1. REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA EDUCACION
I.U.P “SANTIAGO MARIÑO”
PTO ORDAZ-EDO BOLIVAR
LA TERMODINAMICA EN EL
CORTE DE LOS METALES
Elaborado por:
Br. Martha Malavé
C.I. 19.159.386
Ciudad Guayana, junio de 2014

2. INTRODUCCIÓN
El desarrollo de los procesos de fabricación de piezas mecánicas a
través del mecanizado constituye hoy en día uno de los procesos más
comunes de la industria metalmecánica, permitiendo la obtención de diversos
elementos y estructuras, con una variedad de formas y materiales para
satisfacer las necesidades de los consumidores con precisión y calidad.
Desde tiempos antiguos, el modelaje de piezas metálicas estuvo
asociado con procesos térmicos que pretendían dar a los diversos materiales
las características necesarias para cubrir las necesidades de sus usuarios. En
la actualidad, el corte de metales constituye un proceso termo-mecánico, en el
cual se genera calor por la deformación plástica del material por el tratamiento
de las piezas.
En función de lo anterior, se plantea el siguiente trabajo de investigación,
con la finalidad de adquirir conocimientos acerca de los procesos de cortes de
metales con desprendimiento de viruta, considerando su importancia en los
procesos de fabricación y terminación de una pieza con forma geométrica.

3. LA TERMODINÁMICA EN EL CORTE DE METALES, MEDIANTE EL USO DE
HERRAMIENTAS DE CORTE, DONDE EXISTE DESPRENDIMIENTO DE
VIRUTA.
El corte de materiales metálicos es un proceso que requiere una
cantidad considerable de potencia para lograr el desprendimiento de virutas
para lograr el modelado de las diferentes piezas. Considerando los avances
tecnológicos que han permitido materiales de corte cada vez más eficientes y
precisos, la comprensión de diversos factores que afectan el proceso de corte
es tan elemental como el conocimiento de las propiedades de los materiales
que se utilizaran para modelas las piezas.
El modelado por arranque de viruta constituye un proceso de corte en el
cual el material excedente es arrancado o cortado dando lugar a las virutas o
desperdicios. Las herramientas de corte, realizan el modelado de las piezas en
diferentes capas, cada una de las cuales lleva consigo ciertas consideraciones
acerca de los cortes a realizar, así como la velocidad de los mismos y los
procesos de eliminación de material controlado, para evitar desbastes en las
etapas finales del modelado de las piezas, partiendo de la aplicación de la
fuerza necesaria en el corte para formar la viruta y exponer la nueva superficie.
Las herramientas de corte para los procesos de desprendimiento de viruta
constan, generalmente, de uno o varios filos o cuchillas que separan de la
pieza en cada pasada. No obstante, estas herramientas tienen la limitante de
no poder eliminar todo el material necesario, ya que llega un momento en el
cual el esfuerzo para apretar la herramienta contra la pieza es tan liviano que la
herramienta no penetra y no se llega a extraer viruta.
VARIABLES DE CORTE EN EL PROCESO DE MANUFACTURA
 El Calor:
En termodinámica, se define calor como la forma de energía que se transfiere
entre diferentes cuerpos o diferentes zonas de un mismo cuerpo que se

4. encuentran a distintas temperaturas, esto es, simplemente, la transferencia de
energía. Dentro de un proceso de manufactura el calor es de gran importancia,
ya que permite realizar diferentes procesos dentro de la manufactura, tales
como las soldaduras.
Además de lo anterior, existe otro proceso muy común en las áreas de
producción donde se usa trasferencia de calor, como lo es la radiación, es
decir, la trasferencia de calor a través de las ondas electromagnéticas, y se
aplican en la iniciación de productos quimios.
 La temperatura:
En casi todo proceso de mecanizado con desprendimiento de viruta, la energía
de corte se disipa en forma de calor, que puede llegar a provocar altas
temperaturas en la interface de la viruta y la cuchilla, dependiendo del material
de fabricación de la pieza. En la tabla que se presenta a continuación se
sinteriza las características de las temperaturas de corte en función de los
diversos materiales:
Material de la herramienta Propiedades
Acero no aleado Debido a su baja concentración de carbono
(entre 0,5 a 1,5%), pierde su dureza alrededor
de los 250ºC, por lo que es inapropiado para
grandes velocidades de corte y no se utiliza,
salvo casos excepcionales, para la fabricación
de herramientas de turno.
Acero aleado Contiene como elementos aleatorios, además
del C (tales como W, Cr, V y Mb). Existen
aceros débilmente aleados y aceros fuertemente
aleado. Éstos últimos tienen una elevada
resistencia al desgaste, manteniendo su dureza
aun alrededor de los 600ºC.
Metal duro Los metales duros hacen posible un gran
aumento de la capacidad de corte de la
herramienta. Su temperatura de corte es

5. Material de la herramienta Propiedades
cercana a los 900ºC, teniendo buenas
propiedades de corte y a grandes velocidades,
permitiendo reducir el tiempo de trabajo y
además la gran velocidad de corte ayuda a que
la pieza con la que se trabaja resulte lisa.
Los Movimientos de Corte:
En el proceso de mecanizado por arranque de material intervienen dos tipos de
movimientos: el principal, el cual el es responsable de la eliminación del
material a groso modo; y el movimiento de avance, que permite el arranque
continuo del material, marcando la trayectoria que debe seguir la herramienta
en tal fin.
Los movimientos de corte de una pieza o herramienta, estarán estrechamente
ligados al tipo de mecanizado al cual se someta la misma, además de las
consideraciones acerca del material a ser cortado.
La Velocidad de corte:
La velocidad de corte expresa la velocidad lineal de la periferia de la pieza que
está en contacto con la herramienta, expresada en metros por minuto (m/min).
La velocidad de corte debe ser elegida con anticipación, antes de iniciar el
mecanizado, consideran los muchos factores implicados en el proceso de
corte, especialmente en lo relativo a la calidad y tipo de herramienta que se
utilizará, la profundidad de cada pasada, de la dureza y la maquinabilidad del
material y la velocidad de avance empleada.
Las limitaciones principales de la máquina son su gama de velocidades, la
potencia de los motores y de la rigidez de la fijación de la pieza y de la
herramienta.
Una vez determinada la velocidad de corte, se puede determinar las
revoluciones por minuto que tendrá el cabezal del torno, según la siguiente
fórmula:

6. Vc = (PI d n)/1000
En donde, Vc es la velocidad de corte en mmin; d es el diámetro de la pieza en
mm y n son las revoluciones por minuto
En esta fórmula por lo regular se conoce todo excepto el número de
revoluciones, las que a su vez son las que se pueden variar en las máquinas.
La fórmula queda así:
n = (1000Vc)/(PI d)
Donde Vc es la velocidad de corte, n es la velocidad de rotación de la pieza a
maquinar y Dc es el diámetro de la pieza.
La velocidad de corte es el factor principal que determina la duración de la
herramienta. Una alta velocidad de corte permite realizar el mecanizado en
menos tiempo pero acelera el desgaste de la herramienta. Los fabricantes de
herramientas y prontuarios de mecanizado, ofrecen datos orientativos sobre la
velocidad de corte adecuada de las herramientas para una duración
determinada de la herramienta.
En ocasiones, es deseable ajustar la velocidad de corte para una duración
diferente de la herramienta, para lo cual, los valores de la velocidad de corte se
multiplican por un factor de corrección. La relación entre este factor de
corrección y la duración de la herramienta en operación de corte no es lineal.8
La velocidad de corte excesiva puede dar lugar a:
 Desgaste muy rápido del filo de corte de la herramienta.
 Deformación plástica del filo de corte con pérdida de tolerancia del
mecanizado.
 Calidad del mecanizado deficiente; acabado superficial ineficiente.
 La velocidad de corte demasiado baja puede dar lugar a:
 Formación de filo de aportación en la herramienta.

7.  Efecto negativo sobre la evacuación de viruta.
 Baja productividad.
 Coste elevado del mecanizado.
USO DE TABLAS FÍSICAS Y QUÍMICAS ASOCIADAS A LA
TERMODINÁMICA DE CORTE DE METALES
El uso de las tablas físicas y químicas asociadas a la termodinámica de corte
es de vital importancia ya que en ellas podemos observar la determinación a
que grado de temperatura se pueden trabajar los cortes de una pieza, además
de otras propiedades como la maleabilidad, ductilidad, así como también su
conductividad calórica y eléctrica.
SEGURIDAD INDUSTRIAL Y EL DESPRENDIMIENTO DE VIRUTAS EN EL
PROCESO DE MANUFACTURA
La seguridad industrial abarca el conjunto de normas, reglamentos, principios y
legislación que se establecen a objeto de evitar accidentes y enfermedades
profesionales dentro de un ambiente de trabajo. En función de lo anterior, los
procesos con desprendimiento de viruta requieren ciertos cuidados especiales
para evitar contratiempos y situaciones no deseados.
Consideraciones acerca de la maquinaria:
Tomando como referencia el uso de un torno, el cual es herramienta de corte
con sistema rotativo que genera desprendimiento de viruta, se considera
pertinente tomar en cuenta los siguientes aspectos:
• Asegurar los interruptores y las palancas de embrague de los tornos, para
evitar que se accionen de manera involuntaria.
• Cubrir con dispositivos protectores las ruedas dentadas, correas de
transmisión, acoplamientos, e incluso los ejes lisos.

8. • Tomar las medidas de seguridad con respecto al circuito eléctrico.
• Se deben realizar periódicamente las comprobaciones, mediciones,
correcciones, sustitución de piezas, herramientas que se ameriten.
Consideraciones acerca de la Protección personal
El personal que se encarga de operar las maquinas, debe contar con el equipo
de protección correspondiente, entre los cuales se destacan los siguientes
elementos:
• El uso de gafas de protección contra impactos, sobre todo cuando se
mecanizan metales duros, frágiles o quebradizos, para evitar el contacto
con la viruta.
• Emplear los elementos necesarios para desechar los residuos, las virutas
producidas durante el mecanizado nunca deben retirarse con la mano.
• La persona que vaya a tornear deberá llevar ropa bien ajustada, sin
bolsillos en el pecho y sin cinturón. Las mangas deben ceñirse a las
muñecas, con elásticos en vez de botones, o llevarse arremangadas
hacia adentro. Esto se realiza con la finalidad de evitar que las virutas se
incrusten en la vestimenta del operario.
• Se usará calzado de seguridad que proteja contra los pinchazos y cortes
por virutas y contra la caída de piezas pesadas.

9. CONCLUSIÓN
El proceso de corte de metales con desprendimiento de virutas es un
proceso termo-mecánico que genera calor ocurre como resultado de la
deformación plástica y la fricción, por lo que se puede trasformar algún
material.
Las consideraciones acerca de las situaciones que se presentan en el
proceso de manufactura, permite evitar contratiempo no deseados, por lo cual
es importante tomar en cuenta las diversas variables del proceso de corte, tales
como las manifestaciones calóricas y de temperatura en los procesos de
mecanizado, tomando en cuenta a su vez, las propiedades de los materiales a
mecanizar.
Finalmente, se debe considerar que en el marco legal actual, la
implementación de sistemas de protección y seguridad para operar maquinaria
además del uso adecuado de los instrumentos de protección personal,
permitirán minimizar los riesgos de accidentes laborales y enfermedades
profesionales.

10. BIBLIOGRAFÍA
H. C. Kazanas, genn E. Backer, Thomas Gregor. Procesos básicos de
manufactura. Editorial Mc Graw Hill
Lawrence E. Doyle. Materiales y procesos de manufactura para
ingenieros. Editorial Prentice Hall