Morfologia

MORFOLOGIA DE PROCESOS

CAPITULO 1

DEL LIBRO

PROCESOS DE MANUFACTURA

DEL AUTOR

ALTING LEO

PRESENTADO POR

EL ESTUDIANTE

ESTEBAN RODRIGUEZ RODRIGUEZ

AL PROFESOR

IGNACIO CAMACHO

23/08/2013

UNIVERSIDAD SIMON BOLIVAR

Introducción:

Hay mucha variedad de procesos de fabricación. Para seleccionar la mejor secuencia en la ruta de fabricación se necesita tener un amplio y fundamental conocimiento de los procesos de fabricación con sus posibilidades y limitaciones.

El objetivo de este tema es ofrecer una visión coherente y global de la estructura en la que todos los procesos están basados.

Estructura básica de los procesos de manufactura:

El proceso se puede definir como el cambio en las propiedades de un objeto. Para ello interaccionan material con su información determinada, y la energía aplicada. Aquí solo se van a tratar los procesos de material, lo que no implica una limitación en los principios generales.

Un proceso de material puede ser descrito mediante los siguientes sistemas de flujos:

Flujo de material, flujo de energía y flujo de información.

El flujo de material dividido en tres tipos principales:

-Flujo directo correspondiente a procesos de conservación de masa.

-Flujo divergente correspondiente a procesos de reducción de masa.

-Flujo convergente correspondiente a procesos de ensamble o de unión.

Los procesos de conservación de masa: la masa inicial del material de trabajo( materia prima ) es igual o casi igual a la masa final del material trabajado lo cual significa con referencia a los cambios geométricos, que el material se manipula para cambiar su forma.

Los procesos de reducción de masa: la geometría del componente final esta circunscrita a la geometría inicial del material lo cual significa que se efectua un cambio de forma a través de la remoción de material.

Los procesos de ensamble o de unión: la geometría final se obtiene uniendo componentes de manera que la masa de la geometría final es aproximadamente igual a la suma de las masas de los componentes los cuales se manufacturan usando algunos de los métodos previos o ambos.

Estos tres tipos de flujo de material se refieren al material de trabajo pero dependiendo del proceso puede ser necesario establecer flujos auxiliares.

El flujo de energía esta caracterizado por suministro de energía, trasmisión de energía a la pieza de trabajo y remoción o perdida de energía. El flujo de información incluye información de forma y propiedad.

Estructura morfológica de los procesos:

Los procesos de manufactura se describen mediante un modelo morfológico general construido con elementos fundamentales tomados de los tres sistemas de flujo.

Los elementos fundamentales de este modelo morfológico son:

-Flujo de material

-Proceso básico

-Estado del material

-Tipo de flujo (tipo de proceso)

-Flujo de energía

-Herramientas/troquel

-Suministro de energía

-Medio de transferencia

-Equipo

-Características energéticas

-Flujo de información

-Creación de superficie

-Patrón del movimiento para el material

Sistema de flujo del material:

El estado del material puede ser procesado en solido, liquido, granular y gaseoso.

Cuando los diferentes estados de los materiales dan por resultados estructuras de proceso muy diferentes, además del estado del material su composición también es importante.

Dependiendo de la finalidad del análisis que se este efectuando, los materiales pueden caracterizarse también por sus propiedades térmicas, químicas, mecánicas y de manufactura.

Procesos básicos:

Crean cambios en la geometría y/o en las propiedades de los materiales. Se caracterizan por la naturaleza de su interacción con el material. Un proceso de manufactura consiste en una serie de procesos básicos que constituyen la estructura del flujo de material.

Los procesos básicos pueden dividirse en tres categorías principales:

Tipo de flujo (tipo de procesos)

Hay tres tipos de flujo: proceso de conservación de masa, proceso de reducción de masa y proceso de unión. La selección del tipo de flujo o proceso depende de los requerimientos de material, geometría, acabado superficial, tolerancias, volumen de producción, precio y otros factores.

Ejemplos de procesos de manufactura:

Forja: la forja puede caracterizarse como conservadora de masa, estado solido del material trabajado, deformación plástica.

Se utiliza una gran variedad de procesos de forja: la forja con martinete, la forja en caliente, la forja en frio.

Laminación: se usa ampliamente en la manufactura de placas, perfiles estructurales, láminas, etc.

Compactación de polvos (sinterizado): se usa para obtener cuerpos solidos compactando polvos metálicos o cerámicos.

Fundición: uno de los métodos más antiguos de manufactura y uno de los procesos mejor conocidos. El material se funde y vierte en un molde que tiene la geometría deseada.

Torneado: es el mejor conocido y el más usado de los procesos de reducción de masa, se emplea para manufacturar todo tipo de formas cilíndricas eliminando material en forma de rebabas con una herramienta de corte.

Maquinado por electroerosión: se elimina material por la acción erosiva de numerosas descargas eléctricas pequeñas entre el material de trabajo y la herramienta (electrodo) teniendo esta última una forma inversa a la geometría deseada.

Maquinado electroquímico: la disolución electrolítica de la pieza de trabajo se efectúa estableciendo un circuito eléctrico, donde el material de trabajo hace la función de anodo y la herramienta, que tiene aproximadamente una geometria inversa a la deseada, funciona como catodo.

Oxicorte: (corte con soplete) en este proceso el material se calienta a una temperatura en la que pueda empezar la combustión en presencia de oxigeno.

Sistema de flujo de energía:

Puede dividirse en 2 subsistemas: el sistema herramienta/troquel y por el equipo. El primero describe como se suministra energía al material y al medio de transferencia. El segundo describe el

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