MECATRONICAMECATRONICA

20102010

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RESTAURACION DE LABORATORIO DE ENSAYOS METALOGRAFICO

1° ETAPA

TECNICATURA EN MECATRÓNICA

INTEGRANTES DEL GRUPO:GONZALO MARTINEZ MARCELLO SAGUINETINICOLAS CASTROALEJADRO GONZALEZ

MESA EVALUADORA: RICHAN BORGESDANIEL SOSARICARDO DIGENIOALEXANDER ALVAREZ

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CONTENIDO

TABLA DE CONTENIDO:-Objetivo del proyecto-Motivación del proyecto-Breve introducción a Metalografía-Metalografía no destructiva-Metalografía destructiva -Procesos con nuestras maquinas-Costos de maquinas similares en el mercado-Conclusiones

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OBJETIVO DEL PROYECTO

El objetivo de este proyecto se basa en la restauración de las maquinas de ensayos de materiales, dejándolas en funcionamiento para poder formar parte de un laboratorio.

En esta primera etapa del proyecto se propuso poner en funcionamiento las maquinas que nos llevan a completar el proceso para montar y analizar una muestra metalográfica, y ellas son:

-cortadora metalográfica

-pulidora metalográfica

-prensa metalográfica

-microscopio metalográfico

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MOTIVACION DEL PROYECTO

Esta necesidad se planteo para poder contar con un laboratorio de ensayos de materiales observando que se encontraban un deposito en desuso cierta cantidad de maquinas de ensayos de materiales, logrando así que nuestro instituto cuente con su propio laboratorio y sea uno de los pocos a nivel nacional.

También pueden utilizarlo las demás instituciones pertenecientes a la educación INET, Marítima etc.

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METALOGRÁFIAMETALOGRÁFIA

Metalografía es la rama de la cienciaMetalografía es la rama de la cienciarelativa al estudio de la constitución yrelativa al estudio de la constitución y

estructura de los metales. Es la que establece laestructura de los metales. Es la que establece larelación que existe entre la composición,relación que existe entre la composición,estructura y propiedades de los metalesestructura y propiedades de los metales

y aleaciones.y aleaciones.Habitualmente se asocia Metalografía conHabitualmente se asocia Metalografía con

el estudio de la micro estructura.el estudio de la micro estructura.

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MicroestructuraMicroestructura

Es la estructura de metales y aleaciones Es la estructura de metales y aleaciones tal como se observa revelada por eltal como se observa revelada por el

microscopio metalográfico, después de microscopio metalográfico, después de una adecuada preparación. una adecuada preparación.

En general, un aumento mayor a 25x.En general, un aumento mayor a 25x.

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MetalografíaMetalografía

Metalografía destructivaMetalografía destructiva

Metalografía no destructiva o de replicaMetalografía no destructiva o de replica

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METALOGRAFÍA DESTRUCTIVAMETALOGRAFÍA DESTRUCTIVA

Se basa en el análisis de muestras extraídas de Se basa en el análisis de muestras extraídas de componentes de equipos, piezas de producción, componentes de equipos, piezas de producción, muestras de referencia o simples piezas, muestras de referencia o simples piezas, mediante el cual el componente queda mediante el cual el componente queda inutilizado o afectado.inutilizado o afectado.

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METALOGRAFÍA NO DESTRUCTIVAMETALOGRAFÍA NO DESTRUCTIVA

Se realiza sin afectar la prestación delSe realiza sin afectar la prestación del

componente desde el punto de vista estructural.componente desde el punto de vista estructural.

Como tal el análisis está limitado a una zona o Como tal el análisis está limitado a una zona o porción del componente y a partir de éste se porción del componente y a partir de éste se extrae información sobre el resto.extrae información sobre el resto.

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SELECCIÓN DE LAS MUESTRASSELECCIÓN DE LAS MUESTRAS

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Una vez que se ha establecido la Una vez que se ha establecido la localización de la muestra se debe definir localización de la muestra se debe definir la sección a ser examinada.la sección a ser examinada.

Esquema de Esquema de extracciónextracciónde muestras.de muestras.

TAMAÑO DE LA MUESTRATAMAÑO DE LA MUESTRA

El tamaño de la muestra para análisis El tamaño de la muestra para análisis metalográfico usualmente no es mayor de 12 a metalográfico usualmente no es mayor de 12 a 25 mm para cuadrados o diámetros. 25 mm para cuadrados o diámetros.

La altura debería ser tal que permita su fácil La altura debería ser tal que permita su fácil manipulación durante las etapas de manipulación durante las etapas de preparación posteriores. Generalmente una preparación posteriores. Generalmente una altura igual a la mitad de la dimensión principal altura igual a la mitad de la dimensión principal es adecuada.es adecuada.

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PREPARACIÓN DE LA SUPERFICIEPREPARACIÓN DE LA SUPERFICIE

La superficie preparada debe serLa superficie preparada debe serpreferiblemente plana y estar librepreferiblemente plana y estar librede cualquier distorsión geométrica, de cualquier distorsión geométrica, mecánica o térmica.mecánica o térmica.

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METALOGRAFÍA METALOGRAFÍA DESTRUCTIVADESTRUCTIVA

1414

Etapas de preparaciónEtapas de preparación

CorteCorte

MontajeMontaje

DesbasteDesbaste

LimpiezaLimpieza

EsmeriladoEsmerilado

PulidoPulido

Revelado de la Revelado de la microestructuramicroestructura

1515

CorteCorte

MontajeMontaje

DesbasteDesbaste

LimpiezaLimpieza

EsmeriladoEsmerilado

PulidoPulido

Revelado de la Revelado de la

CorteCorte

Corte con sierraCorte con sierra

Corte con discosCorte con discos

Corte con llamaCorte con llama

El corte ideal es aquel que produce la El corte ideal es aquel que produce la mínima distorsión mecánica o térmica. mínima distorsión mecánica o térmica. Existen 3 tipos básicos de corte.Existen 3 tipos básicos de corte.

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CorteCorte

La calidad del corte condiciona los pasos La calidad del corte condiciona los pasos posteriores de preparación.posteriores de preparación.

Toda la distorsión generada en el corte debe ser Toda la distorsión generada en el corte debe ser eliminada en los siguientes pasos.eliminada en los siguientes pasos.

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MontajeMontaje

Moldeo por compresión en Moldeo por compresión en caliente. caliente.

Resinas termoendurecibles Resinas termoendurecibles o termoplásticos. o termoplásticos.

Moldeo en frío. Moldeo en frío.

Resinas epoxi, acrílicas o Resinas epoxi, acrílicas o poliésterpoliéster

Montajes mecánicos. Montajes mecánicos.

Pinzas o aditamentos Pinzas o aditamentos especialesespeciales

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MontajeMontaje

Preparación de muestras Preparación de muestras pequeñas.pequeñas.

Preservación de bordes o Preservación de bordes o poros.poros.

Empleo de equipos Empleo de equipos automáticos.automáticos.

El montaje es necesario en los siguientes El montaje es necesario en los siguientes casos:casos:

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DesbasteDesbaste

Si el corte es con discos adecuados estaSi el corte es con discos adecuados estaetapa puede llegar obviarse o minimizarse.etapa puede llegar obviarse o minimizarse.

Uno o varios pasos de trabajo con abrasivos de la Uno o varios pasos de trabajo con abrasivos de la superficie con el objetivosuperficie con el objetivode eliminar la distorsión del corte y obtener una de eliminar la distorsión del corte y obtener una superficie plana.superficie plana.

Factores a tener en cuenta: tamaño de grano del Factores a tener en cuenta: tamaño de grano del abrasivo (80 a 180), refrigerante,abrasivo (80 a 180), refrigerante,presión y velocidad sobre el abrasivo.presión y velocidad sobre el abrasivo.

2020

LimpiezaLimpieza

La limpieza es esencial durante todas las etapas La limpieza es esencial durante todas las etapas de preparación.de preparación.

Previo al montaje se debe eliminar todo residuo Previo al montaje se debe eliminar todo residuo de grasa o aceite mediante un solvente de grasa o aceite mediante un solvente orgánico.orgánico.

2121

EsmeriladoEsmerilado

Se realiza con abrasivos cuyos tamaños de Se realiza con abrasivos cuyos tamaños de grano (240 a 600) se reducen en forma grano (240 a 600) se reducen en forma gradual.gradual.

En cada paso se debe eliminar la distorsión En cada paso se debe eliminar la distorsión causada por el paso anterior.causada por el paso anterior.

Se realiza en forma manual o automática con Se realiza en forma manual o automática con abrasivos de SiC con refrigerante adecuado.abrasivos de SiC con refrigerante adecuado.

La limpieza debe realizarse entre pasos de La limpieza debe realizarse entre pasos de esmerilado para eliminar restos de partículas esmerilado para eliminar restos de partículas abrasivasabrasivas

2222

Pulido

Pulido mecánico (abrasivo).(abrasivo).

Pulido electrolítico - Componentes de la celdaPulido electrolítico - Componentes de la celda (celda electrolítica).(celda electrolítica).

2323

Pulido mecánicoPulido mecánico

Pulido con diamante u óxidos sobre paños Pulido con diamante u óxidos sobre paños montados en discos el cual es realizado en montados en discos el cual es realizado en diferentes etapas siguiendo una secuencia de diferentes etapas siguiendo una secuencia de disminución del grano del abrasivo.disminución del grano del abrasivo.

El diamante usualmente se usa en tamaños El diamante usualmente se usa en tamaños de 6, 3, 1 y 1/4 de micras.de 6, 3, 1 y 1/4 de micras.

El óxido más empleado es alúmina en El óxido más empleado es alúmina en tamaños de hasta 0.05 micras. Se usan tamaños de hasta 0.05 micras. Se usan además de óxidos de Magnesio y Cerio.además de óxidos de Magnesio y Cerio.

2424

Ataque químicoAtaque químico

El objetivo del ataque es revelar losEl objetivo del ataque es revelar los

detalles de la microestructura que nodetalles de la microestructura que no

quedan con el simple pulido.quedan con el simple pulido. Lo más común es el empleo deLo más común es el empleo de

reactivos químicos aplicados porreactivos químicos aplicados por

inmersión, frotado, electroquímico, entre inmersión, frotado, electroquímico, entre otros.otros.

2525

Tipos de reactivosTipos de reactivos

Reactivos corrosivosReactivos corrosivos

Reactivos colorantesReactivos colorantes

Reactivos electroquímicosReactivos electroquímicos

2626

Reactivo corrosivo Reactivo corrosivo Nital al 2%Nital al 2%

Acero al carbonoAcero al carbono

2727

Reactivo colorReactivo color

Bronce Aluminio (ASTM B148) Latón (Cu-Bronce Aluminio (ASTM B148) Latón (Cu-30Zn) 30Zn)

2828

Microscopio MetalográficoMicroscopio Metalográfico

2929

Componentes PrincipalesComponentes Principales

1. Objetivos 2. Oculares 3. Iluminador 4. Diafragma de apertura 5. Diafragma de campo 6. Medio espejo 7. Filtros 8. Platina 9. Pantalla de proyección

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Microscopio Metalográfico

El principal instrumento para la realización de un examen metalográfico lo constituye el microscopio metalográfico, con el cual es posible examinar una muestra con aumentos que varían entre 50x y 2000x.

El microscopio metalográfico, debido a la opacidad de los metales y aleaciones, opera con la luz reflejada por el metal. Por lo que para poder observar la muestra es necesario preparar una probeta y pulir a espejo la superficie.

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3232

Costo de maquinas similares en el mercado

U$S 2535

U$S 4320

U$S 5610 U$S 1920

Total maquinas U$S 15500+

U$S 7000 de Insumos (ya comprados)

ConclusiónConclusión

Consideramos que este proyecto fue de mucha utilidad Consideramos que este proyecto fue de mucha utilidad dado los conocimientos adquiridos, como también por dado los conocimientos adquiridos, como también por haber cumplido con las metas propuestas en tiempo y haber cumplido con las metas propuestas en tiempo y forma. forma.

También pensamos que se debería contar con un lugar También pensamos que se debería contar con un lugar adecuado para montar el laboratorio con insumos adecuado para montar el laboratorio con insumos necesarios y no excluyentes para realizar el trabajo necesarios y no excluyentes para realizar el trabajo como ser tomas de agua, mesadas de acero inoxidable como ser tomas de agua, mesadas de acero inoxidable y platos para pulidora.y platos para pulidora.

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