República Bolivariana de Venezuela

Instituto Universitario Politécnico

I Instituto Universitario Politécnico “Santiago Mariño”

Carrera: Ingeniería Industrial (45) “Sección: “S”

Cátedra: Proceso de Manufactura

Profesor: Integrantes:

Alcides Cádiz Blanca Mayerling

Valdez Marvis

Ciudad Guayana, Junio 2014

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ÍNDICE

Pág

Introducción………………………………………………………………………… 3

La Termodinamica en el corte de Metales……………………………….

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Uso de Herramientas de Corte…………………………………………… 5

¿Dónde Existe Desprendimiento de Virutas?....................................... 7

Importancia de las variables de corte, energia y temperatura en el

proceso de manufactura…………………………………………………. 7

Uso de las tablas de fisicas y quimicas asociadas a la termodinamica

de corte de metales………………………………………………………. 9

La seguridad industrial y el desprendimiento de virutas en el proceso

de manufactura…………………………………………………………… 10

Conclusión……………………………………………………………………….. 12

Biblliografía………………………………………………………………………. 13

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INTRODUCCIÓN

El proceso de manufactura lo que implica es desarrollar cada aspecto

que se presente dependiendo del area de trabajo; en el desprendimiento de

las virutas cabe destacar que la seguridad industrial y higiene industrial, para

a{si poder mantener un control y prevenir accidentes en el area de trabajo y

disminuir los diferentes riesgos, se utiliza en casi todos los elementos de la

vida cotidiana como: la camara fotografica, los chips de los telefonos y las

computadoras.

La termodinamica coloca enfasis en las propiedades termicas, es

conveniente idealizar y simplificar las propiedades mecanicas y electricas de

los distintos sistemas en el proceso de manufactura. Se aplica en casi todos

los sistemas de estructuras, infraestructura.

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LA TERMODINÁMICA EN EL CORTE DE METALES.

La mayoría de los materiales pueden cortarse y se cortan en las formas y

tamaños deseados, pero lo que interesa principalmente a la ingeniería es el

corte de los metales.

Se ha dicho que la pérdida de algunas onzas de metal en la superficie de

trabajo del motor de un automóvil que pesa cientos de libras, es suficiente

para que el motor quede inútil. En un buen motor las superficies funcionales

de las partes deben tener formas y tamaños definidos de manera que se

ajusten y trabajen juntas a la perfección. El propósito del corte del metal para

todos los productos consiste en acabar la superficie lo más cercanamente

posible a las dimensiones especificadas de lo que se puede hacer por otros

métodos. Normalmente se refinan mediante corte algunas o todas las partes

formadas burdamente por otros procesos, como la fundición y el forjado. Por

ejemplo, la mayoría de los bloques de los motores se funden y sus cilindros y

caras, y superficies de cojinetes se cortan hasta el tamaño. Mediante

diversos procesos de corte se pueden refinar las superficies metálicas hasta

cualquier grado de refinamiento, mayor será el costo.

El cortado del metal es una forma conveniente de fabricar una o algunas

piezas de casi cualquier forma a partir de un trozo de material en bruto que

se tenga disponible. Cuando sea necesario se pueden cortar grandes

cantidades de material. Pero el corte de los metales no esta limitado a

fabricar partes en pequeñas cantidades. Se pueden adaptar con rapidez y a

una producción rápida, automática y exacta. Ciertos procesos de eliminación

del metal, como el rectificado, son capaces de dar acabado a superficies muy

duras.

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El corte de metales es un proceso termo-mecánico, durante el cual, la

generación de calor ocurre como resultado de la deformación plástica y la

fricción a través de las interfaces herramienta-viruta y herramienta-material

de trabajo. La predicción de la temperatura de corte para el proceso de

mecanizado es de reconocida importancia debido a sus efectos en el

desgaste de la herramienta y su influencia sobre la productividad, el costo de

la herramienta y el acabado superficial de la pieza mecanizada.

Por otra parte, el costo del mecanizado se encuentra altamente

relacionado con el porcentaje de metal removido y este costo se puede

reducir mediante el incremento de los parámetros de corte, los que a su vez,

son limitados por la temperatura de corte. Mecanizado sin arranque de viruta.

Todas las piezas metálicas, excepto las fundidas, en algún momento de su

fabricación han estado sometidas a una operación al menos de conformado

de metales, y con frecuencia se necesitan varias operaciones diferentes. Así,

el acero que se utiliza en la fabricación de tubos para la construcción de

sillas se forja, se lamina en caliente varias veces, se lamina en frío hasta

transformarlo en chapa, se corta en tiras, se le da en frío la forma tubular, se

suelda, se maquina en soldadura y, a veces, también se estira en frío. Esto,

aparte de todos los tratamientos subsidiarios

USO DE HERRAMIENTAS DE CORTE.

En todas las operaciones de corte del metal se impulsa una herramienta

cortante a través del material para retirar virutas del cuerpo base y dejar

superficies geométricamente rectificadas. Todo lo demás que ocurre tan sólo

contribuye a esa acción. La clase de superficie producida por la operación

depende de la forma de la herramienta y la trayectoria por la que atraviesa el

material.

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Se puede cortar metal utilizando herramientas manuales sencillas como

el martillo y cincel, la lima, la sierra o la piedra abrasiva, en la actualidad se

usan éstas para eliminar metal en pequeñas cantidades o provisionalmente.

En cierto tiempo, estas herramientas eran casi los únicos medios que se

tenían disponibles para cortar metales. Obviamente, los artículos que se

cortaban del metal utilizando solo herramientas manuales eran pocos y muy

costosos.

Con el advenimiento de la revolución industrial, la invención y desarrollo

de dispositivos como el motor de vapor y la maquinaria textil requirieron

métodos más rápidos y exactos para cortar metales. Se diseñaron máquinas

para aplicar potencia al corte del metal y cortar con precisión consistente. A

estas herramientas superiores se les dio el nombre de máquinas

herramienta, en contraste con las herramientas manuales y el trabajo

realizado con ellas se llama maquinado.

Las primeras que se fabricaron fueron máquinas para el torneado,

taladrado, cepillado y cepillado en mesa. A principio se consideró un gran

logro tan solo fabricar con precisión algunos pocos artículos de metal; más

tarde surgió la demanda en variedad de productos en cantidades. Se

aplicaron los métodos del maquinado para fabricar armas de fuego y relojes,

máquinas de costura y segadoras y están por surgir aún una multitud de

nuevas invenciones. Otras máquinas herramientas como la máquina

fresadora, el torno revólver y las máquinas rectificadoras se desarrollaron

para cortar más rápido el metal, reducir la mano de obra y aumentar la

precisión. Para satisfacer las demandas del presente siglo en cuanto a

producción en grandes cantidades, han sido desarrolladas máquinas

herramientas automáticas y altamente especializadas. Los tipos básicos de

máquinas de herramientas y los principios de su operación se describirán en

relación con los procesos para los que se usan.

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¿DÓNDE EXISTE DESPRENDIMIENTO DE VIRUTAS?

La parte más importante de una operación de maquinado es el punto en

donde la herramienta de corte encuentra la pieza y arranca la viruta.

Cuando se corta un material quebradizo como el hierro colado o el

bronce, se rompe a lo largo de corte. Lo mismo sucederá si el material es

dúctil y la fricción entre la viruta y la herramienta es muy alta. Las virutas

salen en piezas pequeñas o segmentos y la herramienta las barre. Una viruta

formada de esta manera se llama viruta del tipo I o segmentada.

El material dúctil que se corta óptimamente no se rompe si no que se

desprende como una cinta. A esto se le conoce como viruta II o continúa.

Cuando se corta acero, normalmente se forman virutas continuas, pero la

presión en contra de la herramienta es elevada, y la acción severa de la

viruta frota y elimina la película natural que hay en la cara de la herramienta.

La viruta acabada de cortar y el material recién expuesto en la cara

altamente comprimido se adhiere a la cara de la herramienta.

IMPORTANCIA DE LAS VARIABLES DE CORTE, ENERGIA Y

TEMPERATURA EN EL PROCESO DE MANUFACTURA.

Variables de corte

Se usan en un número casi infinito de formas y tipos. Algunas son

herramientas de un solo filo (una sola arista cortante) y, aun el tipo más

simples; con la mayoría de las aristas cortantes relacionadas, una con la

otra. Aunque cualquier forma es necesaria para producir determinadas

superficies, en cualquier caso, ciertas formas de herramientas permiten la

eliminación más eficiente del metal que otras.

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Variable de Calor.

En la fundición, la energía se agrega en forma de calor de modo que la

estructura interna del metal se cambia y llega a ser liquida. En este estado el

metal se esfuerza por presión, la cual puede consistir de la sola fuerza de

gravedad, en una cavidad con forma donde se le permite solidificar. Por lo

tanto, el cambio de forma se lleva a cabo con el metal en dicha condición en

la que la energía para la forma es principalmente la del calor y se requiere

poca energía en la fuerza de formación.

Variable de Energía.

El fenómeno de la energía implica el maquinado, puede ser conveniente

considerar que se necesita en algunos de los otros procesos de fabricación

ver como lo defiere el maquinado.

Variable de Temperatura.

Las propiedades al impacto de los metales depende de la temperatura y

para algunos materiales hay un gran cambio de resistencia a la falla con un

cambio relativamente pequeño de temperatura. El conocimiento relativo a la

existencia de este fenómeno puede ser muy importante en la elección de

materiales y en los factores de diseño cuando se va a usar un producto en

temperaturas de servicio cercanas a la temperatura de transición, debido a

que aumenta la posibilidad de falla de material, sobre todo ante cambios

bruscos de formas.

Es decir que cada variable tiene un proceso de manufactura en el que

una herramienta de corte se utiliza para remover el exceso de material que

existe de una pieza de forma que el material que quede tenga la forma

deseada. La acción principal de corte consiste en aplicar deformación en

corte para formar la viruta y exponer la nueva superficie.

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USO DE LAS TABLAS DE FISICAS Y QUIMICAS ASOCIADAS A LA

TERMODINAMICA DE CORTE DE METALES.

La química se parece a la física por el uso extenso que hace de las

matemáticas y de teorías que tuvieron su origen en la física. En la rama de

la termodinámica, la química y física estudia los cambios en las propiedades

macroscópicas (como temperatura, calor y energía) de la materia durante

procesos y reacciones químicas.

Entre los objetivos principales de la termodinámica están:

1) Predecir la cantidad de calor que se puede obtener de una reacción

química.

2) Predecir si una reacción química puede ocurrir espontáneamente. A nivel

microscópico la química y física utiliza la teoría de la mecánica cuántica y

sus aplicaciones a técnicas de espectroscopia. Se estudian y describen la

estructura, movimiento e interacciones de átomos y moléculas durante

procesos y reacciones químicas. Además, estos estudios microscópicos

hacen posible, por ejempló, que se puedan describir los mecanismos de las

reacciones químicas.

Material de la

Herramienta

Propiedades

Acero no

Aleado

Es un acero con entre 0,5 a 1,5% de concentración de carbono. Para temperaturas de unos 250 grados pierde su dureza, por lo tanto es inapropiado para grandes velocidades de corte y no se utiliza. Estos aceros se denominan usualmente aceros al carbono o aceros para hacer la herramienta (WS).

Acero Aleado Contiene como elementos aleatorios, además del carbono adiciones de cromo, molibdeno, vanadio y otros. Hay aceros débilmente aleados y aceros fuertemente aleado. Tiene una elevada resistencia de desgaste. No pierde la dureza hasta llegar a los 600 grados.

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Metal Duro

Los metales duros hacen posible un gran aumento de la capacidad de corte de la herramienta. Los componentes principales de un metal duro son el volframio y el molibdeno, además del cobalto y el carbono. El metal duro es caro y se suelda en forma de plaquetas normalizadas sobre los mangos de la herramienta que pueden ser de acero barato. Es necesario escoger siempre para el trabajo de los diferentes materiales la clase de metal duro que sea más adecuada.

Cerámicos Estable, moderadamente barato, químicamente inerte muy resistente al calor y se fijan convenientemente en soportes adecuados. Las cerámicas son generalmente deseables en aplicaciones de alta velocidad. Los materiales cerámicos más comunes se basan en alúmina (óxido de aluminio), nitruro de silicio y carburo de silicio. Se utiliza casi exclusivamente en carburo plaquetas de corte.

Cermet Estable, moderadamente caro, otro material cementado basado en carburo de titanio (TIC), el aglutinante es níquel proporciona una mayor resistencia a la abrasión en comparación con carburo tungsteno, a expensas de alguna resistencia. Dureza de hasta aproximadamente 93 HCR.

Diamante Estable, muy caro. La sustancia más dura conocida hasta la fecha. Superior resistencia a la abrasión, pero también alta afinidad química con el hierro que da como resultado no ser apropiado para el mecanizado de acero. Se utiliza en materiales abrasivos. El diamante es muy duro y no se desgasta.

LA SEGURIDAD INDUSTRIAL Y EL DESPRENDIMIENTO DE

VIRUTAS EN EL PROCESO DE MANUFACTURA.

El Ingeniero Industrial observa el proceso de manufactura como un

mecanismo para la transformación de materiales útiles para la Seguridad

Industrial y Higiene Industrial; de igual forma se considera como una

organización que permite alcanzar un sistema de mayor estructuración para

así distribuir cada trabajador en distintas áreas de trabajo para aumentar los

distintos procesos de calidad, eficiencia, eficacia, productividad, autoridad,

liderazgo, unidad de mando.

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Considerando que los Ingenieros Industriales tienen diversas actividades

fundamentales en la planificación y responsabilidad para así obtener

resultados de la dirección manteniendo un compromiso con los diferentes

trabajadores. Para obtener una organización, planificación, ejecución y

control de los procesos de manufactura se tiene que tener: un control de

calidad, seguridad industrial, prevenir accidentes con las diferentes

maquinarias en el área de trabajo.

Es decir para cada actividad, o proceso la Seguridad Industrial tiene un

papel muy importante porque todo trabajo tiene que tener un propósito y un

fin para así fijar parámetros de higiene y seguridad industrial para prevenir

accidentes e incidentes.

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CONCLUSIÓN

El ingeniero industrial observa a la manufactura como un mecanismo

para la transformación de materiales en artículos útiles para la sociedad.

También es considerada como la estructuración y organización de acciones

que permiten a un sistema lograr una tarea determinada.  

Tiene la capacidad amplia de tener diferentes conocimientos y

objetivos para así establecer normas de calidad, organización, control,

ejecución, planificación, para aumentar la eficacia en el area de trabajo;

disminuyendo los accidente que se puedan presentar con el desgastamiento

de virutas.

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BIBLIOGRAFÍA

Lawrence E. Doyle “Materiales y Procesos de Manufactura para Ingenieros”

Tercera Edición. (Mexico 1988).

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