Procesos de manufactura especiales y procesos de fabricación de ingeniería industrial

Diferentes tipos de tratamientos térmicos del acero
1. Más importantes son:
  1. Temple
    1. Objetivo
      1. Aumentar la dureza y resistencia mecánica del material
    2. Temperatura
      1. 1139°
    3. Tratamientos
      1. Enfriamiento lento
      2. Enfriamiento rápido
  2. Recocido
    1. ¿Qué es?
      1. Es la acción de calentar una pza. mantenerla a esa temperatura y enfriarla con lentitud
    2. Tipos de tratamientos
      1. Recocido eliminando las tensiones
        500°C a 600°C
      2. Recocido normalizado
        Se eleva la temperatura entre 850°C y 950°C
      3. Recocido ablandamiento
        680°C y 820°C
    3. Caracteríticas
      1. Se eliminan tensiones internas
      2. Elimina las soldificaciones no deseadas
      3. Se elimina la estructura demasiado gruesa del grano
        y se origina una nueva de grano fino
        llamado
        Refinada
  3. Revenido
    1. Objetivo
      1. Alcanzar la proporción de dureza y resistencia deseada.
    2. Temperatura
      1. Baja temperatura
    3. Tipos:
      1. Revenido por calor externo
        es
        No llega a la temperatura en el cual se forma la autenita
      2. Revenido por calor interno
        es
        Interrumpe el enfriamiento del temple de modo que la pza. se conserve en su núcleo el calor necesario
    4. Caracteríticas
      1. Se limpia la superficie
      2. Al aumentar la temperatura de revenido disminuye la dureza
2. Especiales
  1. Cementación
    1. ¿Qué es?
      1. Proceso de saturación del carbono de la superficie de las pzas. de acero
    2. Caracteríticas
      1. Mantiene alta dureza
      2. Tenacidad en su núcleo
      3. Resistencia al desgaste
    3. Temperaturas
      1. Superiores 900° y 950°C
  2. Nitruración
    1. Definición
      1. Proceso de saturación de la superficie del acero con nitrógeno
    2. Temperaturas
      1. 480° hasta 650°C
    3. Características
      1. Extrema dureza
      2. Alta resistencia al desgaste
  3. Cianuración
    1. ¿Qué es?
      1. Se emplea para endurecer superficialmente pequeñas piezas de acero
    2. Tipos
      1. Cianuración sólida
      2. Cianuración líquida
      3. Cianuración gaseosa
Metalurgía
1. Existe
  1. Diagrama metaestable hieero-carbono
    1. Definición
      1. Se representan las transformaciones que sufren las aceros al carbono con la temperatura
  2. Tratamiento térmico
    1. ¿Qué es?
      1. Cambinación de operaciones de calentamiento y enfriamento, de tiempos determinados aplicados a una aleación en el estado sólido
    2. Otra definición
      1. Proceso controlado que se utliza para modificar la microestructura de materiales y aleaciones para aportar materiales beneficiosas.
    3. Se clasifica en:
      1. Recocido
      2. Temple
      3. Revenido
      4. Normalizado
        Definición
        Es el calentamiento a alta temperatura pero el enfriamiento es el aire
        Características
        El tiempo para la formación de perlita es menor
Experimento
1. Materiales
  1. 4 clavos
  2. 4 canicas
  3. Estufa o soplete
2. Metodología
  1. 1.
    1. Calentar 1 clavo y 1 canica
      1. enfriarlas a temperatura ambiente
  2. 2.
    1. Calentar 1 clavo y 1 canica
      1. enfriarlas en agua a temperatura normal
  3. 3.
    1. Calentar 1 clavo y 1 canica
      1. enfriarlas en agua fría
  4. 4.
    1. Calentar 1 clavo y 1 canica
      1. enfriarlas en aceite (a tu preferencia)
3. Anotaciones
4. Pruebas a los materiales tratados
  1. 1. Resistencia
  2. 2. Ductibilidad
  3. 3. Maleabilidad
  4. 4. Aspecto
Tema de Proyecto
1. Procesos de manufactura especiales y procesos de fabricación de ingeniería industrial
  1. MANUFACTURA
    1. FUNDICIÓN: COLADO AL ALTO VACÍO, CENTRIFUGADO Y PRECISIÓN
      1. FUNDICIÓN O ESMELTER
        proceso de fabricación de piezas, comúnmente metálicas pero también de plástico, consistente en fundir un material e introducirlo en una cavidad, llamada molde, donde se solidifica
      2. FUNDICIÓN GRIS
        Es excelente para obtener piezas complicadas de maquinaria, pues es muy fluido cuando se halla fundido y llega con bastante facilidad a todas las partes de un molde, además de ser maquinable es duro y frágil.
      3. FUNDICIÓN BLANCA
        se emplea principalmente para obtener el hierro maleable, el cual se obtiene recociendo la fundición blanca y convertirla en un hierro más dúctil y tenaz.
      4. FUNDICIÓN CENTRÍFUGA
        La fundición centrífuga es un método en el que aprovecha la fuerza centrífuga que se puede generar al hacer girar el metal en torno de un eje. Existen tres tipos de fundición centrífuga:
        Fundición centrífuga real
        procedimiento utilizado para la fabricación de tubos sin costura, camisas y objetos simétricos, los moldes se llenan del material fundido de manera uniforme y se hace girar al molde sobre su eje de rotación.
        Fundición semicentrífuga
        método en el que el material fundido se hace llegar a los extremos de los moldes por la fuerza centrífuga que genera hacer girar a los moldes, los extremos se llenan del material fundido, con buena densidad y uniformidad.
        Centrifugado
        sistema donde por medio de un tallo se hace llegar metal fundido a racimos de piezas colocadas simétricamente en la periferia. Al poner a girar el sistema se genera fuerza centrífuga la que es utilizada para aumentar la uniformidad del metal que llena las cavidades de los moldes.
      5. ¿Para qué sirve?
        Fundición
        Producir una pieza por vaciado del material fundido dentro de una cavidad seleccionada.
        La superficie interna de esta cavidad llamada molde tiene la forma en negativo de la pieza, allí el material derretido se solidifica y adquiere la forma del molde.
        • Colado al alto vacío • Usada para fabricar piezas pequeñas o muy grandes. • Puede utilizarse para materiales metálicos y no metálicos • Uniformidad con las propiedades del metal a utilizar.
        Centrifuga
        Solidificación del metal por medio de un procesos donde el molde gira acomodando el metal en este.
        •Detallar mejor la superficie de la pieza •Adquirir propiedades físicas superiores •Sirve principalmente para la fabricación de piezas simétricas. •Fabricación de piezas u objetos pequeños. •Se requieren piezas con exteriores octagonal, hexagonal e interiores redondos. •Pueden fabricar telescopios o partes de joyería hasta las tuberías, este procedimiento frecuentemente utilizado para la fabricación de tubos sin costura.
        Precisión
        Se utiliza para fabricar piezas geométricas complejas con gran precisión de detalle (engranes, levas, vulvas, trinquetes).
        Utilizada para para las industrias aeroespaciales y del automóvil. Requiere un elevado grado de exactitud dimensional y acabado superficial.
    2. En esta parte nuestro tema se relaciona en la parte de Fundición, como se observa en la sig. imagen
  2. Formado mecánico, forjado, prensado, estirado, cizallado, doblado, extrusión, embutido y troquelado.
    1. De estos temas se relaciona nuestro tema
      1. Forjado
        el metal es comprimido entre martillo y un yunque y la forma final se obtiene girando y moviendo la pieza de trabajo entre golpe y golpe.
        FORJADO DE HERRERO
        La fuerza de impacto para la deformación es aplicada manualmente por el herrero por medio de un martillo. La pieza de metal es calentada en una fragua y cuando se encuentra a la temperatura adecuada es colocada en un yunque. El yunque es una masa pesada de acero con la parte superior plana, una parte en forma de cuerno la cual está curvada para producir diferentes curvaturas, y un agujero cuadrado en la parte superior para acomodar varios accesorios del yunque.
        FORJADO CON MARTINETEv
        El proceso puede llevarse a cabo en forjado abierto donde el martillo es reemplazado por un mazo y el metal es manipulado manualmente sobre un yunque.
        El forjado abierto se usa extensamente para el proceso de espigado en donde la pieza de trabajo es reducida en tamaño por golpes repetidos conforme el metal gradualmente pasa bajo la forja.
        FORJADO POR RECALCADO
        el propósito de esta máquina ha sido ampliado para incluir una basta variedad de forjas.
        La máquina de forja tiene dos acciones. En la primera, un dado móvil viaja horizontalmente hacia un dado similar estacionario. Estos dos dados tienen ranuras horizontales semicirculares las cuales sujetan las barras. Una barra calentada en un extremo es insertada entre el dado móvil y el estacionario. Mientras está sujeta de esta manera, un extremo de la barra es recalcado o presionado dentro de la cavidad del dado por una herramienta cabeceadora montada sobre un ariete que se mueve hacia el frente de la máquina.
        FORJADO EN PRENSA FORJADO EN PRENSA
        Mientras que el forjado por impacto usualmente involucra una prensa mecánica, por otro lado en el forjado en prensa se requerirá de fuerza hidráulica. Las grandes forjas invariablemente son producidas en grandes prensas hidráulicas.
      2. Extrusión
        En este proceso un cilindro o trozo de metal es forzado a través de un orificio por medio de un émbolo, por tal efecto, el metal estirado y extruido tiene una sección transversal, igual a la del orificio del dado.
        Hay dos tipos de extrusión
        extrusión directa
        el émbolo y el dado están en los extremos opuestos del cilindro y el material es empujado contra y a través del dado
        La extrusión puede llevarse a cabo, ya sea en caliente o en frío, pero es predominantemente un proceso de trabajo en caliente
        extrusión indirecta o invertida
        el dado es sujetado en el extremo de un émbolo hueco y es forzado contra el cilindro, de manera que el metal es extruido hacia atrás, a través del dado.
      3. Estirado de alambre
        Una varilla de metal se aguza en uno de sus extremos y luego es estirada a través del orificio cónico de un dado. La varilla que entra al dado tiene un diámetro mayor y sale con un diámetro menor.
        En los primeros ejemplos de este proceso, fueron estiradas longitudes cortas manualmente a través de una serie de agujeros de tamaño decreciente en una “placa de estirado” de hierro colado o de acero forjado.
      4. Cizallado
        El corte del metal implica su sostenimiento a un esfuerzo de corte, superior a su resistencia límite, entre filos cortantes adyacentes como se muestra en la figura
        Conforme el punzón desciende sobre el metal, la presión produce una deformación plástica que tiene lugar como en B en la figura. El metal se somete a un esfuerzo muy alto entre los filos de la matriz y el punzón, y las fracturas se inician en ambos lados de la lámina a medida que continúa la deformación.
        Cuando se alcanza el límite de resistencia del material la fractura progresa; si el juego es correcto, y ambos filos tienen el mismo aguzado, las fracturas se encuentran en el centro de la lámina como se muestra en C. el valor del juego, que desempeña un papel importante en el diseño de matrices depende de la dureza del material.
        a) Punzón en contacto con la lámina. b) Deformación plástica. c) Fractura completa.
  3. Desprendimiento de viruta por maquinado convencional y CNC
    1. Relacionadas a nuestro tema
      1. Maquinado tradicional
        Es un proceso en donde se remueve metal para dar forma o acabado de una pieza. Utiliza métodos tradicionales como el torneado, el taladro, el corte y el amolado.
      2. Taladro
        Se utiliza principalmente para hacer perforaciones en metales, aunque se le pueden dar otras funciones como roscado, rimado, contra taladró, abocardado, mandrinado y refrentado.
      3. Torneado
        Es un proceso de maquinado que se utiliza para crear piezas cilíndricas.
        Torno: es una maquina que trabaja con piezas, mediante arranque de viruta.
        Clasificación de tornos:
        a) Torno paralelo.
        b) Torno vertical
        c) Torno al aire
        d) Torno semiautomático
        e) Torno automático
        f) Torno copiador
      4. Fresado
        Se maquina circularmente todas las superficies de varias formas como planas, convexas, cóncavas... Usa herramientas llamadas fresas. Las fresas son consideradas herramientas de corte.
        Clasificación de las fresadoras:
        Fresadora horizontal
        Fresadoras universales
        Fresadora vertical
      5. Maquinado automatizado
        Es un conjunto de procesos químicos, térmicos y eléctricos para el maquinado de piezas de metal
  4. Bibliografía

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