sesion 4
DESCRIPTION
agroTRANSCRIPT
-
INDUSTRIA METALMECANICA
Mgtr. Ing. Oscar K. Vsquez Gervasi
Escuela de Ingeniera Industrial
-
Definicin de Industria Metalmecnica
Comprende un diverso
conjunto de actividades
manufactureras, que en
mayor o menor medida,
utilizan entre sus insumos,
principales productos de la
siderurgia, y/o sus derivados,
aplicndole a los mismos
algn tipo de transformacin,
ensamble o reparacin.
-
Cadena Productiva Metalmecnica
Extraccin
INTEGRACIN COMPETITIVA
Hierro
Acero
Valor Agregado
C. Interno
M. N Ferrosos
Minera
Hidrocarburos
Competitividad
C. Externo
ComercioTransformacin
-
Eslabones de la cadena Metalmecnica
METLICA BSICA(Proveedores de materia prima)
TRANSFORMACIN( CON VALOR AGREGADO)
Hierro y AceroMetales no ferrosos y aleaciones
Vehculos Autopartes
Maquinas y aparatos elctricos
Maquinas y aparatos no
elctricos
Equipos y aparatos elctricos
Equipos y aparatos
electrnicos
Artefactos electrodo-msticos
Muebles metlicos
EstructurasOtros
productos metlicos
ETAPA I
ETAPA II
-
Participacin de productos de Exportacin no tradicionales
EXPORTACIONES TOTALES 2011
FUENTE: BCRPELABORACION: PRODUCE/DIRECCION DE COMPETITIVIDAD
Los productos metalmecnicos de exportacin se encuentran entre los 3 primeros productos no tradicionales de exportacin con una participacin del 15%.
Agropecuarios28%
Pesqueros10%
Textiles20%
Maderas, papeles y sus
manufacturas4%
Qumicos16%
Minerales no metlicos
5%
Metalmecnica16%
Otros1%
TRADICIONALES 77.4%
NO TRADICIONALES
21.9%
Tipo de productos Millones de dlares
Agropecuarios 2830
Textiles 1986
Metalmecnica 1592
Qumicos 1645
Pesqueros 1047
Maderas, papeles y sus manufacturas 398
Minerales no metlicos 487
Otros 145
EXPORTACIONES TOTALES 2013
-
Mapeo del Sector Metalmecnica
FUENTE: Registro de Establecimientos y Empresas Manufactureras/ SUNAT REGISTRO RUC 2011ELABORACION: PRODUCE/DIRECCION DE COMPETITIVIDAD
LIMA51%
AREQUIPA7%
CALLAO5%
LA LIBERTAD4%
PIURA4%
ANCASH3%
CUSCO3%
LAMBAYEQUE3%
JUNIN3%
CAJAMARCA3%
PUNO2%
ICA2%
SAN MARTIN1%
LORETO1%HUANUCO
1%
TACNA1%
OTROS5%
REGION Total
Empresas %
Total 19,973
105%
LIMA 10,108 50.6%
AREQUIPA 1,342 6.7%
CALLAO 1,059 5.3%
LA LIBERTAD 876 4.4%
PIURA 710 3.6%
ANCASH 697 3.5%
CUSCO 643 3.2%
LAMBAYEQUE 606 3.0%
JUNIN 605 3.0%
CAJAMARCA 584 2.9%
PUNO 481 2.4%
ICA 306 1.5%
SAN MARTIN 287 1.4%
LORETO 272 1.4%
HUANUCO 224 1.1%
TACNA 217 1.1%
OTROS 956 4.8%
-
Clasificacion de los procesos de manufactura
Operaciones de Proceso:
Son las operaciones donde se transforma un material de
trabajo de una etapa a otra mas avanzada, que lo situa
cerca del estado final deseado para el producto
Operaciones de Emsamble:
Es la que une dos o mas componentes para crear una
nueva entidad llamada ensamble, o subemsamble o
cualquier otra manera que se refiera al proceso de unir.
-
PROCESOS DE MANUFACTURA
Operaciones de
Procesamiento
Proceso de Formado:
Procesos que cambian la
forma del material
Procesos de Mejoras de
propiedades:
Procesos para cambiar las
propiedades fsicas
Operaciones de
Desprendimeinto de
superficie:
Procesos que cambian las
superficies, que provocan
desprendimiento de viruta
por medio de mquinas.
Fundicin , moldeadoFormado en fro y calienteMetalurgia de polvos
Temple superficial
Con desprendimiento de viruta
Por pulido Por recubrimiento Mtodos de maquinado convencional
Mtodos de maquinado especial
-
SUB SISTEMAS DE MANUFACTURA
Operaciones de
Ensamble
Procesos de Uniones
Permanentes:
Procesos para el
ensamblado de materiales
Ensamble Mecanico:
Proceso de unin de partes.
Uniones permanentes Uniones temporales
-
Volver
PROCESOS DE SOLIDIFICACION:
FUNDICION
-
FUNDAMENTOS DE LA FUNDICION DE METALES:
Es un proceso en el cual se hace fluir metal fundidodentro la cavidad de un molde.
Es uno de los procesos ms antiguos de formado queremonta 6 mil aos atrs.
La fundicin incluye:
La fundicin de lingotes: es una fundicin engrande de forma simple (barrasrectangulares largas). La fundicin de formas: involucra la
produccin de piezas complejas.
-
TEMPERATURA DE FUSION DE LOS METALES
Estao 240C (450F)Plomo 340C (650F)Cinc 420C (787F)Aluminio 620-650C (1150-1200F)Bronce 880-920C (1620-1680F)Latn 930-980C (1700-1800F)Plata 960C (1760F)Cobre 1050C (1980F)Hierro 1220C (2250F)Metal 1340C (2450F)Acero de alto carbono 1370C (2500F)Acero medio para carbono 1430C (2600F)Acero inoxidable 1430C (2600F)Nquel 1450C (2640F)Acero de bajo carbono 1510C (2750F)Hierro forjado 1593C (2900F)Tungsteno 3396C (6170F) .
-
Fundicin de formas
Existen diversos mtodos para la fundicin de formas, lo cualhace de este proceso uno de los ms verstiles enmanufactura. Sus posibilidades y ventajas son las siguientes:
La fundicin se puede usar para crear partes decompleja geometra.
Se puede usar la fundicin para producir partesde unos cuantos gramos hasta formas que pesanms de 100 toneladas.
El proceso de fundicin puede realizarse encualquier metal que pueda calentarse y pasar alestado lquido.
-
TECNOLOGA DE FUNDICIN
El proceso de fundiciones se realiza en unafundidora. Una fundidora es una fbrica equipadapara hacer moldes, fundir y manejar el metal enestado lquido.
El primer paso en el proceso de fundicin es lafabricaron del molde. El molde contiene unacavidad que dar la forma geomtrica de la partea fundir. La cavidad debe disearse de forma ytamao ligeramente sobredimensionados.
-
TECNOLOGA DE FUNDICIN (2)
En una operacin de fundicin, se calientaprimero el metal a una temperatura losuficientemente alta para transformarlocompletamente en lquido. Despus se viertedirectamente en la cavidad del molde.
En un molde abierto el metal lquido se vacasimplemente hasta llenar la cavidad abierta. En unmolde cerrado una va de paso llamada sistema devaciado permite el flujo del metal fundido desdefuera del molde hasta la cavidad.
-
(a) Molde abierto.
(b) Molde cerrado.
El molde cerrado es la forma ms importante deproduccin en operaciones de fundicin. El sistema devaciado en un molde de fundicin es el canal o red decanales por donde fluye el metal fundido hacia la cavidaddesde el exterior, consiste tpicamente en un bebedero decolada.
-
TECNOLOGA DE FUNDICIN
Modelos El modelo es una forma usada parapreparar y producir la cavidad en el molde. Eldiseo debe ser lo ms simple que sea posiblepara facilitar el retiro del molde.
Es un marco metlico de cuatro lados que contienelos moldes.
Pueden se permanentes y desechaples,dependiendo de su uso.
-
Tipo de Moldes:
Moldes temporales
Los recipientes con la forma deseada se conocencomo moldes, stos se fabrican de diferentesmateriales como: arena, yeso, barro, etc. Son por logeneral para fundiciones de colada por gravedad.
Moldes permanentes
Los moldes pueden servir una o varias veces. Y sefabrican de Metal, grafito, etc. Su principio de coladaes de alta presion, baja presion y tambien gravedad.
-
Moldeo en banco. Este tipo de moldeo es paratrabajos pequeos y se fabrican en un banco quese encuentre a la mano del trabajador.
Moldeo de piso. Para piezas grandes en las que sumanejo es difcil y no pueden ser transportadas deun sitio a otro.
Moldeo en fosa. Cuando las piezas sonextremadamente grandes y para su alimentacines necesario hacer una fosa bajo el nivel medio delpiso.
Clasificacin de los Moldes por el
lugar en que se fabrican:
-
Tolerancias en los modelos
En el diseo de los modelos que se utilizan paraconstruir un molde es necesario tener en consideracinvarias tolerancias.
oTolerancia para la contraccin. Se debe tener enconsideracin que un material al enfriarse se contraedependiendo del tipo de metal que se est utilizando,por lo que los modelos debern ser ms grandes quelas medidas finales que se esperan obtener.
-
Tolerancias en los modelos
oTolerancia para la extraccin. Cuando se tiene unmodelo que se va a remover es necesario agrandar lassuperficies por las que se deslizar, al fabricar estassuperficies se deben considerar en sus dimensiones laholgura por extraccin
o Tolerancia por acabado. Cuando una pieza esfabricada en necesario realizar algn trabajo deacabado o terminado de las superficies generadas,esto se logra puliendo o quitando algn material delas piezas producidas por lo que se debe considerar enel modelo esta rebaja de material.
-
CALENTAMIENTO Y VACIADO EN UNA FUNDICION
Calentamiento del Metal
Se usan hornos donde la energa calorficarequerida es la suma de:
1) Calor para elevar la temperatura hasta elpunto de fusin.
2) Calor de fusin para convertir el metal slido alquido.
3) Calor para elevar al metal fundido a latemperatura de vaciado.
-
Vaciado del metal fundido
Despus del calentamiento, el material estlisto para vaciarse. El metal debe fluir antesde solidificarse a travs de todas lasregiones del molde, incluida la regin msimportante que es la cavidad principal. Losfactores que afectan la operacin de vaciadoson la temperatura de vaciado, la velocidadde vaciado y la turbulencia.
CALENTAMIENTO Y VACIADO EN UNA FUNDICION (2)
-
Fluidez
Es una medida de la capacidad del metalpara llenar el molde antes de enfriar.
Los factores que afectan la fluidez son latemperatura de vaciado, la composicin delmetal, la viscosidad del metal lquido y elcalor transferido de los alrededores.
CALENTAMIENTO Y VACIADO EN UNA FUNDICION (3)
-
ETAPAS DEL PROCESO DE FUNDICION
Diseo de los modelos de la pieza y sus partes internas
Diseo del molde
Preparacin de los materiales para los modelos y losmoldes
Fabricacin de los modelos y los moldes
Colado de metal fundido
Enfriamiento de los moldes
Extraccin de las piezas fundidas
Limpieza de las piezas fundidas
Terminado de las piezas fundidas
Recuperacin de los materiales de los moldes
-
Incluye varios procesos de manufactura en loscuales se usa la deformacin plstica para cambiar laforma de las piezas metalizas.
La deformacin se da por el uso de una herramienta que generalmente es un dado para formar metales.
Se aplica fuerzas que exceden la resistencia del metal
FUNDAMENTOS DEL FORMADO DE LOS METALES
-
En general se aplica el esfuerzo de comprensinpara deformar plsticamente el metal.
Otros procesos, lo doblan, lo cortan.
Las propiedades convenientes son generalmenteuna baja resistencia a la fluencia y alta ductilidad.Propiedades afectadas por la temperatura.
FUNDAMENTOS DEL FORMADO DE LOS METALES
-
a. Procesos de Deformacin volumtrica:
Se caracteriza por sus deformacionessignificativas y cambios de forma.
La forma de trabajo inicial para estosprocesos incluye tochos cilndricos y barrasrectangulares.
CLASIFICACION DE LOS PROCESOS DE FORMADO
-
Operaciones Bsicas de deformacin volumtrica
a. LAMINADO:
Es un proceso de deformacin por comprensin en el cual el espesor de una plancha o placa se reduce por medio de herramientas cilndricas opuestas.
-
Laminado plano:
Involucra el laminado de planchas, tiras, laminas yplacas, partes de trabajo de seccin trasversalrectangular con ancho mayor que el espesor,incrementando usualmente el ancho del materialde trabajo, esto se llama esparcido. Existe laconversin del material por lo que el material queentra es igual al que sale.
-
Laminado de anillos:
Es un proceso de deformacin que lamina lasparedes gruesas de un anillo. Para obteneranillos de paredes mas delgadas, pero de undimetro mayor.Conforme el anillos de paredes gruesas secomprime el material se alarga, ocasionandoque el dimetro del anillo se agrande. Seaplica usualmente en procesos de trabajo encaliente para anillos grandes y frio parapequeos. Ejemplo, llantas de acero paraferrocarril, rodamientos de bolas, rodillos, etc.
-
Laminado de cuerdas:
Se usa para formar cuerdas en partescilndricas mediante su laminacin entre dosdados. Es el proceso comercial masimportante para la produccin masiva depernos y tornillos. La mayora de laminados decuerdas se hacen por trabajo en frio. Utilizandados planos que se mueven entre si, y dadosredondeados que giran relativamente entre si.
-
V-3.1
-
Perforado de rodillos:
Es un proceso de trabajo en caliente parahacer tubos sin costura de paredes gruesas.Utiliza dos rodillos gruesos y es por eso quese agrupa dentro de los laminados. Se basaen el principio que al comprimir un solidocilndrico sobre su circunferencia, sedesarrollan altos esfuerzos de tensin en sucentro. Un mandril se encarga de controlar eltamao y el controlado de la perforacincreada por la accin. Ejem. Fabricacin detubos.
-
Operaciones Bsicas de deformacin volumtrica
b. FORJADO:
Se comprime una pieza de trabajo entre dos dados opuestosde manera que la forma del dado se imprima para tener eltrabajo requerido. Es un proceso tradicional de trabajo encaliente.
Existen 3 tipos de operaciones de forjado: Forjado en dado abierto Forjado en dado impresor Forjado sin rebaba
-
Forjado en dado abierto
Consiste en comprimir una parte de seccincilndrica entre dos dados planos. Tambines conocida como forjado para recalcar. Enel forjado a dado abierto se crea un efectode abultamiento en forma de barril(abarrilamiento),.
-
Forjado en dado impresor (cerrado):
Se realiza con dados que tienen forma inversa a losrequeridos por la parte. Este proceso se realizaentre pasos, en la primera el material se muestrade forma cilndrica similar al dado abierto, alcerrarse el dado y llegar a su posicin final, elmetal fluye mas all de la cavidad del dado, yforma un rebaba en la pequea abertura, paraluego ser cortada. La rebaba permite que lafriccin se oponga y el metal siga fluyendo hacia laabertura y de esta manera fuerza al material detrabajo a permanecer en su cavidad.
-
Forjado Sin rebaba (forjado de precisin):
Impone requerimientos sobre el control deprocesos mas exigentes. El volumen de la cantidadde trabajo debe ser igual al volumen de la cavidaddel dado dentro de muy estrechas tolerancias.El acuado es una aplicacin especial del forjadosin rebaba, mediante el cual se comprimen losfinos detalles del dado en la superficie superior yen el fondo de la pieza de trabajo.
-
Operaciones Bsicas de deformacin volumtrica
c. EXTRUCCION:
Es un proceso de compresin en el cual se fuerzael metal de trabajo a fluir a travs de la aberturapara que tome la forma de la seccin trasversaldel orificio
Existen 2 tipos Extrusin directas Extraccin indirectas
-
Extrusin directas
Un torcho de metal se carga en un recipiente y unpistn comprime el material forzndolo ha salir atravs de una o mas aberturas en un dado alextremo opuesto del recipiente. Al aproximarse elpiston al dado, una pequea porcin del torchopermanece y no puede forzarse a travs de de laabertura del dado. Esta porcin se llama tope ocabeza, se separa despus de la salida del dadocortndola. El la friccin entre las paredes y eltrocho incrementa sustancialmente la fuerzarequerida en el pistn para la extraccin directa.
-
Extruccin indirectas (extruccin hacia atrso inversa):
El dado esta montado sobre el pistn,en lugar de estar en el extremo opuestodel recipiente. Al penetrar en el trabajofuerza al metal a fluir a travs del claroen una direccin opuesta la pistn.Como el tocho no se mueve a con elrespecto al recipiente, no existe friccinen las paredes .
-
V-15
-
Operaciones Bsicas de deformacin volumtrica
d. Estirado: En este proceso el dimetro de un alambre obarra se reduce cuando se tira del alambre a travs dela abertura del dado. Es simular a la extraccin, ladiferencia es que en el estirado el material de trabajose jala desde el dado y en extruccion se empuja atravs del dado.
-
Son operaciones de formado de laminas de metal, tiras y rollos.
Prensado es el termino que se aplica frecuentente a las operaciones con laminas metlicas, debido a que las maquinas utilizadas para estas operaciones son prensas.
Siempre las operaciones se hacen en frio y se utiliza un juego de herramientas llamados punzn y dados.
TRABAJOS DE LAMINAS METALICAS
-
Operaciones Bsicas con laminas de metal son lassiguientes
A. DOBLADO:
Implica la deformacin de una lamina metlica o placapara que adopte un ngulo con respecto a un eje recto enla mayora de los casos. El doblado produce poco o ningncambio en el espesor de la lamina metlica.
-
Se realiza utilizando diversos tipos de punzones ydados, y los mtodos mas comunes son:
Doblado en V:
La lamina se dobla entre un punzn y un dado enforma de V. Se usa generalmente en operaciones debaja produccin, los dados relativamente simples yde bajo costo.
OPERACIONES DE DOBLADO
-
Doblado de bordes:
Involucra un a carga voladiza sobre la lamina del metal,. Seusa una placa de presin que aplica una fuerza de sujecinpara sostener la base de la parte contra el dado, mientras elpunzn fuerza la parte volada para doblarla sobre el borde deun lado. Se usan generalmente para trabajos de altaproduccin.
OPERACIONES DE DOBLADO
-
Operaciones Bsicas con laminas de metal son lassiguientes
B. CORTE:
Queda de alguna manera fuera de lugar ennuestra lista de procesos de deformacin,debido que implica mas el corte que elformado del metal. En esta operacin se cortael metal utilizando un punzn y un dado.
-
Existen tres operaciones principales en el trabajo deprensa y son:
Cizallado : Operacin de corte de una lamina de metal a lo largo de una lnea recta entre dos bordes. (maquina: cizalla)
OPERACIONES DE CORTE
-
Punzonado: implica el corte a lo largo de una lnea cerrada,para separar la pieza del material circundante. La parte quese corta es el producto deseado.
-
El Perforado: Es similar al punzado,excepto que la pieza que se corta sedesecha y se llama cedacera.
-
Operaciones Bsicas con laminas de metal son lassiguientes
C. EMBUTIDO:
Se refiere a la transformacin de una lamina demetal en una forma hueca o cncava, como unacopa mediante el estirado del metal.
Para distinguir esta operacin del estirado de barrasy alambres, se usa frecuentemente los trminosembutido o estirado en copas.
-
Se usa para hacer piezas de forma acopada, cajas y otrasformas huecas mas complejas. Se realiza colocando unalamina de metal sobre la cavidad de un dado, yempujando el metal hacia la cavidad de ese con unpunzn.
Las piezas mas comunes que se hacen por embutido sonlatas de bebidas, casquillos de balas, partes de carrocerade automviles etc.
OPERACIONES DE EMBUTIDO
-
V-7
-
Acuado: Se usa para formar identaciones y seccioneslevantadas de la parte, La identacion produceadelgazamiento de la lamina metlica y las elevacionesengrosamiento del metal.
Estampado: Se usa para crear identaciones en laslaminas, como venas, letras o costillas de refuerzo. Seinvolucran algunos engrosamientos y adelgazamientosdel metal. A diferencia del acuado, los dados poseencontornos y cavidades que coinciden, el punzn contienelos contornos positivos y los dados los negativos.
OTRAS OPERACIONES DE FORMADODE LAMINAS METALICAS
-
INDUSTRIA METALMECANICA
Mgtr. Ing. Oscar K. Vsquez Gervasi
Escuela de Ingeniera Industrial
-
69
METALURGIA DE POLVOS
PROCESAMIENTO DE PARTICULAS
-
Generalmente se realiza de metales puros, principalmente hierro, cobre, estao, aluminio,
nquel y titanio, aleaciones como latones, bronces, aceros y aceros inoxidables o polvos pre-aleados. Es una tecnologa de procesamiento de metales
donde se producen partes a partir del polvo metlico. Donde los polvos se comprimen para
darles la forma deseada y luego se calientan para ocasionar la unin de las partculas en una masa
dura y rgida.
08/09/2015 70
METALURGIA DE POLVOS
-
CARACTERISTICA DE LOS POLVOS
Tamao de partculas y distribucin:
Se refiere a las dimensiones de los polvos individuales. El mtodo mas comn para obtener tamao similares es el de la malla cibra (Malla 200 = 200 aberturas x Pulg. Lineal)
08/09/2015 71
-
CARACTERISTICA DE LOS POLVOS
08/09/2015 72
Formas de las partculas y estructura interna:
Existen variaciones tanto en su forma como tamao. Una forma de medir es la relacin del aspecto entre la relacin mxima y mnima de las partculas. Se hace microscpicamente.
-
CARACTERISTICA DE LOS POLVOS
08/09/2015 73
rea Superficial:
A tamao menores de partculas y factires de formas mas altos, el rea superficial ser mas alta, para el mismo peso total del peso metlico, lo que significa una mayora rea donde pueda ocurrir la oxidacin. La razn para usar tamaos mas pequeos de partculas es que suministran una contraccin mas uniforme y mejores propiedades mecnicas en los productos finales.
-
METODOS PARA LA OBTENSION DE POLVOS METALICOS
Atomizacin en estado lquido. El metal fundido se vierte a travs de un embudo refractario en una cmara de atomizacin, hacindole pasar a travs de chorros de agua pulverizada.
Atomizacin con electrodo fungible (electrlisis) Se colocan barras o lminas como nodos en un tanque que contiene un electrolito. Se aplica corriente y tras 48 horas se obtiene en los ctodos un depsito de polvo de aproximadamente 2mm. Se retiran los ctodos y se rascan los polvos electrolticos.
74
-
METODOS PARA LA OBTENSION DE POLVOS METALICOS
Reduccin de xidos metlicos. Se reducen los xidos metlicos a polvos metlicos ponindolos en contacto gas reductor a una temperatura inferior a la de fusin.
Pulverizacin mecnica. til en metales frgiles se muele el metal o se lima y se lleva a travs de un gas, separndose el metal del gas en una corriente turbulenta..
Condensacin de vapores metlicos. Aplicable en metales que pueden hervir condensando el vapor en forma de polvo (magnesio, cadmio y cinc)
75
-
08/09/2015 76
Los polvos metlicos y
sus aditivos son
adquiridos a empresas
o compaas (altamente
especializadas) y de
reconocido prestigio,
homologadas por
organismos
internacionales.
MATERIA PRIMA
PROCESO DE FABRICACIN
CON POLVO METALICO
-
08/09/2015 77
Los distintos
componentes de la
materia prima son
dosificados
informticamente e
introducidos en el
mezclador, con el fin de
obtener una mezcla
homognea de todos
sus componentes
MEZCLADO
-
08/09/2015 78
Se realiza en prensas
automticas a temperatura
ambiente utilizando utillajes
especiales, a una cadencia
entre 200 a 1.000 piezas hora
dependiendo de su
complejidad y volumen. En
esta operacin el polvo
metlico adquiere la forma del
molde y una resistencia en
verde que permite una
manipulacin dentro de la
planta.
COMPACTADO
-
08/09/2015 79
Las piezas compactadas se
someten a un tratamiento
trmico, en hornos de
atmsfera controlada,
consiguiendo una
cristalizacin en estado
slido denominada
sinterizacin. Durante este
proceso de sinterizacin
las piezas compactadas
adquieren sus propiedades
fsicas y sufren unas
ligeras alteraciones
dimensionales.
SINTERIZADO
-
08/09/2015 80
Cuando las exigencias
dimensionales y de acabado
superficial son elevadas, las
piezas sinterizadas son
sometidas a la operacin de
calibrado, consistente en una
deformacin plstica, a altas
presiones. El calibrado se
realiza en utillajes de alta
precisin que confieren a la
pieza un acabado superficial
superior al de las superficies
rectificadas dependiendo de la
resistencia, dureza y
complejidad geomtrica de la
pieza.
CALIBRADO
-
08/09/2015 81
El sinterizado de polvos metlicos constituye
hoy en da el mtodo ms moderno y avanzado
entre los procedimientos de la transformacin
metlica. Este mtodo no contaminante permite
la obtencin de series largas de piezas
metlicas con geometras complejas y
tolerancias estrechas a un precio altamente
competitivo frente a otras tecnologas. .
SINTETIZADO
-
08/09/2015 82
Las piezas sinterizadas pueden
someterse prcticamente a todas
las operaciones clsicas de
tratamiento, tanto trmicos como
superficiales. En caso de
acabados superficiales por el
proceso de galvanotecnia, se
deben sellar los poros con
anterioridad.
TRATAMIENTOS TRMICOS Y
SUPERFICIALES
-
08/09/2015 83
Se trata de piezas fabricadas a
partir de polvo metlico (hierro,
cobre y bronce), compactado
mediante presin y temperatura.
Estas piezas son de gran dureza y
autolubricantes.
-
INDUSTRIA METALMECANICA
Mgtr. Ing. Oscar K. Vsquez Gervasi
Escuela de Ingeniera Industrial
-
86
TECNOLOGIA DE MAQUINADO
-
PANORAMA DE LA TECNOLOGIA DE MAQUINADO
El maquinado no es solamente un proceso sino una familia de procesos. La caracteristica en comn es el uso de una herramienta de corte que forma una viruta, la cual se remueve de la parte del trabajo. Se requiere de un movimiento relativo primario llamado la velocidad, y un movimiento secundario llamado avance. La forma de la herramienta y su penetracin en la superficie de trabajo, combinada con estos movimientos, produce la forma deseada en la superficie resultante del trabajo.
-
TORNEADO
El torneado es un proceso de maquinado llevado a cabo en unamquina herramienta llamada TORNO, en el cual una herramientade punta sencilla remueve material de la superficie de una pieza detrabajo cilndrica en rotacin.
TIPOS DE OPERACIONES DE MAQUINADO
-
La herramienta cuchilla, avanza linealmente y en una direccin paralela al eje de rotacin.
-
TORNEADO
a: Profundidad de
corte.
s: Avance
mm/rev.
ds
a
D
NRPM
El Torno, suministra la potencia para tornear la pieza a una cierta
velocidad de rotacin N con avance de la herramienta s y a unaprofundidad de corte a determinados.
-
PARTES PRINCIPALES DEL TORNO HORIZONTAL
-
PARTES PRINCIPALES DEL TORNO HORIZONTAL
CARRO PORTAUTIL
-
TIPOS DE TORNOTORNO HORIZONTAL
-
TORNO HORIZONTAL CNC (Control Numrico Computarizado)
-
OPERACIONES EN TORNEADO SEGN LA CANTIDAD DE MATERIAL ARRANCADO POR ETAPA
En los trabajos de torneado podemos distinguir dos fases : Desbastey Acabado, dependiendo de la cantidad de material que se arrancaen cada fase o pasada.
Desbaste
En el Desbaste se elimina la mayor parte del material sobrante sinpreocuparse de la rugosidad superficial.
Esta es la forma de arrancar mucha viruta de forma rpida.
Con herramientas de corte de viruta y con avances rpidos serebaja en el material de la pieza de trabajo en dimensiones delorden de milmetros hasta ajustar la medida final a un milmetro odcimas de milmetro de la medida definitiva.
-
Acabado
Mediante herramientas de corte de viruta y con avances lentos yvelocidades de corte rpidas(mas rpidas que en el desbaste) se rebaja elmaterial dimensiones en el orden de centsimas de milmetro.
Cuando mecanizamos una pieza el objetivo final es obtener una medidadeterminada con cierta tolerancia o calidad superficial.
Debido a que en el acabado debemos aumentar la calidad superficial de lapieza, el avance y la profundidad sern mnimas.
V-11
-
REFRENTADO O CAREADO
La herramienta se alimenta radialmente sobre el extremo del trabajorotatorio para crear una superficie plana.
PROCEDIMIENTOS DE TORNEADO
V-50
-
TORNEADO AHUSADO O CONICO
La herramienta no avanza paralelamente al eje de rotacinde la pieza de trabajo, sino lo hace en cierto ngulocreando la forma cnica.
-
TRONZADO
Para tronzar (cortar) la pieza de trabajo en cualquier punto desu longitud, la herramienta avanza radialmente dentro de lapieza de trabajo que gira.
A esta operacin tambin se le llama partido.
-
ACHAFLANADO
El borde cortante de la herramienta se usa para cortar unngulo en la esquina del cilindro y forma lo que se llama unchafln.
-
TALADRADO DE AGUJEROSUn taladrado (agujero) se puede ejecutar en un torno haciendo
avanzar una herramienta (broca de taladro), dentro y a lo largodel eje de la pieza de trabajo giratoria. La herramienta se fija en lacontrapunta del cabezal mvil.
La broca tambin podra colocarse en el husillo del cabezal fijo.
Un escariado (afinado del agujero) se puede realizar en formasimilar con un escariador en vez de broca.
V-32
V30V-52
-
FRESADO
Es un maquinado realizado en una mquina herramientallamada FRESADORA .
A la pieza de trabajo se le hace pasar frente a unaherramienta cilndrica rotatoria con mltiples filos cortantes(dientes), llamada FRESA.
A diferencia del torneado, en el fresado se desplaza lapieza a mecanizar y la herramienta gira sin desplazarse
El eje de rotacin de la herramienta cortante esperpendicular a la direccin del avance.
-
FRESADO
-
FRESADO
Mediante el fresado se le puede dar diferentesformas al material de trabajo como por ejemplo,piezas con superficies planas o curvas, conentalladuras, con ranuras, etc.
Las superficies de las piezas fresadas pueden serde desbaste o de acabado.
Las piezas que hayan de tener una mejor calidadsuperficial, como, por ejemplo, las guas demquinas herramientas, se trabajanposteriormente por esmerilado o rectificado.
-
Ejemplos de piezas fresadas
-
Ejemplos de piezas fresadas
-
Ejemplos de piezas fresadas
V-31
-
Ejemplos de piezas fresadas
-
Ejemplos de piezas fresadas
-
Fresado de un Engranaje
V-53
-
PROCESO DEL TRABAJO AL FRESAR
Las virutas son arrancadas por medio de la rotacin de lasfresa cuyos filos estn dispuestos en forma circunferencial.
Los filos de la fresa tienen forma de cua para poderintroducirse en el material de trabajo.
El movimiento de rotacin de la fresa se llama movimientoprincipal de corte.
Para conseguir el espesor de viruta la pieza ejecuta unmovimiento de avance lineal.
-
PROCESO DEL TRABAJO AL FRESAR
Durante el fresado cada diente de la fresa no est todo el tiempo de unarotacin, dedicado al arranque de viruta sino que parte de este tiempo eldiente gira en vaco y puede refrigerarse. El trabajo del til, no es, por lotanto, tan fuerte como en el caso del til del torno cuyo filo estcontinuamente cortando.
Proceso del trabajo al
fresar
a) Movimiento de
avance.
b) Movimiento
principal.
c) Camino de trabajo
de un diente de
fresa.
-
PROCEDIMIENTOS DE FRESADO
Fresado Cilndrico
Se realiza en la Fresadora Horizontal.
El eje de la fresa es paralelo a la superficie de la pieza de trabajo.
La fresa de forma cilndrica, con sus dientes perifricos, arranca virutas quetienen forma de una coma.
FRESADO
CILNDRICO
a) Superficie trabajada.
b) Formas de viruta
-
Fresado Frontal
Se realiza en la fresadora Vertical
El eje de la fresa es normal a la superficie de trabajo.
La fresa corta virutas de espesor uniforme, no solo con los dientesde su periferia, sino tambin con los frontales.
FRESADO FRONTAL
a) Superficie
trabajada.
b) Forma de viruta
-
Fresado Frontal
Fresado Perifrico o Cilndrico
-
CLASES DE MQUINAS DE FRESAR
Para un mecanizado econmico, la forma y tamao de las piezas amaquinar determinan la clase de maquina fresadora a utilizar. Lasfresadoras pueden ser:
FRESADORA HORIZONTAL
FRESADORA VERTICAL
FRESADORA UNIVERSAL
OTRAS (Fresadora paralela, fresadora de planear, etc.)
-
CLASES DE MQUINAS DE FRESAR (Cont.)
FRESADORA HORIZONTAL
El mecanismo del accionamiento principal da al husillo de fresar elmovimiento de rotacin o movimiento principal.
Con objeto de que la fresa pueda funcionar con la velocidad de corte masapropiada, el nmero de RPM en la mquina es variable. Las mquinasantiguas van provistas de un sistema escalonado de poleas. Lasmodernas son accionadas por una sola polea o por motor directamenteacoplado y, con auxilio de un sistema de ruedas dentadas, accionandouna palanca se pueden establecer hasta 12 o ms nmero derevoluciones.
-
CLASES DE MQUINAS DE FRESAR (Cont.)
FRESADORA HORIZONTAL
-
1.- Base.
2.- Columna.
3.- Consola.
4.- Carro transversal.
5.- Mesa.
6.- Puente.
7.- Eje portaherramientas.
-
FRESADORA VERTICAL
Con esta mquina se realizan principalmente trabajos de fresado frontal.El husillo de fresar est dispuesto verticalmente en el cabezal portafresas. Este cabezal puede girar de tal modo que el husillo puedaadoptar tambin una posicin inclinada. Los mecanismos deaccionamiento principal y de avance no se diferencian del de lo mquinade fresar horizontal.
FRESADORA UNIVERSAL
Es la combinacin de una fresa horizontal y una vertical. Tiene un brazoque puede utilizarse para ubicar fresas en un eje horizontal y un cabezalque permite las fresas verticales.
-
CLASES DE MQUINAS DE FRESAR (Cont.)
-
FRESADORA UNIVERSAL
-
TILES DE FRESADO
Las Fresas pueden hacerse de acero rpido o de acero de herramienta sinalear.
Las fresas de acero de herramienta sin alear solo se usan con reducidavelocidad de corte.
Con las fresa de acero rpido pueden emplearse velocidades de cortemayores.
Como el acero rpido es caro, las fresas grandes se hacen con cuerpo deacero estructural en que se insertan filos de acero rpido.
Las fresas con filos de metal duro se prestan para trabajar materiales queejercen una fuerza de accin de desgaste sobre los filos.
-
TILES DE FRESADO
CLASES DE FRESAS
Segn la forma de los dientes se distinguen:
(a)fresas de dientes puntiagudos
y (b)fresas destalonadas o retorneadas de Perfil Constante
-
CLASES DE FRESAS
Fresas de Dientes Puntiagudos
Disposicin de los filos:
a)Los dientes rectos (paralelos al eje de la fresa) abarcan la viruta en toda su
anchura. En virtud de esto, la fresa trabaja a golpes. El rendimiento de corte es
reducido.
b)Los dientes helicoidales trabajan de modo ms silencioso, mas suave. Cuando
sale un diente del material, hay otro que est empezando a cortar. Las virutas van
separndose a un lado.
-
CLASES DE FRESAS
Platos de cuchilla
Los filos van fijados en forma de cuchillas en un cuerpo o cabezal,pudindose reponer por separado en caso de deterioro. Se emplean parael fresado frontal de grandes superficies.
V-23
V-30
V-30
-
TALADRADO
El Taladrado, es una operacin de maquinado usada paraconfeccionar agujeros redondos en una pieza de trabajo.
Se realiza por lo general con una herramienta cilndricarotatoria, llamada broca, que tiene dos bordes cortantes ensu extremo.
La broca avanza dentro de la pieza de trabajo estacionariapara formar un agujero cuyo dimetro est determinadopor el dimetro de la broca.
-
MOVIMIENTOS AL TALADRAR CON TALADRADORA
1.- Rotacin de la Broca
Es el movimiento de corte o movimiento principal.
Se mide por la velocidad de corte en mm/min.
La velocidad de Corte es mxima en el punto mas externo(dimetro exterior) de la broca y disminuye hacia el eje de lamisma.
-
MOVIMIENTOS AL TALADRAR CON TALADRADORA
2. Movimiento de traslacin de la broca contra la pieza
Este movimiento se llama tambin Movimiento de Avance ydetermina el espesor de la viruta.
El avance puede tambin tener lugar por movimiento de lapieza contra la broca animada de movimiento de rotacin;esto ocurre, por ejemplo, en algunas mquinas de mesapequeas por elevacin de la mesa.
El movimiento de avance se mide en mm/rev.
-
MOVIMIENTOS AL TALADRAR CON TALADRADORA
MOVIMIENTOS AL TALADRAR CON LA
MQUINA DE TALADRAR
a. Movimiento de rotacin o de corte
b. Movimiento de avance.
-
ESCARIADO
Consiste en utilizar en lugar de broca una herramienta llamada Escariador,se utiliza para : agrandar ligeramente un agujero, suministrar una mejortolerancia en su dimetro y mejorar su acabado superficial.
El Escariador tiene por lo general ranuras rectas.
OPERACIONES RELACIONADAS
CON EL TALADRADO
-
ROSCADO INTERIOR:
Esta operacin se realiza por medio de una herramienta llamada Macho oTarraja y se usa para cortar una rosca interior en un agujero existente.
-
REFRENTADO
Es una operacin similar al fresado que se usa para suministrar unasuperficie maquinada plana en la parte de trabajo en un rea localizada.
-
ABOCARDADO:
En el abocardado se produce un agujero escalonado en el cual undimetro mas grande sigue a un dimetro ms pequeo parcialmentedentro de un agujero. Se usa un agujero abocardado para asentar lascabezas de los pernos o tornillos, dentro de un agujero de manera que nosobresalgan de la superficie.
-
ABOCARDADO:
-
AVELLANADO:
Es una operacin similar al abocardado con la diferencia que el escaln enel agujero tiene forma de cono para tornillos y pernos de cabeza plana.
-
AVELLANADO:
-
CENTRADO:
Tambin llamado taladrado central, esta operacin taladra un agujeroinicial para establecer con precisin el lugar donde se taladrar elsiguiente agujero. La herramienta se llama mecha centradora.
-
TIPOS DE MAQUINAS TALADRADORAS Y CONSTITUCIN DE LAS MISMAS
1. Taladradora de Columna (Taladradora Vertical)
El bastidor es tipo columna en el van dispuestos el husillo de taladrar, los mecanismos para el movimiento principal y de avance y la mesa de taladrar.
En el husillo de taladrar (tambin llamado husillo portatil)va la broca.
-
TIPOS DE MAQUINAS TALADRADORAS Y CONSTITUCIN DE LAS MISMAS-TALADRADORA DE COLUMNA
e
d
c
b
a
f
ELEMENTOS PRINCIPALES DE UNA TALADRADORA DE COLUMNA
a.Placa de asiento.b.Bastidor (columna).c.Mecanismo para el movimiento principal.d.Husillo de taladrar (porta til).e.Mecanismo para el movimiento de avance.f.Mesa de taladrar.
-
1. La mesa de taladrar soporta la pieza a taladrar. La pieza sesujeta por medio de ranuras de fijacin. Un canal decaptacin recoge el agua utilizada para refrigerar.
Mediante una manivela que acta sobre un mecanismo derueda dentada y cremallera se mueve la mesa hacia arriba yhacia abajo.
Con auxilio de una palanca puede dejarse la mesafirmemente sujeta a la columna.
LA MAQUINA TALADRADORA DEL TIPO COLUMNA SE EMPLEA GENERALMENTE PARA AGUJEROS DE HASTA 25
MM DE DIMETRO.
V-13
V-13
-
2. Mquina Horizontal de Taladrar.
Se emplea esta mquina para trabajos de taladrado, fresado ytorneado en piezas complicadas.
El husillo porta til, colocado horizontalmente, sirve paradisponer en l las herramientas de taladrar y de fresar. Recibe sumovimiento de un motor directamente acoplado y puededesplazarse longitudinalmente.
Las piezas se sujetan sobre la mesa de la mquina, que esrotativa, y puede, adems, desplazarse longitudinal ytransversalmente de modo que una pieza puede, sin cambiar sumodo de estar sujeta, ser trabajada en diversos sitios.
-
TIPOS DE MAQUINAS TALADRADORAS Y CONSTITUCIN DE LAS MISMAS
MAQUINA HORIZONTAL DE
TALADRAR
a.Husillo portatil.b.Carro.c.Columna de la mquina.d.Columna auxiliar.e.Mesa de la mquina.f.Barra o eje de taladrar.
d
f
e
b
a
c
-
3.- Mquina Mltiple de VariosHusillos.
El cabezal de taladrar vaprovisto de varios husillosaccionados por el husilloprincipal.
En una sola carrera detrabajo se puede taladrarvarios agujeros.
Estas mquinas se utilizanprincipalmente enfabricaciones en serie.
-
4. Taladradora Serie
Esta maquina se utiliza cuando hay necesidad de realizar variosprocesos de trabajo, por ejemplo, taladrado, avellanado yescariado. La mquina se emplea en el trabajo en serie.
TALADRADORA SERIE
a.Taladrado.b.Avellanado.c.Escariado.
-
BROCAS
Para taladrar se emplea una broca helicoidal.
Los dimetros de las brocas fluctan desde 0.006 pulg. (0.15 mm) hastabrocas tan grandes como 3.0 pulg. (75 mm).
El cuerpo de la broca tiene dos ranuras o canales helicoidales. El ngulode las ranuras helicoidales se llama ngulo de hlice, cuyo valor tpicotiene alrededor de 30.
-
BROCAS
ELECCIN DE LA BROCA
El tamao del agujero a taladrar es decisivo para fijar el dimetro de labroca . Toda broca da lugar a un agujero de dimetro algo mayor al de labroca.
El material de la pieza a taladrar determina el ngulo de la punta de labroca.
El afilado de la broca influye sobre el rendimiento de la misma y, adems,sobre la exactitud de medidas y la calidad superficial del taladrado.
-
1) Tenacidad: Para evitar las fallas por fractura. Es la capacidad de absorber energa sin que falle el material. Resistencia y ductilidad.
2) Dureza en caliente: Capacidad del material para mantener su dureza en altas temperaturas.
3) Resistencia al desgaste: La dureza como propiedad mas importa ante el desgaste abrasivo.
PROPIEADDES DE LOS MATERIALES PARA HERRAMIENTAS
-
TIPOS DE HERRAMIENTAS DE CORTE SEGN EL MATERIAL
Herramientas Tipo N para aceros normales de construccin demquinas.
Herramientas Tipo H para materiales especialmente duros y materialestenaces y duros.
Herramientas Tipo W para materiales especialmente blandos y tenaces.
-
HERRAMIENTAS DE CORTE
-
TIPOS DE FLUIDOS PARA CORTE
De acuerdo con la generacin de calor y friccin hay dos categorasgenerales de fluidos para corte : refrigerantes y lubricantes
1. REFRIGERANTES
Los refrigerantes son fluidos para corte diseados para reducirlos efectos del calor en las operaciones de maquinado.
Tienen efecto limitado sobre la magnitud de energa calorficagenerada durante el corte; pero extraen el calor que se genera, deesta manera se reduce la temperatura de la herramienta y de lapieza de trabajo, y ayudan a prolongar la vida de la herramienta decorte.
-
2. LUBRICANTES
Los lubricantes son fluidos basados generalmente en aceite(por sus buenas propiedades lubricantes), formulados parareducir la friccin en las interfaces herramienta-viruta yherramienta-trabajo.
Los fluidos lubricantes de corte operan por lubricacin depresin extrema. Los compuestos de azufre, cloro y fsforodel lubricante causan la formacin de estas capassuperficiales, que actan para separar las dos superficiesmetlicas (de la viruta y de la herramienta.
-
155
PROCESOS ABRASIVOS
-
PROCESOS ABRASIVOS
Implica la eliminacin del material por accin de partculas abrasivas duras que estn por lo general pegadas a una rueda. Los procesos de maquinado abrasivo se usan generalmente como operaciones de acabado.
-
OPERACIONES DE PROCESOS ABRASIVOS
ESMERILADO
Es un proceso de remocin de material en la cual las partculas abrasivas estn contenidas en una rueda de esmeril aglutinado que opera a velocidades superficiales muy altas.
a ) Rueda de Esmeril: Consiste en partculas abrasivas y material aglutinante. Estos ltimos mantiene a las partculas en su lugar y establece la forma y estructura de la rueda.
-
- Material Abrasivo : Las propiedades de las ruedas deesmeril incluyen dureza, resistencia al desgaste,tenacidad y fragilidad. Siendo los de mas importancia:
- Oxido de aluminio: el mas comn se usa para el acero yotras aleacin ferrosas resistentes.
- Carburo de silicio: Para el aluminio, latn y acero inoxidable.
- Nitruro de Boro cubico: Para aceros de herramientasendurecidas y aleaciones aeroespaciales.
- Diamante: Para cermicos, carburos cementados y vidrio.
-
- Tamao de los granos: Es un parmetro importanteen la culminacin del acabado superficial y de lavelocidad de remocin del material. El tamao degrano pequeo produce mejores acabados,mientras de que los de mayores tamao permitevelocidades de remocin de material mas grandes.
- Materiales aglutinantes: E Sujetan los granosabrasivos y establecen la forma y integridadestructural de la rueda de esmeril. Las propiedadesde este material son : la resistencia, tenacidad,dureza y resistencia a la temperatura.
-
Los materiales aglutinantes mas usados son:
- Aglutinantes vitrificados: consisten en arcillascocidas y materiales cermicos, fuertesregidas y resistentes a altas temperaturas.
- Aglutinante de silicato: Cuando se debeminimizar la generacin de calor , como elesmerilado de la herramienta de corte.
-
- Aglutinante de resina: (resinas termfilas),resistentes y se usan para el esmerilado dedesgaste y operaciones de corte o separacin.
- Aglutinante metlico: de bronce por logeneral, son los mas comunes para las ruedasde diamantes.
-
OPERACIONES DE ESMIRALADO
a )Esmerilado superficial: Ese usa normalmente para esmerilar superficies planas. Se realiza ya sea por la periferia de la rueda de esmeril o con la cara plana de la rueda.
b ) Esmerilado cilndrico: Se usa para partes rotacionales, y se dividen en dos tipos bsicos, esmerilado externo e interno.
c ) Esmerilado sin centros: Es un proceso alternativo para esmerilar superficies cilndricas internas y externas.
V-29V-29
-
PROCESOS ABRACIVOS RELACIONADOS
a )Rectificado fino: Es un proceso ejecutado por un conjunto de barras abrasivas pegadas. Es comn en el acabado de perforaciones en maquinas de combustin interna, rodamientos, cilindros hidrulicos
b ) Pulido o lapeado: Se usa para producir acabados superficiales de extrema precisin y tersura. Se usa en la produccin de lentes, rodamientos, calibradores y otras piezas de acabado muy fino.
c ) Pulido y abrillantado:. Se usa para producir superficies atractivas de alto lustre. Los abrasivos son muy finos y estn contenidos en un compuesto de abrillantado que se presiona en la superficie externa de la rueda cuando gira.
-
MAQUINAS DE ESMERILADO
ESMERILADO con Esmeriles Estacionarios
-
ESMERILADO con Esmeriles Porttiles
-
TIPOS DE OPERACIONES DE MAQUINADO(5)
RECTIFICADO
-
RECTIFICADO
Rectificado PlanoRectificado Cilndrico
V-14V-14
-
PROCESOS DE UNION Y ENSAMBLE
Fundamentos de Soldadura
La soldadura es un proceso de unin de materiales en la cual se funden la s superficies de contactos de dos o mas partes mediante la aplicacin conveniente de calor o presin. La integracin de las partes que se unen se denomina ensamble soldado.
-
Importancia comercial
- Proporciona una unin permanente
- La unin soldada puede ser mas fuerte que los materiales originales , si se usa un metal de relleno que tenga caractersticas de resistencia superiores a los metales originales.
- Es la forma mas econmica de unir componentes, en trminos de uso de materiales y costos de fabricacin.
- La soldadura no se limita a la fabrica. Puede realizarse en campo.
-
Desventajas
- La mayora de las operaciones se hacen manual y son elevadas en trminos de costo de MO.
- Casi todos los procesos de soldadura implica el uso de mucha energa, por lo que son peligrosos.
- La unin soldada puede padecer ciertos defectos de calidad que son dfilas de detectar. Los defectos pueden reducir la resistencia de la unin.
-
TIPOS DE PROCESOS DE SOLDADURA
Podemos dividirlos en dos grupos principales:
A. Soldadura de Fusina. Soldadura con arco elctrico
b. Soldadura por resistencia
- Soldadura de Puntos por resistencia
- Soldadura engargolada por resistencia
c. Soldadura con Oxigeno y gas combustible
- Soldadura con Oxiacetileno
B. Soldadura de Estado Solido
a. Soldadura por difusin
b. Soldadura por friccin
c. Soldadura ultrasnica
-
TIPOS DE PROCESOS DE SOLDADURA
A. Soldadura de Fusin
En esta se usan calor para fundir los metales base. Se aade un metal de aporte a la combinacin fundida para facilitar el proceso y aportar volumen y resistencia ala unin soldada. Una operacin de soldadura en la cual no se aade un metal de aporte se llama autgena.
-
TIPOS DE PROCESOS DE SOLDADURA
Los Grupos generales de soldadura por su uso son:
a. Soldadura con arco elctrico:
- Donde el calentamiento de los metales se obtiene mediante el calor de un arco elctrico entre un electrodo y el trabajo.
- El proceso se inicia en acercar el electrodo a la placa , despus del contacto el electrodo se separa rpidamente a una distancia corta, produciendo temperaturas de 5500 C, que son suficientes para fundir cualquier metal.
-
- Electrodos:
Se clasifican como consumibles y no consumibles. Involucran el metal de aporte en la soladura, y estn disponibles en varillas y alambres, tienen una longitud entre 9 a 18 pulg. Y un dimetro de 3/8 pulg. El problema es que estas varillas deben cambiarse de forma peridica, reduciendo el tiempo de arco del soldador.
Los no consumibles estn hechos de tungsteno (o de carbono) los cuales resisten la fusin. A pesar de su nombre estos se llegan a desgastar muy gradualmente durante el proceso de soldadura.
V-27
-
b. Soldadura por resistencia:
Obtiene la fusin usando el calor de la corriente elctrica para flujo de corriente que pasa entre las superficies de contacto de dos partes sostenidas juntas bajo presin.
El calor de genera mediante una resistencia elctrica dirigida hacia el flujo de corriente en la unin que se va a soldar.
-
Los procesos de la soldadura por resistencia son:
- Soldadura de Puntos por resistencia:
Se usa en la produccin masiva de automviles, aparatos domsticos, muebles metlicos y otros hechos a partir de laminas. Se obtiene la fusin en una posicin de las superficies empalmantes de una unin superpuestas, mediante electrodos opuestos.
-
- Soldadura engargolada por resistencia:
Los electrodos con forma de varilla de la soldadura de puntos se sustituye por ruedas giratorias y se hace una serie de soldaduras de puntos sobrepuestas a lo largo de la unin. Este produce uniones hermticas y sus aplicaciones incluyen la produccin de tanques de gasolina, silenciadores de autos, etc.. El espaciamiento entre las pepitas en las soldadura engardonada depende del movimiento de la rueda de electrodos relacionados con la aplicacin de la corriente de soldadura.
-
c. Soldadura con Oxigeno y gas combustible:
Usan una mezcla de oxigeno y acetileno, con el propsito de producir una flama caliente para fundir la base metlica y el metal de aporte, en caso de que se utilice.
-
- Soldadura con Oxiacetileno
Es un proceso de soldadura por fusin mediante una flama de alta temperatura a partir de la combustin del acetileno y el oxigeno.
La flama se dirige mediante un soplete de soldadura. En ocasiones se agrega un metal de aporte y se llega aplicar presin entre las superficies de las partes.
El acetileno es el combustible mas popular entre los soldadores porque soporta temperatura altas, hasta 3480 C. la flama se produce mediante la reaccin qumica entre el acetileno y el oxigeno.
-
- Gases alternativos para la soldadura con oxigeno y gas combustible :
Aunque el acetileno es el combustible mas comn todos los gases de la sigte tabla se usan para diferentes aplicaciones , escogindolos por su bajas temperaturas de fusin y por razones de seguridad.
COMBUSTIBLE TEMPERATURA C
Acetileno 3087
Hidrogeno 2660
Propileno 2900
Propano 2526
Gas natural 2538
V-28
-
B. Soldadura de Estado Solido
Se refiere a los proceso de unin en los cuales la fusin proviene de la aplicacin de presin solamente o una combinacin de calor y presin. Si se usa calor , la temperatura debe estar por debajo del punto de fusin de los metales que se va a soldar.
-
a. Soldadura por difusin:
- Se colocan juntos dos superficies bajo presin a una temperatura elevada y se produce la coalescendencia de las partes por medio de la fusin de este solido.
- La temperatura esta muy por debajo del punto de fusin de los metales y la deformacin plstica de las superficies es mnima.
- Se usa en la unin de metales refractarios y de alta resistencia en la industria de aeronutica, la aeroespacial y la nuclear.
- Una desventaja es el tiempo requerido para que ocurra la difusin entre las superficies, puede variar de segundos a horas.
-
b. Soldadura por friccin
- En este proceso la coalescendencia se produce mediante el calor de friccin entre dos superficies. Es un receso comercial muy difundido y se conveniente para los mtodos de produccin automatizada.
- La friccin se induce mediante el frotamiento mecnico de las dos superficies, generalmente por la rotacin de una de sus partes con respectos a la otra, afn de elevar la temperatura en la interfase de unin hasta un rango caliente para los metales involucrados.
- Se aplica en soldaduras de diversos ejes y partes tubulares en la industria automotriz, aeronutica, equipo agrcola, etc..
-
c. Soldadura ultrasnica
- Se realiza aplicando una presin moderada entre las dos partes y un movimiento oscilatorio a frecuencia ultrasnica en una direccin paralela a la superficie de contacto.
- La combinacin de las fuerzas normales y vibratorias produce intensas tensiones que remueven las pelculas superficiales y obtener la unin atmica de las superficies.
-
-
- El movimiento oscilatorio se trasmite a la parte de trabajo superior mediante un sonotrodo que esta acoplado a un traductor ultrasnico. Este dispositivo convierte la energa elctrica en un movimiento vibratorio de alta frecuencia.
- Los tiempos de soldadura son menores a un segundo. Las aplicaciones incluyen terminacin y empalmado de cables en las industrias elctricas y electrnicas, soldaduras de tubos en paneles solares, etc..