INGENIERIA INDUSTRIAL
MEMORIA
Procesos
de FABRICACIÓN
ing.
JESÚS jaquez perez
serie
6d3b
clave
inb-9314
grupo 3b
TIJUANA
b.c, a 14 diciembre del 2001
indice general
UNIDAD 1 CLASIFICACION DE LOS PROCESOS DE FABRICACIÓN
PAG
rectificador y maquinado por abrasivos.
1.-Procesos de
ensamble
2.-Selección del
metodo de ensamble
3.-Dispositivos de
montaje
1.-Procesos Fisicos
2.-Procesos Químicos
1.-
Fundición y Colado
2.-Formado
Mecanico
3.-Maquinado
UNIDAD 5 OTROS
PROCESOS INDUSTRIALES, PLÁSTICOS, COMPUESTOS
TERMO-FRAGUANTES, TERMOPLÁSTICOS Y
PROCESOS INDUSTRIALES
En cada empresa u organización a demás de contar con una
buena planeación, el diseño del producto que se desea manufacturar debe de
contar con ciertas especificaciones para definir un proceso de fabricación a
adecuado. Dependiendo del cambio que se
le quiera realizar, este proceso puede ser un cambio de forma del material en
el cual ocurre una transformación física del material o bien algún acabado que
se le de o simplemente el ensamblado de piezas.
En el proceso de cambio de formas de materiales la
materia prima tiene una entrada y al llegar al proceso sufre una serie de pasos
en el cual la materia prima va sufriendo transformaciones que lo va aproximando
cada vez al producto final y además se le va agregando un valor.
En el proceso de acabado de materia prima es cuando se
le da el toque final, es decir se le da una mayor presentación de acuerdo a las
exigencias del cliente.
El proceso de ensamblado consiste en unir una pieza o
mas para formar una sola, en el cual se obtiene el producto final y tener una
forma compleja o simple dependiendo de las partes que lo conforman.
Para cualquiera de estos procesos es necesario como se
dijo anteriormente tener bien definidas las especificaciones con sus
respectivas tolerancias o márgenes de error para lo cual se debe contar con
maquinaria, equipo y personal especializado que sea capaz de realizar el
trabajo en el menor tiempo y menor costo, es decir, debe eficientar el costo y
los tiempos para lograr los objetivos que pretende la empresa. Como la optimización de recursos para
obtener mayor ganancia y obtener el prestigio que cualquier empresa persigue.
PROCESOS QUE CAMBIAN
LA FORMA DEL MATERIAL
Fundición.
La fundición es el proceso de producir objetos
metálicos con un molde. Se utiliza para
la producción de piezas metálicas a través del
vertido de metal fundido sobre un molde hueco, por lo general hecho de arena.
La fundición es un antiguo arte que todavía se emplea, aunque ha sido
sustituido en cierta medida por otros métodos como el fundido a presión, la
forja, la extrusión, el mecanizado y el laminado.
Moldeo de plásticos.
Los plásticos son resinas sintéticas cuyas
moléculas son polímeros, grandes cadenas orgánicas. Los plásticos son duraderos
y ligeros. El petróleo se refina para formar moléculas orgánicas pequeñas,
llamadas monómeros, que luego se combinan para formar polímeros resinosos, que
se moldean o destruyen para fabricar productos de plástico.
Metalurgia.
Ciencia y tecnología de los
metales, que incluye su extracción a partir de los minerales metálicos, su
preparación y el estudio de las relaciones entre sus estructuras y propiedades.
La metalurgia es una actividad a la que el ser humano ha dedicado grandes
esfuerzos. Desde la antigüedad ya se aplicaban algunas técnicas metalúrgicas,
como el moldeo a la cera perdida utilizado por los chinos, egipcios y griegos.
Los procesos metalúrgicos
constan de dos operaciones: la concentración, que consiste en separar el metal
o compuesto metálico del material residual que lo acompaña en el mineral, y el
refinado, en el que se trata de producir el metal en un estado puro o casi
puro, adecuado para su empleo. Tanto para la concentración como para el
refinado se emplean tres tipos de procesos: mecánicos, químicos y eléctricos,
En la mayoría de los casos se usa una combinación de los tres.
Extrusión.
Proceso mediante el cual se
obliga a una sustancia, especialmente un metal o un termoplástico, a pasar por
un troquel, creando así distintas formas de sección uniforme utilizadas en la
industria, la construcción y la fabricación de distintos tipos de utensilios y
aparatos. La extrusión en caliente es más habitual que la extrusión en frío. El
aluminio, el cobre, el plomo, el magnesio y el estaño se someten con frecuencia
a este proceso. En ocasiones también se tratan de esta forma el acero y el
hierro.
Siderurgia.
tecnología relacionada con la
producción del hierro y sus aleaciones, en especial las que contienen un
pequeño porcentaje de carbono, que constituyen los diferentes tipos de acero. A
veces, las diferencias entre las distintas clases de hierro y acero resultan confusas
por la nomenclatura empleada. En general, el acero es una aleación de hierro y
carbono a la que suelen añadirse otros elementos. Algunas aleaciones
denominadas ‘hierros’ contienen más carbono que algunos aceros comerciales.
Cementación.
Proceso para endurecer las
superficies de productos de acero con el fin de hacerlos más resistentes a la
abrasión y el desgaste, mientras que el interior permanece blando y por tanto
más tenaz y resistente a la fractura. La cementación es importante en la
fabricación de engranajes, ejes y otras piezas sometidas a un gran desgaste
mecánico. Existen varias formas de realizar la cementación; una de ellas,
llamada carburación, consiste en disolver carbono en la superficie; otra,
llamada cianurización utiliza sales fundidas a base de cianuros alcalinos, y la
nitrurización que consiste en añadir nitrógeno.
Las maquinas, aparatos, herramientas
están formados por muchas piezas unidades, tales como: pernos,
armazones, ruedas, engranes, tornillos, etc.
Todas estas piezas obtienen su forma mediante procesos mecánicos,
fundición, forja, estirado, laminado, corte de barras y planchas y por sobre
todo mediante arranque de viruta.
Este proceso es muy empleado debido a la gran precisión que se logra en la forma y su calidad en los
acabados superficiales. Por lo general lo que se hace es trabajar la piel sin arranque de viruta de tal modo que después sea muy pequeño el arranque de viruta.
Las maquinas herramientas se pueden dividir en
tres grupos:
Las que usan herramienta
monofolio
Herramienta multifilo
Muelas abrasivas
La fresadora.
Esta es una maquina-herramienta que se denomina multifilo. La
herramienta multifilo esta compuesta por dos o mas filos cortantes, la mayoría
de este tipo de herramientas son de tipo rotatorio, teniendo un vástago
cilíndrico o cónico para ser sujetadas, o tiene un agujero para ser montadas.
Las fresadoras se dividen en dos clases:
-fresadora horizontal
-fresadora vertical
Sin embargo la fresadora universal puede adaptarse a las dos formas y la fresadora consta de
varios filos y gira con movimientos uniformes de esta manera produce el
arranque de viruta.
También conocido como planeado,
es un proceso similar al limado,
debido a que el arranque de viruta también se produce de forma lineal. Y se
utilizan principalmente para el
maquinado de superficies planas de grandes dimensiones.
Estas maquinas no se utilizan para la producción en medianas y grandes
series debido a que los tiempos de maquinado utilizados por estas son muy
largas.
Estas maquinas se clasifican en las que utilizan muelas abrasivas, estas
muelas abrasivas generalmente son de forma cilíndrica, de disco o de copa, y
están formadas por granos individuales de material muy duro generalmente son de
oxido de aluminio o de carburo de silicio.
Rectificadora.
La rectificadora se puede clasificar
de diversas maneras según el tipo de superficie a mecanizar:
rectificadoras universales, cilíndricas, horizontales, verticales, exteriores e
interiores.
En el rectificador es posible corregir
todas las imperfecciones de naturaleza geométrica causado por posibles
procesos realizados al material para lograr ciertas características como son
la: rugosidades superficiales, deformaciones. Y el rectificador permite ajustar
las dimensiones de una pieza en el orden de milésimas de milímetro.
Proceso de
taladrado:
Es una maquina herramienta que consta
con un motor que hace girar una broca, perforando hoyos con diámetros y profundidades deseadas lo
que provoca el desprendimiento de
viruta.
PROCESOS QUE
PARA EL ACABADO DE LAS SUPERFICIES
Los cortes
pesados en un material dejan superficies toscas y desgarradas. Mientras mas
ligero y suave sea el corte, mejor será la superficie y mas pequeña la
tolerancia. Pueden obtenerse buenos acabados operando las herramientas de corte
con alimentaciones ligeras, pero esto es muy lento. Aunque el rectificado puede
llevarse al extremo de procurar acabados tan finos y con un alto grado de
precisión como pueda desearse, otras operaciones abrasivas que tienen
velocidades mas lentas y una mas acción mas suave por lo general pueden ser mas
económicas para los mejores acabados. Tales operaciones son el lapeado, asentado,
rectificado por impacto ultrasónico y acabados superfinos.
Cuando no se requiere exactitud, algunos de los
aspectos costosos del rectificado y otras operaciones de acabado de precisión
pueden eliminarse y se aplican los abrasivos en formas mas económicas para
producir solo buenos acabados de superficie. Esto se hace en las operaciones de
pulido, abrillantado, cepillado, barrillado, acabado vibratorio y chorros de
arena y granalla.
Lapeado
Es un proceso de abrasión que deja rayas finas
arregladas al azar. Su propósito es mejorar la calidad de la superficie
reduciendo la rugosidad, ondulación y defectos para producir superficies
exactas lo mismo que lisas.
El lapeado se hace tanto a mano como por maquinas. Es
una operación básica en los talleres de trabajo de herramientas donde una
aplicación química es acabar las superficies de desgaste y localización en las
herramientas y calibradores de precisión.
Algunas aplicaciones típicas del lapeado es en las superficies que deben
ser herméticas a líquidos o envases sin
empaques y en aquellas en las cuales deben eliminarse errores pequeños, como en
dientes de engrane.
Normalmente solo se elimina una pequeña cantidad de
material por lapeado, hasta 1 mm ( 0.04 in ) mas o menos, pero por lo general
solo aproximadamente ( 0.004 in ) o menos por desbaste y aproximadamente 0.0001
pulgadas para acabado.
La mayoría del lapeado se hace esparciendo abrasivo
suelto y el vehículo son las zapatas del lapeado, placas o mangas llamadas
lapas, que se frotan contra el trabajo. El lapeado con abrasivo suelto no se
hace con frecuencia en materiales suaves porque las partículas abrasivas se
embeben en la pieza de trabajo.
Asentado.
El asentado es una operación de abrasión
principalmente para acabar agujeros redondos pero también en menor extensión
superficies externas planas y curvas por medio de piedras abrasivas ligadas. Ya
que el abrasivo no esta libre para embeberse en una superficie, puedan
asentarse materiales metálicos y no metálicos lo mismo que materiales duros.
Las aplicaciones típicas son el acabado de cilindros de motor de automóvil,
cojinetes, almas de cañón, calibradores de anillo, pasadores de pistón, flechas
y carras de bridas.
El asentado es una operación de corte que se ha usado
para eliminar hasta 3 mm ( aproximadamente 1/8 in ) de material pero
normalmente se confina a cantidades menores de 0.25 mm ( 0.01 in ).
Las piedras de asentado se hacen de los materiales
comunes abrasivos de liga, con frecuencia impregnados con azufre, resina o cera
para mejorar la acción del corte y alargar la vida de la herramienta. Los
tamaños de los granos varían desde grano 80 para desbaste a 320 para acabar
materiales duros y hasta 500 para materiales suaves.
las maquinas asentadoras pueden ordenarse en dos
clases generales : maquinas verticales que evitan el pandeo de las piezas de
trabajo y herramientas, y maquinas horizontales que dan acceso fácil y son
mejores para las operaciones manuales y para piezas largas.
Súper acabado.
El súper acabado también llamado micro pulido o micro
acabado, se hace frotando con una piedra o piedras oprimidas contra una
superficie para producir un acabado en el metal de fina calidad. Básicamente no
es una operación para crear dimensiones, aunque puede corregir la falta de
redondez hasta en un 75% y dimensiones a menos de aproximadamente 0.001
pulgadas.
El súper acabado se enfoca a corregir defectos
diminutos de la superficie, como marcas de traqueteo y también es efectivo para
remover material amorfo, roto, indistinto o quemado y deja una superficie recta
del metal básico.
Una operación de súper acabado se hace moviendo con
rapidez, en forma reciproca, una piedra de grano fino con una liga suave y
presionándola contra una pieza redonda de trabajo que gira. La piedra se gasta
con rapidez para conformarse al contorno y cubrir una gran área de la pieza de
trabajo. Los movimientos se arreglan de modo que un grano nunca siga la misma
trayectoria mas de una vez alrededor de la pieza de trabajo.
La pieza de trabajo y la herramienta en el súper
acabado se inundan con el fluido de corte para disipar el calor y arrastrar las
partículas de metal y abrasivo. Aunque se impone poca fuerza en la piedra, la
presión de contacto es dura al principio porque la piedra toca solo unos
cuantos puntos altos y la acción de corte es rápida.
Pulido.
El pulido se hace para dar una acabado liso en
superficies y con frecuencia implica remoción apreciable de metal para eliminar
ralladuras, marcas de herramientas, picaduras y otros defectos de superficies
burdas. Por lo general no es importante la exactitud de dimensión y forma de la
superficie acabada, pero algunas veces se puede mantener tolerancias de 0.001
pulgada o menos en el pulido a maquina.
Abrillantado.
El abrillantado da un alto lustre a una superficie. Su
objetivo no es eliminar mucho metal y generalmente sigue al pulido. El trabajo
se oprime contra ruedas de tela, fieltro o bandas en las cuales se esparce
tiempo en tiempo abrasivo fino en un ligado lubricante.
Cepillado con
potencia.
Se aplican cepillos que giran a alta velocidad para
mejorar la apariencia de la superficie y eliminar filos agudos, rebabas
salientes y partículas. Esto tiende a borrar los defectos de la superficie y
las irregularidades y redondear aristas sin remociones excesivas del material.
Los cepillos de potencia comunes son ruedas con cerdas
de alambre, cuerdas duras y fibras tenaces. Son naturalmente flexibles, capaces
de conformarse a superficies bastante irregulares y pueden llegar a otros
lugares difíciles de alcanzar por otros medios.
La operación llamada barrilado, rodado o acabado en
barril consiste en cargar piezas de trabajo en un barril lleno aproximadamente
al 60% de granos abrasivos, aserrín, virutas de madera, piedras naturales o
artificiales, arena, pequeños trozos de metal u otros agentes de frotación,
dependiendo del trabajo y de la acción deseada. El barril se cierra o se
inclina y gira a velocidad lenta durante 1 o mas de 10 horas, de acuerdo con el
tratamiento requerido. Con la carga y velocidad correctas, las piezas de
trabajo se deslizan una sobre otra produciendo una acción de fricción, de
recortado y bruñido conforme gira el barril.
El acabado vibratorio hace el mismo trabajo que el
acabado en barril, pero se hace en una tina abierta revestida de hule o
plástico y casi llena con piezas de trabajo y medios de fricción y se vibra
aproximadamente de 1000 a 2000 hz. con
una amplitud de 3 a 10 mm.
Por lo tanto el acabado vibratorio es mucho mas rápido
que el barrilado donde la acción esta combinada con las piezas en la zona de
deslizamiento.
Los acabados por barrilado y vibratorio se aplican a
materiales ferrosos, plásticos , hule y madera con tamaños pequeños y grandes.
Limpian colados, forjas, estampados y productos de maquinas tornilleras;
eliminan rebabas salientes, cascaras, en camas y orrillas filosas; eliminan
pintura y recubrimientos; mejoran el acabado y apariencia de la superficie; y
tiene tendencia a revelar los esfuerzos de la superficie.
Se hace lanzando partículas a velocidad alta contra el
trabajo. Las partículas pueden ser granalla metálica o granos; abrasivos
artificiales o naturales incluyendo arena; productos agricolas como cascaras de
nuez; cuentas de vidrio y ceramica, dependiendo de lo que se va a hacer y la
condicion de la pieza de trabajo. Por medio del chorro se obtiene superficies
limpias, uniformes y en muchos casos el acabado final. Además, el chorro con
granalla martilla la superficie y lleva las ventajas de aumentar la resistencia
a la fatiga y la resistencia a la corrosión, reduce la porosidad en fundiciones
no ferrosas, mejorando la resistencia al desgaste de la superficie como en los
dientes de engranes y mejorando la capacidad de retención de aceite de algunas
superficies.
Remoción de
rebanada.
Cuando se gastan los cortadores pero que son capaces
todavía de rendir el tamaño requerido y el acabado, hay rebabas en las orillas
de las superficies maquinadas. Dan mal aspecto, son peligrosas e impiden el
ajuste apropiado y el funcionamiento de las partes.
El método de energía térmica quema las rebabas. Las
partes que se van a desbarbar se coloca en una cámara que se llena con gases
que se encienden por chispa.
Cada operación de acabado tiene ciertas áreas en las
cuales es superior. El pulido puede eliminar defectos grandes y material denso
alrededor de araños profundos y picaduras a menos costo que remover el metal a
la misma profundidad sobre la pieza entera. El abrillantado y el cepillado son
formas rápidas de obtener alto lustre donde se ha deseado remover sustancialmente
el material. El barrilado y el acabado vibratorio son económicos para limpiar,
mejorar la apariencia y desbarbar la pieza entera, en especial para producción
en grandes cantidades. El chorro es superior para la remoción de material y
escama pesada como regla.
Decapitado y oxidado.
El decapado es precisamente la remoción química de los óxidos
superficiales y las escamas de los metales por soluciones ácidas. Comúnmente se
hacen en perfiles rolados, alambre, laminas, partes de acero tratadas térmicamente,
partes de aluminio dulce y fundido, etc. En algunas aplicaciones, como en el
aluminio se denomina oxidado.
Las soluciones comunes para el decapado contienen ácidos sulfúrico o
clorhídrico con agua y algunas veces con inhibidores. Los ácidos nítrico y
clorhídrico se usan en algunas aplicaciones. Una solución puede contener medio
ácido para uso en frío pero tan reducido como al 10 % si se va a utilizar a 95
C (200 F). Por lo general, el decapado
se hace por inmersión durante periodos de varios minutos o más.
En el decapado, el ácido no puede llegar a una superficie que esta
cubierta con suciedad, por tanto, primero las partes deben limpiarse. Después
del decapado, las partes deben neutralizarse por completo por un compuesto
alcalino y después por un enjuague claro. Cualquier residuo de ácido dañara la
pintura o cualquier otro revestimiento subsecuente.
Revestimientos de superficies.
Los revestimiento de conversión son básicamente películas inorgánicas
formadas por acciones químicas con las superficies del metal, pero con
frecuencia se impregnan con sustancias orgánicas. Por lo general, son mucho
menores de 0.001 pulgadas de espesor pero normalmente se forman desde la
superficie original y están estrechamente ligadas y no causan cambio dimensional
apreciable. Las formas más comunes son revestimientos de fosfato, cromato,
oxido y revestimientos anódicos.
En esencia, los revestimientos de fosfato son sales de fosfato formadas
por inmersión, aspersión o aplicación con cepillo con soluciones ácidas de
fosfatos metálicos. Se hacen sobre
hierro, acero y zinc y en menor grado en aluminio, cadmio, titanio y estaño
para resistir la corrosión, sirve para que se adhiera bien la pintura, ayudan a
la lubricación y resisten la abrasión.
Los revestimientos de cromato se obtienen aplicando soluciones ácidas de
compuestos de cromo a las superficies de acero, zinc, cadmio, aluminio, cobre,
latón, plata, estaño y magnesio, ocasionalmente con ayuda electrolítica. La
delgada película amorfa resiste la abrasión, proporciona una base excelente
para revestimientos orgánicos y puede teñirse y servir sola como acabado
decorativo, aunque el color se desvanece con la luz.
Los revestimientos ordinarios de óxido negro se aplican en el acero por
inmersión en una solución hirviente de hidróxido de sodio y mezcla de nitratos
y nitritos. Otro proceso de óxido negro aplicado a brocas emplea tratamiento
con vapor. Algunos procesos patentados utilizan sustancias inorgánicas y
orgánicas en baños a la temperatura ambiente. Los revestimientos de oxido
sirven como base para pintura y como acabados finales.
Los revestimientos anódicos se aplican a las aleaciones de aluminio,
zinc, berilio, titanio y magnesio por medios electroquímicos. La pieza de
trabajo se sumerge en una solución ( comúnmente ácido sulfúrico con o sin
aditivos orgánicos para el aluminio) y se conecta con el ánodo en un circuito
eléctrico. Los revestimientos anódicos pueden tener desde aproximadamente
0.0001 a 0.010 pulgadas de espesor y proporcionan una buena protección contra
la corrosión porque en realidad la película es mejor que la delgada película
natural que protege el metal. Las películas densas de mas de 0.001 pulgadas de
espesor son resistentes al desgaste.
Los revestimientos por conversión pueden impregnarse con resinas de
fluoro-carbono y sulfuro de molibdeno o grafito por tratamiento electroquímico
y térmico posterior. Se llaman revestimientos sinergisticos y pueden hacerse
para tener dureza superior, resistencia al desgaste, facilidad de lubricación y
resistencia a la corrosión.
Revestimientos orgánicos.
Los revestimientos orgánicos en la forma de hojas delgadas por cintas
pueden laminarse sobre las superficies pero principalmente se aplican como
pinturas, esmaltes o tintas. Un revestimiento puede aplicarse en un producto
terminado o como precava en el material de inventario del cual se hace el
producto. Los revestimiento orgánicos se aplican a casi todos los materiales
que ofrecen variedades ilimitadas de color y brillo.
La pintura es el termino general para un revestimiento orgánico y
consiste en formar una película de materiales y pigmentos para colorear, dar
protección y que tenga poder enmascararte. Los acabados claros carecen de
pigmentos y también pueden agregarse agentes secantes.
La pintura en aceite es una dispersión de pigmentos metálicos, como
blanco de plomo en aceite de metal secante, como aceite de linaza y tener como
solvente y ocasionalmente secantes. El tiner se evapora y el aceite se oxida
para formar la película. Los tiempos de secado dependen del aceite usado y de
los agentes secantes agregados, pero es relativamente largo.
Los barnices y esmaltes son las clases mas antiguas y se parecen a las
pinturas de aceite en que forman una película por oxidación de un vehículo
resina-aceite. Los tipos sintéticos mas nuevos se basan principalmente o por
completo en resinas plásticas y elastómeros que se endurecen por
polimerización.
Plateado por inmersión en caliente.
Una forma de bajo costo de aplicar un revestimiento protector de piezas
de metal es sumergirlas dentro de ciertos metales fundidos, principalmente
aluminio, zinc, estaño o plomo. Los mismos metales también se electro revisten.
Las laminadoras de acero suministran laminas en mas de diez clases de
combinaciones de electro revestimientos o revestimiento por inmersión.
El galvanizado por inmersión en caliente se hace sumergiendo partes
terrosas, como herraje para intemperie, en cintas, hojas, etc., que pasan en
forma continua en una baño de zinc fundido. Primero se limpia el trabajo y se
pasa en una solución de cloruro de zinc y ácido clorhídrico.
El zinc evita la herrumbre en el hierro aun si el revestimiento se
rompe, debido a que ocurre una acción galvaniza en la presencia de la humedad
con el dióxido de carbono del aire. El zinc es el metal más activo y el hierro
no adquiere herrumbre sino hasta que ha desaparecido todo el zinc.
El plateado o inmersión en estaño se hace sumergiendo hojas de acero
limpias y enjuagadas en un baño de estado fundido. Entonces se pasan a través
de rodillo en un baño de aceite de palma para eliminar el estaño en exceso. Las
hojas estañadas no tienen mucha protección contra la intemperie como el zinc,
pero son adecuadas para algunos usos, como el interior de contenedores de
alimentos, para lo cual se utiliza principalmente. Las partes revestidas con
estaño soldan con facilidad.
El plateado terne es acero sumergido en una aleación de plomo y 25% de
estaño. Es más barato que el plateado con estaño pero tiene resistencia
satisfactoria contra la corrosión. Los revestimientos con plomo protegen las
cajas para baterías de automóvil y conexiones de radiador.
El electro plateado se hace en todos los metales comunes y aún en muchos
no metálicos ( particularmente plásticos ) después de que sus superficies se
han preparado en forma adecuada. El plateado puede hacerse para protección
contra la corrosión o contra el desgaste y la abrasión, para apariencia, para
retrabajar partes gastadas aumentando su tamaño, para hacer piezas fáciles de
soldar, para proporcionar una superficie, por lo general de latón en acero para
adherir hule y para áreas de protección en partes de acero para evitar que se
carburasen durante el tratamiento térmico. Los materiales más comunes, pero no
los únicos, de plateado son aluminio, cadmio, zinc, plata, oro, estaño, cobre,
níquel, cromo y sus aleaciones.
PROCESO PARA EL
ENSAMBLADO DE LOS MATERIALES
Ensamble permanente.
Uno de los ensambles permanentes mas comunes es la soldadura, la
soldadura es la unión de dos o mas piezas, de modo que quedan formando una sola
unidad sin necesidad de usar otras piezas auxiliares que las enlace como ocurre
en las uniones atornilladas. Remachadas etc., por lo cual puede decirse.
La soldadura consiste en poner las superficies que deben soldarse en un
contacto tan intimo, que las moléculas de las piezas unidas, estén atraídas por
la de otra con una fuerza suficiente para mantener las piezas unidas, luego la
unión se efectúa por medio de la atracción molecular.
No permanentes.
Como procesos de ensamble no permanente se considera en los cuales se
utilizan tornillos, roblones chavetas, etc.
Las chavetas son piezas
desmontables que se intercalan entre las piezas que se debe unir, de modo que
una de ellas trasmite su fuerza o potencia a la chaveta y esta a su vez la trasmite
a otra pieza, actuando de intermediaria además de servir de enlace entre ambas.
Semipermanente.
Los ensambles efectuados por medio de remaches o por ajustes de presión
se considera como semipermanentes.
Generalmente se entiende por uniones de presión aquellas que se efectúan
entre piezas cilíndricas que encajan una delante de la otra de tal forma, que
la exterior presiona a la interior con una fuerza distribuida por toda la
superficie de contacto de ambas piezas, tendiendo a disminuir su diámetro, mientras
esa reacciona con otra pieza exterior tendiendo a aumentar el diámetro de su
agujero y por consiguiente a esterar las fibras circulares de dicha pieza.
PROCESOS PARA
CAMBIAR LAS PROP.FÍSICAS DE LOS MATERIALES
El metal se remueve en el aserrado y limado por la acción de muchos
dientes pequeños. Los dientes de sierra
delgados actúan en un surco estrecho y una sierra puede separar un trozo de
tamaño apreciable de material con un mínimo de corte. La misma pieza puede
cortarse por la acción de aserrado solo en una parte pequeña del material. Por
lo tanto, en muchos casos el trabajo puede hacerse con más rapidez y con menos
potencia por aserrado que por cualquier otro método de corte de metal y puede
ahorrarse material.
Tienen como objeto maquinar superficies planas, horizontales, verticales
o en un ángulo, pero pueden arreglarse para maquinar superficies curvadas o
ranuras.
El cepillado y el planeado difieren respecto a la acción y el tamaño de
las piezas de trabajo. En el cepillado la herramienta se mueve en forma
recíproca sobre la superficie de la pieza de trabajo, mientras que en el
planeado la pieza de trabajo se mueve pasando por la herramienta, en ambos
casos a las velocidades de corte.
Es una operación de corte de láminas metálicas sin arrancar virutas. La
cizalla consiste en dos hojas rectas o desbordes escuadrados, endurecidas; la
inferior es fila y la superior está sujeta a la pieza móvil de corte.
La ductibilidad es la propiedad de un metal de deformarse
permanentemente o de mostrar plasticidad sin ruptura si se somete a tracción
todo metal que puede estirarse para hacer alambre es dúctil. La capacidad de un
metal para deformarse permanentemente al someterse a compresión recibe el
nombre de maleabilidad.
Es un proceso mediante el cual se conforman partes huecas a partir de
lámina, placa o metal sólido. El estirado en frío es útil cuando el metal es
delgado y su espesor casi no cambia con el proceso, mientras que el estirado en
caliente le causa deformaciones grandes.
Extrusión
Consiste en forzar el metal a través de un dado, como si fuera pasta
dental al sacarla del tubo. Los metales no férreos se someten a extrusión
normalmente en frío o a baja temperatura. Los metales ferrosos, en cambio,
deben estar por lo general a temperatura de forja. La extrusión produce
superficies limpias y tersas con formas precisas que se pueden mantener dentro
de estrechas tolerancias.
Forja por estampación.
La forja por estampación consiste en el martilleo y la laminación de
varilla o tubo para obtener formas más pequeñas con reducciones. La forja por
estampación se realiza en ocasiones en máquinas rotatorias. Las máquinas de
estampación pueden ser de dos dados la cual puede dar de1800 a 4000 golpes por
minuto, debido a la acción de sus piezas de apoyo, que golpean alternadamente
los rodillos de trabajo y luego se desplazan hacia fuera por efecto de la
fuerza centrifuga. Así se conforma el metal alrededor de un dado, con lo que se
produce la forma requerida. Algunas máquinas se alimentan a mano y otras
trabajan automáticamente
Fresado.
Las superficies planas o curvadas, interiores o exteriores, de casi
todas las formas y tamaños pueden maquinarse por fresado. Como regla la pieza
de trabajo se alimenta hacia un cortador de fresado que gira y por lo general
tiene un número de dientes que realizan cortes intermitentes en sucesión. También, el cortador rotatorio puede alimentarse
contra la pieza de trabajo. El método para cualquier trabajo específico puede
determinarse por la clase de máquina fresadora usada, el cortador o la forma de
la pieza de trabajo y la posición de la superficie.
Laminado en
caliente.
El acero fundido se transforma en perfiles útiles en el molino de
laminación; este proceso se lleva a cabo fundiendo el metal y vaciándolo en
moldes de hierro colado o lingoteras, donde después se desprenden los
lingotes. Antes de laminar el lingote,
éste se debe recalentar uniformemente a una temperatura alrededor de 1204 ºC en
un pozo de recalentamiento, después se lamina.
Planchado.
El planchado es un nombre dado a una operación para dimensionar y
adelgazar las paredes de copas embutidas, la copa se comprime entre un punzón y
un agujero en un dado conforme se empuja a través del agujero. Esto algunas
veces se hace al mismo tiempo como una operación de embutido. La acción es
similar a la de estilado de alambre.
Torneado.
Este es un acabado el cual le da a la pieza una forma determinada se
realiza impulsando la pieza de trabajo por un perro fijado a un extremo. Si el
trabajo debe hacerse en ambos extremos, el perro se fija en torno a cada uno y
la pieza de trabajo se invierte de posición.
Vaciado.
El proceso de vaciado o conformación por fundición de metales se efectúa
vaciando o inyectando metales fundidos a presión en el molde o cavidad que
tenga la forma deseada. Cuando solidifica el metal, se desprende el molde para
dejar la forma metálica. Por este método se puede producir prácticamente
cualquier forma, a menudo con tal precisión que no se requiere maquinado
posterior. Sin embargo, si las piezas conformadas son elementos mecánicos, es
necesario dar un acabado de maquinado.
PROCESOS DE
MANUFACTURA PARA CEPILLOS DE CODO, DE MESA, DE ACERADO RECTIFICADOR Y MAQUINADO
DE ABRASIVOS.
Cepillado de codo.
El cepillado tiene como objeto maquinar superficies planas,
horizontales, verticales o en un ángulo, pero pueden arreglarse para maquinar
superficies curvadas y ranuras. También pueden cepillarse superficies internas
cortas como agujeros cuadrados o con estrías. El cepillado difiere respecto a
la acción y el tamaño de las piezas de trabajo, la herramienta se mueve en
forma recíproca sobre la superficie de la pieza de trabajo a velocidades de
corte. Debido a la estructura necesaria de la máquina, el cepillo esta limitado
a piezas de trabajo pequeñas y de tamaño moderado. Utilizan herramientas de un
solo filo que son menos costosas, fáciles de afilar y permiten habilitaciones
más rápidas que las herramientas de filos múltiples del fresado y el brochado.
Un cepillo horizontal tiene un ariete horizontal que se mueve en forma recíproca a la velocidad de corte. La
longitud y posición de la carrera del ariete son ajustables de modo que la
herramienta pueda habilitarse para cubrir cualquier parte de la carrera máxima
del cepillo y no necesite viajar más de
lo necesario por cada trabajo. El carro en la corredera puede ajustarse con un
micrómetro de carátula o alimentarse manual o automáticamente en la dirección
en que se fijo el ángulo. El columpio esta picoteado y se mece para permitir
que la herramienta se eleve y corra suelta sobre el tajo en la carrera de
retorno. Esto alivia la presión en la herramienta y evita marcar la superficie
de trabajo.
Un cepillo vertical tiene un ariete vertical y normalmente una mesa
giratoria, el ariete se puede inclinar hasta 10 respecto a la vertical lo cual
es de utilidad para cortar superficies inclinadas. La mesa horizontal del
cepillo vertical se carga con facilidad. Los dos movimientos en línea recta y
circular de la mesa permiten un maquinado fácil en formas circulares, convexas,
cóncavas y otras superficies curvas.
Cepillos de mesa.
Los cepillos de mesa soportan el trabajo de una mesa masiva pesada,
sostenida por completo por una bancada pesada, capaz de soportar cargas
pesadas. La mesa corre en guías en la bancada. La mayoría de las planeadoras
cortan en una dirección y algunas en ambas direcciones. Se proporciona ranuras
en forma de T y agujeros para pernos, cuñas y pasadores para fijar y localizar
las piezas de trabajo en la superficie superior acabada de la mesa.
El tipo común del cepillo de mesa, tiene dos alojamientos pesados,
también llamados columnas o postes, aproximadamente a la mitad de la bancada,
con uno en cada lado de la mesa. Estos soportan el carro horizontal transversal
que puede subirse o bajarse y entonces fijarse en posición. Los cabezales en
los lados corren hacia arriba y hacia abajo, los del carro transversal corren
horizontalmente, pueden girar sobre su base llamada silleta 60en cada lado de
su posición neutral. Algunos cepillos tienen impulsiones hidráulicas con
circuitos bloqueadles de suministro variable, otros tienen impulsiones
mecánicas con motores cc de velocidad
variable con reversa.
Por lo general un cepillo de mesa deja la rugosidad de una superficie
aproximadamente a 0.005 in. La profundidad de corte depende de la cantidad de
material que se va a remover y con frecuencia es de hasta 30mm o más. Una
alimentación promedio para desbaste es de 3 a 6 mm pero puede ser más o menos
para adecuarse a las condiciones. Para acabados aceptables, pueden realizarse
solo dos cortes, para acabados finos se acostumbran tres cortes con 0.001 a
0.002 in de material removido por el corte final.
Acerado rectificador.
La máquina de rectificado utiliza ruedas de esmerilado. Los tipos
principales de máquinas esmeriladotas de presión son máquinas cilíndricas para
rectificado externo e interno y máquinas rectificadoras de superficie.
Las rectificadoras cilíndricas del tipo de centro se usan para
rectificar piezas rectas cilíndricas cónicas, partes redondas con perfiles
curvos a lo largo, filetes, hombros y cara. El rectificado cilíndrico puede
hacerse mediante el corte o por métodos de travesía.
Los rectificadores con mandril se diseñan para rectificar partes cortas
de diámetro pequeño y medio automáticamente en grandes cantidades. Las
aplicaciones típicas son en válvulas de motor de automóvil, hombros de engranes
cónicos pequeños y espárragos.
Una máquina rectificadora de cilindros externos sin centros hace girar
una pieza de trabajo en la parte
superior de una hoja que soporta el trabajo entre dos ruedas abrasivas. La
rueda rectificadora remueve material de las piezas de trabajo. La pieza de
trabajo tiene una afinidad más grande para la rueda reguladora, la cual es
normalmente una rueda abrasiva ligada con hule.
Una rectificadora interna con mandril sostiene la pieza de trabajo en un
plato y gira alrededor del eje del agujero que se va a rectificar. La rueda
rectificadora giratoria se remueve recíproca a lo largo del agujero y se
alimenta transversalmente.
El rectificado de superficie se ocupa principalmente del rectificado
plano o superficies planas pero también es capaz de rectificar superficies
irregulares, curvas, cónicas, convexas y cóncava.
Las rectificadoras de cortes y herramientas pueden
afilar cortadores de dientes múltiples como escardadores, cortadores de
fresado, machuelos y talladores, lo mismo que herramientas de un solo filo y
también pueden hacer rectificado ligero de superficies, cilíndrico interno y
externo para acabar artículos como monturas dispositivos de fijación, dados y
detalles de calibradores.
Maquinado por abrasivos.
Los abrasivos son sustancias duras usadas en diversas formas como
herramientas para esmerilar y otras operaciones de acabados de superficie. Son
capaces de cortar materiales demasiado duros para otras herramientas y dar
mejores acabados. Los abrasivos pueden utilizarse como granos sueltos, en
ruedas de esmerilado, en piedras y bastoncillos y como abrasivos revestidos.
Los abrasivos cortan el metal en virutas pequeñas.
Una rueda de esmerilado se hace de granos abrasivos mantenidos juntos
por un agente de liga. Estos granos cortan como dientes cuando la rueda se gira
a alta velocidad y se apoya con una pieza de trabajo. Las ruedas con ligar
inorgánicas son de vidrio silicato y metales. Su rigidez ayuda a controlar
tamaño y el acabado. Las ruedas con
ligas orgánicas se mantienen juntas por materiales como resinas fenol ocas
(resinoides), hule y lacas. son flexibles, cortan en frió y dan acabados
lustrosos.
El carburo de silicio y él oxido de aluminio en forma de granos
abrasivos se liga en bastoncillos y piedras de diversos tipos y tamaños. Se
usan para asentados, retoque de filos de corte en herramientas, limpieza,
pulido y acabado de dados, moldes y monturas.
Los abrasivos revestidos se hacen con granos abrasivos, adhesivo y
respaldo. El adhesivo puede ser goma o resina, para el revestimiento cerrado,
los granos abrasivos cubren por completo la superficie; en un revestimiento
abierto están distribuidos de manera uniforme en el 50% a 70% de la superficie.
Los abrasivos revestidos están disponibles en hojas, cintas, rollos,
conos y discos de diversos tamaños.
Las ruedas de pulido son cuerpos flexibles de ruedas de tela, cuero o de madera, dependiendo del trabajo se
revisten con adhesivo y se ruedan en granos abrasivos de tamaños uniformes,
gruesos para desbastar y fino para acabados.
El jefe de línea a menudo desarrolla técnicas informales que pueden
probar la calidad del producto. Frank Gryna define “Knack” como la pequeña
diferencia en el método que cuenta como una gran diferencia en los resultados.
Los ingenieros o técnicos deben diseñar experimentos controlados para
una nueva técnica. El experimento puede mostrar el cambio que prueba la calidad
de la producción.
Los equipos de trabajo autodirigidos planean y se ocupan de sus propias
labores asignadas. Ellos inician y se ocupan de sus proyectos para probar la productividad y la calidad.
Cada equipo selecciona a su líder, quien coordina las actividades
grupales y prueba la calidad de los proyectos. A diferencia de un gerente que
no tiene autoridad formal.
CONTACTO DE EQUIPOS CON CLIENTES ( CCTS)
Estos equipos incluyen trabajadores de manufactura, ingenieros y
gerentes. Los equipos de contacto con los clientes están directamente ligados
con los trabajadores de manufactura en el arrea de ventas. Esta a aproximación
toma ventaja del conocimiento del proceso de manufactura de los vendedores.
Los CCT utilizan la propuesta de Deming removiendo las barreras entre el
distribuidor y el cliente. Tom Peters se refiere a una organización sin
barreras como un poro. Esta porosidad hace a las organizaciones flexibles y que
respondan a las diversas necesidades de los clientes.
Su misión es resolver los problemas o mejorarlos. Otro nombre que se le
asigna a estos equipos es circulo de la calidad. Estos equipos califican a los
trabajadores de manufactura, técnicos e ingenieros, diseñadores del producto,
etc.
CONCLUSIONES
Hemos estudiado algunos de los
tipos de procesos que existen para dar forma y/o acabados, a los materiales.
Observamos que estos tipos de
procesos facilitan el trabajo que anteriormente realizaba el hombre de forma
manual, y ahora se tiene la gran ventaja de que mediante los procesos se ahorra
tiempo, dinero, esfuerzo y además los materiales procesados salen con mayor
exactitud ya que se pueden realizar tareas sobre ellos con medidas milimétricas
lo que le podría causar trabajo al hombre si lo quisiera realizar de forma
manual.
Los procesos tienen una vital
importancia en nuestros tiempos ya que al ahorrar tiempo se pueden hacer más productos o piezas con cierta
descripción, medidas especificas y así aumentar las ganancias, lo cual busca
cualquier empresa.
Es importante estudiar los
procesos ya que hacen una tarea verdaderamente extraordinaria, ya que en
cuestión de minutos (incluso de segundos) se puede observar como se realiza una
pieza por medio de las maquinas especializadas que se han ido elaborando.
El observar como una máquina
puede darle forma a cierto material, dejarlo liso y hasta pintarlo (cuando así
se requiere) es asombroso
La tecnología que ha utilizado
el ser humano para la creación de estos procesos es un avance.