DEFINICION DE LOS PROCESOS DE FABRICACION

MECANICA

Consisten en realizar procesos al material hasta que adopte una forma y

para obtener un material final.

Teniendo en cuenta la singularidad de estos materiales será llevado a cabo

por un proceso determinado.

1. MOLDEADO

2. CONFORMADO

3. ARRANQUE DE MATERIAL

4. UNIÓN DE PIEZAS

1. PROCEDIMIENTOS DE FABRICACIÓN POR MOLDEADO

EL MOLDEO

El moldeo es una técnica que consiste en calentar el material hasta su punto

de fusión y, en ese momento, verterlo en un molde con la forma de la pieza

que se desea obtener.

Una vez que se ha realizado el diseño de la pieza que se desea fabricar, es

necesario construir un modelo, de madera o yeso. A partir del modelo se

construye el molde, que puede ser de arena o en coquilla; si la pieza es

hueca es preciso fabricar machos, que son la piezas que recubren los

huecos interiores.

Al proceso de llenado del molde se llama colada.

El desmoldeo consiste en extraer la pieza del molde.

TIPOS DE MOLDEO

Moldeo en arena

Consiste en la confección de un

molde elaborado con arena preparada con aglomerantes (cementos, arcillas

de sílice o caolín,o resinas sintéticas)

Moldeo en coquilla

El inconveniente fundamental del moldeo en arena es la necesidad de

fabricar un molde por cada pieza fundida. Cuando el número de piezas a

fabricar es muy elevado se utilizan moldes metálicos denominados

coquillas.

El metal es mejor conductor del calor que la arena. De este modo, la

velocidad de enfriamiento de la pieza será mayor y, con ello, la estructura y

propiedades mecánicas finales serán mejores.

Moldeo a la cera perdida.

Se crea un molde y se introduce la cera, una vez tenemos la forma de la

pieza en cera se le da una lechada de compuestos ceramicos y arena,

cuando solifica se introduce en un autoclave que por medio de altas

presiones expulsa la cera del que será el molde de la pieza. Se calienta el

molde para evitar que se agriete cuando se vierte la colada, se enfria a

temperatura ambiente y se rompe el molde.

2. PROCEDIMIENTOS DE FABRICACIÓN POR

CONFORMADO

Si sometemos a un metal a una serie de esfuerzos, se altera el equilibrio de

la red cristalina y se producen desplazamientos atómicos. En los

procedimientos de fabricación por deformación la deformación es plástica

(los átomos no recuperan su posición inicial).

La deformación puede ser en frío (por debajo de la temperatura de

recristalización) o en caliente (por encima de la temperatura de

recristalización).

FORJA.

La forja es un procedimiento de conformación plástica que se aplica a los

metales, normalmente en caliente, y que consiste en calentar el metal

(normalmente aceros) hasta una temperatura inferior a la de fusión (hasta

cerca de 1000 ºC) y posteriormente golpearlo con un martillo o una prensa.

A esta temperatura aumenta la plasticidad del metal por lo que se le puede

dar la forma deseada sin romper o quebrar el material.

ESTAMPACION.

Consiste en someter un metal a un esfuerzo de compresión entre dos

moldes de acero, que se denominan estampas.

Se trata de una operación estrechamente relacionada con la forja mecánica.

Consiste en situar el metal entre dos moldes denominados estampas y

someterlo a un esfuerzo de compresión por medio de una prensa.

Las estampas son una especie de moldes formados por dos partes, las

estampa superior y la estampa inferior. Ésta permanece fija a una mesa,

mientras que la otra es accionada mecánicamente, cayendo sobre la otra.

EXTRUSION.

Es un proceso continuo para conformar los metales y las aleaciones,

haciéndolos fluir a presión por medio de un émbolo, El metal no debe

estar fundido, sino por debajo de su punto de fusión. Es muy empleado

para metales, Los dispositivos empleados para este proceso se denominan

matrices y están provistos de boquillas cuya sección es igual a la del

perfil que se desea obtener.

LAMINACION.

Consiste en hacer pasar entre dos o más rodillos un lingote en caliente de

acero. A través de sucesivas pasadas se reduce su espesor y se adapta su

forma para obtener planchas, barras o perfiles. El lingote se calienta a una

temperatura por debajo de la de fusión.

Los rodillos están separados una distancia un poco más pequeña que la

anchura del lingote. Se emplea en metales y en plásticos.

DEFORMACION EN FRIO

ESTIRADO

Con este método se pretende reducir la sección de un determinado material,

por ejemplo, para reducir el grosor de una varilla. Esto se consigue

haciéndolo pasar a través de unos orificios calibrados que se denominan

hileras.

El material que se quiere estirar debe ser dúctil y tenaz.

TREFILADO

Es un procedimiento que se emplea para obtener alambres finos. Es un

método muy similar al estirado, pues consiste en reducir el grosor de un

producto metalúrgico (una barra de metal dúctil, alambre laminado…)

haciéndolo pasar, mediante tracción, por una serie de agujeros calibrados

llamados también hileras. Al material se le obliga a pasar por los orificios

estirándolos, al igual que el método anterior. El estirado se aplica para

varillas gruesas y tiene por objeto obtener varillas más finas. El trefilado se

aplica sólo para obtener alambres finos.

MECANIZADO

Es la realizacion de diversas operaciones de corte y del rectificado de

piezas.

3. PROCEDIMIENTOS DE FABRICACIÓN POR ARRRANQUE

DE MATERIAL

Fabricacion por arranque de material: Punzonado, cizallado, aserrado,

taladrado, fresado, torneado. Rectificado.

Se realiza arrancando el material sobrante en forma de virutas o diminutas

partículas para, de esta manera, obtener la pieza deseada de acuerdo con el

plano.

Hay una gran pérdida de material en forma de viruta, lo que ocasiona un

coste elevado. Por lo tanto, se debe utilizar un material de partida de

forma y dimensiones similares a las definitivas, obtenido mediante forja,

laminación o cualesquiera de los procesos explicados en la deformación

por deformación.

El Punzonado:

Es un procedimiento de cortar, agujerear piezas procedentes de chapa,

respectivamente cuando se trata de piezas o agujeros. Una Punzonadora es

un tipo de máquina que se usa para perforar y conformar planchas de

diferentes materiales usando un punzón y una matriz a semejanza de una

prensa. Estas pueden ser sencillas (comandadas manualmente, con un solo

juego de herramientas) o muy complejas (Punzonadora CNC), con carga

automática, múltiples herramientas.

El cizallado.

Es una técnica que se utiliza para cortar material en frío sometiéndolo a una

presión que va a depender del espesor de la chapa. Para ello se utiliza la

cizalla donde sus filos de ambas cuchillas de la cizalla se enfrentan

presionando sobre la superficie a cortar hasta que vencen la resistencia de

la superficie a la tracción rompiéndola y separándola en dos. El borde

cortado por cizallamiento se presenta irregular. La presión necesaria para

realizar el corte se obtiene ejerciendo palanca entre un brazo fijo que se

coloca en la parte inferior y otro que es el encargado de subir y bajar

ejerciendo la presión.

Esta operación de arranque de material conoce como mecanizado y se

realiza con máquinas-herramienta

CORTE TERMICO

El corte térmico consiste en separar o eliminar el metal de la zona de corte

mediante el uso del calor. Exixten diferentes tipos de cortes térmicos:

Plasma

Electrodo revestido

Electrodo de carbón (Arc Air)

Haz de electrones

Rayos láser

Electroerosión

Oxicorte

Oxicorte:

En el proceso de oxicorte se separa o elimina el metal mediante la reacción

química del metal con el oxígeno (oxidación) a altas temperaturas.

La temperatura requerida se mantiene con una flama de precalentamiento,

mientras que el corte lo realiza en chorro de oxígeno que oxida el metal y

lo elimina de la zona de corte.

El plasma

El fundamento del corte por plasma se basa en elevar la temperatura de

material a cortar de una forma muy localizada y por encima de los

30.000 °C, llevando el gas utilizado hasta el cuarto estado de la materia, el

plasma, estado en el que los electrones se disocian del átomo y el gas se

ioniza (se vuelve conductor). El procedimiento consiste en provocar un

arco eléctrico estrangulado a través de la sección de la boquilla del soplete,

sumamente pequeña, lo que concentra extraordinariamente la energía

cinética del gas empleado, ionizándolo, y por polaridad adquiere la

propiedad de cortar.

4. PROCEDIMIENTOS DE FABRICACIÓN POR UNIÓN

La mayoría de máquinas y estructuras no se fabrican en una única pieza,

sino que se forman a partir de muchas piezas que se unen entre sí.

UNION POR TORNILLOS Los elementos roscados por excelencia son

los tornillos y las tuercas. Se fabrican con machos y cojinetes de roscar

Unión metálica cabe interpretarlo como el de una cadena en la que hay que

verificar cada uno de sus eslabones o componentes (básicas). Por ejemplo,

en la unión entre una viga y un pilar, estas componentes básicas son:

Resistencia a cortante de alma del pilar, resistencia a compresión del alma

del pilar, resistencia a tracción del alma del pilar, resistencia a flexión de

las de un pilar, resistencia a flexión de la chapa frontal, resistencia a

compresión del ala y alma de la viga.

Un tornillo es un cuerpo cilíndrico metálico, con una cabeza en un

extremo para su enroscado; el otro extremo sirve para encajar la tuerca.

UNION POR TUERCAS Las tuercas van provistas interiormente de un

taladro roscado, que junto con el tornillo permiten la unión de piezas

UNION POR PERNOS Son elementos roscados que unes varias piezas

sirviendo de elemento de articulación o giro, apoyo o anclaje entre las

mismas.

UNION POR TIRAFONDOS Se utilizan frecuentemente para unir

piezas de madera, proporcionándoles una unión más segura que con

clavos

UNION POR PRISIONEROS Son pequeños tornillos que se enroscan

en una pieza, traspasándola y alojándose en un hueco de otra segunda.

De esta forma se evita que una pieza pueda moverse respecto a la otra.

UNION POR PASADORES Son piezas de forma cilíndrica o cónica que

sirven para sujetar piezas con el fin de que no se mueva una con respecto a

otra

UNION POR CHAVETAS Son piezas prismáticas en forma de cuña,

capaces de transmitir esfuerzos entre las dos piezas que unen. Las

chavetas se colocan en un entalle practicado en las piezas denominado

chavetero.

UNION POR LENGUETAS Al igual que las chavetas son piezas

prismáticas que se alojan en un chavetero. Permiten que la pieza se

desplace longitudinalmente respecto a la otra, pero no que gire.

UNION POR REMACHES Son pequeñas barras cilíndricas con una

cabeza hueca en un extremo. El remachado consiste en deformar el

extremo opuesto a la cabeza por medio de presión o golpes. Las chapas

quedan unidas permanentemente.

UNION POR ADHESIVOS Este tipo de unión se realiza interponiendo

entre las dos superficies que se desea unir una capa de material con alto

poder de adherencia, que se denomina adhesivo. Los adhesivos más

utilizados son de origen sintético: Epóxidos, poliuretanos, siliconas,

poliésteres, acrílicos

UNION POR AJUSTE A PRESIONUna unión por ajuste a presión es

aquella que se realiza por ajuste forzado; es decir, la medida del eje es

mayor que la del agujero en el que se quiere colocar.

En algunas ocasiones hay que calentar la pieza donde está el agujero; de

esta manera se dilata y el eje entra con facilidad, produciéndose la unión

cuando ambas piezas alcanzan la temperatura ambiente.

UNION POR SOLDADURA Es el proceso de unión de metales por

acción del calor, con o sin aportación del material metálico.

Existen dos tipos de soldadura:

Homogénea: Los materiales que se sueldan y el metal de

aportación, si lo hay, son de la misma naturaleza. Puede ser

oxiacetilénica o eléctrica (por arco o por resistencia)

Heterogénea: Se efectúa entre metales distintos; o entre

metales iguales pero con distinto material de aportación.

Puede ser blanda o fuerte.

PREGUNTAS PARA EL TEMA

- Mecanizado

- Conformado

- Moldeado.

- Tipos de uniones en pieza

- Tipos de soldadura