Laboratorio de Introducción a la Manufactura

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Laboratorio de Introducción a la Manufactura

2023-2024

Laminado en Frío

Reyes Ramos José Luis

Facultad de Ingeniería en Mecánica y Ciencias de la Producción (FIMCP)

jluireye@espol.edu.ec

Resumen[pic 2]

En esta practica se realiza estudio y análisis de un aluminio sometido a laminación en frio a partir de rodamientos que, a través de su fuerza de fricción, logran disminuir el espesor del material de tal forma que provoca una variación dentro de sus propiedades mecánicas y aspecto físico. Este proceso se lo realiza a temperatura ambiente y debajo de su temperatura de recristalización, así como también la laminación se la realiza variando cada vez su espesor de la probeta en un 10% para observar como cambia el material con el tiempo. Finalmente se logra hallar parámetros importantes como el grado de deformación plástica que me indican como varia la resistencia, dureza y ductilidad de un material.

In this practice, a study and analysis of an aluminum subjected to cold rolling is carried out from bearings that, through their friction force, manage to reduce the thickness of the material in such a way that it causes a variation within its mechanical properties and appearance. physical. This process is carried out at room temperature and below its recrystallization temperature, as well as the lamination is carried out by varying the thickness of the specimen by 10% each time to observe how the material changes over time. Finally, it is possible to find important parameters such as the degree of plastic deformation that indicate how the resistance, hardness and ductility of a material varies.

Palabras Claves: Deformación plástica, rodillos, esfuerzos, temperatura, recristalización.

Objetivos General

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Estudiar el efecto del trabajado en frío sobre la microestructura y propiedades mecánicas de

metales, mediante microscopía óptica y ensayos de dureza.

Objetivos Específicas[pic 4]

• Analizar el efecto del porcentaje de trabajo en frío en el endurecimiento de muestras, a través de medidas de dureza (Conocer los tipos de dureza existentes).
• Analizar el efecto del porcentaje de trabajo en frío en la microestructura de las muestras.

Introducción[pic 5]

El laminado es un proceso utilizado en materiales metálicos, plásticos y compuestos en el cual somete un material a fuerzas mecánicas produciendo una reducción de su espesor para fines específicos. Normalmente este tipo de procesos se usan en industrias para producir superficies metálicas llanas como placas, planchas, etc. Por otro lado, existen dos tipos de laminación: laminación en frio y laminación en caliente, el primero se lo realiza a una temperatura ambiente con un acabado mas suave, lo que mejora la dureza y resistencia del material, mientras que el laminado en caliente implica calentar el material para luego ser trasladada a la máquina de rodillos, a diferencia de laminado en frio, este permite una mayor deformación plástica con un menor control dimensional. Por lo tanto, este proceso se ha vuelto indispensable en fabricación de productos laminados de alta calidad en diversas industrias, desde electrodomésticos hasta áreas automovilísticas.[pic 6]

Marco Teórico[pic 7]

La laminación en frio incluye específicamente la deformación plástica, lo que implica también la deformación y cambio de orientación de los granos lo que influye en las propiedades mecánicas del material. Estos granos se elongan y alargan en la dirección de la fuerza de los rodillos lo que conduce a que su microestructura se alinee de manera uniforme y sin defectos estructurales. Cabe recalcar que las tolerancias dimensionales tienen un papel importante en este proceso debido a que, en ocasiones, la estabilidad dimensional precisa permite una disminución de espesor deseada para fabricación de componentes electrónicos o piezas mecánicas.

La deformación plástica provoca una mayor densidad de dislocaciones, lo que fortalece el material y aumenta su resistencia a la tracción, la dureza y la resistencia a la fatiga. Sin embargo, la ductilidad puede disminuir debido a la deformación acumulativa y la elongación de los granos [1]. Estas ventajas son utilizadas a nivel industrial debido al control del espesor, la calidad y suavidad del acabado superficial que puede tener un producto final.

Materiales y Equipos

• Aluminio
• Laminadora
• Calibrador vernier

PorMetodología o Procedimiento[pic 8]

El proceso de laminado en frio conlleva a varios pasos, desde la elección del material a laminar hasta tratamientos térmicos para mejorar las propiedades de este. En esta ocasión se realizará hasta la sección de pasas múltiples la cual se identifica como laminación con rodillos.

Preparación del material: En esta práctica escogeremos una barra de aluminio como se observa en la Ilustración 1 en el apartado de Anexos, en la que cortaremos una sección de este para poder procesarlo, es decir, realizamos el acondicionamiento del material eliminando las impurezas a través de la máquina de lijadora de metal para así, prepararla adecuadamente para la laminación. Cabe recalcar que tomamos los datos de espesor, ancho y largo previo a este proceso.

Aplicación de rodillos: En esta parte comenzamos a aplicar la fuerza de los rodillos a partir de la maquina Laminadora. Gradualmente disminuimos la distancia entre rodillos para que el material disminuya su espesor periódicamente hasta llegar a un punto donde observamos que el material puede llegar a fracturarse. En cada disminución de abertura anotamos el espesor, ancho y largo del aluminio, para esto usamos el calibrador Vernier de la práctica.

Resultados

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De acuerdo con el proceso de laminación en frio se obtuvo la siguiente tabla:

Tabla 1- Datos del Aluminio

Tabla 2- Cálculos % de trabajo en frio y esfuerzo a la fluencia

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