que nos va a facilitar muchísimo su manipulación. En frío, pues tenemos una resina 00:40:19

que es líquida, por ejemplo esta de aquí es de teflón y se hace así. La resina está líquida, 00:40:27

se mete en un molde donde metemos nuestra pieza y le añadimos el líquido de la resina. A esta 00:40:34

resina tenemos que meterle un endurecedor o un activador o un catalizador para que funcione y 00:40:42

al final se endurezca. Y pasado un tiempo, dependiendo del material de la resina, pues así 00:40:50

será un tiempo u otro. Pasado un tiempo, nuestra pieza ya queda encapsulada, empastillada, embutida. 00:40:56

Este montaje en frío, dependiendo del material, así vamos a utilizar una resina u otra. Tienen 00:41:06

que ser resinas que sean similares a nuestro material, porque si al final nos vamos a llevar 00:41:16

toda la resina con la preparación, luego cuando lijemos y pulamos el material o nuestro material 00:41:23

no vamos a poder llegar a él, o sea, al final se elige también la resina según el material, pero 00:41:30

bueno, hay unas resinas estándares que se suelen utilizar, ¿vale? Y es eso, la podemos utilizar en 00:41:36

frío, hacer la resina encapsular en frío o en caliente. Para hacerlo en caliente son resinas 00:41:44

de epoxi y acrílicas y lo que se hace es utilizar una prensa, ¿vale? Lo veis aquí, 00:41:51

ahora luego veremos fotos de prensas reales, pero aquí lo que hacemos es que esa resina 00:41:58

está en gránulos, ¿vale? Lo vemos aquí, está en gránulos, ponemos nuestra pieza 00:42:06

que está aquí, ponemos los gránulos de nuestra resina y aplicaremos temperatura y presión. 00:42:15

Al aplicar temperatura y presión, estos gránulos se van a disolver, se van a deshacer y van a encapsular nuestra muestra, nuestra probeta. 00:42:27

y así lo conseguimos 00:42:36

mirad aquí están estas prensas 00:42:42

esta es antiquísima 00:42:44

esta es muy antigua 00:42:46

pero igualmente se tiene en los laboratorios 00:42:48

y estas son más modernas 00:42:50

y fijaos esta de aquí que tiene para hacer dos probetas 00:42:52

con los controles 00:42:55

por ejemplo esta tiene aquí el control de la presión 00:42:59

y el control de la temperatura 00:43:03

Bueno, aquí supongo que ya va todo digital, ¿vale? Y aquí se hacen. Y nos quedarían, bueno, pues eso, nuestras muestras encapsuladas. 00:43:04

¿Qué tenemos que seguir haciendo? Pues ahora tenemos que lijarla, desbastarla, eliminarle las imperfecciones que hemos generado en el corte. 00:43:17

Porque acordaros que la hemos encapsulado, pero está tal cual la hemos cortado con la cortadora metalográfica. Para ello utilizamos una caja de desbaste, que ahora la veremos en una foto. 00:43:31

aquí de lo que se trata es de lijarla con papeles abrasivos 00:43:47

de esta manera vamos a eliminar la capa dañada 00:43:52

o sea aquella donde hemos generado imperfecciones por el corte 00:43:56

vamos a alisar así la superficie y utilizamos papeles abrasivos 00:43:59

vamos a lijarla pasándola por diferentes papeles abrasivos 00:44:03

cada vez con mayor número de partículas por centímetro cuadrado 00:44:10

De esa manera tendrá más poder lijador. Al principio comenzaremos con un papel de lija con un número de partículas y lo iremos pasando cada vez por un papel de lija, por un papel abrasivo, con mayor número de partículas. 00:44:15

Así cada vez iremos lijando más intensamente, ¿vale? Haciendo un trabajo de lijado de desbaste mayor. 00:44:33

entonces este proceso 00:44:44

por ejemplo aquí veis 00:44:49

que realmente está como al revés 00:44:50

aquí hay menor número de partículas 00:44:54

y aquí hay más número de partículas 00:44:56

aquí empezaríamos con menos número de partículas 00:44:57

iríamos lijando, pasas 10-15 veces por el papel 00:45:01

y luego para pasar al siguiente papel abrasivo 00:45:05

tenemos que girar nuestra muestra 90 grados 00:45:09

¿vale? veis 00:45:13

aquí hemos lijado 00:45:15

se nos quedan todavía estas 00:45:16

imperfecciones 00:45:19

o estas láminas 00:45:20

entonces giramos 90 grados 00:45:23

y volvemos a hacer el mismo trabajo 00:45:25

volvemos a girar 00:45:27

90 grados al siguiente papel 00:45:29

y hacemos el mismo trabajo, así así 00:45:31

y nos vamos quitando las láminas 00:45:33

¿vale? 00:45:35

fijaos, esta es 00:45:39

la caja de desbaste 00:45:41

que hay en los laboratorios 00:45:42

importante decir que se utiliza también un refrigerante agua de nuevo estamos friccionando 00:45:44

estamos generando en esa fricción calor que puede alterar nuestra probeta nuestra muestra y no 00:45:53

queremos eso queremos mantenerla lo más inerte posible que no le suceda nada y por tanto ese 00:46:02

Ese trabajo de lijado o de prepulido o de desbaste se hace con agua para refrigerar y de esa manera también ir eliminando las partículas que vamos dejando en el camino. 00:46:09

entonces esta es una caja de desbaste 00:46:23

donde aquí en este cajoncito 00:46:27

este papel abrasivo 00:46:29

el abrasivo lo que tiene es 00:46:32

carburo de silicio o corindol 00:46:36

que lo hemos visto antes 00:46:38

también en las cortadoras 00:46:40

aquí tiene ese papel 00:46:47

es muy cómodo porque aquí tiene un rulo 00:46:50

Y entonces, pues cuando ya se ha desgastado bastante el papel, pues vas tirando y va saliendo nuevo, ¿vale? 00:46:53

Entonces, aquí lijamos 10-15 veces y pasamos girando 90 grados, volvemos a pasar aquí y siempre con agua, ¿vale? 00:46:59

Esto es una desbastadora manual. 00:47:06

Bueno, esto es una desbastadora, perdón. 00:47:12

También se pueden coger papeles de lija y coger y ponerse a lijar teniendo un orden dentro del número de partículas del papel, ¿vale? 00:47:14

que eso sería manual, o tenemos también el plato giratorio. 00:47:22

Este es un plato giratorio para desbastar, para prepulir. 00:47:27

Aquí tendríamos, o sea, el plato va girando y nosotros tenemos que mover la muestra. 00:47:32

Parece más sofisticado, pero no, porque tenemos que estar cambiando el papel 00:47:40

cada vez que queremos ir avanzando en el proceso 00:47:44

O tendríamos que tener muchos platos giratorios. Bien, pues este es el paso de desbaste o prepulido. Pasamos al pulido. Y este lo que queremos conseguir es que nuestra probeta brille como un espejo. 00:47:50

que nos veamos reflejados 00:48:13

sin rayas de ningún tipo 00:48:15

porque si tenemos alguna raya 00:48:17

nos va a dificultar 00:48:19

la interpretación al microscopio 00:48:21

de lo que queremos ver 00:48:23

entonces este pulido se puede hacer 00:48:25

de manera mecánica o electrolítica 00:48:27

mirad, este 00:48:29

aquí es donde se hace 00:48:31

el pulido 00:48:34

aquí tenemos 00:48:34

en una suspensión acuosa 00:48:36

o una pasta 00:48:39

que puede ser alumina o pasta de diamante 00:48:40

Vamos a lijar, perdón, a pulir nuestra muestra. Aquí no tenemos que moverla porque este plato está girando también, ¿vale? Va girando, va girando a una velocidad importante, ¿vale? 00:48:43

Aquí nosotros tendremos que aplicar una pequeña presión para ir puliendo. De nuevo también, como decimos, con una suspensión acuosa para no alterar la estructura de nuestra muestra y las propiedades porque dentro de este pulido estamos produciendo una fricción y un calor. 00:48:57

Y de esa manera también eliminamos las partículas y también si es con una pasta nos irá lubricando el proceso. 00:49:18

Esta es una pulidora más sofisticada. Aquí puedes meter seis muestras de golpe y tú no tienes que hacer nada. 00:49:30

No tienes que apretar, no hay ningún tipo de presión. 00:49:40

Aquí, bueno, es fantástico, fenomenal. Y luego tenemos el pulido electrolítico. Esto se utiliza cuando es un material muy endeble, muy dúctil, que al final nos cuesta mucho pulirlo manualmente porque se nos deshace. 00:49:42

Y entonces pasamos a hacer un pulido electrolítico y al final es hacer una pila. Metemos nuestra probeta en el ánodo, pasamos una corriente eléctrica y mediante esa corriente y ese proceso electrolítico se van a ir eliminando las colinas, igualándose a los valles, pero además en pocos segundos. 00:50:05

Se eliminan los surcos, se homogeneiza el material. ¿Qué sucede? 00:50:31

Perdona, Efamía, ¿puedes repetir en qué casos se utiliza este tipo de pulido? 00:50:38

Sí, mirad, lo tenéis aquí escrito también en materiales blandos. Materiales blandos, endebles, dúctiles, que nos cuesta manejar. O sea que, al final, si en un pulido ese material se nos va a deshacer, no podemos. 00:50:43

Entonces utilizaríamos el pulido electrolítico, cuando los materiales son muy blandos y se desharían en un pulido mecánico. 00:51:01

¿Cómo por ejemplo? ¿Puedes poner algún ejemplo? 00:51:17

pues 00:51:20

no sé qué 00:51:23

estoy pensando en un 00:51:26

en por ejemplo 00:51:28

el sodio 00:51:30

si cogiésemos una piedra 00:51:32

de sodio 00:51:34

el sodio 00:51:35

es muy blando 00:51:37

el sodio parece un queso 00:51:40

lo podríamos cortar 00:51:41

figuraos que estamos haciendo algún tipo de material 00:51:43

con ese elemento 00:51:46

pues no podríamos pulirlo porque no se deja 00:51:47

pulir 00:51:50

Vale, y entonces tendríamos que pasar aquí, a pulir el sodio con un pulido electrolítico, ¿vale? 00:51:50

Vale, gracias. 00:52:06

No os he puesto un ejemplo así muy visual porque ahora mismo no me viene así en ninguno, no sé, así materiales endebles que puedan deshacerse, pero bueno, por ejemplo, ese puede servir. 00:52:07

pensar eso 00:52:25

pensar en materiales que puedan ser 00:52:29

como un queso 00:52:32

pero un queso 00:52:35

un queso blando 00:52:36

de estos que 00:52:38

eso no lo podríamos 00:52:41

pulir 00:52:44

mirad, aquí os he puesto 00:52:45

vídeos 00:52:49

que son interesantes de ver 00:52:52

porque es lo que haríamos en un laboratorio 00:52:53

para preparar esas muestras 00:52:54

El señor aquí lo que hace es, va a lijar de manera manual. El hombre está un poco desorganizado con el lijado, pero bueno, lo hace bajo agua y bien. Es interesante para ver qué se hace en el laboratorio porque como no lo podemos hacer en el laboratorio, chicos, haremos prácticas, pero es cierto que no podemos preparar una probeta aquí en el laboratorio. 00:52:57

Pero ya sabéis que tenemos laboratorios clausurados y justo los que contienen este tipo de máquinas está clausurado. 00:53:24

¿Qué sucede? Cuando ya tenemos la muestra pulida la podemos ver al microscopio. 00:53:36

Sobre todo es interesante verla, no porque vayamos a obtener información del material ya como tal, 00:53:42

porque ya hemos dicho que no veríamos nada, es un espejo y no vemos nada. 00:53:48

Tenemos que volver a atacarla, pero sí es interesante verla aquí en este punto ya después del pulido para ver si lo hemos hecho bien, para saber si nuestra probeta ha quedado bien para luego el ataque. 00:53:53

Entonces aquí nos pararíamos, iríamos al microscopio y veríamos que no hay ningún tipo de raya de imperfección en nuestra muestra. Eso se vería fácil, esa raya, esa imperfección. 00:54:08

Si la detectamos, pues tendríamos que seguir puliendo. O si detectamos muchísimas rayas, pues a lo mejor hay que plantearse volver a lijar. Es un proceso un poco tedioso en ese sentido, pero es interesante pararnos en este punto y ver que lo hemos hecho bien. 00:54:24

porque figuraos que decís 00:54:48

no, no, yo ya me voy al ataque químico 00:54:50

y ya está 00:54:53

porque lo he hecho muy bien 00:54:55

y lo vemos en el microscopio 00:54:56

después del ataque químico 00:54:59

y empezamos a ver unas rayas 00:55:00

quizás no sepamos si es 00:55:02

de la propia 00:55:05

estructura del material que ya estoy 00:55:07

viendo cosas o porque mi muestra 00:55:09

está mal preparada 00:55:11

y entonces aquí es un momento 00:55:12

perfecto para hacer 00:55:14

un control 00:55:17

de que mi muestra está perfecta 00:55:18

para ya atacarla 00:55:20

entonces os invito a que veáis los vídeos 00:55:21

y cualquier duda 00:55:26

pues ya sabéis, me preguntáis 00:55:31

bien 00:55:32

hemos ido al microscopio 00:55:35

hemos visto que nuestra muestra es perfecta 00:55:37

no vemos nada raro 00:55:39

no hay rayas, no hay imperfecciones 00:55:41

perfecto, continuamos con el ataque químico 00:55:43

Pero ese ataque químico, esa reacción química que se va a producir, es la que nos va a revelar la microestructura. Ya nos va a dar información de la estructura como tal, que es lo que nos interesa. 00:55:46

¿Sí? Entonces, ¿qué zonas se van a atacar más? Las zonas más inestables, más inestables energéticamente. ¿Por qué? Porque va a haber mayor penetración de ese reactivo o puede reaccionar en mayor medida porque también en este caso, como dice aquí los bordes de grano, es la zona más atacada, no hay estructura como tal. 00:56:01

Entonces, no hay una estructura organizada atómica, ¿vale? Hay un borde, hay una frontera, no hay nada, es inestable, ¿de acuerdo? Y ahí va a poder penetrar más los reactivos, por ejemplo. 00:56:31

Y luego, dependiendo de la composición de las fases, pues así el reactivo va a atacar más, va a atacar menos. Aquí lo tenéis, por ejemplo, eso es lo que veríamos, veis que hay diferentes granos, las líneas son esos bordes de grano y los que están más en negro son granos con fases que hemos podido atacar mejor. 00:56:43

ha penetrado más el reactivo 00:57:09

se ha atacado en mayor medida 00:57:13

y lo blanco es que no se ha atacado tanto 00:57:15

y así podremos ir diferenciando 00:57:18

la composición de nuestros granos 00:57:20

aquí están los diferentes químicos 00:57:23

que se utilizan para atacar 00:57:36

las probetas de los materiales 00:57:38

entonces dependiendo del material 00:57:41

así utilizaremos un reactivo u otro 00:57:42

por eso es importante 00:57:46

si puede ser 00:57:48

en la medida de que sea posible 00:57:50

conocer el material que tenemos entre manos 00:57:53

porque de esa manera 00:57:55

podremos saber qué reactivo utilizar 00:57:57

porque si no sabemos que tenemos aluminio 00:57:59

pues a ver qué utilizamos luego 00:58:01

siempre hay maneras de poder hacerlo 00:58:04

pero por eso es interesante 00:58:08

Porque así lo podremos hacer con mayor exactitud y podremos obtener mejores probetas y resultaros mejores de ver. Esto no hace falta que lo aprendáis. De hecho, yo creo que ya os lo dijo Ana, no hace falta que estemos aquí aprendiendo porque al final, dependiendo de dónde vayáis a trabajar, así vais a utilizar una serie de materiales u otros y una serie de reactivos. 00:58:12

Y los prepararéis en el laboratorio. Simplemente saber que para los aceros y fundiciones es importante utilizar el nital, que es una mezcla de alcohol etílico y ácido nítrico. 00:58:40

y bueno, pues para el cobre y sus aleaciones también el agua oxigenada, amoníacal, donde aquí hay, bueno, pues hay amonio, hay, bueno, el agua oxigenada y, o sea, el hidróxido de oxígeno y el agua, ¿vale? 00:59:00

Y sería, fijaos, hasta os ponen las mezclas. ¿Tenéis alguna duda hasta aquí? Vamos a pasar ya a ver la última parte. Vamos bien de tiempo, además esto es repaso, pero que hemos dado el tema igual que anteriormente, como estáis viendo. 00:59:24

O sea, no hemos ido más rápido ni nada para que todo quede bien claro, ¿vale? Pasamos a ver el microscopio óptico, bueno, microscopio óptico, vamos a ver diferentes tipos de microscopio, ¿vale? 00:59:54

En estos 20 minutos que nos quedan, 15-20 minutos, en primer lugar, lo que estábamos comentando, cuando vayáis a una empresa o a un centro de trabajo, el que sea, pues los microscopios que se utilizan para los análisis metalográficos son los microscopios ópticos de reflexión. 01:00:06

En caso de ser centros donde quieran ir a profundizar dentro de la estructura, es decir, hacer un zoom mayor y ver estructuras atómicas, van a tener microscopios electrónicos. 01:00:29

Entonces, es interesante conocerlos todos. El manejo del microscopio óptico es muy fácil. 01:00:44

La cosa es que aquí creo que no lo vamos a poder ver en prácticas, pero para el microscopio electrónico no os preocupéis porque os formarían donde fuerais. 01:00:52

Porque al final todo el mundo necesita un entrenamiento para verlo. 01:01:06

Entonces, tranquilos por eso, vamos a ver qué se ve en cada uno de ellos y cómo funcionan. 01:01:10

funcionan. Ya sabéis que esto es el microscopio, este es un microscopio óptico como tal, ya sabéis 01:01:19

que el microscopio óptico de transmisión lo que hace el haz de luz es pasar a través de la muestra, 01:01:30

llegaría a los objetivos, se amplificaría y llegaría a los oculares y se amplificaría. En 01:01:39

este caso no es de transmisión la luz no se transmite la luz se va a reflejar porque porque 01:01:45

no tenemos un líquido con bacterias que pueda que pueda traspasarse la luz sino tenemos pues 01:01:52

un metal o una aleación o un material o un mineral entonces necesitamos un microscopio que nos 01:01:59

refleje la luz, ¿vale? Y por eso estamos tratando nuestras probetas para que nos refleje esa luz 01:02:07

en sí. Las hemos pulido para que refleje la luz, ¿vale? De ahí esa preparación que decíamos que 01:02:18

era necesaria absolutamente para mirar la estructura a nivel microscópico, ¿vale? Entonces, en este 01:02:25

microscopio vendrá el haz de luz por aquí vale aquí tendremos un espejo que ya reflejará la luz 01:02:33

hacia abajo pasará por el objetivo llegará a nuestra muestra que se reflejará reflejará la 01:02:43

luz llegará al objetivo de nuevo se amplificará y llegará al ocular también amplificado 01:02:55

Y esto es lo que vemos luego en la pantalla, esa imagen amplificada. Aquí ponemos la muestra, esto se llama platina, aquí podemos hacer mediciones de la muestra, o sea, ver cuánto mide esa muestra. 01:03:03

Aquí tenemos el revólver con los diferentes objetivos y aquí tenemos los oculares. 01:03:27

Y entonces lo que vamos a ver es esto. Aquí veis que es una muestra tratada de diferente manera y ahora luego veremos alguna foto más. 01:03:34

Mirad, va súper rápido el ratón. Aquí está de manera esquemática lo que hace ese microscopio óptico de reflexión o microscopio óptico metalográfico. 01:03:48

Pasa el haz de luz por la lente colectora, llega al espejo, se refleja, pasa por la muestra, pasa por el objetivo, se amplifica y pasa por el ocular y se amplifica. 01:04:01

Es que no me va bien el ratón y me da la sensación de que estoy hablando tan mal como se mueve el ratón. 01:04:29

Entonces, pasa el hazle de luz por la lente colectora, llega al espejo, se refleja. 01:04:37

Llega a la muestra, se refleja pasando por el objetivo que amplifica y pasando por la lente que amplifica. 01:04:45

Muy sencillo. Realmente el sistema es muy sencillo. 01:04:52

¿De acuerdo? 01:04:56

Bien, y esto es lo que vamos a observar en el microscopio, fijaos, cuanto más pulida y menos atacada esté la superficie o ese grano de nuestro material, más va a reflejarse como tal la luz, menos ángulo, menos dispersión hacia los lados va a tener. 01:04:59

Más se va a reflejar, más luz nos va a llegar, cuanto menos atacada esté. Sin embargo, si la superficie la hemos podido atacar, estropear, ¿vale? Pues, como podemos ver aquí, que la hemos atacado, la hemos estropeado, más ángulo va a tener de dispersión, más ángulo va a tener al reflejar y menos luz como tal nos va a llegar, ¿vale? 01:05:29

Y de esa manera es como vamos a ver las diferentes fases, diferentes composiciones, diferentes granos, diferente microestructura. 01:05:56

Dependiendo de la composición del grano, así va a ser, se va a dejar atacar más o menos. 01:06:07

Entonces, decimos, no se ha dejado atacar prácticamente y refleja muchísimo la luz, va a salir blanco. 01:06:15

o más blanco. Si se deja atacar más, la luz tiene un ángulo muy grande y va a salir más oscura, 01:06:26

negro, si no deja pasar nada de luz. Dependiendo del ataque, así habrá diferentes ángulos y por 01:06:36

tanto vemos esos grises, podemos ver blanco, gris clarito, gris más oscuro, más negro. Cuanto más 01:06:43

atacada más negro. Y eso es lo que sucede en los bordes de grano. Los bordes de grano, 01:06:52

decíamos, no hay átomos ahí, se deja atacar muchísimo cuando llega la luz, o sea, ahí, 01:07:00

o sea, no llega la luz refleja pero con muchísimo ángulo y por tanto los bordes de grano son 01:07:08

los que mejor se ven negros. ¿Lo veis? ¿Se entiende esto, verdad? ¿Se entiende bien? 01:07:13

O sea que el propósito del ataque es solo diferenciar los bordes de grano 01:07:19

No solamente los bordes de grano 01:07:27

Los bordes de grano y diferenciar las diferentes composiciones que pueda haber dentro del material 01:07:30

Porque reacciona selectivamente con unos reactivos u otros 01:07:36

Claro, porque vamos a utilizar el mismo reactivo 01:07:42

Imagínate nital, vamos a utilizar nital 01:07:47

Pero dependiendo de la composición de mis granos 01:07:49

así va a reaccionar más o menos al nital 01:07:52

por ejemplo el acero 01:07:56

dependiendo de la composición que tenga el acero 01:07:59

en un lugar o en otro tiene más carbonos 01:08:03

o tiene mayor concentración 01:08:07

se ha formado la ferrita ahí 01:08:09

se ha formado la perlita ahí 01:08:13

dependiendo de esa estructura y de esa composición 01:08:15

así va a reaccionar más o menos al nital 01:08:19

Y así vamos a poder diferenciar ferrita de perlita de austenita, porque va a tener composiciones diferentes el acero, diferentes fases y esas fases reaccionan de manera diferente a nuestro reactivo. 01:08:21

O si hay grafito, por ejemplo, si hay esferas de grafito, pues reacciona diferente al hierro que haya. Pensad, o hay aleaciones donde tienen cuatro elementos, pues los vamos a poder diferenciar. 01:08:40

¿Vale? Es para diferenciar los bordes de grano, perdón, los granos porque vamos a ver los bordes de grano, que esos se van a ver negros, ¿vale? Porque son, ya lo veis aquí, ¿ves? Aquí está el borde de grano y la luz no se refleja nada, nada, nada, ¿vale? 01:08:57

Y dependiendo de la composición de cada uno de los granos, así se van a ver. Blancos, grises, negros. Si es un material absolutamente homogéneo, que tiene la misma composición siempre, o sea, sus cristales están formados de lo mismo, se vería siempre del mismo color y se verían los bordes del grano, pero siempre del mismo color. 01:09:14

pero figuraos que estamos buscando 01:09:40

nos han dado un material que se ha roto 01:09:44

el metal 01:09:46

de la montaña rusa 01:09:49

entonces ahí algo sucede en el material 01:09:53

que se ha roto y tenemos que buscar 01:09:56

qué ha pasado, pues es que aquí justo 01:09:59

el material tiene 01:10:01

un tipo de composición que le ha hecho más inestable 01:10:05

Y lo podemos detectar con esta microestructura. Esta es la finalidad. ¿Lo veis? ¿Sí? Fijaos. A ver, ¿qué nos queda? Vale, vamos bien. 01:10:09

Esto es el poder de resolución de un microscopio y es la capacidad de distinguir dos o más puntos como distintos o separados. 01:10:26

Es decir, esta D es la distancia entre los puntos. 01:10:38

Entonces, cuanto más pequeña sea D, la distancia entre los puntos, más resolución va a tener. 01:10:49

porque en el microscopio voy a poder ver dos puntos que están muy pegados 01:10:56

porque midí mi distancia muy pequeñita. 01:11:02

Y esta distancia dependerá de la constante del microscopio, 01:11:06

de la longitud de onda, de la luz visible, 01:11:14

porque estamos con un microscopio de luz visible, 01:11:17

y de la apertura numérica que depende del objetivo. 01:11:19

Esto no os lo voy a preguntar, simplemente que la apertura numérica también va a tener que ver con el poder de resolución del microscopio y que está relacionado. 01:11:26

Es como se calcula con el ángulo de luz, etc. Pero sobre todo esto es lo que interesa también porque a menor longitud de onda, si nos vamos hacia el 400 nanómetros, menor es la distancia que puedo detectar entre puntos y por tanto voy a tener una mayor resolución. 01:11:41

¿Vale? Y a mayor apertura numérica del objetivo, un microscopio con mayor apertura numérica también va a tener mayor resolución. 01:12:06

¿Vale? Por ejemplo, si esta D es 0,2, significa que yo con mi microscopio puedo detectar dos puntos separados a una distancia de 0,2 nanómetros entre ellos, que es lo máximo que se detecta en un microscopio óptico de 2.000 aumentos. 01:12:22

¿Se entiende, verdad? 01:12:43

¿Se entiende? 01:12:48

¿Cuánto mayor es esa D? 01:12:50

Si la D en vez de 0,2 es 100 01:12:52

Pues es que necesito 100 nanómetros 01:12:54

Para poder verlos de separación 01:12:58

¿Lo veis? 01:13:00

Necesito mucha distancia para poder diferenciarlos 01:13:02

Si no, vería un punto solo 01:13:07

¿Vale? 01:13:09

Y el microscopio óptico alcanza hasta 2000 aumentos, que se calcula con 100 aumentos del objetivo por 20 aumentos del ocular. Es lo que alcanza hasta 2000 aumentos. Tenemos más pequeños, claro, igualmente. Cuanto más aumentos, pues mayor resolución. 01:13:11

resolución. Bien, pasamos ya por último a ver la microscopía electrónica. Esto que hemos visto 01:13:31

pues es lo que vais a ver en los laboratorios normales. Y en aquellos que están haciendo 01:13:46

otros estudios de estructuras cristalinas incluso o estructuras microscópicas pero 01:13:55

o quieren irse a ver átomos, bueno, no a ver átomos como tal, 01:14:02

pero a ver más esa estructura de cristal, de policristal, con la secuencia atómica, 01:14:09

pues utiliza la microscopía electrónica, porque va a tener un poder de resolución muchísimo más grande. 01:14:15

En este caso, ¿por qué se llama microscopía electrónica? 01:14:23

Porque no utilizamos un haz de fotones, sino utilizamos un haz de electrones. 01:14:26

Y con eso ya conseguimos una resolución muchísimo mayor. Fijaos, la longitud de onda es 100.000 veces menor que el de la luz visible. O sea, esta longitud de onda ya no estamos en el espectro visible, ya no hay luz. 01:14:32

Nos hemos ido a los electrones, nos hemos ido a una longitud de onda 100.000 veces menor. 01:14:49

Y como esto es 100.000 veces menor, la distancia es muchísimo menor lo que podemos ver. 01:14:55

Quiere decir que tiene un poder de resolución muchísimo más grande. 01:15:02

¿Vale? Entonces, lo que va a hacer la microscopía electrónica es arrancar electrones de la muestra que tengamos, de la probeta. ¿Vale? Eso es lo que hace en una superficie metálica. 01:15:06

¿Esto qué quiere decir? Que nuestra probeta, nuestra muestra, la vamos a tener que preparar para un microscopio electrónico también, porque la tenemos que hacer conductora. Y eso requiere un entrenamiento. Por eso lo estamos contando, pero en el caso de que un día trabajéis con ello, os entrenarían para hacerlo, os formarían o aprenderíais cómo tratar la muestra, la probeta, para poder ver la microscopia electrónica. 01:15:27

Entonces, los electrones, o sea, realmente hacemos pasar un haz de electrones que nos va a llegar a nuestra probeta y este va a ser guiado por lentes magnéticas. 01:15:57

Estos electrones inciden en la muestra, en la probeta y pueden ser o reflejados, que sería la microscopía electrónica de barrido, o se van a transmitir, aquí sí que van a poder traspasar la muestra. 01:16:08

Y esa va a ser la microscopía electrónica de transmisión. Fijaos, vamos a verlo aquí. Este es el microscopio óptico de transmisión. Este no es el de reflexión, pero lo podemos ver aquí igualmente. 01:16:25

La luz del sol, la luz visible, que va de 400 nanómetros a 700 nanómetros, más o menos aproximadamente, de longitud de onda, pasa por el diafragma. Tenemos aquí nuestra muestra, que parece un huevo frito, ¿no? Pues esto es nuestra muestra y traspasa nuestra muestra al microscopio óptico de transmisión, ¿vale? Llega al objetivo y llega al ocular amplificado y la vemos, ¿vale? 01:16:43

Si fuese el microscopio óptico de reflexión, pues llegado a la muestra se refleja, ¿vale? Y aquí tendríamos el objetivo y el ocular, ¿vale? Pero es para compararlo con los demás microscopios y que lo podamos entender mejor, ¿vale? 01:17:13

¿Qué sucede? Y tenemos lentes, lentes ópticas que son cristales, ¿vale? Como las gafas, como mis gafas que llevo, ¿vale? Por ahí va pasando el haz de luz. 01:17:27

En el microscopio electrónico de transmisión lo que pasamos es un haz de electrones que va a ser dirigido hacia la muestra por las lentes magnéticas y se traspasa por la muestra, se transmiten los electrones hasta que llegamos a detectar una imagen. 01:17:41

El transmitirse, el traspasarse por nuestra muestra es porque estos electrones se comportan como ondas, ¿vale? Y ahí nos dará una imagen con información de nuestra muestra, nuestra muestra de ser fina y conductora, ¿vale? 01:18:11

¿Qué pasa con el microscopio electrónico de barrido o de scanning? Por eso esa S, pues que también tenemos ese haz de electrones que los va conduciendo las lentes magnéticas hasta llegar a nuestra muestra. 01:18:28

Pero al llegar a nuestra muestra, ¡pum!, el electrón rebota. El electrón rebota y llega a donde se detecta en estos electrones, donde captan esa señal, al captador de señal y tenemos información sobre la muestra. 01:18:48

¿Cuál es la diferencia? Como ya lo habéis visto, que los electrones rebotan y esto es porque los electrones aquí se comportan como partículas 01:19:08

Y las electrones llegan y al encontrarse otras partículas, ¡pumba!, rebotan y nos transmitirá una señal, una información de nuestra muestra 01:19:19

¿Vale? Uy, ¿qué dice aquí? Vale, uf, menos mal. 01:19:29

Bien, pues lo que decíamos en plan resumido, haz de electrones, llega, los electrones si se transmiten, pues tendremos la microscopía electrónica de transmisión y si rebotan, tenemos la microscopía electrónica de barrido, aparte de otro tipo de detecciones y de técnicas de detección, de obtener información de la muestra. 01:19:43

Como decíamos, la muestra ha de ser conductora y necesita una preparación especial en este tipo de microscopía. 01:20:08

El microscopio electrónico de barrido o scanning, es decir, el último que hemos visto, tiene hasta 500.000 aumentos más que el microscopio óptico. 01:20:15

Nos va a dar una imagen tridimensional en un monitor y, como hemos dicho, se utilizan los electrones como partículas. 01:20:28

fijaos, ¿ves? 01:20:35

¿veis lo que podemos llegar a ver? 01:20:38

este es el microscopio electrónico de barrido 01:20:40

y fijaos, aquí hay unos bacteriófagos 01:20:42

¿cómo se ven? ¿veis que hay? 01:20:44

esa imagen tridimensional 01:20:46

¿veis? 01:20:47

por favor, ver este vídeo 01:20:50

porque es muy corto 01:20:52

y es muy chulo de ver 01:20:54

cómo funciona el microscopio electrónico 01:20:56

de barrido 01:20:58

¿vale? 01:20:59

creo que lo que quieren visualizar es como 01:21:01

una mosca o un insecto y ya se os va a quedar muy claro y luego tenéis el microscopio electrónico 01:21:04

de transmisión que hemos dicho los electrones funcionan como ondas la imagen se forma en una 01:21:11

pantalla fluorescente tiene hasta un millón de aumentos este es el que más aumentos tiene pero 01:21:16

la muestra pues es más difícil de preparar en este de barrido lo que se le pone a la muestra 01:21:24

es como una fina capa de oro, ¿vale? Pues aquí es más difícil de preparar, es un microscopio 01:21:33

electrónico más caro y bueno, el de transmisión es más caro y bueno, se tiene, se utiliza pues 01:21:37

donde puedan tener este tipo de aparatología, ¿no? De aparatos tan caros. Fijaos, aquí tenemos 01:21:46

cristales de magnetita de un meteorito, ¿vale? Aquí tenemos una mitocondria que es un orgánulo 01:21:51

de la célula, o sea, no la célula, sino un orgánulo pequeñísimo de la célula, ¿vale? 01:21:58

O sea, el poder de resolución es bestial, ¿vale? Así que, bueno, justo hemos acabado 01:22:04

a tiempo. Simplemente, si queréis, podemos hacer este ejercicio. ¿De qué tipo de microscopía 01:22:13

es esta, ¿qué creéis? Electrónica. Electrónica, muy bien. ¿Y de barrido o de transmisión? 01:22:21

De barrido. Muy bien. Nos está dando una imagen como tridimensional, ¿vale? Aunque 01:22:37

depende un poco, ¿verdad?, cómo lo mires, pero sí, muy bien. Es una imagen de microscopio 01:22:43

de barrido tridimensional. Y lo que se está visualizando son implantes de dientes. Fijaos, 01:22:48

Un implante de titanio, un implante de afnio y cómo va creciendo el hueso, también se ve hueso, bone, al lado. Pues aquí parece que haya crecido más que aquí, ¿no? O sea, la aplicación vuestra, o sea, donde podéis trabajar, fijaos, o sea, puede ser en diferentes lugares, ¿no? 01:22:58

Y en esta aquí también vinculada a la salud, pues también la podéis tener con prótesis, por ejemplo, igualmente, y utilizan este tipo de estudios como tal. 01:23:22

Pues nada, damos por finalizada la sesión. 01:23:36