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FUNDICIÓN COLADO AL ALTO VACÍO CENTRÍFUGA PRECISIÓN FORMADO MECÁNICO FORJADO PRENSADO ESTIRADO CIZALLADO DOBLADO EXTRUCCIÓN EMBUTIDO TROQUELADO DESPRENDIMIENTO DE VIRUTA POR MAQUINADO MAQUINADO CONVENCIONAL MAQUINADO CNC
Tipo: Monografías, Ensayos
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Con reconocimiento y validez oficial de estudios de la secretaria de educación pública según clave IIND- 2010 - 227 ASIGNATURA: PROCESOS DE FABRICACIÓN NOMBRE DEL PROFESOR ING. OSWALDO MARTÍN ORTÍZ URBINA
Los procesos de fundición se pueden clasificar por el tipo de molde que se utilice, pueden ser moldes permanentes o moldes desechables. Moldes permanentes: Estos se fabrican con metales que mantienen su resistencia a temperaturas elevadas. Estos se diseñan de manera que las funciones puedan retirarse con facilidad. Moldes desechables: Estos se suelen producir con arena, yeso, cerámica y materiales similares, por lo general se mezclan con aglutinantes.
En este proceso, el acero derretido se desgasifica en la olla de colada. Se hace descender un recipiente de vacío calentado de modo que su boquilla de absorción quede por debajo del nivel líquido del acero fundido. La presión atmosférica impulsa el acero fundido hacia arriba dentro de la cámara de vacío, en donde los gases revientan y se extraen mediante la bomba de vacío. (Ensayostube, s.f.) Según (Escuela Colombiana de Ingeniería, 2008) en comparación con el proceso de fundición a baja presión, este es más costoso debido a que generar vacío es más difícil que generar una baja presión. Sus beneficios son que en la fundición se reduce la porosidad y la oxidación debidas al aire y mejora de esta forma la resistencia mecánica del producto. ¿Para qué se usa? Usada para piezas pequeñas o muy grandes. Puede utilizarse para materiales metálicos y no metálicos.
Este tipo de fundición utiliza las fuerzas de inercia causadas por la rotación para distribuir el metal fundido en las cavidades del molde. Se divide en tres tipos de fundición centrífuga: Fundición realmente centrífuga. En esta se producen piezas cilíndricas huecas (como tubos sin costura, cañones de armas, bujes, revestimientos para cilindro de motores, pistas para rodamientos, con o sin bridas, y postes para iluminación de calles).
En este proceso el metal fundido se vacía dentro de un molde rotatorio. Los moldes se fabrican con acero, hierro o grafito y pueden contener un revestimiento refractario para incrementar la vida del molde. Se pueden fundir centrífugamente partes cilíndricas que varían de 13 mm (0.5 pulgadas) a 3 m (10 pies) de diámetro y de 16 m (50 pies) de largo, con paredes que van de 6 a 12 5 mm (0.25 a 5 pulgadas) de espesor. Fundición semicentrífugada. Este método se utiliza para fundir partes con simetría rotatoria, como las ruedas con rayos. Centrifugado. Las cavidades de un molde de cualquier forma se colocan a cierta distancia del eje de rotación. El metal fundido se vacía por el centro y se fuerza dentro del molde Ilustración 1 .2.1 a) Esquema del proceso de fundición centrifuga. b) Vista lateral de la máquina. Ilustración 1.2.3 Esquema de fundición por centrifugado. Ilustración 1.2.2 Esquema de proceso de fundición semicetrífuga.
yunque pueden variar desde un par de herramientas de cara plana, hasta ejemplares que tiene cavidades apareadas capaces de ser usadas para producir las formas más complejas. Si bien, el forjado puede realizarse ya sea con el metal caliente o frío, el elevado gasto de potencia y desgaste en los dados, así como la relativamente pequeña amplitud de deformación posible, limita las aplicaciones del forjado en frío. (Vargas, 2011)
El prensado simple se lleva a cabo presionando un trozo de metal entre un punzón y una matriz, así como al intentar un blanco y dar al producto una medida rígida. Latas para alimentos y botes para bebidas, son los ejemplos más comunes. Este proceso puede llevarse a cabo únicamente en frío. Cualquier intento de estirado en caliente, produce en el metal un cuello y la ruptura. En este método, es necesario proporcionar un molde de metal, que consta de una parte superior y una parte inferior. Se inserta una placa de metal entre ellos y se aplica presión, y se corta la placa en la forma debida. (Mendez, 2014)
La formación de estirado es un proceso de formación de metal en el que una pieza metálica se estira y se dobla simultáneamente sobre un troquel para formar piezas contorneadas grandes. El estiramiento se realiza en una prensa extensible, en la que una pieza se agarra de forma segura a lo largo de sus bordes agarrando las mordazas de sujeción. Cada una de las mordazas de sujeción está unida a un carro que se estira mediante fuerza neumática o hidráulica para estirar la lámina. (Mendez, 2014) Ilustración 2.3.1 Proceso de estirado metálico.
Según (Casiopea, 2010) trata del corte mecánico de metales en forma de chapa o plancha sin producción de viruta (proceso sin residuo), ni empleo de soplete u otro método de fusión. Cuando las dos cuchillas son rectas, la operación se llama cizallado. Otras operaciones donde las cuchillas tienen forma curva de los bordes de punzones y matrices, reciben nombres diferentes, tales como troquelado, punzonado, ranurado, rasurado y desbarbado, pero básicamente todas son cizallado. El proceso consiste en un punzón (cuchilla superior) desciende sobre el metal, éste se deforma plásticamente sobre la matriz (cuchilla inferior). El punzón penetra en el metal y consiguientemente, la cara opuesta de éste se comba levemente y se corre hacia la matriz. Cuando la ductilidad y resistencia del material llega a su límite por la tensión aplicada, excede la resistencia de la cizalladura y el metal se cizalla o rompe bruscamente a través del espesor restante.
Este método implica deformar el metal a lo largo de un eje recto. (Esto lo diferencia del ribeteado, el cual utiliza un eje curvo.) Este método puede usarse para obtener cualquier ángulo de doblez deseado, aunque los dobleces a 90 grados son los más comunes. Utilizando el proceso de doblado se crean formas como pestañas y canales. Cuando el doblado se usa para crear partes en forma de U, se denomina formado en U o formado de canal. (Hedrick, 2022) Ilustración 2.6.1 Proceso para crear un doblez de 90° mediante acuñado.
El troquelado es un proceso mecánico muy utilizado en las industrias del embalaje y la publicidad para cortar, semicortar, plegar y hacer agujeros en superficies de metal, plástico o cartón. Consiste en un troquel, que coincide con la forma que queramos dar a la superficie y la matriz de corte, que es el elemento donde se inserta el troquel cuando es impulsado de forma enérgica por la potencia que le proporciona la prensa mediante un accionamiento de una fuerza excéntrica propia de la máquina troqueladora, proporcionando un golpe seco y contundente sobre la chapa, produciendo así un corte limpio de la pieza. (Lasercor, s.f.)
Es un proceso de mecanizado que consiste en separar material de una pieza por medio de herramientas con filos muy definidos. Con este tipo de procesos se consiguen desde piezas como tornillos y bridas, hasta partes de electrodomésticos, aeronáutica, vehículos, etc. El proceso de arranque de la viruta, se realiza mediante la penetración de una herramienta de corte en el material, realizando un movimiento relativo entre la pieza que se desea mecanizar y la herramienta, dando lugar a un desperdicio o viruta, de ahí su nombre. (Boyfre, s.f.) En el mecanizado por arranque de viruta se dan tres tipos de procesos: Desbaste. Eliminación de mucho material con poca precisión. Es un proceso intermedio que se utiliza para acercarse a las dimensiones finales de la pieza en un corto periodo de tiempo. Requiere alta velocidad de avance y de corte. (KUZU, 2022) Acabado. Eliminación de poco material con mucha precisión. Proceso final cuyo objetivo es el de dar el acabado superficial que se requiera a las distintas superficies de la pieza. Se utiliza pensando en tener una superficie con poca rugosidad. Velocidad de avance baja y velocidades de corte altas. (KUZU, 2022) Rectificado. Se utiliza para un buen acabado superficial y medidas muy precisas. Las velocidades tanto de corte como de avance son muy altas, desprendiendo partículas por abrasión. (KUZU, 2022)
Proceso mediante el cual se remueve metal para dar forma o acabado a una pieza. Se utilizan métodos tradicionales como el torneado, el taladrado, el corte, y el amolado, o métodos menos tradicionales que usan como agentes la electricidad o el ultrasonido. Taladro. La máquina perforadora o taladros de prensa son esenciales en cualquier taller metal-mecánico. Un taladro consta de un eje (que hace girar la broca y puede avanzar hacia la pieza de trabajo, ya sea automática o manualmente) y una mesa de trabajo (que sostiene rígidamente la pieza de trabajo en posición cuando se hace la perforación). Un taladro se utiliza principalmente para hace perforaciones en metales; sin embargo, también pueden
Taladro CNC. En el caso del taladrado CNC, la máquina CNC suele hacer avanzar la broca rotativa perpendicularmente al plano de la superficie de la pieza. Esta técnica produce agujeros alineados verticalmente. Su diámetro es igual al de la broca utilizada para el taladrado. Las capacidades operativas del proceso de taladrado incluyen el avellanado, el fresado, el escariado y el roscado. Fresado CNC. Durante el fresado CNC, la máquina CNC alimenta la pieza a la herramienta de corte en la misma dirección que la rotación de la herramienta. Esto no ocurre en el fresado manual. En este caso, la máquina alimenta la pieza en sentido contrario a la rotación de la herramienta de corte. Torno CNC. En el torneado CNC, la máquina CNC alimenta la herramienta de corte con un movimiento lineal a lo largo de la superficie de la pieza en rotación. De este modo, se elimina el material alrededor de la circunferencia hasta alcanzar el diámetro deseado. Esta técnica permite dar forma a piezas cilíndricas con características externas e internas como ranuras, conos y roscas. Las capacidades operativas del proceso de torneado incluyen el mandrinado, el refrentado, el ranurado y el roscado.
Los procesos de fundición se dividen en dos grupos, los de molde permanente y los de molde desechable. Los de moldes permanentes nos servirán para fundir más de una vez una pieza, mientras que los desechables funcionaran para una sola ocasión. Existen distintos tipos de fundición, como las vistas en el anterior trabajo, colado al alto vacío, centrifuga y de precisión. Estas tienen características distintas. La de colado al alto vacío tiene las ventajas de que es económico y rápido. Este se utiliza para piezas pequeñas o muy grandes. La fundición por centrifugado, consiste, como su nombre lo dice, en fuerza centrífuga. Tiene como ventajas; Utilizar menos material, produce menos desechos y se logran dimensiones deseadas en el exterior de la fundición. Este se utiliza para crear tubería, joyas o incluso telescopios. El formado mecánico son los procesos que se utilizan para deformar una pieza. Este formado se puede llevar a cabo en frío o en caliente. Existen distintos tipos de deformado como lo son: Extrusión, troquelado, cizallado, forjado, prensado y estirado. El prensado consiste en aplicar presión con una prensa para que esta realice el corte de la pieza deseada en la placa. La deformación por estirado se utiliza para hacer contornos en piezas metálicas. Mientras que el doblado nos permite realizar dobleces en el ángulo requerido. El mecanizado por arranque de viruta consiste en separar el material de una pieza fabricada. La viruta es el desperdicio que aparece cuando se realiza un cortado o barrenación dentro de una pieza metálica. Existen distintas formas para el desprendimiento de viruta como pueden ser los convencionales; taladro, limado, roscado, entre otros. Y existen los arranques de viruta por un torneado el cual consiste en crear superficies de revolución por el antes mencionado arranque de viruta. Dentro de esta máquina la pieza tiene un movimiento circular o rotatorio y una herramienta lineal. El mecanizado por CNC consiste en utilizar controles informáticos y maquinas para eliminar capas de material de una pieza en bruto y así mismo producir la pieza que se busca. El
Linares, F. (22https://escomino.blogspot.com/2017/10/formado-mecanico.html de Agosto de 2017). Blospot. Obtenido de Procesos de cambio de forma. McGew, M. (20 de Noviembre de 2021). eHow En Español. Obtenido de ¿Qué es la fundición de precisión?: https://www.ehowenespanol.com/fundicion-precision- info_293223/ Mendez, A. (11 de Noviembre de 2014). Prezi. Obtenido de Formado Mecánico: https://prezi.com/uoqrs6sfcrvc/formado- mecanico/#:~:text=Es%20un%20proceso%20tecnol%C3%B3gico%20de,los%20ca mpos%20de%20la%20industria. Omnidex Mining. (s.f.). Omnidex Mining. Obtenido de Fundición de Precisión: https://omnidexmining.com/es/fundicion-de- precision/#:~:text=La%20Fundici%C3%B3n%20de%20Precisi%C3%B3n%20es,lo s%20moldes%20para%20la%20fundici%C3%B3n. Vargas, M. (Octubre de 2011). profabricacionmariana. Obtenido de Formado Mecánico: http://profabricacionmariana.blogspot.com/2011/10/formado-mecanico.html
