54
1.- INTRODUCCIÓN Una buena norma debe representar una opinión consensuada de un número importante de usuarios, debe ser de fácil comprensión, fácil de usar y no contener ambigüedades. Toda norma debe de contener aquella información que permita comparar, con criterios consensuados, procedimientos habituales de medida y evaluación de datos. En este sentido, los objetivos a alcanzar por una norma pueden ser, entre otros: Establecer criterios para la clasificación del rendimiento de un equipo o material. Proporcionar una base para la comparación de las cualidades de mantenimiento delos componentes o piezas de un equipo del mismo tipo. Examinar un equipamiento o instalación cuyo funcionamiento continuado es preciso para asegurar la seguridad industrial o pública. Establecer una base a partir de la cual llevar a cabo la selección de equipos o materiales. Determinar procedimientos para la calibración de equipos. Así, algunas normas establecen clasificaciones para los equipos indicando cómo han de llevarse a cabo las medidas y cómo han de analizarse los datos obtenidos; definiendo, del mismo modo, las condiciones de operación del equipo durante el procedimiento de ensayo. 2.- HISTORIA DE LOS ORGANISMOS DE NORMALIZACION INTERNACIONAL La evolución de las sociedades y del comercio mundial, ha creado la necesidad de una mejora continua en cuanto a productos, bienes y servicios, debido a la enorme cantidad de consumidores. Para esto, es necesaria la mejora de procesos tecnológicos y productivos, que optimice los recursos disponibles. El instrumento para llevar esto a cabo es una estructura organizativa que se dedique a homogeneizar la producción así como crear estándares de calidad aplicables a todas las organizaciones productivas. Más o menos, por 1906, se inició la normalización internacional en el ámbito de la electrotécnica, a través de la Comisión Internacional de Electrotécnica. (International Electrotechnique Comittee, IEC). En 1926, se creó la Federación Internacional de Asociaciones Nacionales de Normalización (International Standardization Associates, ISA), que fue disuelta en 1942 por la amenaza de guerra en Europa. Y fue el 14 de octubre de 1948, cuando se reunieron en Londres 64 delegados de 25 países, creando la Organización Internacional de

Monografia de Diseño Mecanico

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Monografia de Diseño Mecanico

1.- INTRODUCCIÓN

Una buena norma debe representar una opinión consensuada de un número importante de usuarios, debe ser de fácil comprensión, fácil de usar y no contener ambigüedades. Toda norma debe de contener aquella información que permita comparar, con criterios consensuados, procedimientos habituales de medida y evaluación de datos. En este sentido, los objetivos a alcanzar por una norma pueden ser, entre otros: Establecer criterios para la clasificación del rendimiento de un equipo o material. Proporcionar una base para la comparación de las cualidades de mantenimiento delos componentes o piezas de un equipo del mismo tipo. Examinar un equipamiento o instalación cuyo funcionamiento continuado es preciso para asegurar la seguridad industrial o pública. Establecer una base a partir de la cual llevar a cabo la selección de equipos o materiales. Determinar procedimientos para la calibración de equipos.Así, algunas normas establecen clasificaciones para los equipos indicando cómo han de llevarse a cabo las medidas y cómo han de analizarse los datos obtenidos; definiendo, del mismo modo, las condiciones de operación del equipo durante el procedimiento de ensayo.

2.- HISTORIA DE LOS ORGANISMOS DE NORMALIZACION INTERNACIONALLa evolución de las sociedades y del comercio mundial, ha creado la necesidad de una mejora continua en cuanto a productos, bienes y servicios, debido a la enorme cantidad de consumidores. Para esto, es necesaria la mejora de procesos tecnológicos y productivos, que optimice los recursos disponibles. El instrumento para llevar esto a cabo es una estructura organizativa que se dedique a homogeneizar la producción así como crear estándares de calidad aplicables a todas las organizaciones productivas. Más o menos, por 1906, se inició la normalización internacional en el ámbito de la electrotécnica, a través de la Comisión Internacional de Electrotécnica. (International Electrotechnique Comittee, IEC). En 1926, se creó la Federación Internacional de Asociaciones Nacionales de Normalización (International Standardization Associates, ISA), que fue disuelta en 1942 por la amenaza de guerra en Europa. Y fue el 14 de octubre de 1948, cuando se reunieron en Londres 64 delegados de 25 países, creando la Organización Internacional de Normalización (International Organization for Standardization, ISO). Es interesante saber que la palabra ISO no proviene de sus siglas en inglés sino que tiene su origen en la raíz griega, significando “igual”.La Organización Internacional de Normalización (ISO), es una federación de entidades a nivel mundial, que se dedican a estándares que agrupan más de 100 países. Su objetivo primordial es fomentar el desarrollo mundial de actividades de normalización, y así hacer más fácil el intercambio de bienes y servicios entre países. Además, pretende una cooperación en los campos intelectual, científico, técnico y económico. La organización tiene su sede en Ginebra (Suiza) y el resultado de sus trabajos técnicos se publica en forma de normas internacionales como por ejemplo la ISO 14001 o la ISO 9001. 3.- MARCO TEÓRICO 3.1.- NORMALIZACIÓN.-La normalización hoy en día juega un papel importante en la mayoría de las actividades de los seres humanos, en el campo del sector privado es un soporte muy efectivo al impulsar a constituir estándares internacionales de calidad, a nivel público o estatal su desempeño es de vital importancia al dotar al estado de suficientes instrumentos de control en las políticas relacionadas con el medio ambiente, la salud, la agriculturay particularmente el sector dé los consumidores.

Page 2: Monografia de Diseño Mecanico

Por normalización se entiende el proceso de formulación, elaboración, la aplicación y mejoramiento de las normas existentes que se aplican a las diversas actividades económicas, industriales o científicas, con el objeto de ordenarlas y mejorarlas. Los propósitos principales de la normalización son la simplificación, la unificación y la especificación. 3.1.1.-ORGANISMOS DE NORMALIZACION INTERNACIONAL Los organismos encargados de la Normalización Internacional son los siguientes:

ASME (American Society of Mechanical Engineers): Sociedad Americana de Ingenieros Mecánicos.

CEE: Comisión de reglamentación para Equipos Eléctricos. CENELEC (Comité Européen de Normalisation Electrotechnique): Comité Européo de

Normalización Electrotécnica. COPANT: Comisión Panamericana de Normas Técnicas. EURONORM: Organismo de normalización de la Comunidad Europea. IEC (Internacional Electrotechnical Comisión): Comisión Internacional de Electrotécnica. ISO (Internacional Organization for Standardization): Organización Internacional de

Normalización. ITU (Internacional Telecomunications United): Unión Internacional de Telecomunicaciones.

3.1.1.1 LA ORGANIZACIÓN INTERNACIONAL DE NORMALlZACIÓN La ISO es un organismo internacional compuesta por los representantes de los cuerpos normativos nacionales (Organismos de Normalización), compuesta por noventa (90) países, con un perfil administrativo de carácter no gubernamental. Esta federación de representantes nacionales actúa con oficinas delegadas de la ISO y son las encargadas de la normalización en cada país, en la Tabla No. 1 se presentan algunos Organismos Nacionales de Normalización.La ISO es un órgano consultivo de la Organización de las Naciones Unidas (ONU), que tiene su sede en Ginebra (Suiza), cuya función principal es la de contribuir al fomento y desarrollo internacional de la normalización, para facilitar el intercambio mundial de productos, bienes y servicios, mediante la colaboración científica, tecnológica y técnica en el campo administrativo, industrial y económico, manteniendo La ISO eontactos con las universidades, centros científicos y tecnológicos.

PAÍS ORGANISMO

Alemania Deutsches Institut für Normung - DIN

Argentina Instituto Argentino de Normalización - IRAM

Bolivia Instituto Boliviano de Normalización y Calidad - IBNORCA

Chile Instituto Nacional de Normalización - INN

Colombia Instituto Colombiano de Normas Técnicas - ICONTEC

Costa Rica Instituto de Normas Técnicas de Costa Rica - INTECO

Cuba Oficina Nacional de Normalización - NC

Page 3: Monografia de Diseño Mecanico

Ecuador Instituto Ecuatoriano de Normalización - INEN

El Salvador Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología - CONACYT

España Asociación Española de Normalización y Certificación - AENOR

Estados Unidos American Nacional Standards Institute - ANSI

Filipinas Bureau of Product Standards - BPS

Francia Association Française de Normalisation - AFNOR

Guatemala Comisión Guatemalteca de Normas - COGUANOR

Honduras Consejo Hondureño de Ciencia y Tecnología - COHCIT

México Dirección General de Normas - DGN

Nicaragua Dirección de Tecnología, Normalización y Metrología - DTNM

Panamá Comisión Panameña de Normas Industriales y Técnicas - COPANIT

Paraguay Instituto Nacional de Tecnología y Normalización - INTN

Perú Instituto Nacional de Defensa de la Competencia y de la Protección de la Propiedad Intelectual - INDECOPI

Reino Unido British Standards Institute - BS

República Dominicana

Dirección General de Normas y Sistemas de Calidad - DIGENOR

Rusia Agencia Federal para la Regulación Técnica y la Metrología - GOST

Suiza Swiss Association for Standardization - SNV

Uruguay Instituto Uruguayo de Normas Técnicas - UNIT

Venezuela Fondo para la Normalización y Certificación de la Calidad - FONDONORMA

TABLA No. 1A) NORMAS ISOLas Normas ISO son creadas para satisfacer necesidades en los campos económico, financiero, industrial y técnico, administración, comercio y servicios, siendo el resultado de un consenso internacional emanado de los diferentes Comités Técnicos creados para tal fin. Hasta el momento se tiene un número definido de estos, que se pueden identificar según la especialidad de su dedicación en la Tabla No. 2.NUMERO DE ORDEN ESPECIALIZACION

ISO/TC 1 Roscas

ISO/TC 3 Ajustes y tolerancias

Page 4: Monografia de Diseño Mecanico

ISO/TC 4 Rodamientos

ISO/TC 8 Construcciones navales

ISO/TC 10 Principios generales de dibujo

ISO/TC 12 Magnitudes, unidades, símbolos, factores y tablas de conversión

ISO/TC 17 Acero

ISO/TC 20 Aeronáutica y vehículos espaciales

ISO/TC 23 Maquinaria agrícola y tractores

ISO/TC 28 Productos de petróleo

ISO/TC 33 Refractarios

ISO/TC 46 Documentación

ISO/TC 47 Química

ISO/TC 52 Recipientes metálicos para alimentos

ISO/TC 68 Normalización de aspectos bancarios

ISO/TC 69 Métodos estadísticos

ISO/TC 76 Equipos de transfusión para uso médico

ISO/TC 82 Equipos para minería

ISO/TC 83 Equipos gimnásticos y deportivos

ISO/TC 85 Energía nuclear

ISO/TC 97 Computadores y proceso de información

ISO/TC 104 Contenedores para transporte de mercancía

ISO/TC 106 Productos y materiales odontológicos

ISO/TC 112 Tecnología del vacío

ISO/TC 137 Tamaños de zapatos

ISO/TC 146 Pureza del aire

ISO/TC 147 Pureza del agua

ISO/TC 150 Implantaciones para la cirugía

ISO/TC 176 Administración de calidad genéricaTABLA No. 2

B)PUBLICACIONES IMPORTANTES DE NORMAS ISO Los diferentes Comités Técnicos Especializados de la ISO, realizan estudios y publicaciones sobre los diferentes campos del conocimiento, han publicado más de 8 000 normas internacionales e informes técnicos. Algunos ejemplos de las normas técnicas más importantes a nivel internacional se tienen en la Tabla No. 3.NORMA ORDEN CATEGORÍA ESTÁNDARES

ISO 216 Medidas de papel

ISO 639 Nombres de Lenguas

ISO 690:1987 Regula las referencias bibliográficas

Page 5: Monografia de Diseño Mecanico

ISO 690-2 Citas de Documentos Electrónicos

ISO 1000 Metrología, Sistema Internacional de Unidades

ISO / IEC 1539-1 Lenguaje de Programación Fortran

ISO 2108 Número internacional normalizado para libros

ISO 3166 Códigos de Países

ISO 3297 Número internacional normalizado de publicaciones

ISO 3901 Código internacional normalizado para grabaciones

ISO 4217 Código de Divisas y monedas internacionales

ISO 7811 Técnicas de grabación en Tarjetas de Identificación

ISO 8601 Representación del Tiempo y la Fecha

ISO 8859 Codificaciones de caracteres que incluye ASCII

ISO 8859-1 Codificaciones de las Lenguas originales de Europa Occidental

ISO / IEC 8652:1995 Lenguaje de Programación Ada

ISO 9000 Familia de Normas de la Administración de los Sistemas de Calidad

ISO 9899 Lenguaje de Programación C

ISO 10012 Aseguramiento Metrológico

ISO 10279 Lenguaje de Programación Basic

ISO 10646 Conjunto de Caracteres Universales

ISO / IEC 12207 Tecnología de la Información

ISO 14000 Estándares de Gestión Medioambiental en entornos de producción

ISO 15693 Estándar para Tarjetas de Vecindad

ISO 15707 Código internacional normalizado para obras musicales y literarias

ISO / IEC 17025 Requisitos generales relativos a la competencia de Acreditación de los Laboratorios de Ensayo y Calibración

ISO 26300 Apertura de Documentos

+ISO 9OOO.- Esta serie de normas hace énfasis en la normalización de la administración de los Sistemas de Calidad, esta compuesta por las siguientes normas:

ISO 9000.- Normas para la administración de la calidad y aseguramiento de la calidad,

conformada por las siguientes cuatro (4) partes: ISO 9001.- Modelo para el aseguramiento de la calidad en el diseño/desarrollo, producción,

instalación y servicio. ISO 9002.- Modelo para el aseguramiento de la calidad en producción e instalación, servicio. ISO 9003.- Modelo para aseguramiento de la calidad en inspección final y pruebas. ISO 9004.- Elementos para la gestión de administración de la calidad y lineamientos

de sistemas de calidad.

Page 6: Monografia de Diseño Mecanico

+ ISO 10000.- Esta serie de normas hace énfasis en la normalización de los sistemas de Auditoria, está compuesta ,por las siguientes normas:

ISO 10011.- Lineamientos para la Auditoria de sistemas de calidad. ISO 10012.- Requerimientos de aseguramientos de la calidad para equipos de medición.

+ ISO 14000.- Esta serie de normas hace énfasis en la normalización de los sistemas de Auditoria, está compuesta por las siguientes normas:

ISO 14000.- Normas: para la administración y desempeño ambiental, conformada por las

siguientes partes: ISO 14001. - Sistemas de administración ambiental en una organización, requisitos con el

propósito de certificación y registro. ISO 14004.- Sistemas para la implementación de un Sistema de Administración Ambiental

(SAA). ISO 14010.- Principios generales y directrices para la Auditoria Ambiental. ISO 14011.- Procedimientos de auditoria, directrices para la Auditoria de Sistemas de

Administración Ambiental. ISO 14012.- Criterios de calificación para los Auditores Ambientales.

+ISO 3534.- Esta serie de normas hace énfasis en la normalización de los términos estadísticos generales y vocabulario, está compuesta por las siguientes partes.6

PARTE 1.- Probabilidad y términos estadísticos generales. PARTE 2.- Control de calidad estadístico. PARTE 3.- Diseño de experimentos.

+ISO 1000.- Esta norma hace la descripción del Sistema Internacional de Unidades, donde enumera y explica las diferentes unidades básicas, unidades suplementarias y unidades derivadas. Esta norma recomienda el uso de los múltiplos y submúltiplos del sistema internacional, explica las reglas que se deben tener en cuenta en la escritura de los símbolos y números, como también para el uso de los prefijos.+ISO 2108.- Esta norma hace la descripción del Número Internacional Normalizado para Libros (Internacional Standard Books Number-ISBN), al identificar de manera exclusiva una obra literaria o técnica publicada por una Editorial, bajo un número de identificación compuesto por diez (10) dígitos. El ISBN se emplea para la búsqueda bibliográfica en centros de documentación, catalogación, bibliotecas.+ISO 3297.- Esta norma hace la descripción del Número Internacional Normalizado de Publicaciones (Internacional Standard Serial Number-ISSN), al identificar de manera exclusiva una colección de revistas o periódicos (publicaciones periódicas), bajo un número de identificación compuesto por ocho (8) dígitos. El ISSN se emplea para la búsqueda bibliográfica en centros de documentación, catalogación, bibliotecas.

3.1.1.2.- ASME (AMERICAN SOCIETY OF MECHANICAL ENGINEERS)

Page 7: Monografia de Diseño Mecanico

Fundada en 1880 como la Sociedad Americana de Ingenieros Industriales, ASME es una organización profesional sin fines de lucro que promueve el arte, la ciencia y la práctica de la ingeniería mecánica y multidisciplinaria y de las ciencias aliadas. ASME desarrolla los códigos y los estándares que mejoran la seguridad pública, y proporciona aprendizaje constante y oportunidades de intercambio técnico que benefician la comunidad global de la ingeniería y de la tecnología. A) ASME: PIONEROS ASME fue fundada por Ingenieros Mecánicos prominentes, liderados por:Alexander Lyman Holley (1832-1882), Henry Rossiter Worthington (1817-1880) y John Edson Sweet (1832-1916). B) EVOLUCIÓNLa segunda mitad del ciclo XIX fue testigo de la amplia proliferación de escuelas dedicadas e instituciones de ingeniería El primer encuentro anual tuvo lugar en Noviembre de 1880. Robert H. Thurston, Profesor de Ingeniería Mecánica en el Instituto Stevens fue el primer presidente. Thurston había creado el primer modelo de currículo y laboratorio de Ingeniería Mecánica.ASME inició su investigación en 1909, en áreas tales como: Tablas de vapor, Propiedades de los gases, Propiedades de los metales, Efecto de la temperatura en la resistencia de los materiales, Flujo metros, Coeficientes de orificio, etc.Desde 1870 hasta 1910, fueron registradas al menos 10.000 explosiones de calderas en Estados Unidos. En 1910 la rata se incrementó de 1300 a 1400 explosiones por año aproximadamente.Un comité de código de calderas se fundó en 1911, el cual lideró el Código de calderas publicado en 1914-15 y luego se incorporó en las leyes de la mayoría de los estados y territorios de: Estados Unidos y provincias de CanadáC) ESTRUCTURA ORGANIZATIVA PARA CALDERAS, RECIPIENTES Y PARTES A PRESIÓN.Los códigos de construcción y los códigos de referencia.Códigos de Construcción:(1914) SECCION I: Calderas a presión.(1923) SECCION IV: Calderas y calentadores (Calderas de Calentamiento).(1928) SECCION VIII: Códigos para Recipientes a Presión sin fuego:DIV 1: Reglas para la construcción de recipientes a presión.DIV 2: Reglas para la construcción de recipientes a presión (reglas alternas). EN APENDICE R Requerimientos Para Pre-calentamiento.APENDICE UHT Requerimientos Para Post-calentamiento (1965) SECCION III: Componentes para plantas nuclearesD) CERTIFICADO ASME +CERTIFICADO DE AUTORIZACIÓN VIGENTE PARA ESTAMPAR EL SELLO ASME 1.- Ingeniero titulado que ocupe el puesto de control de calidad con el conocimiento al pié de la letra el código ASME. Será la persona de enlace entre los inspectores de ASME y el taller en sí.2.- El taller su programa de control de calidad (Quality Plan Control).Puntos de control e inspección por parte del taller, como son:a).Control de dibujos y especificaciones.b).Control de lista de materiales.c).Control de adquisición de materiales.d).Control de recepción de materiales.e).Control de almacenaje de materiales.

Page 8: Monografia de Diseño Mecanico

f). Control de certificados de calidad de los materiales, en especial de la placa de acero para la fabricación de las calderas.g). Control especial para los diferentes materiales de soldadura.h). Control de soldadura: Procedimientos de soldaduras calificadas.i).Control de soldadores: Calificación de soldadores k). Control de relevado de esfuerzos en horno de relevado de esfuerzos.l).Control de pruebas no destructivas: Se contratará a una compañía externa neutral para llevar a cabo las pruebas no destructivas de rayos X con dictamen y diagnóstico.m).Inspección durante el proceso de fabricación.n).Inspección de ensamble del cuerpo.o). Inspección de instalación de tubos flux.p). Prueba hidrostática.3.- Contar con soldadores calificados.4.- Procedimientos de soldadura calificados con calidad código ASME Sección IX, para cada tipo de cordón de soldadura que se utilice en el cuerpo de presión de la caldera.5.- Se solicita la visita de un inspector de taller en Estados Unidos. Este inspector verifica toda la documentación antes mencionada, la calificación del ingeniero jefe de control de calidad, la calificación de los soldadores, los procedimientos de soldadura.6.- Durante esta primera visita, el inspector lleva a cabo la inspección física personal de una caldera específica, verificando toda la documentación y procedimientos requeridos para el estampado de esta caldera específica.7.-Si el taller pasa la prueba, la Sociedad Americana de Ingenieros Mecánicos otorgará un certificado de autorización para estampar el sello ASME S para calderas de alta presión, por una determinada vigencia. E) VISITAS REQUERIDAS PARA POSTERIORES SOLICITUDES DE ESTAMPADO 1.- El taller solicita la inspección de un inspector autorizado.2.-Llevando a cabo 3 visitas para cada caldera, chequeando en cada visita la documentación necesaria y los pasos de fabricación, de acuerdo al código ASME.3.- El inspector verifica:

• La adquisición del material adecuado, • Los certificados de calidad de los materiales para la fabricación,• su diseño y cálculo (Norma ASME),• La selección de los materiales, y los procedimientos de soldadura,• El manual de aseguramiento de calidad del proceso,• La calificación de los soldadores,• La calidad de los cordones de soldadura de acuerdo a norma,• Las radiografías de las mismas, el ensamble de la caldera, • El certificado de relevado de esfuerzos (horno de relevado de esfuerzos para las

costuras de soldadura del cuerpo) y• La prueba a presión o prueba hidrostática del cuerpo de acuerdo al ASME.• Una vez que la caldera, haya pasado 100% satisfactoria, el inspector expide su reporte

de datos (DATA-REPORT) para que esta caldera pueda ser estampada y registrada con un número en el ASME de Estados Unidos.

• En otros países existen otros códigos o normas de fabricación (por ejemplo en Alemania el DIN y las normas internacionales ISO).

Un cliente que exige un cuerpo de caldera estampado con el sello S de ASME junto con la entrega de una copia del DATA-REPORT de su caldera, tendrá la seguridad de haber adquirido un cuerpo de caldera fabricado con estricto apego al código o norma ASME y con la inspección de un inspector autoridad avalado por el ASME de USA. Tendrá así mismo la seguridad de que su caldera fue fabricada en un taller autorizado para estampar el sello ASME con autorización vigente.F) CODIGO ASME SECCION VIII DIVISION 1

Page 9: Monografia de Diseño Mecanico

En esta parte del código se establecen los requerimientos mínimos para el diseño, fabricación e inspección y para obtener la certificación autorizada de la ASME para los recipientes a presión. En base a esto se ha dividido en: Subsección A. Parte UG que cubre los requerimientos generales. Subsección B. Requerimientos de fabricación.

• Subsección C. Requerimientos de materiales

G) LIMITACIONES DE LA DIVISIÓN 1• La presión deberá ser menor a 3000 psi.• Calentadores tubulares sujetos a fuego.• Recipientes a presión que son parte integral de componentes de sistemas de tubería• Sistemas de tuberías.• Componentes de tubería.• Recipientes para menos de 454.3 litros (120 galones) de capacidad de agua, que

utilizan aire como elemento originador de presión.• Tanques que suministran agua caliente bajo las siguientes características:

• Suministro de calor no mayor de 58,600 W (200,000 Btu/h)• Temperatura del agua de 99° c (210°F)• Capacidad de 454.3 litros (120 galones)• Recipientes sujetos a presión interna o externa menor de 1.0055 Kg/cm²

(15psi)• Recipientes que no excedan de 15.2 cm (6 pulg) de diámetro.

F) Manejo del código ASME Sección IXLa Sección IX esta organizada en dos partes: soldadura y soldadura con “brazing”. Cada parte se divide luego en cuatro artículos. Estos artículos tratan lo siguiente:

• Requisitos generales (Articulo I Soldadura y Articulo XI Soldadura “brazing”• Calificaciones del procedimiento (Articulo II Soldadura y Articulo XII Soldadura

“brazing”)• Calificaciones de desempeño (Articulo III Soldadura y Articulo XIII Soldadura con

“brazing”)• datos (Articulo IV Soldadura y Articulo XIV Soldadura con “brazing”)

Estos artículos contienen referencias generales y guías que aplican a las calificaciones del procedimiento y de desempeño tales como las posiciones, tipo y propósito de las diferentes pruebas mecánicas, criterio de aceptación.

Page 10: Monografia de Diseño Mecanico

El propósito de la Especificación del Procedimiento de Soldadura (WPS) y el Registro de Calificación del Procedimiento (PQR) es determinar que la unión soldada propuesta para la construcción es capaz de tener las propiedades requeridas para la aplicación intentada.En la calificación del desempeño de los soldadores o soldadores con “brazing” / operadores con “brazing”, el criterio básico es determinar la habilidad para depositar un metal soldado sano, o para efectuar una unión soldada con “brazing”. En la calificación del desempeño del operador de soldadura, el criterio básico es determinar la habilidad mecánica del operador de soldadura para operar el equipo.

Registro de la Calificación del Procedimiento (PQR). Un PQR es un registro de los datos de la soldadura usados para soldar un cupón de prueba. El PQR es un registro de las variables registradas durante la soldadura de los cupones de prueba. Este también contiene los resultados de las pruebas de los especimenes probados. Las variables registradas normalmente caen dentro de un pequeño rango de las variables actuales que serán usadas en la soldadura de producción.Contenido del PQR. El PQR completo deberá documentar todas las variables esenciales, y cuando se requiera, las variables esenciales suplementarias de QW-250 hasta QW-280 para cada proceso de soldadura usado durante la soldadura del cupón de prueba. Las variables no esenciales u otras variables usadas durante la soldadura del cupón de prueba pueden ser registradas a la opción del fabricante o contratista. Todas las variables, si se registran, deberán ser las variables actuales (incluyendo rangos) usadas durante la soldadura del cupón de prueba. Si las variables no son monitoreadas durante la soldadura, ellas no deberán ser registradas. No es el intento que el rango total o el valor extremo de un rango dado de las variables ha ser usadas en la producción sea usado durante la calificación a no ser que sea requerido debido a una variable esencial o cuando se requiera esencial suplementaria especifica. El PQR deberá ser certificado como verdadero por el fabricante o contratista. El fabricante o contratista no podrá subcontratar la función de certificación. Esta certificación es intentada para ser la verificación por parte del fabricante o contratista que la información en el PQR es un registro verdadero de las variables que fueron usadas durante la soldadura del cupón de prueba y que los resultados de las pruebas de tensión, doblez, o macro (como se requiera) están cumpliendo con la Sección IX. Cuando más de un proceso de soldadura o metal de aporte es usado para soldar el cupón de prueba, el espesor aproximado del depósito de metal soldado de cada proceso de soldadura y metal de aporte deberá ser registrado.

Cambios al PQR. Los cambios al PQR no son permitidos excepto como se describe abajo. Este es un registro de lo que paso durante una soldadura de prueba particular. Las correcciones editoriales o adendas al PQR son permitidas. Un ejemplo de una corrección editorial es un Numero P, Numero F, o Numero A incorrectamente asignado a un metal base particular o metal de aporte. Un ejemplo de una adenda podría ser un cambio resultante de un cambio en el Código. Por ejemplo, La Sección IX puede asignar un nuevo Numero F a un metal de aporte o adoptar un metal de aporte nuevo bajo un Numero F establecido. Esto puede permitir, dependiendo de los requisitos del Código de construcción particular que un fabricante o contratista use otros metales de aporte que caían dentro de ese Numero F particular, donde antes de la revisión del Código, el fabricante o contratista estaba limitado a la clasificación particular del electrodo que estaba usando durante la calificación. La información adicional puede ser incorporada en un PQR en una fecha posterior siempre y cuando la información este

Page 11: Monografia de Diseño Mecanico

sostenida como siendo parte de la condición original de calificación por el registro de laboratorio o datos similares. Todos los cambios a un PQR requieren la re-certificación (incluyendo la fecha) por parte del fabricante o contratista. Formato del PQR. La forma QW-483 ha sido suministrada como una guía para el PQR. La información requerida que debe estar en el PQR puede estar en cualquier formato que se ajuste a las necesidades de cada fabricante o contratista, siempre y cuando cada variable esencial, y cuando sea requerido cada variable esencial suplementaria, requerida en QW-250 hasta QW-280, sea incluida. También los tipos de pruebas, el número de pruebas, y los resultados de las pruebas deberán estar listados en el PQR. La forma QW-483 no se presta fácilmente para cubrir las combinaciones de procesos de soldadura o más de un Numero F de metal de aporte en un cupón de prueba. Adicionalmente los esquemas y la información pueden ser anexados o referidos para registrar las variables requeridas. Disponibilidad del PQR. Los PQR’s usados para soportar los WPS’s deberán estar disponibles, cuando los solicite el Inspector Autorizado (IA) para su revisión. El PQR no necesita estar disponible a los soldadores u operadores de soldadura.

Cada proceso que haya sido evaluado por la Sección IX es listado separadamente con las variables esenciales y no esenciales como ellas apliquen a ese proceso particular. En general, las especificaciones del Procedimiento de Soldadura (WPS) y las especificaciones del procedimiento de soldadura con “brazing” (BPS) son para listar todas las variables esenciales y no esenciales para cada proceso que sea incluido bajo esa especificación del procedimiento particular. Si un cambio es hecho en cualquier variable esencial, la recalificación del procedimiento es requerida. Si un cambio es hecho en una variable no esencial, el procedimiento necesita solamente ser revisado o enmendado para describir el cambio en la variable no esencial. Cuando la tenacidad a las entallas es requerida por el código de construcción, las variables esenciales suplementarias se convierten en variables esenciales adicionales y un cambio requiere la recalificación del procedimiento. Además de cubrir los diferentes procesos, hay también reglas para la calificación del procedimiento de los recubrimientos con soldadura resistentes a la corrosión y los recubrimientos con metal soldado para endurecimiento superficial.

H) NORMAS Y CODIGOS QUE UTILIZA LA SECCION IX DEL CODIGO ASMELa sección IX de ASME para calderas y recipientes a Presión, el Código está relacionado con la calificación de soldadores, operadores de soldadura, brazers, y operadores brazing, y los procedimientos empleados en la soldadura o brazing conforme al código ASME de Construcción de Calderas y Recipientes de Presión y el ASME B31 Código para Tubería de Presión.

Page 12: Monografia de Diseño Mecanico

La sección IX es un documento referido para la calificación por varios códigos de construcción como la Sección I, III, IV, VIII, etc.

I - Reglas para la construcción de calderas de energía. III - Reglas para la construcción de componentes de plantas nucleares.IV - Reglas para la construcción de calderas de calefacción. VIII - Reglas para la construcción de recipientes a presión.

Estos códigos de construcción particulares se aplican a los tipos específicos de fabricación y pueden imponer exigencias adicionales de soldadura o exenciones a calificaciones de la Sección IX.La sección IX establece los criterios básicos para la soldadura y brazing que son observado en la preparación de la soldadura y exigencias de brazing que afectan el procedimiento y el funcionamiento.La sección IX no contiene reglas para cubrir toda la soldadura y brazing, condiciona la afectación de la producción de soldadura o propiedades braze en todas las circunstancias. El Fabricante establecerá las condiciones de la soldadura o condiciones de brazing para asegurar que las propiedades requeridas son alcanzadas con el proceso de soldadura o brazement.

I) VARIABLES

+SOLDADURA

QW-400 VARIABLES

QW-401.1 Variable Esencial (Procedimiento). Un cambio de una condición de la soldadura afectará las propiedades mecánicas (p.ej., el cambio del P-número, proceso de soldadura, el metal de aporte, el electrodo, precalentamiento o postcalentamiento, el tratamiento térmico).

QW-401.2 Variable Esencial (Funcionamiento, operación). Un cambio de una condición de la soldadura afectará la capacidad de un soldador de depositar el metal

Page 13: Monografia de Diseño Mecanico

fundido (como un cambio del proceso de soldadura, electrodo, Número de f, técnica, etc.).

QW-401.3 Variable Esencial Suplementaria (Procedimiento). El cambio de una condición de soldadura afectará las propiedades de dureza de la soldadura (por ejemplo, el cambio del proceso de soldadura, soldadura vertical ascendente o descendente, el calor de aporte, precalentamiento, etc.).

QW-401.4 Variable No esencial (Procedimiento). (como el diseño juntas, el método de limpieza, etc.)

BRAZING

QB-400 VARIABLES

QB-401.1 Cada variable brazing descrita en la sección IX es aplicable como una variable esencial o no esencial para la calificación de procedimiento cuando es referido en el QB-250 para cada proceso específico.

Page 14: Monografia de Diseño Mecanico

+PROCESOS DE SOLDADURA Y VARIABLES Los procesos de soldadura aplicables se indican en el artículo II, con sus respectivas variables esenciales, suplementarias y no esenciales.

La definición de variable esencial según ASME es:

Las variables esenciales son aquellas en las cuales un cambio, como se describe en las variables específicas, es considerado que afecta las propiedades mecánicas de la unión soldada, y deberá requerir la re-calificación del WPS.

PROCESOS DE SOLDADURA Y VARIABLES

Page 15: Monografia de Diseño Mecanico
Page 16: Monografia de Diseño Mecanico

+POSICIONES CERTIFICADAS Y JUNTAS

Las posiciones calificadas se especifican en el artículo IX, apartados QW-110, QW120, QW-121, QW-122, QW-123, QW-130, QW-131, QW132.

QW-110 ORIENTACION DE LA SOLDADURA

Las orientaciones de las soldaduras están ilustradas en QW-461.1 o QW-461.2.

Page 17: Monografia de Diseño Mecanico

+POSICIONES CERTIFICADAS Y JUNTAS

QW-121 Posiciones en Lamina

QW-121.1 Posición Plana 1G. La lamina en un plano horizontal con el metal soldado depositado desde arriba. Refiérase a QW-461.3 esquema (a).

QW-121.2 Posición Horizontal 2G. La lamina en un plano vertical con el eje de la soldadura horizontal. Refiérase a QW-461.3 esquema (b).

QW-121.3 Posición Vertical 3G. La lamina en un plano vertical con el eje de la soldadura vertical. Refiérase a QW-461.3 esquema (c).

QW-121.4 Posición Sobre cabeza 4G. La lamina en un plano horizontal con el metal soldado depositado desde la cara inferior. Refiérase a QW-461.3 esquema (d).

+POSICIONES CERTIFICADAS Y JUNTAS

QW-122 Posiciones en Tubería

QW-122.1 Posición Plana 1G. La tubería con su eje horizontal y rotada durante la soldadura tal que el metal soldado es depositado desde arriba. Refiérase a QW-461.4 esquema (a).

QW-122.2 Posición Horizontal 2G. La tubería con su eje vertical y el eje de la soldadura en el plano horizontal. La tubería no deberá ser rotada durante la soldadura. Refiérase a QW-461.4 esquema (b).

QW-122.3 Posición Múltiple 5G. La tubería con su eje horizontal y con la ranura para la soldadura en un plano vertical. La soldadura deberá ser hecha sin rotar el tubo. Refiérase a QW-461.4 esquema (c).

QW-122.4 Posición Múltiple 6G. La tubería con su eje inclinado a 45° con la horizontal. La soldadura deberá ser hecha sin rotar el tubo. Refiérase a

QW-461.4 esquema (d).

Page 18: Monografia de Diseño Mecanico

+POSICIONES CERTIFICADAS Y JUNTAS

DISEÑO DE JUNTAS

El código especifica en el apartado QW-402, los cambios o variables que se deben tomar en cuenta en la selección de la junta, en la cual debe estar indicada en su respectivo procedimiento de calificación WPS, a continuación se indica la norma:

QW-402 Juntas

QW-402.1 Un cambio en el tipo de ranura ( ranura en V, ranura en U, bisel sencillo, doble bisel, etc.).

QW-402.2 la adición o eliminación de un respaldo.

QW-402.3 Un cambio en la composición nominal del respaldo.

QW-402.4 La eliminación del respaldo en las soldaduras de ranura sencillas. Las soldaduras de ranura soldadas por ambos lados son consideradas soldadura con respaldo.

QW-402.5 La adición de un respaldo o un cambio en su composición nominal.

QW-402.6 Un incremento en la luz de armado, mas allá que la calificada inicialmente.

QW-402.7 La adición del respaldo

QW-402.8 Un cambio en el tamaño nominal o forma del perno en la sección ha ser soldada.

QW-402.9 En la soldadura de pernos, un cambio en la protección como un resultado del “ferrule” o tipo de fúndente.

NUMERO A

QW-442 NUMEROS A

Clasificación de los Análisis del Metal Soldado Ferroso para la Calificación del Procedimiento

Page 19: Monografia de Diseño Mecanico

+NUMERO P

QW-420.1 Números P.

Estas asignaciones están basadas esencialmente en características comparables de los metales base, tales como la composición, soldabilidad, “brazeability”, y propiedades mecánicas, donde estas puedan ser lógicamente hechas

Page 20: Monografia de Diseño Mecanico

+NUMERO S

QW-420.2 Números S (No Obligatorio)

Los Números S son una lista de materiales los cuales son aceptables para el uso del Código para Tubería a Presión ASME B31, o para los Casos Código seleccionados del Código ASME para Calderas y Recipientes a Presión, pero los cuales no están incluidos dentro de las especificaciones de Materiales del Código ASME para Calderas y Recipientes a Presión (Sección Estos materiales están agrupados en Números S o Números S más Numero de Grupo agrupados de manera similar a los grupos de Números P. No es un requisito obligatorio que los Números S sean usados.

METODOS DE ENSAYO E INSPECCIÓN EN SOLDADURAS DE PRODUCCIÓN, SEGÚN ASME SECCIÓN IX

QW-141 PRUEBAS MECÁNICAS:

1.- Ensayo de Tracción2.- Ensayo de Doblez Guiado3.- Ensayo de Impacto4.- Ensayos en Soldaduras de Filete 4.1.- Prueba de Fractura 4.2.- Macro AtaqueQW-190 PRUEBAS NO DESTRUCTIVAS:1.- Examen Radiográfico (RT)2.- Examen Visual (VT)3.- Examen de Líquidos Penetrantes (PT)

QW-150 ENSAYO DE TRACCIÓN

Usado para determinar al última resistencia en las juntas soldadas en ranura.La probeta (conforme a las ilustraciones en QW-462.1(a) hasta QW-462.1(e)) deberá ser rota bajo carga de tensión.La resistencia a la tracción deberá ser computada, por la división de la última carga total por el área de la sección reducida de la probeta.

Page 21: Monografia de Diseño Mecanico

QW-462.1(d) TENSIÓN – SECCIÓN REDUCIDA – PROBETAS TORNEADAS

NOTA: La sección reducida A no deberá ser menor que el ancho de la soldadura más 2D.

QW-153 CRITERIOS DE ACEPTACIÓN – ENSAYOS DE TRACCIÓN

1.- Si la probeta rompe en el metal base fuera de la interfase de la soldadura, la prueba deberá ser aceptada. Siempre y cuando la resistencia a la tracción no sea 5% más baja que la especificada para el metal base.

2.- La resistencia a la tracción de la probeta, no debe ser menor que la mínima resistencia a la tracción especificada para el metal base.

3.- La resistencia a la tracción de la probeta, no debe ser menor que la mínima resistencia a la tracción del más débil de los metales bases (en caso de usar diferentes).

4.- La resistencia a la tracción del probeta, no debe ser menor que la resistencia del metal soldado (cuando la sección aplicable provee el uso de metal soldado que tenga resistencia menor, a temperatura ambiente que la del metal base

QW-160 ENSAYO DE DOBLEZ GUIADO

Usado para determinar el grado de sanidad y ductilidad fe las juntas soldadas en ranura.

La probeta (conforme a las ilustraciones en QW-462.2 hasta QW-462.3b) deberá ser doblada en un dado de prueba (Substancialmente de acuerdo con QW-466) por medio de la aplicación de fuerza en el punzón.

Page 22: Monografia de Diseño Mecanico

QW-466.1 DIMENSIONES DEL DISPOSITIVO DE PRUEBAS PARA DOBLADO

QW-462.3(a) DOBLEZ DE CARA Y RAIZ - TRANSVERSAL

3/81/8

1/8 T

TT

> 3/8

1/8 – 3/8

1/16 < 1/8

Todos los otros metales

No. P 23, No. F 23, o No. P 35

y, pulg.T, pulg.

Page 23: Monografia de Diseño Mecanico

QW-462.2 DOBLEZ DE LADO

QW-462.3(b) DOBLEZ DE CARA Y RAIZ - LONGITUDINAL

3/81/8

3/81/8

Todos los otros metales

No. P 23,No. F 23No. P35

w, pulg

(Nota (1))

T

y, pulg.

> 1 ½

3/8 a 1 ½,incl.

T, pulg.

Page 24: Monografia de Diseño Mecanico

3.2.- Materiales y Productos que se utilizan en la Industria Automotriz

3.1.1.- Alecciones

A) Aluminio: El aluminio puro es un metal suave, blanco y de peso ligero. Al ser mezclado con otros materiales como: silicón, cromo, tungsteno, manganeso, níquel, zinc, cobre, magnesio, titanio, circonio, hierro, litio, estaño y boro, se producen una serie de aleaciones con propiedades específicas que se pueden aplicar para propósitos diferentes.

El aluminio puede ser fuerte, ligero, dúctil y maleable. Es un excelente conductor del calor y de la electricidad; el valor de su densidad es de 2.7 y las temperaturas de fusión y ebullición son de 660º C y 2.467º C, respectivamente. No se altera en contacto con el aire ni se descompone en presencia de agua, debido a que su superficie queda recubierta por una fina capa de óxido que lo protege del medio

Aplicaciones del aluminio en el área automotrizEn forma de placa o lámina se usan en la industria del transporte en carrocerías, tanques o escaleras; son ideales para la fabricación de carros de ferrocarril o de trenes urbanos y en general para aplicaciones estructurales.Para el transporte, el aluminio es un elemento ideal gracias a que es ligero, fuerte y es fácil de moldear. El gasto inicial en energía es totalmente recuperable ya que el vehículo ahorrará mucha gasolina y requerirá menor fuerza o potencia para moverse.El uso de aluminio en las partes que componen a coches y camiones ha aumentado en forma constante en la última década. La utilización de este metal reduce ruido y vibración.Gracias al aluminio, muchas partes de los vehículos son recicladas Además, el aluminio absorbe energía cinética lo cual evita, que en un accidente, la reciban los pasajeros.El aluminio no se oxida como el acero; esto significa que los vehículos, en zonas climatológicas de gran humedad tengan una vida más larga. Los autos con cuerpo de aluminio duran tres o cuatro veces más que los que tienen un chasis de acero.

B) Bronce:El bronce es una aleación de cobre y estaño empleada por primera vez en Mesopotamia hacia el 3000 a. C. La fabricación del cobre implica el conocimiento detécnicas para fundir los metales. La cantidad de estaño hace variar la dureza de la aleación. Con un 5 % de estaño el bronce puede trabajarse en frío y con el 15 % o más de estaño el material es más duro y apto para la fabricación de figuras. Además, el bronce funde a una temperatura menor que el cobre, lo que facilita su metalurgia. Los sumerios emplearon el bronce para elaborar estatuas.- Aplicaciones del bronce en el área automotrizSe emplea para la fabricaciòn de bujes que conforman partes mecànicas.

C) Laton: El latón es el mejor material para la manufactura de muchos componentes debido a sus características únicas. Buena resistencia y el ser muy dúctil se combinan con su resistencia a la corrosión y su fácil manejo en las máquinas y herramientas. El latonado establece los estándares mediante los cuales la trabajabilidad de otros materiales es medida y también está disponible en una muy amplia variedad de productos y tamaños para lograr el maquinado mínimo de las dimensiones finales.Como varilla o barra, el latón es fácilmente disponible para manufacturas y para almacenado. Para piezas largas frecuentemente es de gran valor, considerando la adquisición de medidas especiales de perfiles extruidos diseñados para minimizar los costos de producción

Page 25: Monografia de Diseño Mecanico

subsecuentes. La manufactura de varillas de latón se puede hacer de una gran variedad de perfiles y tamaños con un mínimo de materias primas comparado con otros materiales.El costo de troqueles para extrusiones especiales puede ser muy barato cuando es para volúmenes de producción grandes y las extrusiones de cavidad pueden salvar las operaciones de barrenado excesivo. Como en las extrusiones, el costo de troqueles para estampado caliente es mucho menor que el de las técnicas de moldeado para inyección usadas para algunos materiales.El latón, teniendo varias combinaciones de resistencia y ductilidad, resistencia a la corrosión, maquinado, conductilidad y muchos otros atributos es ampliamente usado en la manufactura de componentes y productos terminados. Los materiales alternativos se pueden considerar, pero es necesario recordar que el criterio principal a ser evaluado, es aquel que tiene que ver en general con la duración y el costo relacionado con él, más que con el costo primario de la materia prima.Las propiedades del latón dependen principalmente de la proporción de zinc que presente, así como la adición de pequeñas cantidades de otros metales esto es conveniente para darle distintos usos.- Aplicaciones del latón en el área automotrizEn el area de Automoción:Termostatos, guías de válvula, casquillos, conexiones y una variedad de piecerío menor en conjuntos y subconjuntos mecánicos, eléctricos y electrónicos. El metal ideal en la fabricación de radiadores es el cobre por su facilidad de transmitir calor, pero porrazones económicas se emplea el latón.

D) Zinc:Cinc, de símbolo Zn, elemento metálico blanco azulado que tiene muchas aplicaciones industriales. El cinc es uno de los elementos de transición del sistema periódico; su número atómico es 30. Los minerales de cinc se conocen desde hace mucho tiempo, pero el cinc no fue reconocido como elemento hasta 1746, cuando el químico alemán Andreas Sigismund Marggraf aisló el metal puro calentando calamina y carbón de leña.- Aplicaciones del zinc en el área automotrizEl metal se usa principalmente como capa protectora o galvanizador para el hierro y el acero, y como componente de distintas aleaciones, especialmente del latón. También se utiliza en las placas de las pilas (baterías) eléctricas secas, y en las fundiciones a troquel. El óxido de cinc, conocido como cinc blanco, se usa como pigmento en pintura. También se utiliza como rellenador en llantas de goma y como pomada antiséptica en medicina. El cloruro de cinc se usa para preservar la madera y como fluido soldador. El sulfuro de cinc es útil en aplicaciones relacionadas con la electroluminiscencia, la fotoconductividad, la semiconductividad y otros usos electrónicos; se utiliza en los tubos de las pantallas de televisión y en los recubrimientos fluorescentes.En la actualidad, aproximadamente nueve de cada diez vehículos en circulación en el continente norteamericano contienen una o varias piezas galvanizadas, lo que representa, en promedio, 15 kilos de zinc por vehículo.Debido a sus características intrínsecas, las baterías de zinc, son más eficaces que los otros sistemas actuales. Esto podría influir principalmente en el sector de coches eléctricos. Los representantes de esta industria cuentan con un crecimiento del mercado de entre 5 y 10% en los próximos diez años.

E) Estaño:El estaño es un elemento químico de símbolo Sn, que pertenece al grupo IV de la tabla periódica. Su número atómico es 50 y su peso atómico 118,69. Forma compuestos estannosos (Sn ) y estannicos (Sn), así como sales complejas de los tipos estannito y estannato. El estaño ocupa el lugar 49 entre los elementos de la corteza terrestre. El estaño ordinario tiene un punto de fusión de 232 °C, un punto de ebullición de 2.260 °C y una densidad relativa de 7,28.

Page 26: Monografia de Diseño Mecanico

El estaño es muy dúctil y maleable a 100 °C de temperatura y es atacado por los ácidos fuertes. Ordinariamente es un metal blanco plateado, pero a temperaturas por debajo de los 13 °C se transforma a menudo en una forma alotrópica (claramente distinta) conocida como estaño gris, que es un polvo amorfo de color grisáceo con una densidad relativa de 5,75. Debido al aspecto moteado de los objetos de estaño que sufren esta descomposición, a esta acción se la denomina comúnmente enfermedad del estaño o peste del estaño. Al doblar una barra de estaño ordinaria, ésta emite un sonido crepitante llamado grito del estaño, producido por la fricción de los cristales.Se puede alear fácilmente con casi todos los metales. En la naturaleza se puede hallar en estado nativo, pero generalmente se encuentra en forma de oxido estannoso, de formula son Sn O, que como agregado mineral se conoce con el nombre de casiterita. Por lo que respecta a sus características físicas, el estaño es un metal no tóxico, blando y dúctil. Funde a 231.88 C es altamente fluido en estado fundido lo que facilita su uso como revestimiento de otros metales. Reacciona con ácidos y bases fuertes, pero es relativamente inerte frente a soluciones neutras.Expuesto a ambientes exteriores e interiores mantiene su color blanco plateado por su notable resistencia a la corrosión. Existe dos formas alotrópicas (distintas estructuras cristalinas): estaño blanco (forma Beta) y estaño gris ( forma alfa). La temperatura de transformación entre ambas es de 13.2 C, aunque el cambio estructural solamente tiene lugar si el metal es de gran pureza. La transformación inversa se produce a baja temperatura.- Aplicaciones del estaño en el área automotrizDel estaño se obtienen con facilidad fases intermetálicas (aleaciones de dos o más metales) duras y frágiles.Pequeñas aplicaciones de trabajado mecánico aumentan la dureza. Sin embargo, como consecuencia de la baja temperatura de recristalizacion, la mayoría de las aleaciones de estaño se ablandan espontáneamente a la temperatura ambiente.Los elementos de aleación como el cobre, el antimonio, el bismuto, el cadmio o la plata aumentan su dureza. Las aleaciones mas utilizadas son las soldaduras blandas, que se emplean para cierres y juntas de metales; el material de aportación es una aleación de estaño y cobre. El material de aportación para usos especiales se contribuye de aleaciones de estaño, antimonio, plata, indio, y zinc. La combinación de bismuto y cadmio con estaño y plomo produce aleaciones con bajo punto de fusión, que se emplean como fusibles para extintores de fuego, tapones de calderas, etc. Las aleaciones de cobre y estaño reciben el nombre genérico de bronces y pueden llevar o no elementos de modificación como zinc, plomo o manganeso.El estaño se emplea por su ductilidad, suavidad de superficie, resistencia a la corrosión y cualidades higiénicas principalmente en chapas, tubos, alambres y tubos plegables. También se puede utilizar como revestimiento de acero y cobre. La banda de acero revestida de estaño denominada hojalata constituye uno de los materiales empleados con mayor profusión en la industria conservera. Para su fabricación, el revestimiento de estaño se puede aplicar por inmersión en cubetas de metal fundido o por electroposicion.

F) Niquel:Níquel, de símbolo Ni, es un elemento metálico magnético, de aspecto blanco plateado, utilizado principalmente en aleaciones. Es uno de los elementos de transición del sistema periódico y su número atómico es 28.Durante miles de años el níquel se ha utilizado en la acuñación de monedas en aleaciones de níquel y cobre, pero no fue reconocido como sustancia elemental hasta el año 1751, cuando el químico sueco Axel Frederic Cronstedt consiguió aislar el metal de una mena de niquelita.El níquel es un metal duro, maleable y dúctil, que puede presentar un intenso brillo. Tiene propiedades magnéticas por debajo de 345 °C. Aparece bajo cinco formas isotópicas diferentes. El níquel metálico no es muy activo químicamente. Es soluble en ácido nítrico diluido, y se convierte en pasivo (no reactivo) en ácido nítrico concentrado. No reacciona con

Page 27: Monografia de Diseño Mecanico

los álcalis. Tiene un punto de fusión de 1.455 °C, un punto de ebullición de 2.730 °C y una densidad de 8,9 g/cm3. Su masa atómica es 58,69.El níquel aparece en forma de metal en los meteoritos. También se encuentra, en combinación con otros elementos, en minerales como la garnierita, milerita, niquelita, pentlandita y pirrotina, siendo estos dos últimos las principales menas del níquel. Ocupa el lugar 22 en abundancia entre los elementos de la corteza terrestre.Las menas de níquel contienen generalmente impurezas, sobre todo de cobre. Las menas de sulfuros, como las de pentlandita y pirrotina niquelífera se suelen fundir en altos hornos y se envían en forma de matas de sulfuro de cobre y níquel a las refinerías, en donde se extrae el níquel mediante procesos diversos. En el proceso electrolítico, el níquel se deposita en forma de metal puro, una vez que el cobre ha sido extraído por deposición a un voltaje distinto y con un electrólito diferente. En el proceso de Mond, el cobre se extrae por disolución en ácido sulfúrico diluido, y el residuo de níquel se reduce a níquel metálico impuro. Al hacer pasar monóxido de carbono por el níquel impuro se forma carbonilo de níquel (Ni(CO)4), un gas volátil. Este gas, calentado a 200 °C, se descompone, depositándose el níquel metálico puro.- Aplicaciones del níquel en el área automotrizEl níquel se emplea como protector y como revestimiento ornamental de los metales, en especial de los que son susceptibles de corrosión como el hierro y el acero. La placa de níquel se deposita por electrólisis de una solución de níquel. Finamente dividido, el níquel absorbe 17 veces su propio volumen de hidrógeno y se utiliza como catalizador en un gran número de procesos, incluida la hidrogenación del petróleo.El níquel se usa principalmente en aleaciones, y aporta dureza y resistencia a la corrosión en el acero. El acero de níquel, que contiene entre un 2% y un 4% de níquel, se utiliza en piezas de automóviles, como ejes, cigüeñales, engranajes, llaves y varillas, en repuestos de maquinaria y en placas para blindajes. Algunas de las más importantes aleaciones de níquel son la plata alemana, el invar, el monel, el nicromo y el permalloy. Las monedas de níquel en uso son una aleación de 25% de níquel y 75% de cobre. El níquel es también un componente clave de las baterías de níquel-cadmio.Los mayores depósitos de níquel se encuentran en Canadá; en 1957 se descubrieron ricos yacimientos en el norte de Quebec. Otros países importantes productores de níquel son Rusia, Australia e Indonesia. La producción mundial minera de níquel en 2000 fue de unos 1.160 millones de toneladas.Los fabricantes de automóviles son grandes usuarios de níquel, y los ingenieros de la industria automotriz están optando por aleaciones de níquel y de acero inoxidable con contenido de níquel a fin de satisfacer una amplia gama de necesidades en la fabricación de vehículos cada vez más sofisticados. En este número se presentan tres aplicaciones de este tipo: la fabricación de depósitos de combustible impermeables al gas que ayudarán a reducir las emisiones de gas tipo invernadero; baterías recargables de níquel-cadmio en vehículos eléctricos con cero emisiones que pudieran ayudar a limpiar el aire en los principales centros urbanos; y el ecológicamente responsable electro chapeado de diversas partes automotrices, tales como ruedas. De igual forma, el uso de acero inoxidable con contenido de níquel utilizado en una prensa detecnología de punta que procesa el hule de llantas usadas a fin de que puedan reciclarse para hacer otros componentes, como es el caso de guardafangos.Recientemente, la industria automotriz se ha enfrentado al reto de tomar el control de sus productos y de esta forma minimizar el impacto ecológico que éstos ocasionan cuando la vida útil llega a su fin. El uso de aleaciones con contenido de níquel está facilitando el logro de estos objetivos.

Page 28: Monografia de Diseño Mecanico

G) Cromo:Cromo, de símbolo Cr, es un elemento metálico de color gris, que puede presentar un intenso brillo. Es uno de los elementos de transición del sistema periódico y su número atómico es 24.Este elemento fue descubierto en 1797 por el químico francés Louis Nicolas Vauquelin, que lo denominó cromo (del griego chroma, 'color') debido a los múltiples colores de sus compuestos.El cromo es un elemento común y ocupa el lugar 21 en abundancia entre los elementos de la corteza terrestre. Su masa atómica es 51,996; su punto de fusión es de 1.857 °C, y su punto de ebullición de 2.672 °C y su densidad 7,2 g/cm3.El cromo puede reemplazar en parte al aluminio o al hierro en muchos minerales a los que da sus exclusivos colores. Muchas de las gemas preciosas deben su color a la presencia de compuestos de cromo. Los minerales aptos para su posterior manipulación son poco comunes; la cromita (FeCr2O4) es el más importante.- Aplicaciones del cromo en el área automotrizMás de la mitad de la producción total de cromo se destina a productos metálicos, y una tercera parte es empleada en refractantes. El cromo está presente en diversos catalizadores importantes. Principalmente se utiliza en la creación de aleaciones de hierro, níquel o cobalto. Al añadir el cromo se consigue aumentar la dureza y la resistencia a la corrosión de la aleación. En los aceros inoxidables, constituye el 10% de la composición final. Debido a su dureza, la aleación de cromo, cobalto y wolframio se emplea para herramientas de corte rápido de metales. Al depositarse electrolíticamente, el cromo proporciona un acabado brillante y resistente a la corrosión. Debido a ello se emplea a gran escala en el acabado de vehículos. El amplio uso de la cromita como refractante se debe a su alto punto de fusión, su moderada dilatación térmica y la estabilidad de su estructura cristalina.

H) Cobre: Cobre, de símbolo Cu, es uno de los metales de mayor uso, de apariencia metálica y color pardo rojizo. El cobre es uno de los elementos de transición de la tabla periódica, y su número atómico es 29. Su punto de fusión es de 1.083 °C, mientras que su punto de ebullición es de unos 2.567 °C, y tiene una densidad de 8,9 g/cm3. Su masa atómica es 63,546.- Aplicaciones del cobre en el área automotrizEl cobre tiene una gran variedad de aplicaciones a causa de sus ventajosas propiedades, como son su elevada conductividad del calor y electricidad, la resistencia a la corrosión, así como su maleabilidad y ductilidad, además de su belleza. Debido a su extraordinaria conductividad, sólo superada por la plata, el uso más extendido del cobre se da en la industria eléctrica. Su ductilidad permite transformarlo en cables de cualquier diámetro, a partir de 0,025 mm. La resistencia a la tracción del alambre de cobre estirado es de unos 4.200 kg/cm2. Puede usarse tanto en cables y líneas de alta tensión exteriores como en el cableado eléctrico en interiores, cables de lámparas y maquinaria eléctrica en general: generadores, motores, reguladores, equipos de señalización, aparatos electromagnéticos y sistemas de comunicaciones.A lo largo de la historia, el cobre se ha utilizado para acuñar monedas y confeccionar útiles de cocina, tinajas y objetos ornamentales. En un tiempo era frecuente reforzar con cobre la quilla de los barcos de madera para proteger el casco ante posibles colisiones. El cobre se puede galvanizar fácilmente como tal o como base para otros metales. Con este fin se emplean grandes cantidades en la producción de electrotipos (reproducción de caracteres de impresión).La metalurgia del cobre varía según la composición de la mena. El cobre en bruto se tritura, se lava y se prepara en barras. Los óxidos y carbonatos se reducen con carbono. Las menas más importantes, las formadas por sulfuros, no contienen más de un 12% de cobre, llegando en ocasiones tan sólo al 1%, y han de triturarse y concentrarse por flotación. Los concentrados se funden en un horno de reverbero que produce cobre metálico en bruto con una pureza aproximada del 98%. Este cobre en bruto se purifica por electrólisis, obteniéndose barras con una pureza que supera el 99,9 por ciento.

Page 29: Monografia de Diseño Mecanico

El cobre puro es blando, pero puede endurecerse posteriormente. Las aleaciones de cobre, mucho más duras que el metal puro, presentan una mayor resistencia y por ello no pueden utilizarse en aplicaciones eléctricas. No obstante, su resistencia a la corrosión es casi tan buena como la del cobre puro y son de fácil manejo. Las dos aleaciones más importantes son el latón, una aleación con cinc, y el bronce, una aleación con estaño. A menudo, tanto el cinc como el estaño se funden en una misma aleación, haciendo difícil una diferenciación precisa entre el latón y el bronce. Ambos se emplean en grandes cantidades. También se usa el cobre en aleaciones con oro, plata y níquel, y es un componente importante en aleaciones como el monel, el bronce de cañón y la plata alemana o alpaca.El cobre ha sido desde siempre el metal elegido para radiadores de coches y camiones,aunque el aluminio ha asumido una significativa cuota de mercado en el equipamiento original de radiadores en los últimos 20 años. En los años 70 la industria del automóvil comenzó un cambio del cobre/latón al aluminio para los radiadores de coches y camiones porque era más ligero y la percepción de un mercado estable le dio a este metal una ventaja comparativa. Hoy en día elcobre está presente en el 39 % del total de radiadores en el mercado.

I) Hule:El hule es un elemento vital para los autos y esto es porque los neumáticos están hechos de este material. Cerca del 75% de la producción mundial de hule se usa para fabricar las llantas de los vehículos.Las ruedas son básicas para un auto ya que además de permitir que un vehículo circule, si se mantienen en buenas condiciones, ayudan a ahorrar combustible e ir seguros en el camino. Además de las llantas, el hule lo podemos encontrar en los limpiaparabrisas, molduras del motor, sellos, mangueras y bandas. Al igual que el plástico, es muy durable, económico y flexible por lo que tiene un amplio abanico de usos en los autos.

J) Vidrio: El uso primario que se le da al vidrio, obviamente son los parabrisas –ventanas y medallones- que además de permitirte ver claramente al momento de manejar, te mantiene seguro de objetos, ya sea insectos, piedras o basura. También es usado para fabricar los espejos laterales, así como el retrovisor. Además de lo anterior una variante de éste -la fibra de vidrio- es común para utilizarse en los automóviles como elemento de insolación.

3.2.- Procesos de fabricación Automotriz

Page 30: Monografia de Diseño Mecanico

Como podemos apreciar en este diagrama, para la fabricación de un vehículo se requieren varios kilos de gases industriales y especiales. En efecto, en la industria automotriz se utiliza un amplio número de aplicaciones de gas para corte, soldadura, tratamiento de superficies y materiales, así como gases especiales para análisis y mediciones.

Procesos como MIG/MAG, TIG y Plasma son los principales procesos de arco empleados para corte, soldadura y tratamiento de superficies. Con el equipamiento adecuado, se pueden mejorar las condiciones laborales a la vez que se disminuyen los costos de producción. Los procesos de llama -corte, soldadura fuerte/débil y spraying- son utilizados tanto para preparar y unir láminas, como para proteger las partes del desgaste y la corrosión.

Los procesos de láser -corte, soldadura y marcado- son aplicados en la preparación y unión de las partes que forman la carrocería. Los sistemas láser requieren de una inversión considerable, pero que se recupera si el producto garantiza alta productividad y performance.

El requerimiento de equipos de alta tecnología por un lado, y la demanda de protección del medio ambiente por otro, hace necesario el uso de gases especiales y mezclas de gases especiales. En el caso de la protección del medio ambiente, sólo gases de ultra alta pureza garantizan resultados precisos y confiables en el análisis de emanaciones de motores.

A) Procesos de arco:Un arco eléctrico provee de la energía necesaria para cortar y soldar con procesos MIG/MAG, TIG y Plasma.

Los componentes del cuerpo principal de un auto, las juntas de acero y los sistemas de transporte, por lo general, son unidos utilizando soldadura MIG/MAG. En cambio, para combinar materiales y reducir el impacto de calor en componentes delgados, se emplea principalmente soldadura TIG.

Para la preparación de juntas de distintos materiales y grosores, incluyendo aceros de alta y baja aleación o minerales no-ferrosos, se usa el corte plasma. En tanto, la soldadura con plasma es preferida cuando se necesita mucha energía, como en el caso de secciones gruesas; no obstante, puede ser utilizada también para materiales más delgados. Este método se basa en un principio similar al TIG, pero con mayor flujo de energía, debido a la concentración del arco.

En todos los procesos de arco, el electrodo, las partes fundidas y afectadas por el calor, deben ser protegidos de reaccionar con el aire del ambiente. El gas protector se agrega por medio de un soplete, protegiendo al electrodo y las partes fundidas. Por su parte, la protección de las

Page 31: Monografia de Diseño Mecanico

partes metálicas afectadas por el calor, requiere de dispositivos de protección adicionales. En este caso, los orígenes de la contaminación no sólo están relacionados con el aire ambiental, sino que también debe tenerse en cuenta al equipo.

B) Procesos de llama:Los procesos de llama no requieren equipamientos costosos y su fuente de energía puede ser transportada fácilmente al lugar de uso. Una antorcha y un cilindro de gas combustible bastan para soldar, calentar y fundir metales. En el caso de la industria manufacturera, donde la demanda de energía en la llama es un poco mayor, se agrega oxígeno para alcanzar mayor temperatura e intensidad.

En aplicaciones industriales, el corte oxicombustible constituye el proceso de llama predominante para cortar aceros de baja aleación. Los métodos de soldadura fuerte y débil, son utilizados para unir dos partes metálicas con la ayuda de un material de aporte, el cual tiene una temperatura de fusión menor a la del metal a unir. Las partes soldadas pueden estar compuestas de metales con características diferentes, que podrían formar fases intermetálicas durante la soldadura. Distorsiones y deformaciones pueden ser corregidas con el uso de enderezado por llama, o añadidas en forma intencional para generar algún diseño especial. Otros procesos de calentamiento por llama incluyen el spraying, extensamente utilizado para la reparación y revestimiento de partes, mejorando la resistencia al desgaste y la corrosión o dando un acabado especial a la superficie tratada. En tanto, el endurecimiento con llama puede ser usado para lograr un endurecimiento parcial de la superficie, dar forma o liberar tensiones, evitando quebraduras. Finalmente, la extracción con llama es un método aplicado para remover materiales de la superficie, mientras que la limpieza con llama es aplicable en la remoción de capas superficiales, como óxido o pintura.

C) Procesos de láser: Hoy en día, la tecnología láser forma parte de cada aspecto de nuestras vidas, desde las telecomunicaciones hasta las lectoras de CD y códigos de barras. La potencia láser requerida para estas aplicaciones, es muy pequeña. En cambio, para cortar, soldar o tratar superficies de metales, se necesita mucho más poder. Para obtenerlo, básicamente se concentra el rayo láser en un pequeño punto, otorgando la energía necesaria para calentar, derretir e, incluso, evaporar metales en forma inmediata.

El grupo más importante de aplicaciones láser de alto poder, es el corte láser; ya que permite seccionar piezas de alta precisión a altísima velocidad. Otra ventaja de la soldadura láser es su capacidad para lograr costuras angostas con menos distorsiones que los métodos tradicionales.

Sin importar el tipo de aplicación, el láser es una herramienta de precisión, fácilmente ajustable y que no requiere contacto mecánico con la pieza. LASERLINE es el concepto desarrollado por AGA, que acompaña constantemente las innovaciones en este campo, satisfaciendo las demandas de sus clientes hoy y mañana.

D) Gases especiales para el medio ambienteUna de las principales fuentes de contaminación del aire, son las emanaciones de los caños de escape. La operación del motor genera subproductos como CO2, NOx e hidrocarburos, todos éstos altamente contaminantes. Sin embargo, la creciente conciencia ecológica requiere el desarrollo de nuevos motores, a fin de limitar la descarga de gases nocivos.

Actualmente, Gobiernos de todo el mundo han establecido estándares de calidad que controlan la polución resultante de las emisiones de motores y realizan controles regulares,

Page 32: Monografia de Diseño Mecanico

como los programas de inspección y mantenimiento. En este contexto, los fabricantes de motores deben testear y monitorear sus emisiones para asegurarse de cumplir con dichas regulaciones.

El control de emisiones implica el uso de equipos e instrumentos altamente sensibles, para la detección y medición de los niveles de CO2, NOx y otros contaminantes, debiendo ser constantemente calibrados para asegurar la precisión de sus resultados. AGA ofrece una amplia gama de gases de calibración, aplicados tanto en los programas de inspección y mantenimiento, como en el desarrollo y control de nuevos motores para calibrar. Por ejemplo, podemos mencionar: detectores de ionización de llama (FID), detectores infrarrojos (NDIR/FDIR), detectores quimioluminiscentes, detectores de conductividad térmica (TCD) y otros instrumentos utilizados para detectar y medir contaminantes. Nuestro programa incluye gases puros, mezclas estándar y gases de calibración, así como el material necesario para distribuir estos gases exclusivamente diseñados para satisfacer las necesidades de la industria automotriz.

3.3.- TIPOS DE LÍNEAS Y NORMALIZACIÓN PARA DIBUJO TECNICO 3.3.1.- LÍNEAS NORMALIZADASEn los dibujos técnicos se utilizan diferentes tipos de líneas, sus tipos y espesores, han sido normalizados en las diferentes normas. En esta página no atenderemos a la norma UNE 1-032-82, equivalente a la ISO 128-82. 3.3.1.1.- CLASES DE LÍNEAS Solo se utilizarán los tipos y espesores de líneas indicados en la tabla adjunta. En caso de utilizar otros tipos de líneas diferentes a los indicados, o se empleen en otras aplicaciones distintas a las indicadas en la tabla, los convenios elegidos deben estar indicados en otras normas internacionales o deben citarse en una leyenda o apéndice en el dibujo de que se trate.En las siguientes figuras, puede apreciarse los diferentes tipos de líneas y sus aplicaciones. En el cuadro adjunto se concretan los diferentes tipos, su designación y aplicaciones concretas.

Línea Designación Aplicaciones generales

Llena gruesaA1 Contornos vistosA2 Aristas vistas

Llena fina (recta o curva) B1 Líneas ficticias vistasB2 Líneas de cotaB3 Líneas de proyecciónB4 Líneas de referencia

Page 33: Monografia de Diseño Mecanico

B5 RayadosB6 Contornos de secciones abatidas sobre la superficie del dibujoB7 Ejes cortos

Llena fina a mano alzada (2)Llena fina (recta) con zigzag

C1 Límites de vistas o cortes parciales o interrumpidos, si estos límitesD1 no son líneas a trazos y puntos

Gruesa de trazos

Fina de trazos

E1 Contornos ocultosE2 Aristas ocultasF1 Contornos ocultosF2 Aristas ocultas

Fina de trazos y puntos

G1 Ejes de revoluciónG2 Trazas de plano de simetríaG3 Trayectorias

Fina de trazos y puntos, gruesa en los extremos y en los cambios de dirección

H1 Trazas de plano de corte

Gruesa de trazos y puntos

J1 Indicación de líneas o superficies que son objeto de especificaciones particulares

Fina de trazos y doble punto

K1 Contornos de piezas adyacentesK2 Posiciones intermedias y extremos de piezas móvilesK3 Líneas de centros de gravedadK4 Contornos iniciales antes del conformadoK5 Partes situadas delante de un plano de corte

(1) Este tipo de línea se utiliza particularmente para los dibujos ejecutados de una manera automatizada(2) Aunque haya disponibles dos variantes, sólo hay que utilizar un tipo de línea en un mismo dibujo.

A) ANCHURAS DE LAS LÍNEAS

Page 34: Monografia de Diseño Mecanico

Además de por su trazado, las líneas se diferencian por su anchura o grosor. En los trazados a lápiz, esta diferenciación se hace variando la presión del lápiz, o mediante la utilización de lápices de diferentes durezas. En los trazados a tinta, la anchura de la línea deberá elegirse, en función de las dimensiones o del tipo de dibujo, entre la gama siguiente: 0,18 - 0,25 - 0,35 - 0,5 - 0,7 - 1 - 1,4 y 2 mm. Dada la dificultad encontrada en ciertos procedimientos de reproducción, no se aconseja la línea de anchura 0,18. Estos valores de anchuras, que pueden parecer aleatorios, en realidad responden a la necesidad de ampliación y reducción de los planos, ya que la relación entre un formato A4 y un A3, es aproximadamente de . De esta forma al ampliar un formato A4 con líneas de espesor 0,5 a un formato A3, dichas líneas pasarían a ser de 5 x = 0,7 mm. La relación entre las anchuras de las líneas finas y gruesas en un mismo dibujo, no debe ser inferior a 2.Deben conservarse la misma anchura de línea para las diferentes vistas de una pieza, dibujadas con la misma escala.B) ESPACIAMIENTO ENTRE LAS LÍNEAS El espaciado mínimo entre líneas paralelas (comprendida la representación de los rayados) no debe nunca ser inferior a dos veces la anchura de la línea más gruesa. Se recomienda que este espacio no sea nunca inferior a 0,7 mm.C) ORDEN DE PRIORIDAD DE LAS LÍNEAS COINCIDENTES En la representación de un dibujo, puede suceder que se superpongan diferentes tipos de líneas, por ello la norma ha establecido un orden de preferencias a la hora de representarlas, dicho orden es el siguiente:

1 - Contornos y aristas vistos. 2 - Contornos y aristas ocultos. 3 - Trazas de planos de corte. 4 - Ejes de revolución y trazas de plano de simetría. 5 - Líneas de centros de gravedad. 6 - Líneas de proyección

Los contornos contiguos de piezas ensambladas o unidas deben coincidir, excepto en el caso de secciones delgadas negras.D) TERMINACIÓN DE LAS LÍNEAS DE REFERENCIA Una línea de referencia sirve para indicar un elemento (línea de cota, objeto, contorno, etc.). Las líneas de referencia deben terminar: 1 - En un punto, si acaban en el interior del contorno del objeto representado 2 - En una flecha, si acaban en el contorno del objeto representado.

Page 35: Monografia de Diseño Mecanico

3 - Sin punto ni flecha, si acaban en una línea de cota.

F) ORIENTACIONES SOBRE LA UTILIZACIÓN DE LAS LÍNEAS 1 - Las líneas de ejes de simetría, tienen que sobresalir ligeramente del contorno de la pieza y también las de centro de circunferencias, pero no deben continuar de una vista a otra. 2 - En las circunferencias, los ejes se han de cortar, y no cruzarse, si las circunferencias son muy pequeñas se dibujarán líneas continuas finas. 3 - El eje de simetría puede omitirse en piezas cuya simetría se perciba con toda claridad. 4 - Los ejes de simetría, cuando representemos media vista o un cuarto, llevarán en sus extremos, dos pequeños trazos paralelos. 5 - Cuando dos líneas de trazos sean paralelas y estén muy próximas, los trazos de dibujarán alternados. 6 - Las líneas de trazos, tanto si acaban en una línea continua o de trazos, acabarán en trazo.

7 - Una línea de trazos, no cortará, al cruzarse, a una línea continua ni a otra de trazos.

8 - Los arcos de trazos acabarán en los puntos de tangencia.

3.3.2.- FORMATOSSe llama formato a la hoja de papel en que se realiza un dibujo, cuya forma y dimensiones en mm. Están normalizados. En la norma UNE 1026-2 83 Parte 2, equivalente a la ISO 5457, se especifican las características de los formatos.

Page 36: Monografia de Diseño Mecanico

A) DIMENSIONESLas dimensiones de los formatos responden a las reglas de doblado, semejanza y referencia. Según las cuales:1- Un formato se obtiene por doblado transversal del inmediato superior.2- La relación entre los lados de un formato es igual a la relación existente entre el lado de un cuadrado y su diagonal, es decir 1/ 2.3- Y finalmente para la obtención de los formatos se parte de un formato base de 1 m2. Aplicando estas tres reglas, se determina las dimensiones del formato base llamado A0 cuyas dimensiones serían 1189 x 841 mm. El resto de formatos de la serie A, se obtendrán por doblados sucesivos del formato A0. La norma estable para sobres, carpetas, archivadores, etc. dos series auxiliares B y C. Las dimensiones de los formatos de la serie B, se obtienen como media geométrica de los lados homólogos de dos formatos sucesivos de la serie A.

Los de la serie C, se obtienen como media geométricas de los lados homólogos de los correspondientes de la serie A y B.

Serie A Serie B Serie CA0 841 x 1189 B0 1000 x 1414 C0 917 x 1297A1 594 x 841 B1 707 x 1000 C1 648 x 917A2 420 x 594 B2 500 x 707 C2 458 x 648A3 297 x 420 B3 353 x 500 C3 324 x 456A4 210 X 297 B4 250 x 353 C4 229 x 324A5 148 x 210 B5 176 x 250 C5 162 x 229A6 105 x 148 B6 125 x 176 C6 114 x 162A7 74 x 105 B7 88 x 125 C7 81 x 114A8 52 x 74 B8 62 x 88 C8 57 x 81A9 37 x 52 B9 44 x 62A10 26 x 37 B10 31 x 44

Excepcionalmente y para piezas alargadas, la norma contempla la utilización de formatos que denomina especiales y excepcionales, que se obtienen multiplicando por 2, 3, 4... y hasta 9 veces las dimensiones del lado corto de un formato..

FORMATOS ALARGADOS ESPECIALES

FORMATOS ALARGADOS EXCEPCIONALES

Page 37: Monografia de Diseño Mecanico

A3 x 3 420 x 891A3 x 4 420 x 1189AA4 x 3 297 x 630A4 x 4 297 x 841A4 x 5 297 x 1051

A0 x 3 1) 1189 x 1682A0 x 3 1189 x 2523 2)AA1 x 3 841 x 1783A1 x 4 841 x 2378 2)AA2 x 3 594 x 1261A2 x 4 594 x 1682A2 x 5 594 x 2102AA3 x 5 420 x 1486A3 x 6 420 x 1783A3 x 7 420 x 2080AA4 x 6 297 x 1261A4 x 7 297 x 1471A4 x 8 297 x 1682A4 x 9 297 x 1892

B) PLEGADOLa norma UNE - 1027 - 95, establece la forma de plegar los planos. Este se hará en zig-zag, tanto en sentido vertical como horizontal, hasta dejarlo reducido a las dimensiones de archivado. También se indica en esta norma que el cuadro de rotulación, siempre debe quedar en la parte anterior y a la vista.

Page 38: Monografia de Diseño Mecanico

C) INDICACIONES EN LOS FORMATOS

+MÁRGENES:

En los formatos se debe dibujar un recuadro interior, que delimite la zona útil de dibujo. Este recuadro deja unos márgenes en el formato, que la norma establece que no sea inferior a 20 mm. para los formatos A0 y A1, y no inferior a 10 mm. para los formatos A2, A3 y A4. Si se prevé un plegado para archivado con perforaciones en el papel, se debe definir un margen de archivado de una anchura mínima de 20 mm., en el lado opuesto al cuadro de rotulación.

+CUADRO DE ROTULACIÓN:

Conocido también como cajetín, se debe colocar en la zona de dibujo, y en la parte inferior derecha, siendo su dirección de lectura, la misma

que el dibujo. En UNE - 1035 - 95, se establece la disposición que puede adoptar el cuadro con su dos zonas: la de identificación, de anchura máxima 170 mm. y la de información suplementaria, que se debe colocar encima o a la izquierda de aquella.

+SEÑALES DE CENTRADO:Señales de centrado. Son unos trazos colocados en los extremos de los ejes de simetría del formato, en los dos sentidos. De un grosor mínimo de 0,5 mm. y sobrepasando el recuadro en 5 mm. Debe observarse una tolerancia en la posición de 0,5 mm. Estas marcas sirven para facilitar la reproducción y microfilmado.

+SEÑALES DE ORIENTACIÓN:Señales de orientación. Son dos flechas o triángulos equiláteros dibujados sobre las señales de centrado, para indicar la posición de la hoja sobre el tablero.

+GRADUACIÓN MÉTRICA DE REFERENCIA:Graduación métrica de referencia. Es una reglilla de 100 mm de longitud, dividida en centímetros, que permitirá comprobar la reducción del original en casos de reproducción.

Page 39: Monografia de Diseño Mecanico

3.4.- VISTAS -Se denominan vistas principales de un objeto, a las proyecciones ortogonales del mismo sobre 6 planos, dispuestos en forma de cubo. Asimismo, suelen ser definidas como, las proyecciones ortogonales de un objeto, según las distintas direcciones desde donde se mire. Ahora bien, las reglas a seguir para la representación de las vistas de un objeto, se recogen en la norma UNE1-032-82, "Dibujos técnicos: Principios generales de representación", equivalente a la norma ISO 128-82.DENOMINACIÓN DE LAS VISTAS.

-Si situamos un observador según las seis direcciones indicadas por las flechas, obtendríamos las seis vistas posibles de un objeto. Estas vistas reciben las siguientes denominaciones:

- Vista A: Vista de frente o alzado. - Vista B: Vista superior o planta. - Vista C: Vista derecha o lateral derecha. - Vista D: Vista izquierda o lateral izquierda. - Vista E: Vista inferior.- Vista F: Vista posterior.

A) VISTAS AUXILIARES Una vista auxiliar es aquella que complementa las vistas normales y permite lograr la representación de superficies y formas de los objetos, piezas o estructuras en dimensión real, teniendo en cuenta que dichas superficies se observan distorsionadas en las vistas normales. Lo anterior aplica para los modelos con superficies inclinadas.2. Con la incorporación del concepto de vista auxiliar se derrota la idea que son solo tres (3) y máximo seis (6)las vistas que se pueden obtener de un modelo en el sistema diedro3. Etapas para dibujar una vista auxiliar con ayuda de las líneas de desdoblamiento4.

Page 40: Monografia de Diseño Mecanico

Cuando una superficie está inclinada respecto a un plano de proyección la imagen resultante es diferente a la superficie que la genera, -será menor a la real-. Para evitarlo habría que ubicar un plano paralelo a la superficie de interés y, obtener la proyección.5.

3.5.- PROYECCIÓN Un sistema de proyección es un sistema por medio del cual puede ser definida la proyección de un objeto sobre una superficie. Como puede observarse en la figura en todo sistema de proyección intervienen cuatro elementos, denominados:

a) Objeto. Es el objeto que se desea representar. Puede ser un punto, recta, plano, superficie, sólido, etc; en fin cualquier elemento geométrico ú objeto en s.b) Punto de observación. Punto desde el cual se observa el objeto que se quiere representar. Es un punto cualquiera del espacio.c) Superficie de proyección. Es la superficie sobre la cual se proyectará el objeto. Generalmente es un plano; aunque también puede ser una superficie esférica, cilíndrica, cónica, etc.d) Proyectantes. Son rectas imaginarias que unen los puntos del objeto con el punto de observación.

3.5.1 PROYECCIÓN ISOMETRICALa perspectiva isométrica es una técnica de proyección de objetos sobre el plano del papel, empleando un sistema de tres ejes coordenados ortogonales que se proyectan sobre el plano formando dos ángulos de 60º y uno de 240º.

Una de las grandes ventajas del dibujo isométrico es que se puede realizar el dibujo de cualquier modelo sin utilizar ninguna escala especial, ya que as lineas paralelas a los ejes se toman en su verdadera magnitud. Así por ejemplo, el cubo cuando lo dibujamos en forma isométrica que da con todas sus aristas de igual medida

Page 41: Monografia de Diseño Mecanico

3.5.2.- PERSPECTIVA DIMETRICA

La perspectiva dímétrica es una herramienta del dibujo técnico utilizada para representar volúmenes, que forma parte a su vez de la Axonometria

por lo tanto es una proyeccion axonometrica de un objeto tridimensional que se encuentra inclinado con relación al plano del cuadro, de tal modo que dos de sus ejes principales sufren el mismo acortamiento, mientras que el terero aparece más corto O más largo que los anteriores.

3.5.3.- PERSPECTIVA TRIMETRICA La perspectiva trimétrica es una proyección axonometrica para representar volúmenes, en la cual el objeto tridimensional se encuentra inclinado con respecto al «plano del cuadro» de forma que sus tres ejes principales experimentan reducciones diferentes.

Page 42: Monografia de Diseño Mecanico

VISTAS Y PROYECCION DE UNA BIELA