1. CURSO: CONFORMADO DE METALES
TEMA: INTRODUCCION A LOS
PROCESOS DE CONFORMADO
PROFESOR: Ing: CÉSAR BASURTO C.
HUANCAYO – PERU
ABRIL - 2014
UNIVERSIDAD NACIONAL DEL
CENTRO DEL PERU
FACULTAD DE INGENIERIA
METALURGICA Y DE MATERIALES

2. CONTENIDO TEMATICO
1. Ingeniería de materiales
2. Familias de materiales
3. Propiedades
4. Procesos de conformado
5. Evolución y aspectos
económicos

3. 1.- INGENIERÍA DE MATERIALES
MATERIAL
FUNCIÓN
PROPIEDADES
PROCESO

4. 2.- FAMILIAS DE MATERIALES
• Familias generales de materiales
METALES
CERÁMICAS
POLÍMEROS
COMPOSITOS

5. METALES
• Átomos unidos por una nube
electrónica (enlace metálico)
• Alta conductividad térmica y
eléctrica
• Densidad relativamente alta
• Materiales muy tenaces

6. FAMILIAS DE MATERIALES
• METALES
Wolframio (W Cobre (Cu) Acero (Fe+C)

7. POLÍMEROS
• Formados por la unión de
pequeñas moléculas orgánicas
(monómeros) entre sí
• Dichos grupos son unidos
individualmente mediante enlaces
covalentes
• Baja densidad
• Baja temperatura de fusión

8. POLÍMEROS
Caucho Poliuretano Kevlar

9. CERÁMICAS
• Materiales no orgánicos ni
metálicos
• Generalmente son óxidos o
carburos
• Muy baja conductividad eléctrica
• Densidad relativamente baja
• Materiales muy frágiles

10. CERÁMICAS
Porcelana Grafito (C) Zirconia (ZrO2)

11. COMPOSITES
• Obtenidos mezclando materiales
de distintas familias
• Propiedades “a medida”
• Varios tipos de refuerzo
• Partículas
• Fibras cortas
• Fibras largas

12. COMPOSITES
Partículas Fibra corta Fibra larga
Metal+Cerámica
(Co+Diamante)
Cerámica+Cerámica
(Escayola+Fibra vidrio)
Polímero+Cerámica
(Epoxi+Carbono)

13. 3.- PROPIEDADES

14. 3.- PROPIEDADES
DENSIDAD
• Símbolo: ρ
• Unidades:
kg/m3
• Relación entre
la masa de un
material y su
volumen

15. PROPIEDADES
MÓDULO
ELÁSTICO
• Símbolo: Ε
• Unidades: GPa
• Relación entre la
tensión aplicada a
un material y la
deformación con
la que éste
responde

16. PROPIEDADES
TENSIÓN DE
FLUENCIA
• Símbolo: σy
• Unidades: MPa
• Tensión a partir de
la cual un
material no es
capaz de recuperar
su forma inicial

17. PROPIEDADES
TENACIDAD
• Símbolo: KIc
• Unidades: MPa
m1/2
• Resistencia de
un material a
propagar
grietas

18. PROPIEDADES
TEMPERATURA DE
FUSIÓN
• Símbolo: Tm
• Unidades: K
(Kelvin)
• Temperatura a
la cual un
sólido comienza
a licuarse

19. 4.- PROCESOS DE CONFORMADO
Material en bruto
Colada
Moldeo a
presión
Deformación
Plástica
Pulvi-
metalurgia
Métodos
Especiales
Mecanizado
Tratamientos
térmicos
Acabados

20. PROCESOS DE CONFORMADO
MÉTODOS DE COLADA
• Se parte del material en estado líquido
• El material se vierte en un molde
• Al solidificar el material este adquiere
la forma del molde
• Metales solidifican por enfriamiento
• Polímeros solidifican por
polimerización
• Cerámicas solidifican por reacción

21. COLADA EN ARENA
(EMPLEADA PARA METALES)
• Rango de pesos [Kg]
0,3~1000
• Espesor mínimo [mm]
5~100
• Complejidad de forma
Med/Alta
• Tolerancias [mm] 1~3
• Rugosidad [µm] 12~25
• Rentabilidad 1~1000k

22. COLADA EN ARENA
Aluminio (Al)
Carcasa motor
Oro (Au)
Lingotes

23. MOLDEO ROTATIVO O ROTOMOLDEO
(EMPLEADO PARA POLÍMEROS)
• Rango de pesos [Kg] :
0,1~50
• Espesor mínimo [mm]:
2,5~6
• Complejidad de forma:
Baja
• Tolerancias [mm]:
0,4~1
• Rugosidad [µm]: 0,5~2
• Rentabilidad:
100~10k

24. MOLDEO ROTATIVO O ROTOMOLDEO
Polietileno
Juguetes
Polietileno
Contenedores
Polietileno
Depósitos

25. COLADA A LA CERA PERDIDA
(EMPLEADO PARA METALES
• Rango de pesos [Kg]:
0,001~20
• Espesor mínimo [mm]:
1~30
• Complejidad de forma:
Med/Alta
• Tolerancias [mm]:
0,1~0,4
• Rugosidad [µm]:
1,6~3,2
• Rentabilidad: 1~50k

26. COLADA A LA CERA PERDIDA
Bronce (Cu+Pb)
Arte
Acero (Fe+C)
Radiador

27. MOLDEO A PRESIÓN
• Material en estado semi-sólido
• Introducción del material en el
molde a presión hasta el llenado
completo del mismo
• Al solidificar el material este
adquiere la forma del molde

28. • Rango de pesos [Kg]:
0,01~25
• Espesor mínimo [mm]:
0,3~10
• Complejidad de forma
Alta
• Tolerancias [mm]:
0,05~1
• Rugosidad [µm]:
0,2~1,6
• Rentabilidad:
10k~1000k
MOLDEO POR INYECCIÓN
(EMPLEADO PARA POLÍMEROS Y COMPOSITES)

29. MOLDEO POR INYECCIÓN
Poli carbonato
Vasos
ABS
Carcasas móviles

30. MOLDEO A PRESIÓN
(EMPLEADA PARA METALES)
• Rango de pesos [Kg]:
0,05~20
• Espesor mínimo [mm]:
1~8
• Complejidad de forma:
Med/Alta
• Tolerancias [mm]:
0,15~0,5
• Rugosidad [µm]:
0,5~1,6
• Rentabilidad:
5k~1000k

31. MOLDEO A PRESIÓN
Zamac (Zn+Al+Mg+Cu)
Medallas y llaveros

32. SOPLADO
(EMPLEADA PARA POLÍMEROS Y
VIDRIOS)
• Rango de pesos [Kg]:
0,001~0,3
• Espesor mínimo [mm]:
0,4~3
• Complejidad de forma:
Baja
• Tolerancias [mm]:
0,25~1
• Rugosidad [µm]: 0,2~1,6
• Rentabilidad:
1k~10000k

33. SOPLADO
PET
Botellas de leche
Vidrio
Botellas y tarros

34. MOLDEO POR COMPRESIÓN
(EMPLEADA PARA POLÍMEROS )
• Rango de pesos [Kg]:
0,2~20
• Espesor mínimo [mm]:
1,5~25
• Complejidad de forma:
Bajo/Med
• Tolerancias [mm]:
0,1~1
• Rugosidad [µm]:
0,2~2
• Rentabilidad: 2k~200k

35. DEFORMACIÓN PLÁSTICA
•Se parte del material en estado sólido
El material comprime o estira hasta adquirir
la forma deseada
Puede darse a diferentes temperaturas
• Caliente T > 0.85 Tm
• Tibio 0.85 Tm > T > 0.55 Tm
• Frío 0.55 Tm > T

36. LAMINACIÓN
(EMPLEADA PARA METALES)
• Rango de pesos [Kg]:
Cont.
• Espesor mínimo [mm]:
2~100
• Complejidad de forma:
Baja
• Tolerancias [mm] : 0,3~2
• Rugosidad [µm]: 3,2~12,5
• Rentabilidad:
10k~1000k

37. LAMINACIÓN
Aluminio (Al)
Rail
Acero (Fe+C)
Viga

38. FORJA
(EMPLEADA PARA METALES)
• Rango de pesos [Kg]:
0,1~100
• Espesor mínimo [mm]:
2~100
• Complejidad de forma:
Baja
• Tolerancias [mm]:
0,3~2
• Rugosidad [µm]: 3,2~12,5
• Rentabilidad:
10k~1000k

39. FORJA
Cobre (Cu)
Conexiones eléctricas
Acero (Fe+C)
Llaves fijas

40. EXTRUSIÓN
(EMPLEADA PARA METALES)
• Rango de pesos [Kg]:
1~1000
• Espesor mínimo [mm]:
0,1~900
• Complejidad de forma:
Baja
• Tolerancias [mm]:
0,2~2
• Rugosidad [µm]: 0,5~12,5
• Rentabilidad:
• 1k~1000k

41. EXTRUSIÓN
Aluminio (Al)
Usos diversos
Cobre (Cu)
Disipador térmico

42. EMBUTICIÓN
(EMPLEADA PARA METALES)
• Rango de pesos [Kg]:
0,01~30
• Espesor mínimo [mm]:
0,2~5
• Complejidad de forma:
Media
• Tolerancias [mm]:
0,1~0,8
• Rugosidad [µm]: 0,5~12,5
• Rentabilidad:
25k~250k

43. EMBUTICIÓN
Aluminio (Al)
Lata de refresco
Inoxidable (Fe+Cr+Ni)
Fregadero

44. PULVIMETALURGIA
-Se parte del material en estado
sólido particulado
– El material se comprime en un
molde o matriz
– Al calentar el material
comprimido las partículas se
consolidan formando una pieza
sólida

45. PRENSADO-SINTERIZADO
(EMPLEADO PARA METALES Y
CERÁMICAS)
• Rango de pesos [Kg]:
0,01~5
• Espesor mínimo [mm]:
1,5~8
• Complejidad de forma:
Bajo/Med
• Tolerancias [mm]:
0,1~1
• Rugosidad [µm]: 1,6~6,3
• Rentabilidad: 1k~1000k

46. PRENSADO-SINTERIZADO
Níquel (Ni)
Rotor inyección
Alúmina (Al2O3)
Turbinas

47. MÉTODOS ESPECIALES
• Métodos específicos para
ciertos tipos de materiales
o piezas

48. MOLDEO DE ESPUMA EXPANDIDA
(EMPLEADA PARA POLÍMEROS)
• Rango de pesos [Kg]:
0,01~10
• Espesor mínimo [mm]:
5~100
• Complejidad de forma
Bajo/Med
• Tolerancias [mm]:
0,5~2
• Rugosidad [µm]: 50~500
• Rentabilidad:
2k~1000k

49. MOLDEO DE ESPUMA
EXPANDIDA
Espuma de polietileno
Embalaje
Espuma de polietileno
Protección

50. LAMINADO MANUAL
(EMPLEADO PARA COMPOSITES)
• Rango de pesos [Kg]:
1~6000
• Espesor mínimo [mm]:
2~10
• Complejidad de forma:
Bajo/Med
• Tolerancias [mm]:
0,6~1
• Rugosidad [µm]: 1~500
• Rentabilidad: 1~500

51. LAMINADO MANUAL
Fibra vidrio + Poliéster
Piscina
Fibra vidrio + Poliéster
Yate

52. EVOLUCIÓN Y ASPECTOS
ECONÓMICOS
Evolución de la importancia de los materiales

53. FECHA DE INTRODUCCIÓN MATERIALES
CONOCIDOS

54. PRODUCCIÓN ANUAL DE MATERIALES
COMUNES

55. OPTIMIZACIÓN DEL MATERIAL A LO
LARGO DEL TIEMPO

56. DISPONIBILIDAD DE MATERIALES EN
LA TIERRA

57. EJEMPLOS DEL COSTE PRODUCCIÓN Y
CONFORMADO

58. COSTE DE PRODUCCIÓN

59. EJEMPLO DEL COSTE DE PRODUCCIÓN

60. PRECIO MATERIAL BASE Y PRODUCTO
ACABADO