Metal Mecánica

INTRODUCCIÓN

La manufactura es una actividad que toca todas las fases de nuestras vidas.

La palabra manufactura proviene del latín manus= manos, factus=hecho y se define como la fabricación de bienes y artículos hechos a mano ó por maquinaria en grandes volúmenes y pueden o no llevar diferentes procesos en dicha manufactura.

PRIMEROS DESARROLLOS

La manufactura se ha practicado durante varios miles de años, comenzando por la producción de artículos de piedra, cerámica y metal, hasta nuestros tiempos, con líneas de alta producción.

Sin embargo, por siglos, hasta antes de la revolución industrial, la manufactura permaneció como una actividad esencialmente individual, practicada por artesanos y sus aprendices.

LA TECNOLOGÍA EN LA MANUFACTURA

Es la estrecha relación que existe entre la tecnología, la ciencia y la experiencia humana, cuya integración forma el conocimiento del que se vale el hombre para modificar la naturaleza y crear el entorno que permite su desarrollo como ser social e individual.

SELECCIÓN DE PROCESOS DE MANUFACTURA

El diseñador realiza el “diseño” y toma en cuenta los posibles materiales con base en los requerimientos funcionales.

Una vez seleccionado el material, la elección de los procesos posibles se delimita considerablemente.

El proceso seleccionado debe satisfacer las dimensiones, tolerancias, acabado superficial ya establecidas.

El proceso debe ser capaz de cumplir con el volumen y la velocidad requerida de producción.

Es conveniente que el proceso use en forma eficiente los materiales y reduzca el desperdicio. Deben elegirse procesos de manera que el producto se realice con una mínima cantidad de pasos.

El diseñador, al analizar los métodos alternos para fabricar una pieza o un producto se enfrenta a:

costos variables en relación con materiales

mano de obra directa e indirecta

herramientas especiales

herramientas y suministros de corta duración

manufactura de piezas por un tercero

capital invertido

La interrelación de estas variables puede ser considerable y, por tanto, hay que hacer una comparación detallada de las opciones para evaluar a fondo su efecto en los costos unitarios totales.

PROPIEDADES DE LOS METALES

Resistencia: Es la fuerza que opone un material a ser deformado o destruido.

Dureza: Es la resistencia de un cuerpo a la penetración de otro cuerpo.

Ductilidad: Es la propiedad de un metal a extenderse en forma de alambre.

Tenacidad: Es cuando un material posee buenas características de alargamiento.

Elasticidad: Es la propiedad que tiene un metal, de deformarse y regresar casi a su estado original.

Maleabilidad: La propiedad de los metales de ensancharse en todas direcciones.

METALES FERROSOS

Los metales ferrosos como su nombre lo indica, su principal componente es el hierro y con distintas cantidades de carbono.

Las principales aleaciones se logran con el estaño, plata, platino, manganeso, vanadio, titanio, níquel, cromo y molibdeno.

Su temperatura de fusión va desde los 1360ºC hasta los 1425ºC y uno de sus principales problemas es la corrosión.

Los principales productos representantes de los materiales metálicos son:

Fundición de hierro gris ( dureza y resistencia)

Hierro colado (maleable y dúctil)

Aceros (resistencia y dureza)

Fundición de hierro blanco ( maleable, dúctil y tenaz)

METALES NO FERROSOS

Los metales no ferrosos son aquellos cuyo contenido de fierro es mínimo o ninguno. A diferencia delos metales ferrosos son resistentes a la corrosión (oxidación), además son antimagnéticos (no los atrae el imán). Siendo los más comunes:

Cobre.

Latón.

Bronce.

Aluminio.

por nombrar algunos.

FUNDICIÓN

Se le llama fundición , a llevar un metal de estado solido a líquido, elevando la temperatura del material sobre su punto de fusión, vertiendo el metal líquido en un molde que llenará la cavidad por gravedad o alguna otra fuerza donde se solidifica y toma una forma determinada. El término fundición se aplica también a la producto resultante de este proceso.

FORMADOS EN CALIENTE

El termino simplemente se refiere al trabajo de un metal precalentado. Este trabajo ofrece dos ventajas, los esfuerzos de fluencia son bajos y el requerimiento de esfuerzo es relativamente menor para dar forma especificas al metal (excepto el estaño y plomo).

También tiene desventajas como el gasto de energía para su calentamiento, la oxidación y cascarillas que durante el proceso de calentamiento se generan, propician malos acabados en la superficie.

La temperatura para este tipo de trabajo oscila entre los 250ºC a los 450ºC y los ejemplos más representativos son; laminado, extruido, forjado, estirado, etc.

FORMADOS EN FRIO

En sentido coloquial, este término se refiere al trabajo a temperatura ambiente, aunque el trabajo de la deformación puede elevar la temperatura de 100ºC a 200ºC en la zona de la pieza a deformar.

Algunas de sus ventajas son que por la falta de calentamiento se pueden dar dimensiones más exactas, y paredes mas delgadas.

Como no hay oxidación se tiene un mejor acabado superficial .

Sus desventajas son que tienen muy poca fluencia, el esfuerzo para trabajar el material es mucho más elevado y las herramientas para dicho trabajo son sometidas a grandes presiones.

Algunos ejemplos son: cizallado y doblez.

MAQUINADOS CONVENCIONALES

Son aquellos cuya función es retirar material en pequeñas porciones también llamadas virutas, por medio de una herramienta de corte en una máquina especializada.

Permiten generar formas geométricas, con dimensiones muy precisas y acabados superficiales a menudo no obtenibles mediante otras técnicas.

Y los ejemplos más claros de estos maquinados convencionales son: Torneado, fresado, cepillado y rectificado (Con máquinas de control numérico ó de transmisión mecánica).

MAQUINADOS NO CONVENCIONALES

Existe otra variedad de procesos para eliminar material y son: por fusión, evaporación, acción química y/o eléctrica.

Su clasificación es la siguiente:

Maquinado químico(MQ).

Maquinado electroquímico(ECM).

Maquinado por descarga eléctrica(EDM).

Maquinado por haz de alta energía (se divide en dos).

1ro.- Maquinado por haz de electrones(EBM).

2do.- Maquinado por rayo láser(LBM).

SOLDADURA POR ARCO ELÉCTRICO

Es la unión de dos piezas base mediante aporte de material. El material de aporte

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