clase 1

PROCESOS DE FABRICACIÓN I

PROCESOS CON FORMACIÓN DE VIRUTA

MECANIZADO

Comprende un conjunto de operaciones deconformación de piezas a través de eliminación dematerial.

Se realiza a partir de productos semielaborados enprocesos como moldeo o forja.

Existen 3 tipos de mecanizado: Sin arranque de viruta

Por abrasión

Con arranque de viruta.

MECANIZADO CON ARRANQUE DE VITURA El material es arrancado por una herramienta originando un desperdicio o“viruta”, para obtener una pieza deseada.

Proceso con gran pérdida de material encareciendo el producto final.

Compuesto por 2 partes:

◦ Desbaste: elimina mucho material, poca precisión.

◦ Acabado: elimina poco material, mucha precisión.

FORMACIÓN DE VIRUTA VIRUTA: es un fragmento de material residual con forma de lámina curvada oespiral que se suele considerar residuo en algunas industrias.

La morfología de la viruta tiene incidencia en el desarrollo y en los costos delproceso.

Del 100% del calor generado en el mecanizado, el 75% lo absorbe la viruta,20% la htta., 4% superficie trabajada y 1% medio ambiente.

FENÓMENOS FÍSICOS ASOCIADOS

ENDURECIMIENTO SUPERFICIAL

Superficie de contacto obtiene durezamayor, por T° y deformaciones.

Dureza y profundidad dependen de laspropiedades del material.

A menor ángulo de contacto de laherramienta, mayor el endurecimientode la superficie de contacto.

FENÓMENOS FÍSICOS ASOCIADOSFORMACIÓN DE PROMONTORIA O EXCRECENCIA

En materiales dúctiles es frecuente.

La superficie de desprendimiento dela herramienta se forma una pequeñaprominencia.

Frenado de la capa superficial de laviruta al desplazarse la htta.

Dureza mayor por cambios buscos deT°.

MÁQUINAS-HERRAMIENTAS Dar forma o moldear materiales sólidos.

Cortes en frío y producen viruta.

Dos tipos de movimiento:

Corte (penetración material)

Avance (nueva superficie)

PROPIEDADES

PLATAFORMA CINEMÁTICA

Aporta los ejes (grados libertad) necesarios para queel proceso se pueda llevar a cabo.

Deben permitir el movimiento relativo entreherramienta y pieza.

PROPIEDADES

RIGIDEZ

Deben soportar las Fuerzas de corte generadasdurante el proceso de mecanizado.

Considerando:

Peso propio del elemento.

Fuerzas de inercia de la propia máquina.

PROPIEDADES

AMORTIGUAMIENTO

Dado que las Fuerzas que soportan pueden serdinámicas.

Absorber posibles vibraciones.

Fuerzas de corte → variables.

PROPIEDADES

PRECISIÓN

Para garantizar la precisión del mecanizado.

La precisión de cada eje afecta a la precisión global.

TORNO La máquina giratoria más común y másantigua, sujeta una pieza de metalhaciéndola girar mientras un útil de corteda forma al objeto. El útil puede moverseparalela o perpendicularmente a ladirección de giro, para obtener piezas conpartes cilíndricas o cónicas, o para cortaracanaladuras. Empleando útiles especialesun torno puede utilizarse también paraobtener superficies lisas, como lasproducidas por una fresadora, o parataladrar orificios en la pieza.

TALADRO O PERFORADORA Se utilizan para abrir orificios, para modificarlos opara adaptarlos a una medida o para rectificar oesmerilar un orificio a fin de conseguir una medidaprecisa o una superficie lisa.

Son máquinas de muy fácil manejo.

Tienen un movimiento de rotación de laherramienta (broca), producido por un motoreléctrico que a través de una caja de velocidadespor poleas y engranajes permite seleccionar lavelocidad adecuada en función del tipo de materialsobre el que se trabaja, y el movimiento depenetración de la broca, que puede realizarse deforma manual sensitiva o de forma automática, seincorpora un piñón-cremallera para hacerlo.

FRESADORA La pieza entra en contacto con un dispositivocircular que cuenta con varios puntos de corte.

La pieza se sujeta a un soporte que controla elavance de la pieza contra el útil de corte. Elsoporte puede avanzar en tres direcciones:longitudinal, horizontal y vertical. En algunoscasos también puede girar.

Son las máquinas herramientas másversátiles. Permiten obtener superficiescurvadas con un alto grado de precisión y unacabado excelente. Los distintos tipos de útilesde corte permiten obtener ángulos, ranuras,engranajes o muescas.

LIMADORA Las limadoras son unas máquinas-herramientas que se emplean para eldesbaste y acabado de superficies planas.

Se utilizan para planear superficies depequeñas dimensiones; también para elrasurado de ejes, estampa, etc.

MICROESTRUCTURA MATERIALES A MECANIZAR

Las máquinas-herramientas trabajan conmateriales metálicos.

Microestructura varia por la naturaleza delmateriales, procesos físicos, químicos otratamientos térmicos.

Metales no ferrosos → procesosolidificación (microestructura de bruto decolada)

Fundiciones de hierro → procesosolidificación, tratamiento térmico (ajustemicroestructural)

Aceros → tratamiento térmicos, procesotermomecánico.

ALEACIONES HIERRO-CARBONO

Aleaciones de hierro con contenido de Centre 0,03% y 1,76% se denominanACEROS.

Constituyente fundamental

Hierro Metal alotrópico.

Metal + útil por su abundancia.

EFECTOS DE LOS ALEANTES

CONSTITUYENTES DEL ACERO

FERRITA

Más blanda y dúctil de todos los aceros.

Estructura BCC.

Dureza: 95 Vickers.

Resistencia a rotura: 28 Kg/mm2.

Alargamiento: 35 a 40%.

Propiedades magnéticas.

Contiene: Ni, Mn, Cu, Si, Al.


CEMENTITA

Carburo de hierro ( 6,67% de C y 93,33% deFe)

Más duro y más frágil que todos los aceros.

Dureza: 960 Vickers.

Cristaliza en forma de paralelepípedoortorrómbico de gran tamaño.

Propiedades magnéticas hasta 210°C.


PERLITA

86,5% ferrita y 13,5% cementita.


Resistencia a la rotura: 80 Kg/mm2.

Alargamiento: 15%.

Estructura laminar si hay enfriamiento lento.

Estructura globular si se caliente a T° inferior a la crítica (273°C)


AUSTENITA

Más denso que los demás aceros.


Resistencia a la rotura: 100 Kg/mm2.

Alargamiento: 30%.

T° formación: 273°C.

Formada por cristales cúbicos de Feγ con átomos de C en aristas y centro.

No tiene propiedades magnéticas.


MARTENSITA

Estructura BCC.

Alta dureza, después de la cementita


Resistencia a la rotura: 175 a 200 Kg/mm2.

Alargamiento: 2,5 a 0,5%.

Se presenta en forma de agujas y cristaliza en red tetragonal.

Porción de C no cte. Variando propiedades.



MARTENCITA

Estructura BCC.

Alta dureza, después de la cementita


Resistencia a la rotura: 175 a 200 Kg/mm2.

Alargamiento: 2,5 a 0,5%.

Se presenta en forma de agujas y cristaliza en red tetragonal.

Porción de C no cte. Variando propiedades.


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