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MATERIALES CARACTERISTICAS Y PROPIEDADES DEL MATERIAL ACERO ALEADO Torno Fresadora Taladro TIPO DE PROCESO DE FORMACION DE FABRICACION DE LA PIEZA OPERACIONES DE MAQUINADO Y MAQUINAS Y HERRAMIENTAS DE CORTE UTILIZADAS BENEFICIOS Y DIFICULTADES PARA LA FABRICACION DE LA PIEZA El acero aleado es aquel constituido por acero con el agregado de varios elementos que sirven para mejorar sus propiedades físicas, mecánicas o químicas especiales. Estas aleaciones logran diferentes resultados en función de la presencia o ausencia de otros metales: la adición de manganeso le confiere una mayor resistencia frente al impacto, el tungsteno, le permite soportar temperaturas más altas. Los aceros aleados además permiten una mayor amplitud en el proceso de tratamiento térmico. Los efectos de la aleación son: Mayor resistencia y dureza Mayor resistencia al impacto Mayor resistencia al desgaste Mayor resistencia a la corrosión Mayor resistencia a altas temperaturas Penetración de temple (Aumento de la profundidad a la cual el acero puede ser endurecido). Aleaciones En aleación con: Aluminio: Actúa como desoxidante para el acero Fundido y produce un Acero de Grano Fino. Azufre: Normalmente es una impureza y se mantiene a un bajo nivel. Sin embargo, alguna veces se agrega intencionalmente en grandes cantidades (0,06 a 0,30%) para aumentar la maquinabilidad (habilidad para ser trabajado mediante cortes) de los aceros de aleación y al carbono. Boro: Aumenta la templabilidad (la profundidad a la cual un acero puede ser endurecido). Cromo: Aumenta la profundidad del endurecimiento y mejora la resistencia al desgaste y corrosión. Su adición origina la formación de diversos carburos de cromo que son muy duros; sin embargo, el acero resultante es más dúctil que un acero de la misma dureza producido simplemente al incrementar su contenido de carbono. La adición de cromo amplía el intervalo crítico de temperatura. Cobre:Mejora la resistencia a la corrosión. Manganeso: Elemento básico en todos los aceros comerciales; el manganeso se agrega a todos los aceros como agente de desoxidación y desulfuración, pero si el contenido de manganeso es superior a 1%, el acero se clasifica como un acero aleado al manganeso. Además de actuar como desoxidante, neutraliza los efectos nocivos del azufre, facilitando la laminación, moldeo y otras operaciones de trabajo en caliente. Aumenta también la penetración de temple y contribuye a su resistencia y dureza. Reduce el intervalo crítico de temperaturas. Molibdeno: Mejora las propiedades del tratamiento térmico. Su aleación con acero forma carburos y también se disuelve en ferrita hasta cierto punto, de modo que intensifica su dureza y la tenacidad. El molibdeno abate sustancialmente el punto de transformación. Debido a este abatimiento, el molibdeno es ideal para optimizar las propiedades de templabilidad en aceite o en aire. Excepto el carbono, es el que tiene el mayor efecto endurecedor y un alto grado de tenacidad. Otorga gran dureza y resistencia a altas temperaturas. Níquel: Mejora las propiedades del tratamiento térmico reduciendo la temperatura de endurecimiento y distorsión al ser templado. La aleación con níquel amplía el nivel crítico de temperatura, no forma carburos u óxidos. Esto aumenta la resistencia sin disminuir la ductilidad. El cromo se utiliza con frecuencia junto con el níquel para obtener la tenacidad y ductilidad proporcionadas por el níquel, y la resistencia al desgaste y la dureza que aporta el cromo. Silicio: Se emplea como desoxidante y actúa como endurecedor en el acero de aleación. Cuando se adiciona a aceros de muy baja cantidad de carbono, produce un material frágil con baja pérdida por histéresis y alta permeabilidad magnética. El silicio se usa principalmente, junto con otros elementos de aleación como manganeso, cromo y vanadio, para estabilizar los carburos. Titanio: Se emplea como un desoxidante y para inhibir el crecimiento granular. Aumenta también la resistencia a altas temperaturas. Tungsteno: Se emplea en muchos aceros de aleación para herramientas. aún estando éstas candente o al rojo; les otorga una gran resistencia al desgaste y dureza a altas temperaturas. Vanadio: El vanadio es un fuerte desoxidante y promueve un tamaño fino de grano, mejorando la tenacidad del acero. El acero al vanadio es muy difícil de suavizar por revenido, por ello se lo utiliza ampliamente en aceros para herramientas. Imparte dureza y ayuda en la formación de granos de tamaño fino. Aumenta la resistencia al impacto (resistencia a las fracturas por impacto) y a la fatiga. . El acero aleado se fabrica mezclando elementos químicos adicionales para darle al metal unas características concretas. Se da el nombre de aceros aleados a los aceros que además de los cinco elementos: carbono, silicio, manganeso, fósforo y azufre, contienen también cantidades relativamente importantes de otros elementos como el cromo, níquel, molibdeno, etc., que sirven para mejorar alguna de sus características fundamentales. También puede considerarse aceros aleados los que contienen alguno de los cuatro elementos diferentes del carbono que antes hemos citado, en mayor cantidad que los porcentajes que normalmente suelen contener los aceros al carbono, y cuyos límites superiores suelen ser generalmente los siguientes: Si=0.50%; Mn=0.90%; P=0.100% y S=0.100%. Los elementos de aleación que más frecuentemente suelen utilizarse para la fabricación de aceros aleados son: níquel, manganeso, cromo, vanadio, wolframio, molibdeno, cobalto, silicio, cobre, titanio, circonio, plomo, Selenio, aluminio, boro y Niobio. La influencia que ejercen esos elementos es muy variada, y, empleados en proporciones convenientes, se obtienen aceros con ciertas características que, en cambio, no se pueden alcanzar con los aceros ordinarios al carbono. El primero de ellos es el método del horno de coque-horno de sinterización. El mineral pasa por un proceso de sinterización, con el fin de prepararlo para el alto horno. Se introduce el hierro y el coque en un alto horno. Con esto se consigue un hierro fundido que se introduce en el horno de oxígeno o que se moldea en lingotes. Un sistema alternativo es el de reducción directa. Este método implica triturar el mineral y utilizar carbón, monóxido de carbono e hidrógeno para eliminar el oxígeno y otras impurezas. Con esto se consigue un hierro muy puro llamado hierro de reducción directa que puede utilizarse en hornos de arco eléctrico. El último método consiste en la fundición mediante reducción. Hay varios procesos de fundición, que generalmente consisten en introducir el coque en un gasificador para producir hierro a partir del mineral. El acero se obtiene eliminando las impurezas del arrabio, producto de fundición de los altos hornos, y añadiendo después las cantidades adecuadas de carbono y otros elementos. La principal dificultad para la fabricación del acero es su elevado punto de fusión, 1.400 ºC, que impide utilizar combustibles y hornos convencionales. En 1855, Henry Bessemer desarrolló el horno o convertidor que lleva su nombre y en el que el proceso de refinado del arrabio se lleva a cabo mediante chorros de aire a presión que se inyectan a través del metal fundido. En el proceso Siemens- Martin, o de crisol abierto, se calientan previamente el gas combustible y el aire por un procedimiento regenerativo que permite alcanzar temperaturas de hasta 1.650 ºC. Uno de los métodos de mayor importancia para modificar la forma de un materialmetálico (y en algunos casos el plástico), es el de remoción de material practicadomediante variadas técnicas, como se representa en la siguiente gráfica: Procesosde remoción de material Para partes de construcción de tamaño pequeño. -Puede subsistir los aceros al Cr, Ni, Mo, cuando no se requieren grandes características de tenacidad en el núcleo. -Es aconsejable seguir un recocido de estabilización a las piezas, antes de realizar la cementación, con el fin de prevenir deformaciones durante el temple. -Se recomienda el doble temple. -Para partes de alta resistencia al desgaste y expuestas a esfuerzos elevado. Por ejemplo: ruedas dentadas, ruedas para cadenas, etc. -El doble temple es aconsejable. -Para partes de maquinas que exijan una superficie muy dura y un núcleo de alta tenacidad, como por ejemplo ruedas dentadas en engranajes de alto rendimiento, eje de levas, etc. -En este tipo de acero se aconseja el recocido de estabilización antes de la cementación.El doble temple es aconsejable para piezas complicadas y para los casos en que la profundidad de cementación sea mayor de 1 mm. -Las piezas sencillas pueden templarse directamente desde el horno de cementación. -Este tipo de acero se emplea para piezas cementadas de medio y gran espesor. -Combina una gran dureza superficial a un corazón muy tenaz y durante el temple se deforma muy poco. -Es aconsejable dar un recocido de estabilización antes de ejecutar la cementación. -También es aconsejable el doble temple. Estructurales Son aquellos aceros que se emplean para diversas partes de máquinas, tales como engranajes, ejes y palancas. Además se utilizan en las estructuras de edificios, construcción de chasis de automóviles, puentes, barcos y semejantes. El contenido de la aleación varía desde 0,25% a un 6%. Para Herramientas Aceros de alta calidad que se emplean en herramientas para cortar y modelar metales y no-metales. Por lo tanto, son materiales empleados para cortar y construir herramientas tales como taladros, escariadores, fresas, terrajas y machos de roscar. Especiales Los Aceros de Aleación especiales son los aceros inoxidables y aquellos con un contenido de cromo generalmente superior al 12%. Estos aceros de gran dureza y alta resistencia a las altas temperaturas y a la corrosión, se emplean en turbinas de vapor, engranajes, ejes y rodamientos. Corte: implica herramientas de corte de una o varias puntas.Proceso abrasivo, consiste en el desprendimiento de partículas o desgaste forzado.Procesos avanzados de maquinado: se usan métodos eléctricos, químicos, térmicos ehidrodinámicos. Torno: La forma de operar el torno es haciendo girar la pieza a mecanizar mientras que la herramienta sólo realiza movimientos longitudinales o transversales con el fin de poner en contacto con la pieza. Aquí las herramientas de algunas de las principales tareas con un torno. Fresa: En la fresa la que gira es la herramienta y la pieza permanece quieta o realiza un movimiento hacia la herramienta. Taladro: Las herramientas de taladro giran sobre sí mismas como ocurre con la fresa. El extremo que no corta tiene forma cónica de forma que se acopla con el porta- herramientas por medio de auto-retención. Su finalidad es hacer agujeros. Para hacer un agujero con mucha precisión, el orden natural de utilización de las herramientas sería broca, broca mandril, y escariadores

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MATERIALESCARACTERISTICAS Y PROPIEDADES DEL MATERIALTIPO DE PROCESO DE FORMACION DE FABRICACION DE LA PIEZA OPERACIONES DE MAQUINADO Y MAQUINAS Y HERRAMIENTAS DE CORTE UTILIZADASBENEFICIOS Y DIFICULTADES PARA LA FABRICACION DE LA PIEZA

ACERO ALEADOEl acero aleado es aquel constituido por acero con el agregado de varios elementos que sirven para mejorar sus propiedades fsicas, mecnicas o qumicas especiales.Estas aleaciones logran diferentes resultados en funcin de la presencia o ausencia de otros metales: la adicin de manganeso le confiere una mayor resistencia frente al impacto, el tungsteno, le permite soportar temperaturas ms altas. Los aceros aleados adems permiten una mayor amplitud en el proceso de tratamiento trmico.Los efectos de la aleacin son:Mayor resistencia y durezaMayor resistencia al impactoMayor resistencia al desgasteMayor resistencia a la corrosinMayor resistencia a altas temperaturasPenetracin de temple (Aumento de la profundidad a la cual el acero puede ser endurecido). AleacionesEn aleacin con:Aluminio: Acta como desoxidante para el acero Fundido y produce un Acero de Grano Fino.Azufre: Normalmente es una impureza y se mantiene a un bajo nivel. Sin embargo, alguna veces se agrega intencionalmente en grandes cantidades (0,06 a 0,30%) para aumentar la maquinabilidad (habilidad para ser trabajado mediante cortes) de los aceros de aleacin y al carbono.Boro: Aumenta la templabilidad (la profundidad a la cual un acero puede ser endurecido).Cromo: Aumenta la profundidad del endurecimiento y mejora la resistencia al desgaste y corrosin. Su adicin origina la formacin de diversos carburos de cromo que son muy duros; sin embargo, el acero resultante es ms dctil que un acero de la misma dureza producido simplemente al incrementar su contenido de carbono. La adicin de cromo ampla el intervalo crtico de temperatura.Cobre:Mejora la resistencia a la corrosin.Manganeso: Elemento bsico en todos los aceros comerciales; el manganeso se agrega a todos los aceros como agente de desoxidacin y desulfuracin, pero si el contenido de manganeso es superior a 1%, el acero se clasifica como un acero aleado al manganeso. Adems de actuar como desoxidante, neutraliza los efectos nocivos del azufre, facilitando la laminacin, moldeo y otras operaciones de trabajo en caliente. Aumenta tambin la penetracin de temple y contribuye a su resistencia y dureza. Reduce el intervalo crtico de temperaturas.Molibdeno: Mejora las propiedades del tratamiento trmico. Su aleacin con acero forma carburos y tambin se disuelve en ferrita hasta cierto punto, de modo que intensifica su dureza y la tenacidad. El molibdeno abate sustancialmente el punto de transformacin. Debido a este abatimiento, el molibdeno es ideal para optimizar las propiedades de templabilidad en aceite o en aire. Excepto el carbono, es el que tiene el mayor efecto endurecedor y un alto grado de tenacidad. Otorga gran dureza y resistencia a altas temperaturas.Nquel: Mejora las propiedades del tratamiento trmico reduciendo la temperatura de endurecimiento y distorsin al ser templado. La aleacin con nquel ampla el nivel crtico de temperatura, no forma carburos u xidos. Esto aumenta la resistencia sin disminuir la ductilidad. El cromo se utiliza con frecuencia junto con el nquel para obtener la tenacidad y ductilidad proporcionadas por el nquel, y la resistencia al desgaste y la dureza que aporta el cromo.Silicio: Se emplea como desoxidante y acta como endurecedor en el acero de aleacin. Cuando se adiciona a aceros de muy baja cantidad de carbono, produce un material frgil con baja prdida por histresis y alta permeabilidad magntica. El silicio se usa principalmente, junto con otros elementos de aleacin como manganeso, cromo y vanadio, para estabilizar los carburos.Titanio: Se emplea como un desoxidante y para inhibir el crecimiento granular. Aumenta tambin la resistencia a altas temperaturas.Tungsteno: Se emplea en muchos aceros de aleacin para herramientas. an estando stas candente o al rojo; les otorga una gran resistencia al desgaste y dureza a altas temperaturas.Vanadio: El vanadio es un fuerte desoxidante y promueve un tamao fino de grano, mejorando la tenacidad del acero. El acero al vanadio es muy difcil de suavizar por revenido, por ello se lo utiliza ampliamente en aceros para herramientas. Imparte dureza y ayuda en la formacin de granos de tamao fino. Aumenta la resistencia al impacto (resistencia a las fracturas por impacto) y a la fatiga. . El acero aleado se fabrica mezclando elementos qumicos adicionales para darle al metal unas caractersticas concretas. Se da el nombre de aceros aleados a los aceros que adems de los cinco elementos: carbono, silicio, manganeso, fsforo y azufre, contienen tambin cantidades relativamente importantes de otros elementos como el cromo, nquel, molibdeno, etc., que sirven para mejorar alguna de sus caractersticas fundamentales. Tambin puede considerarse aceros aleados los que contienen alguno de los cuatro elementos diferentes del carbono que antes hemos citado, en mayor cantidad que los porcentajes que normalmente suelen contener los aceros al carbono, y cuyos lmites superiores suelen ser generalmente los siguientes: Si=0.50%; Mn=0.90%; P=0.100% y S=0.100%. Los elementos de aleacin que ms frecuentemente suelen utilizarse para la fabricacin de aceros aleados son: nquel, manganeso, cromo, vanadio, wolframio, molibdeno, cobalto, silicio, cobre, titanio, circonio, plomo, Selenio, aluminio, boro y Niobio. La influencia que ejercen esos elementos es muy variada, y, empleados en proporciones convenientes, se obtienen aceros con ciertas caractersticas que, en cambio, no se pueden alcanzar con los aceros ordinarios al carbono. El primero de ellos es el mtodo del horno de coque-horno de sinterizacin. El mineral pasa por un proceso de sinterizacin, con el fin de prepararlo para el alto horno. Se introduce el hierro y el coque en un alto horno. Con esto se consigue un hierro fundido que se introduce en el horno de oxgeno o que se moldea en lingotes. Un sistema alternativo es el de reduccin directa. Este mtodo implica triturar el mineral y utilizar carbn, monxido de carbono e hidrgeno para eliminar el oxgeno y otras impurezas. Con esto se consigue un hierro muy puro llamado hierro de reduccin directa que puede utilizarse en hornos de arco elctrico. El ltimo mtodo consiste en la fundicin mediante reduccin. Hay varios procesos de fundicin, que generalmente consisten en introducir el coque en un gasificador para producir hierro a partir del mineral. El acero se obtiene eliminando las impurezas del arrabio, producto de fundicin de los altos hornos, y aadiendo despus las cantidades adecuadas de carbono y otros elementos. La principal dificultad para la fabricacin del acero es su elevado punto de fusin, 1.400 C, que impide utilizar combustibles y hornos convencionales. En 1855, Henry Bessemer desarroll el horno o convertidor que lleva su nombre y en el que el proceso de refinado del arrabio se lleva a cabo mediante chorros de aire a presin que se inyectan a travs del metal fundido. En el proceso Siemens-Martin, o de crisol abierto, se calientan previamente el gas combustible y el aire por un procedimiento regenerativo que permite alcanzar temperaturas de hasta 1.650 C.Uno de los mtodos de mayor importancia para modificar la forma de un materialmetlico (y en algunos casos el plstico), es el de remocin de material practicadomediante variadas tcnicas, como se representa en la siguiente grfica: Procesosde remocin de material Para partes de construccin de tamao pequeo.-Puede subsistir los aceros al Cr, Ni, Mo, cuando no se requieren grandes caractersticas de tenacidad en el ncleo.-Es aconsejable seguir un recocido de estabilizacin a las piezas, antes de realizar la cementacin, con el fin de prevenir deformaciones durante el temple.-Se recomienda el doble temple. -Para partes de alta resistencia al desgaste y expuestas a esfuerzos elevado. Por ejemplo: ruedas dentadas, ruedas para cadenas, etc.-El doble temple es aconsejable.

-Para partes de maquinas que exijan una superficie muy dura y un ncleo de alta tenacidad, como por ejemplo ruedas dentadas en engranajes de alto rendimiento, eje de levas, etc.-En este tipo de acero se aconseja el recocido de estabilizacin antes de la cementacin.El doble temple es aconsejable para piezas complicadas y para los casos en que la profundidad de cementacin sea mayor de 1 mm.-Las piezas sencillas pueden templarse directamente desde el horno de cementacin. -Este tipo de acero se emplea para piezas cementadas de medio y gran espesor.-Combina una gran dureza superficial a un corazn muy tenaz y durante el temple se deforma muy poco.-Es aconsejable dar un recocido de estabilizacin antes de ejecutar la cementacin. -Tambin es aconsejable el doble temple. Estructurales Son aquellos aceros que se emplean para diversas partes de mquinas, tales como engranajes, ejes y palancas. Adems se utilizan en las estructuras de edificios, construccin de chasis de automviles, puentes, barcos y semejantes. El contenido de la aleacin vara desde 0,25% a un 6%. Para Herramientas Aceros de alta calidad que se emplean en herramientas para cortar y modelar metales y no-metales. Por lo tanto, son materiales empleados para cortar y construir herramientas tales como taladros, escariadores, fresas, terrajas y machos de roscar. Especiales Los Aceros de Aleacin especiales son los aceros inoxidables y aquellos con un contenido de cromo generalmente superior al 12%. Estos aceros de gran dureza y alta resistencia a las altas temperaturas y a la corrosin, se emplean en turbinas de vapor, engranajes, ejes y rodamientos.

Corte: implica herramientas de corte de una o varias puntas.Proceso abrasivo, consiste en el desprendimiento de partculas o desgaste forzado.Procesos avanzados de maquinado: se usan mtodos elctricos, qumicos, trmicos ehidrodinmicos.

Torno: La forma de operar el torno es haciendo girar la pieza a mecanizar mientras que la herramienta slo realiza movimientos longitudinales o transversales con el fin de poner en contacto con la pieza. Aqu las herramientas de algunas de las principales tareas con un torno. Fresa: En la fresa la que gira es la herramienta y la pieza permanece quieta o realiza un movimiento hacia la herramienta. Taladro: Las herramientas de taladro giran sobre s mismas como ocurre con la fresa. El extremo que no corta tiene forma cnica de forma que se acopla con el porta-herramientas por medio de auto-retencin. Su finalidad es hacer agujeros. Para hacer un agujero con mucha precisin, el orden natural de utilizacin de las herramientas sera broca, broca mandril, y escariadores

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MATERIALESCARACTERISTICAS Y PROPIEDADES DEL MATERIALTIPO DE PROCESO DE FORMACION DE FABRICACION DE LA PIEZA OPERACIONES DE MAQUINADO Y MAQUINAS Y HERRAMIENTAS DE CORTE UTILIZADASBENEFICIOS Y DIFICULTADES PARA LA FABRICACION DE LA PIEZA

ALUMINIOEste metal posee una combinacin de propiedades que lo hacen muy til en ingenieria mecanica , tales como su baja densidad (2.700 kg/m3) y su alta resistencia a la corrosion. Mediante aleacciones adecuadas se puede aumentar sensiblemente su resistencia mecanica (hasta los 690 MPa). Es buen conductor de la electricidad y del calor, se mecaniza con facilidad y es relativamente barato. Por todo ello es desde mediados del siglo XX, el metal que ms se utiliza despus del acero. Las caractersticas mecnicas, tecnolgicas y fsicas del aluminio pueden modificarse en el sentido deseado mediante aditivos, compactacin en frio y tratamiento trmico (endurecimiento por precipitacin). No obstante debe tenerse en cuenta que, al manejar una propiedad especfica, puede perjudicarse una o varias propiedades. Elevar la resistencia mecnica mediante adiciones de aleacin o endurecimiento por conformacin en frio perjudica en todos lo metales la posibilidad de trabajarlos en frio; las altas resistencias a la corrosin. La seleccin concreta de un material para lograr un objetivo determinado de aplicacin es un problema de optimizacin. Caractersticas fsicas Entre las caractersticas fsicas del aluminio, destacan las siguientes: Es un metal ligero, cuya densidad o peso especfico es de 2700 Kg./m3 (2,7 veces la densidad del agua). Tiene un punto de fusin bajo: 660C (933 K). El peso atmico del aluminio es de 26,9815. Es de color blanco brillante. Buen conductor del calor y de la electricidad. Resistente a la corrosin, gracias a la capa de Al2O3 formada. Abundante en la naturaleza. Caractersticas mecnicas Entre las caractersticas mecnicas del aluminio se tienen las siguientes: De fcil mecanizado. Muy maleable, permite la produccin de lminas muy delgadas. Bastante dctil, permite la fabricacin de cables elctricos. Material blando (Escala de Mohs: 2-3). Lmite de resistencia en traccin: 160-200 N/mm2 [160-200 MPa] en estado puro, en estado aleado el rango es de 1400-6000 N/mm2. El duraluminio es una aleacin particularmente resistente. Material que forma aleaciones con otros metales para mejorar las propiedades mecnicas. Permite la fabricacin de piezas por fundicin, forja y extrusin. Material soldable. Con CO2 absorbe el doble del impacto Caractersticas qumicas Estructura atmica del aluminio. Debido a su elevado estado de oxidacin se forma rpidamente al aire una fina capa superficial de xido de aluminio (Almina Al2O3) impermeable y adherente que detiene el proceso de oxidacin, lo que le proporciona resistencia a la corrosin y durabilidad. Esta capa protectora, de color gris mate, puede ser ampliada por electrlisis en presencia de oxalatos. El aluminio tiene caractersticas anfteras. Esto significa que se disuelve tanto en cidos (formando sales de aluminio) como en bases fuertes (formando aluminatos con el anin [Al(OH)4]-) liberando hidrgeno. La capa de oxido formada sobre el aluminio se puede disolver en cido ctrico formando citrato de aluminio. El aluminio reacciona con facilidad con HCl, NaOH, perclrico, pero en general resiste la corrosin debido al xido. Sin embargo cuando hay iones Cu++ y Cl- su pasivacin desaparece y es muy reactivo. El aluminio tiene un peso muy reducido: pesa solamente un tercio que el acero con el mismo volumen, permitiendo, de esta manera, obtener importantes ahorros de peso en casi todos los tipos de aplicaciones, sobre todo, la mecnica. El aluminio, gracias a la capacidad de desarrollar una pelcula en la que no puede penetrar el xido en las superficies expuestas, no est sometido a problemas de corrosin atmosfrica, habituales en el hierro y el cobre, y no requiere ningn tipo de pintura de proteccin. Por este motivo, est especialmente indicado para aplicaciones arquitectnicas y navales, as como la fabricacin de cerramientos y fachadas continuas. Es un material atxico, muy utilizado para conservar alimentos y bebidas. El aluminio es muy maleable y puede modelarse, con todas las tcnicas habituales de tratamiento, con ms facilidad que la mayora de otros metales. Se puede forjar, laminar hasta obtener una hoja muy fina, extrusor en perfiles complejos o plegar. La posibilidad de utilizar el metal en aleaciones, que pueden ser rgidas o elsticas, especialmente slidas y resistentes a la corrosin, permite adaptar el aluminio a una amplia gama de necesidades. El aluminio se recicla con gran facilidad y con un coste energtico reducido: actualmente, una cuarta parte de las necesidades de aluminio en Europa se abastece utilizando metal de segunda fusin que, a su vez, puede reciclarse indefinidamente. La obtencin del aluminio se realiza en dos fases: la extraccin de la almina a partir de la bauxita (proceso Bayer) y la extraccin del aluminio a partir de esta ltima mediante electrolisis. Cuatro toneladas de bauxita producen dos toneladas de almina y, finalmente, una de aluminio. El proceso Bayer comienza con el triturado de la bauxita y su lavado con una solucin caliente de hidrxido de sodio a alta presin y temperatura. La sosa disuelve los compuestos del aluminio, que al encontrarse en un medio fuertemente bsico, se hidratan:

Al(OH)3 + OH- + Na* Al(OH)4- + Na*AlO(OH)2 + OH- + H2O + Na* Al(OH)4- + Na*El mecanizado del aluminio y sus aleaciones en mquinas herramientas de arranque de virutas en general, es fcil y rpido y est dando paso a una nueva concepcin del mecanizado denominada genricamente mecanizado rpido. Durante el arranque de viruta, las fuerzas de corte que tienen lugar son considerablemente menores que en el caso de las generadas con el acero (la fuerza necesaria para el mecanizado del aluminio es aproximadamente un 30% de la necesaria para mecanizar acero) Por consiguiente, los esfuerzos sobre los tiles y herramientas as como la energa consumida en el proceso es menor para el arranque de un volumen igual de viruta.

El concepto de mecanizado rpido se refiere al que se produce en las modernas mquinas herramientas de Control Numrico con cabezales potentes y robustos que les permiten girar a muchos miles de revoluciones por minuto hasta del orden de 30.000 rpm, y avances de trabajo muy grandes cuando se trata del mecanizado de materiales blandos y con mucho vaciado de viruta tal y como ocurre en la fabricacin de moldes o de grandes componentes de la industria aeronutica.

El aluminio tiene unas excelentes caractersticas de conductividad trmica, lo cual es una importante ventaja, dado que permite que el calor generado en el mecanizado se disipe con rapidez. Su baja densidad hace que las fuerzas de inercia en la piezas de aluminio giratorio (torneados) sean as mismo mucho menores que en otros materiales.

Ocurre, sin embargo, que el coeficiente de friccin entre el aluminio y los metales de corte es, comparativamente con otros metales, elevado. Este hecho unido a su baja resistencia hace que se comporte como plastilina, pudiendo causar el embotamiento de los filos de corte, deteriorando la calidad de la superficie mecanizada a bajas velocidades de corte e incluso a elevadas velocidades con refrigeracin insuficiente. Siempre que la refrigeracin en el corte sea suficiente, hay una menor tendencia al embotamiento con aleaciones ms duras, con velocidades de corte mayores y con ngulos de desprendimiento mayores.

El desarrollo del mecanizado rpido permite que muchas piezas complejas no sea necesario fundirlas previamente sino que se mecanicen a partir de unos prismas a los cuales se les realiza todo el vaciado que sea necesario.

El mecanizado rpido puede representar una reduccin de costes en torno al 60%. En este tipo de mecanizado rpido se torna crtico la seleccin de las herramientas y los parmetros de corte. La adopcin del mecanizado de alta velocidad es un proceso difcil para el fabricante, ya que requiere cambios importantes en la planta, una costosa inversin en maquinaria y software, adems de una formacin cualificada del personal. Herramientas de corte Para el mecanizado rpido que se realiza en las mquinas herramientas de Control Numrico es conveniente que se utilicen herramientas especiales para el mecanizado del aluminio. Se distinguen de las empleadas en el mecanizado del acero en que tienen mayores ngulos de desprendimiento y un mayor espacio para la evacuacin de la viruta, as como unos rebajes para que la viruta fluya mejor. La mayora de las herramientas de filo mltiple como por ejemplo las fresas, tienen pocos dientes.

Hay tres grandes familias de herramientas de corte para el mecanizado del aluminio:

Acero rpido (HSS)Metal duro (carburos metlicos) (widia)DiamanteLas herramientas de acero rpido son apropiadas para el mecanizado de aleaciones de aluminio con bajo contenido en silicio. Permite el uso de grandes ngulos de desprendimiento para obtener unas mejores condiciones de corte. El acero rpido es ms econmico que el metal duro cuando la maquinaria de que se dispone no permite el uso de las velocidades de corte alcanzables con el carburo metlico. En el mecanizado de aluminios con elevado contenido de silicio el desgaste de este tipo de herramientas se acelera. Estas herramientas se utilizan principalmente en la industria de carpintera metlica para el mecanizado de perfiles extrusionados.Las herramientas de metal duro (widia) ofrecen la ventaja de una mayor duracin de la herramienta. Se emplean en el mecanizado de aluminios con elevado contenido en silicio as como para los mecanizados a altas velocidades de corte. Las fundiciones de aluminio, con la presencia de cristales de silicio de elevada dureza requieren obligatoriamente el uso de herramientas de carburo metlico. Dentro de los carburos metlicos los distintos fabricantes tienen distintas gamas y calidades, en funcin de las condiciones de corte requeridas.Las herramientas de diamante se caracterizan por su elevada duracin, incluso si se emplean en el mecanizado de aleaciones con un elevado contenido en silicio. Suelen emplearse para trabajos de mecanizado en piezas que generen mucha viruta. Taladrado / Torneado: La excepcional herramienta para mltiples aplicaciones que permite aumentar la productividad. Una patente de PLANSEE TIZIT. Taladrar agujeros ciegos con fondo de taladrado plano y agujeros escalonados, torneado de superficies planas y de contornos externos con una sola herramienta. Fresado: La fresa de cartuchos ofrece una nueva dimensin en cuanto a la cantidad de combinaciones posibles y la flexibilidad. El aluminio se usa en forma pura, aleado con otros metales o en compuestos no metlicos. En estado puro se aprovechan sus propiedades pticas para fabricar espejos domsticos e industriales, como pueden ser los de los telescopios reflectores. Su uso ms popular, sin embargo, es como papel aluminio, que consiste en lminas de material con un espesor tan pequeo que resulta fcilmente maleable y apto por tanto para embalaje alimentario. Tambin se usa en la fabricacin de latas y tetrabriks. Se utiliza para la creacin de estructuras portantes en la arquitectura y para fabricar piezas industriales de todo tipo de vehculos y calderera. Tambin est presente en enseres domsticos tales como utensilios de cocina y herramientas. Se utiliza asimismo en la soldadura aluminio trmica y como combustible qumico y explosivo por su alta reactividad.

Hoja3

MATERIALESCARACTERISTICAS Y PROPIEDADES DEL MATERIALTIPO DE PROCESO DE FORMACION DE FABRICACION DE LA PIEZA OPERACIONES DE MAQUINADO Y MAQUINAS Y HERRAMIENTAS DE CORTE UTILIZADASBENEFICIOS Y DIFICULTADES PARA LA FABRICACION DE LA PIEZA

BRONCE*Broncees todaaleacin metlicadecobreyestao en la que el primero constituye su base y el segundo aparece en una proporcin del 3% al 20%.*El bronce fue la primera aleacin de importancia obtenida por el hombre y da su nombre al perodo prehistrico conocido comoedad de bronce. Durante milenios fue la aleacin bsica para la fabricacin de armas y utensilios, yorfebresde todas las pocas lo han utilizado en joyera, medallas y escultura. Lasmonedasacuadas con aleaciones de bronce tuvieron un protagonismo relevante en el comercio y la economa mundial. Propiedades Exceptuando alacero, las aleaciones de bronce son superiores a las dehierroen casi todas las aplicaciones. Por su elevado calor especfico, el mayor de todos los slidos, se emplea en aplicaciones de transferencia del calor. Propiedades Fisicas para una aleacin promedio 89%cobrey 11%estao:*Densidad: 8,90 g / cm.*Punto de fusin: 830 a 1020C*Coeficiente de temperatura: 0,0006 K-1*Resistividad elctrica: 14 a 16 ohm/cm*Coeficiente de expansin trmica: entre 20 y 100C ---> 17,00 x 10-6K-1*Conductividad trmica a 23C: 42 a 50 Wm-1 Propiedades Mecanicas *Elongacin: < 65%*Dureza brinell: 70 a 200*Mdulos de Elasticidad: 80 a 115GPa*Resistencia a la cizalla: 230 a 490MPa*Resistencia a latraccin: 300 a 900MPa*Principales aleaciones*Tipos bsicos Exceptuando al acero, las aleaciones de bronce son superiores a las de hierro en casi todas las aplicaciones. Por su elevado calor especfico, el mayor de todos los slidos, se emplea en aplicaciones de transferencia del calor Comparacin entre bronces y aceros Aunque desarrollan ptina no se oxidan bajo la superficie, son ms frgiles y tienen menor punto de fusin. Son aproximadamente un 10% ms pesadas que el acero, a excepcin de las compuestas por aluminio o slice. Tambin son menos rgidas, por lo tanto en aplicaciones elsticas como resortes acumulan menos energa que las piezas similares de acero. Resisten la corrosin, incluso la de origen marino, el umbral de fatiga metlica es menor, y son mejores conductores del calor y la electricidad. Otra caracterstica diferencial de las aleaciones de bronce respecto al acero, es la ausencia de chispas cuando se le golpea contra superficies duras. Esta propiedad ha sido aprovechada para fabricar martillos, mazas, llaves ajustables y otras herramientas para uso en atmsferas explosivas o en presencia de gases inflamables.

Tipos Basicos La aleacin bsica de bronce contiene aproximadamente un 88% decobrey 12% deestao.El bronce"alfa" es la mezcla slida de estao en cobre. La aleacin alfa de bronce con 4 a 5% de estao se utiliza para acuarmonedasy para fabricarresortes,turbinas, y herramientas de corte. En muchos pases se denomina"bronce comercial"allatn, que contiene un 90% de cobre y 10% dezinc, pero no estao. Es ms duro que el cobre, y tiene una ductilidad similar. Se lo utiliza en tornillosyalambres. Bronce Arsenical La aleacin decobreconarsnicoes el primer bronce utilizado por el hombre.Es una aleacin blanquecina, muy dura y frgil. Se fabrica en una proporcin de 70% de cobre y 30% de arsnico, aunque es posible fundir bronces con porcentajes de arsnico de hasta 47,5%. En estos casos, el resultado es un material gris brillante, fusible al rojo y no alterado por el agua hirvienteBronce Sol El denominado bronce sol (enalemn;Sonnenbronze) es una aleacin utilizada en joyera, tenaz, dctil y muy dura, que funde a temperaturas prximas a las del cobre (1.357C) y est constituida hasta por un 60% decobalto . Es toda aleacin metlica de cobre y estao en la que el primero constituye su base y el segundo aparece en una proporcin del 3 al 20 %. Las aleaciones constituidas por cobre y zinc se denominan propiamente latn; sin embargo, dado que en la actualidad el cobre se suele alear con el estao y el zinc al mismo tiempo, en el lenguaje no especializado la diferencia entre bronce y latn es bastante imprecisa.Torno: La forma de operar el torno es haciendo girar la pieza a mecanizar mientras que la herramienta slo realiza movimientos longitudinales o transversales con el fin de poner en contacto con la pieza. Aqu las herramientas de algunas de las principales tareas con un torno. Fresa: En la fresa la que gira es la herramienta y la pieza permanece quieta o realiza un movimiento hacia la herramienta. Taladro: Las herramientas de taladro giran sobre s mismas como ocurre con la fresa. El extremo que no corta tiene forma cnica de forma que se acopla con el porta-herramientas por medio de auto-retencin. Su finalidad es hacer agujeros. Para hacer un agujero con mucha precisin, el orden natural de utilizacin de las herramientas sera broca, broca mandril, y escariadores.Sus principales usos son en cojinetes y palomillas, que trabajan en altas velocidades y grandes presiones. Ideal para gras, molinos, trituradoras, etc. Bronce comercial pero con una mayor calidad para uso general: palomillas, partes de bombas, agricultura, conexiones para plomera, vlvulas de baja presin y accesorios. Se usa principalmente en cojinetes y palomillas que trabajan a velocidades y presiones medias, para la industria en general, equipo elctrico, partes para bombas etc. Bronce al estao de gran resistencia al desgaste. Especialmente indicado para usarse en engranajes, coronas y elementos de mquinas, en general para piezas que requieran un bronce fino.