El documento clasifica y describe los diferentes tipos de materiales y procesos de manufactura. Describe la clasificación de los procesos de manufactura en cinco grupos y la clasificación más general de los materiales en metálicos, no metálicos, orgánicos e inorgánicos. También describe los principales materiales metálicos como los ferrosos como el hierro y acero, y los no ferrosos como el cobre, aluminio y estaño.

2. La manufactura es un mecanismo para la
•
transformación de materiales en artículos
útiles para la sociedad. También es
considerada como la estructuración y
organización de acciones que permiten a un
sistema lograr una tarea determinada.
Clasificación de los procesos de
•
manufactura
De manera general los procesos de
•
manufactura se clasifican en cinco grupos:

3. Tomado de http://motor.terra.es/addon/img/motor/a82eb4materiales003p.jpg

4. Clasificación de los procesos de manufactura
Metalurgia extractiva
Fundición
Formado en frío y caliente
Metalurgia de polvos
Procesos que cambian la forma del material Moldeo de plástico
Procesos que provocan desprendimiento de Métodos de maquinado convencional
viruta por medio de máquinas Métodos de maquinado especial
Con desprendimiento de viruta
Procesos que cambian las superficies Por pulido
Por recubrimiento
Procesos para el ensamblado de materiales
Uniones permanentes
Uniones temporales
Procesos para cambiar las propiedades físicas
Temple de piezas
Temple superficial

5. clasificación de los materiales
•
La manera más general de clasificación de los
•
materiales es la siguiente:
• Metálicos
• Ferrosos
• No ferrosos
• No metálicos
• Orgánicos
• Inorgánicos

6. Son aquellos que están compuestos básicamente

por uno o más metales. También pueden contener
otros materiales como el carbono.
• Los materiales metálicos cuyo
componente principal es el hierro son
llamados materiales ferrosos. Son
ejemplos de estos el hierro y el
acero.
Acero
Hierro
• Los materiales metálicos obtenidos a
partir de otros metales son llamados
materiales no ferrosos.
Cinc Cobre

7. Una aleación es un material metálico que se obtiene

al mezclar y fundida y dejar que solidifique una
mezcla de un metal con otros materiales, casi
siempre otros metales.
El producto resultante tiene características metálicas

y alguna propiedad que no tenían los componentes
por separado.
El latón, por ejemplo, es una mezcla de cobre y cinc

y resulta más duro y con resistencia eléctrica.
Aleaciones Latón

8. Formas comerciales más habituales de materiales

metálicos son:
Largos: barras cuadradas o redondas y alambres.

Planos: superficies de diferentes espesores, las más

finas se denominan chapas.
Perfiles: barras con formas especiales: en u,

triangular, ...
Lingotes: bloques obtenidos al vaciar metal líquido en

un molde.
Largos Planos Perfiles Lingotes

9. Los metales no suelen aparecer puros, sino combinados

con otros elementos y formando minerales:
La Minería se encarga de extraer minerales metálicos o

menas.
La Metalurgia trata de los metales elaborados y sus

propiedades.
◦ Calcinación y tostación: es un proceso para obtener metales libres o puros
calentando las menas en hornos y eliminando los óxidos que se producen.
◦ Electrolisis: es un proceso para obtener metales libres fundiendo el mineral,
introduciendo en la fundición dos electrodos y haciendo circular una corriente
eléctrica de modo que el metal puro se deposita en un electrodo.
Minería electrolisis
Hornos de fundición

10. El proceso siderúrgico, a grandes rasgos, transcurre en las
siguientes etapas.
1. Extracción del mineral
5. B) Transformación
del arrabio en Hierro
dulce o fundición de
hierro
2.
Separación
de menas y
gangas 5. A)
Transformación del
3. Calcinación
arrabio en acero
4. Separación de
Escoria y arrabio

11. Metales Ferrosos
•
Los metales ferrosos como su nombre lo indica su
•
principal componente es el hierro, sus principales
características son su gran resistencia a la tensión y
dureza. Las principales aleaciones se logran con el estaño,
plata, platino, manganeso, vanadio y titanio.
Los principales productos representantes de los materiales
•
metálicos son:
Fundición de hierro gris
•
Hierro maleable
•
Aceros
•
Fundición de hierro blanco
•
Su temperatura de fusión va desde los 1360ºC hasta los
•
1425ªC y uno de sus principales problemas es la
corrosión.

12. Es hierro puro en un 99,9 % o más.

Tiene pocas aplicaciones industriales y resulta muy

difícil de obtener.
También se llama hierro forjado por que es muy

dúctil y maleable.
Se emplea en trabajos de forja y para construir

electroimanes y transformadores eléctricos.
Trabajo en forja Electroimán Transformador

13. Los aceros son aleaciones de hierro y de carbono (entre el 0´03 y el

1´76 %) a las que se añaden otros materiales
(manganeso, níquel, titanio, etc.) según las propiedades del tipo de
acero que se desee lograr. Se aplican en muchos campos industriales.
Hay dos tipos de aceros:
◦ Aceros comunes. Hechos sólo con hierro y carbono. Son muy fáciles de soldar y poco
resistentes a la corrosión. Se emplean en estructuras, clavos, tornillos, herramientas, ...
◦ Aceros aleados. Hechos con hierro, carbono y otros elementos.Muy resistentes a la
corrosión, al desgaste y a las altas temperaturas. Se emplean para fabricar
instrumentos y piezas especiales.
Acero común Aceros aleados

14. Las fundiciones son aleaciones de hierro y carbono (entre el 1`76 y

el 6´67 %) . Al tener más carbono resisten mejor la corrosión y los
cambios de temperatura. Son fáciles de moldear y se emplean en la
fabricación de piezas de gran tamaño. Se clasifican en:
◦ Fundiciones ordinarias. Hechos sólo con hierro y carbono y alguna pequeña parte
de otro material. No se pueden trabajar en la forja.
◦ Fundiciones aleadas. Hechos con hierro, carbono y otros elementos con los
cuales mejoran sus propiedades.
Fabricados con fundición

15. Metales no Ferrosos

Por lo regular tienen menor resistencia a la tensión y dureza que los metales ferrosos,

sin embargo su resistencia a la corrosión es superior. Su costo es alto en comparación a
los materiales ferrosos pero con el aumento de su demanda y las nuevas técnicas de
extracción y refinamiento se han logrado abatir considerablemente los costos, con lo
que su competitividad ha crecido notablemente en los últimos años.
Los principales metales no ferrosos utilizados en la manufactura son:

 Aluminio
 Cobre
 Magnesio
 Níquel
 Plomo
 Titanio
 Zinc
Los metales no ferrosos son utilizados en la manufactura como elementos

complementarios de los metales ferrosos, también son muy útiles como materiales
puros o aleados los que por sus propiedades físicas y de ingeniería cubren
determinadas exigencias o condiciones de trabajo, por ejemplo el bronce (cobre, plomo,
estaño) y el latón (cobre zinc).

16. Los materiales no férricos son más caros y difíciles de obtener que los

férricos, sin embargo presentan algunas propiedades que los hacen necesarios:
son más difíciles de oxidar, conducen mejor la electricidad y el calor, funden a
temperaturas más bajas, son más fáciles de mecanizar, etc. Se clasifican en:
◦ Metales pesados. Su densidad es igual o mayor a 5 Kg./dm3. Entre ellos están el cobre, el
plomo, el cinc, el estaño, el níquel, el mercurio, el volframio, etc.
◦ Metales ligeros. Su densidad es entre 2 y 5 Kg./dm3. Son ejemplos el aluminio y el titanio.
◦ Metales ultraligeros. Con densidad menor de 2 . El magnesio es el más utilizado en la
industria.
Metales pesados. zinc,
cobre, mercurio, volframio.
Metales ligeros. Metales ultraligeros.
Aluminio y titanio. Magnesio natural y
elaborado

17. El cobre es un metal de color rojo brillante, muy resistente a la

corrosión, conduce bien el calor y la electricidad, es muy dúctil y
maleable. Se obtiene de minerales como la cuprita, la calcopirita y la
malaquita.
Se ha usado desde la antigüedad para hacer

armas, adornos, monedas, etc. Hoy se usa en conductores
eléctricos, alambiques, y conducciones de gas y agua, así como otros
usos en construcción. Sus aleaciones principales son:
◦ Los bronces. Aleaciones de cobre y estaño, tanto más duras cuanto más estaño
contienen.
◦ Los latones. Aleaciones de cobre y cinc usadas para hacer
canalizaciones, tornillos, válvulas de gas y agua, bisagras, etc..
Minerales de cobre. Cobre. Bronce. Latones.
Cuprita, calcopirita y
malaquita.

18. El aluminio es un metal de color plateado claro, es

muy resistente a la oxidación, ligero, buen conductor
del calor y la electricidad y fácil de mecanizar. Se
obtiene de la bauxita.
Se emplea en aleaciones ligeras, tan resistentes como

el acero y mucho menos pesadas. Con ellas se
fabrican productos muy variados, desde latas de
refrescos como fuselajes de aviones, ventanas,
maquinaria, etc.
Bauxita.
Productos de aluminio.

19. El estaño es un metal de aspecto blanco

brillante, muy resistente al aire, fácil de fundir y de
trabajar. Es muy maleable en frío y en caliente se
torna quebradizo. Se obtiene de la casiterita.
Se emplea, aleado con plomo o con plata, para

soldadura blanda. También para recubrir el
hierro, obteniendo hojalata, y para recubrir el
cobre, pues al no ser tóxico puede usarse en
instrumentos de alimentación.
Productos de estaño, hojalata y otras
Casiterita.
aleaciones.

20. El cinc es un metal blando de color blanco azulado,

resistente a la intemperie. Se obtiene de la blenda.
Se emplea en la fabricación de recipientes, canalones

y planchas para cubiertas. También para recubrir
planchas de hierro por dos procedimientos:
◦ Cincado. Introduciendo las piezas de hierro en un baño de cinc fundido.
◦ Galvanizado. Recubriendo las piezas de hierro por electrolisis.
Blenda. Chapa de hierro
Nave de cincado. galvanizado.

21. Materiales no Metálicos

 Materiales de origen orgánico
 Materiales de origen inorgánico
 Materiales orgánicos
Son así considerados cuando contienen células de

vegetales o animales. Estos materiales pueden
usualmente disolverse en líquidos orgánicos como
el alcohol o los tretracloruros, no se disuelven en el
agua y no soportan altas temperaturas. Algunos de
los representantes de este grupo son:
Plásticos

Productos del petróleo

Madera

Papel

Hule

Piel


22. Materiales de origen inorgánico
•
Son todos aquellos que no proceden de células
•
animales o vegetal o relacionados con el carbón.
Por lo regular se pueden disolver en el agua y en
general resisten el calor mejor que las sustancias
orgánicas. Algunos de los materiales inorgánicos
más utilizados en la manufactura son:
• Los minerales
• El cemento
• La cerámica
• El vidrio
• El grafito (carbón mineral)

23. Todos los materiales están integrados por átomos los que se organizan de
diferentes maneras, dependiendo del material que se trate y el estado en el
que se encuentra
En el caso de los metales, cuando estos están en su estado sólido, sus
átomos se alinean de manera regular en forma de mallas
tridimensionales.
Malla cúbica de Malla cúbica de cara Malla hexagonal
cuerpo centrado centrada compacta

24. La malla cúbica de cuerpo de cuerpo

centrado. Es la estructura que tiene el hierro
a temperatura ambiente, se conoce como
hierro alfa. Tiene átomos en cada uno de los
vértices del cubo que integra a su estructura
y un átomo en el centro. También se
encuentran con esta estructura el cromo, el
molibdeno y el tungsteno.

25. La malla cúbica de cara centrada aparece en el
•
hierro cuando su temperatura se eleva a
aproximadamente a 910ºC, se conoce como
hierro gamma. Tiene átomos en los vértices y en
cada una de sus caras, su cambio es notado
además de por los rayos X por la modificación de
sus propiedades eléctricas, por la absorción de
calor y por las distancias intermoleculares. A
temperatura elevada el aluminio, la plata, el
cobre, el oro, el níquel, el plomo y el platino son
algunos de los metales que tienen esta estructura
de malla.

26. La malla hexagonal compacta se encuentra en
•
metales como el berilio, cadmio, magnesio, y
titanio. Es una estructura que no permite la
maleabilidad y la ductilidad, es frágil.
Modificar a una malla de un metal permite la
participación de más átomos en una sola
molécula, estos átomos pueden ser de un
material aleado como el carbón en el caso del
hierro, lo que implica que se puede diluir más
carbón en un átomo de hierro

27. Algunas de las aleaciones más utilizadas en

los procesos de manufactura son:
Latón rojo o amarillo (cobre zinc)

Bronce (cobre, estaño, zinc, plomo)

Aluminio, cobre, magnesio, silicio y zinc

Hierro, carbón, cobalto, tungsteno, vanadio,

etc.
Cobre, oro, plata


28. hierros y aceros
•
De acuerdo al diagrama de hierro, hierro,
•
carbono el hierro puede aceptar determinadas
cantidades de carbón diluidas, estas cantidades
nunca son superiores al 4%. En los casos en los
que se rebasa el 4% de carbón el hierro es de
muy baja calidad.
Los hierros más utilizados en los procesos de
•
manufactura son los siguientes:
Hierro dulce C < 0.01
•
Aceros C entre 0.1 y 0.2 %
•
Hierro fundido C > 2.0% pero < 4.0%
•

29. Algunos ejemplos de los materiales producidos
•
con los diferentes hierros:
Fierro quot;puroquot;. Por lo regular es utilizado para la
•
generación de aleaciones especiales.
Hierro forjado. Lámina negra o material para la
•
formación de objetos por medio de laminado o
forja.
Acero. Materiales con requerimientos especiales
•
de resistencia a la tracción, fricción y tenacidad.
Hierro fundido. Artículos sin gran calidad pero
•
con gran dureza y muy frágiles.

30. Los materiales metálicos:

conducen bien el calor y la electricidad.

Su aspecto presenta un cierto brillo.

A temperatura ambiente suelen ser sólidos, excepto el

mercurio.
Funden a la temperatura que llamamos punto de fusión.

Son maleables y dúctiles. Los que más el oro, la plata y

el cobre.
Conductores Se funden Mercurio Oro nativo Plata nativa Cobre

31. propiedades de los metales
•
Las principales propiedades de los materiales incluyen
•
densidad, presión de vapor, expansión térmica,
conductividad térmica, propiedades eléctricas y
magnéticas, así como las propiedades de ingeniería.
En los procesos de manufactura son de gran importancia
•
las propiedades de ingeniería, de las que destacan las
siguientes:
Resistencia a la tensión
•
Resistencia a la compresión
•
Resistencia a la torsión
•
Ductilidad
•
Prueba al impacto o de durabilidad
•
Dureza
•

32. es una fuerza que tira; por ejemplo, la fuerza

que actúa sobre un cable que sostiene un peso.
Bajo tensión, un material suele estirarse, y
recupera su longitud original si la fuerza no
supera el límite elástico del material (véase
Elasticidad). Bajo tensiones mayores, el
material no vuelve completamente a su
situación original, y cuando la fuerza es aún
mayor, se produce la ruptura del material.

33. es una presión que tiende a causar una

reducción de volumen. Cuando se somete
un material a una fuerza de
flexión, cizalladura o torsión, actúan
simultáneamente fuerzas de tensión y de
compresión. Por ejemplo, cuando se
flexiona una varilla, uno de sus lados se
estira y el otro se comprime.

34. es una deformación permanente gradual causada por una

fuerza continuada sobre un material. Los materiales
sometidos a altas temperaturas son especialmente
vulnerables a esta deformación. La pérdida de presión
gradual de las tuercas, la combadura de cables tendidos
sobre distancias largas o la deformación de los
componentes de máquinas y motores son ejemplos
visibles de plastodeformación. En muchos casos, esta
deformación lenta cesa porque la fuerza que la produce
desaparece a causa de la propia deformación. Cuando la
plastodeformación se prolonga durante mucho tiempo, el
material acaba rompiéndose.

35. puede definirse como una fractura progresiva. Se produce

cuando una pieza mecánica está sometida a un esfuerzo
repetido o cíclico, por ejemplo una vibración. Aunque el esfuerzo
máximo nunca supere el límite elástico, el material puede
romperse incluso después de poco tiempo. En algunos metales,
como las aleaciones de titanio, puede evitarse la fatiga
manteniendo la fuerza cíclica por debajo de un nivel
determinado. En la fatiga no se observa ninguna deformación
aparente, pero se desarrollan pequeñas grietas localizadas que
se propagan por el material hasta que la superficie eficaz que
queda no puede aguantar el esfuerzo máximo de la fuerza
cíclica. El conocimiento del esfuerzo de tensión, los límites
elásticos y la resistencia de los materiales a la plastodeformación
y la fatiga son extremadamente importantes en ingeniería.

37. Deformaciones derivadas de fuerzas externas

38. Resistencia a la tensión

39. Resistencia a la compresión

40. Resistencia a la torsión

41. Ductilidad

42. Prueba al impacto o de durabilidad

43. Resistencia a la tensión
•
Se determina por el estirado de los dos extremos
•
de una probeta con dimensiones perfectamente
determinadas y con marcas previamente hechas.
Al aplicar fuerza en los dos extremos se mide la
•
deformación relacionándola con la fuerza
aplicada hasta que la probeta rebasa su límite de
deformación elástica y se deforma
permanentemente o se rompe.
Los resultados de las pruebas de resistencia a la
•
tensión se plasman en series de curvas que
describen el comportamiento de los materiales al
ser estirados.

44. Varias de las características de ingeniería se
•
proporcionan con relación a la resistencia a la
tensión. Así en algunas ocasiones se tienen
referencias como las siguientes:
La resistencia al corte de un material es
•
generalmente el 50% del esfuerzo a la tensión.
La resistencia a la torsión es alrededor del 75%
•
de la resistencia a la tensión.
La resistencia a la compresión de materiales
•
relativamente frágiles es de tres o cuatro veces la
resistencia a la tensión.

45. Dureza
•
Por lo regular se obtiene por medio del método
•
denominado resistencia a la penetración, la cual
consiste en medir la marca producida por un
penetrador con características perfectamente
definidas y una carga también definida; entre
más profunda es la marca generada por el
penetrador de menor dureza es el material.
Existen varias escalas de dureza, estas dependen
•
del tipo de penetradores que se utilizan y las
normas que se apliquen. Las principales pruebas
de dureza son Rockwell, Brinell y Vickers.

46. clasificación de los aceros

Con el fin de estandarizar la composición de los diferentes tipos de aceros

que hay en el mercado la Society of Automotive Engineers (SAE) y el
American Iron and Steel Institute (AISI) han establecido métodos para
identificar los diferentes tipos de acero que se fabrican. Ambos sistemas son
similares para la clasificación.
En ambos sistemas se utilizan cuatro o cinco dígitos para designar al tipo de

acero. En el sistema AISI también se indica el proceso de producción con una
letra antes del número.
Primer dígito. Es un número con el que se indica el elemento predominante

de aleación. 1= carbón, 2= níquel, 3=níquel cromo, 4=molibdeno,
5=cromo, 6=cromo vanadio, 8=triple aleación, 9 silicio magnesio.
El segundo dígito. Es un número que indica el porcentaje aproximado en

peso del elemento de aleación, señalado en el primer dígito. Por ejemplo un
acero 2540, indica que tiene aleación de níquel y que esta es del 5%.
Los dígitos 3 y 4. Indican el contenido promedio de carbono en centésimas,

así en el ejemplo anterior se tendría que un acero 2540 es un acero con 5%
de níquel y .4% de carbón.

47. Cuando en las clasificaciones se tiene una letra al
•
principio esta indica el proceso que se utilizó para
elaborar el acero, siendo los prefijo los siguientes:
A = Acero básico de hogar abierto
•
B = Acero ácido de Bessemer al carbono
•
C= Acero básico de convertidos de oxígeno
•
D = Acero ácido al carbono de hogar abierto
•
E = Acero de horno eléctrico
•
A10XXX
•
A= Proceso de fabricación
•
10 = Tipo de acero
•
X = % de la aleación del tipo de acero
•
X X= % de contenido de carbono en centésimas.
•

48. EL TRATAMIENTO TÉRMICO
El tratamiento térmico es la operación de

calentamiento y enfriamiento de un metal en
su estado sólido para cambiar sus
propiedades físicas. Con el tratamiento
térmico adecuado se pueden reducir los
esfuerzos internos, el tamaño del
grano, incrementar la tenacidad o producir
una superficie dura con un interior dúctil.

49. endurecimiento del acero
•
El proceso de endurecimiento del acero
•
consiste en el calentamiento del metal de
manera uniforme a la temperatura correcta
(ver figura de temperaturas para endurecido
de metales) y luego enfriarlo con
agua, aceite, aire o en una cámara
refrigerada. El endurecimiento produce una
estructura granular fina que aumenta la
resistencia a la tracción (tensión) y disminuye
la ductilidad.

50. El acero al carbono para herramientas se puede
•
endurecer al calentarse hasta su temperatura
crítica, la cual se adquiere aproximadamente
entre los 1450 °F y 1525 °F (790 a 830 °C) lo cual
se identifica cuando el metal adquiere el color
rojo cereza brillante. Cuando se calienta el acero
la perlita se combina con la ferrita, lo que
produce una estructura de grano fino llamada
austenita. Cuando se enfría la austenita de
manera brusca con agua, aceite o aire, se
transforma en martensita, material que es muy
duro y frágil.

51. temple (revenido)
•
Después que se ha endurecido el acero es muy
•
quebradizo o frágil lo que impide su manejo pues se
rompe con el mínimo golpe debido a la tensión
interior generada por el proceso de endurecimiento.
Para contrarrestar la fragilidad se recomienda el
temple del acero (en algunos textos a este proceso se
le llama revenido y al endurecido temple). Este
proceso hace más tenaz y menos quebradizo el acero
aunque pierde algo de dureza. El proceso consiste en
limpiar la pieza con un abrasivo para luego calentarla
hasta la temperatura adecuada (ver tabla), para
después enfriarla con rapidez en el mismo medio que
se utilizó para endurecerla.

52. TABLA DE TEMPERATURAS PARA TEMPLAR ACERO ENDURECIDO
Color Grados F Grados C Tipos de aceros
Paja claro 430 220 Herramientas como brocas, machuelos
Paja mediano 460 240 Punzones dados y fresas
Paja obscuro 490 255 Cizallas y martillos
Morado 520 270 Árboles y cinceles para madera
Azul obscuro 570 300 Cuchillos y cinceles para acero
Azul claro 600 320 Destornilladores y resortes

53. recocido
•
Cuando se tiene que maquinar a un acero
•
endurecido, por lo regular hay que recocerlo
o ablandarlo. El recocido es un proceso para
reducir los esfuerzos internos y ablandar el
acero. El proceso consiste en calentar al acero
por arriba de su temperatura crítica y dejarlo
enfriar con lentitud en el horno cerrado o
envuelto en ceniza, cal, asbesto o vermiculita.

54. cementado
•
Consiste en el endurecimiento de la superficie
•
externa del acero al bajo carbono, quedando el
núcleo blando y dúctil. Como el carbono es el
que genera la dureza en los aceros en el método
de cementado se tiene la posibilidad de
aumentar la cantidad de carbono en los aceros
de bajo contenido de carbono antes de ser
endurecido. El carbono se agrega al calentar al
acero a su temperatura crítica mientras se
encuentra en contacto con un material
carbonoso. Los tres métodos de cementación
más comunes son: empacado para
carburación, baño líquido y gas.

56. Clasificación de las herramientas de corte
•
Las herramientas se pueden clasificar de
•
diferentes maneras, las más comunes
responden a el número de filos, el material
del que están fabricadas, al tipo de
movimiento que efectúa la herramienta, al
tipo de viruta generada o al tipo de máquina
en la que se utiliza. A continuación se
presenta un ejemplo de algunas herramientas
y como pueden ser agrupadas para su
clasificación.

57. a. De un filo, commo los buriles de corte de los tornos o cepillos. Ver
http://www.micromex.com.mx/princip.htm
DE ACUERSO AL b. De doble filo en hélice, como las brocas utilizadas para los taladros.
NÚMERO DE Ver
FILOS http://www.micromex.com.mx/catacar1.htm
c. De filos múltiples, como las fresas o las seguetas
indefinidos (esmeril)
WS. Acero de herramientas no aleado. 1.5% de contenido de carbón.
Soportan sin deformación o pérdida de filo . También se les conoce como
acero al carbono.
SS. Aceros de herramienta aleados con wolframio, cromo, vanadio,
molibdeno y otros. Soporta hasta . También se les conoce como aceros
DE ACUERDO AL
rápidos.
TIPO DE
HS. Metales duros aleados con cobalto, carburo de carbono, tungsteno,
MATERIAL CON
wolframio y molibdeno. Son pequeñas plaquitas que se unen a metales
QUE ESTÁN
corrientes para que los soporten. Soportan hasta .
FABRICADAS
Diamante. Material natural que soporta hasta . Se utiliza como punta de
algunas barrenas o como polvo abrasivo.
Materiales cerámicos. Se aplica en herramientas de arcilla que soportan
hasta . Por lo regular se utilizan para terminados. Ver
http://www.micromex.com.mx/catacar3.htm#T000

58. POR EL TIPO DE 1. Fijo. La herramienta se encuentra fija mientras el material a
MOVIMIENTO trabajar se incrusta debido a su movimiento. Por ejemplo los
DE CORTE tornos, en los que la pieza gira y la herramienta está relativamente
fija desprendiendo viruta.
2. Contra el material. La herramienta se mueve en contra del
material, mientras este se encuentra relativamente fijo, como en
los cepillos.
3. En contra dirección. La herramienta y el material se mueven un
en contra una del otro, como en el esmerilado sobre torno.
POR EL TIPO DE 1. Viruta continua, en forma de espiral.
VIRUTA QUE 2. En forma de coma.
GENERA 3. Polvo sin forma definida.
POR EL TIPO DE 1. Torno
MÁQUINA EN 2. Taladro
UTILIZA 3. Fresa
4. Cepillo
5. Broca

59. TRAZADO. Antes de fabricar una pieza hay que

trazarla o dibujarla, con las medidas del croquis,
sobre el material de partida.
Se traza tratando de aprovechar el material disponible lo mejor posible. Para
piezas pequeñas se usarán retales. Las piezas grandes se dibujan lo más
cerca posible de los bordes para no desaprovechar mucho material.
Se traza con exactitud para fabricar la pieza correctamente.
Se emplean útiles de dibujo sobre metal como la escuadra, la punta de trazar,
la regla y el compás de puntas
Útiles de trazado sobre metales: compás, escuadra de 90º, escuadra
de 120º, punta, regla metálica.

60. CORTE. El corte de piezas metálicas se realiza con

diferentes herramientas, cada una de las cuales tiene
su modo de uso.
Tijera de chapa. Sirve para cortar chapas finas de latón u hojalata.
Alicates. Empleados para cortar alambres no muy gruesos. Hay de diferentes
tipos según sea la forma de la punta: universales, de
corte, planos, redondos, de punta curva, etc.
Alicates: de corte, universal, de punta curva, de
Tijera para chapa.
punta redonda y de punta plana.

61. ASERRADO. El aserrado se realiza sobre alambres
gruesos, varillas, chapas gruesas, tubos, perfiles, etc. Se emplea la
sierra de arco cuyas hojas son intercambiables. Cuanto más duro
es el metal a cortar tanto más finos deben ser los dientes de la hoja
que se emplee.
Para el aserrado se procede del siguiente
modo:
1º Se elige la hoja
2º Se sujeta la
de sierra
pieza fuertemente.
adecuada.
3º Se sierra
4º Para cortar
haciendo presión al
chapas se colocan
avanzar y
entre dos piezas de
levantando al
madera, que se
retroceder,
cortarán a la vez
haciendo
que la chapa, para
movimientos largos
evitar que ésta se
y manteniendo la
doble.
sierra

62. DEFORMACIÓN. El trabajo por deformación se realiza con las herramientas y las técnicas
adecuadas al material que se esté trabajando. El trabajo con chapa exige siempre el uso
de guantes para evitar cortarse. Muchos alambres se pueden doblar con las manos, sin
embargo los doblados de cierta precisión otros deben hacerse con alicates. el uso de
alicates.
Si la chapa no es
muy gruesa y se Si se pretende que
quiere doblar en la pieza se doble
ángulo diedro en forma de u,
podemos redonda, o de otra
apoyarnos en el forma particular
borde de la mesa debe usarse un
de trabajo. molde
Si la chapa es gruesa
Para doblar chapas
y se desea doblar en
gruesas con formas
ángulo diedro debe
especiales deben
usarse un tornillo de
usarse los moldes
banco para sujetar, un
sujetos al tornillo
taco para amortiguar el
de banco.
golpe y un martillo
para golpear.

63. TALADRADO
Si la pieza es de
Si la pieza a
grosor considerable
taladrar es fina
será necesaria la
puede hacerse con
taladradora
un punzón y un
eléctrica con broca
martillo
para metales. Para
evitar que la broca
se desplace al
iniciar el taladro se
marcará el centro
con un granete.
Para hacer taladros
perfectamente rectos e
usan soportes
verticales para la
taladradora o bien
taladradoras de
columna.

64. LIMADO. Es la técnica que se emplea para rematar los
cortes de las sierras, eliminar las rebabas, redondear
cantos, aplanar o curvar superficies. Se realiza con
limas.
Las limas son herramientas de acero templado con estrías en su superficie.
Las limas son de formas muy variadas: planas, redondas, triangulares,
cuadradas, etc.
Según la finura del trabajo a realizar las limas pueden tener el grano mayor
o menor, dando lugar a limas finas, medias y bastas.

65. UNIONES FIJAS.
Remaches. Se usan
para unir superficies de
poco espesor. Son
piezas fabricadas con
materiales blandos y
tenaces.
Soldadura blanda. Es la
unión realizada con
estaño fundido. Se puede
unir piezas de cobre, latón
u hojalata, pero no de
aluminio
Pegado. Hay muchos tipos
de pegamentos, entre ellos
está el termofusible
realizado mediante barras
aplicada con una pistola
que las funde

66. UNIONES DESMONTABLES.
Tornillos y tuercas. Los
hay con infinidad de
formas y tamaños. A
veces se usan con ellos
arandelas que consiguen
que la unión es más
robusta.
Pasadores. Son piezas
de metal que fijan las
piezas en las que se
colocan atravesados. Los
hay de aletas, cónicos o
bulones y planos o
chavetas.
ACABADOS.
Se usan para proteger de la humedad y de la
consiguiente corrosión. La aplicación de barnices o
pinturas requiere el alisado previo de la superficie.

67. LAS LLAVES FIJAS.
Las llaves fijas. Son herramientas que se emplean para apretar y aflojar tornillos y tuercas. Están
formadas por un mango y una o dos bocas. Sus formas dependen del uso para el que vayan a ser
empleadas. Algunos tipos son:
Llave en codo Llave en cruz
Llave fija Llaves allen
Llave de tubo
Llaves torx Llave en estrella

68. Plegado. Se realiza en frío con máquinas plegadoras para
obtener chapas onduladas y algunos perfiles metálicos.
Embutición. Se realiza con embutidoras que son prensas con
las que, mediante un punzón o troquel, se da forma cóncava o
hueca a una chapa gruesa .
Estampación. Se realiza en frío dando forma a la pieza
presionándola entre dos moldes llamados estampas.
Forja. Se realiza en caliente dando forma a las piezas
mediante golpes con mazas y martillos.

69. Trefilado. Se usa para obtener alambres y cables pasando un
metal por orificios cada vez más estrechos en unas máquinas
llamadas hileras.
Laminación. Se usa para obtener perfiles redondos
, cuadrados o de otras formas pasando el material en caliente
por dos rodillos con la forma adecuada. Los rodillos presionan
y arrastran la barra de metal.
Extrusión. Se realiza empujando una masa plástica a través de una abertura que tiene una forma establecida.
Así se logran barras y perfiles de una forma similar al modo usado para hacer churros.

70. En el moldeo se calienta el material hasta fundirlo para verterlo después en
un molde que tiene la forma y el tamaño de la pieza que se desea fabricar.
El moldeo industrial logra temperaturas tan altas como para moldear piezas
de acero y otros metales, cosa que no se puede lograr en el moldeo
artesanal.

71. Volver al
índice
El corte por procedimientos mecánicos presenta dos variantes:
Por chorro de agua que usa un
finísimo chorro de agua proyectado a
una presión muy elevada. Se usa en
alimentos congelados y chapas muy
finas.
Serrado que se lleva a cabo con
sierras de cinta o de disco
accionadas por máquinas especiales.

72. El corte por procedimientos térmicos presenta tres variantes:
Oxicorte se realiza con un soplete en el
que se queman un gas combustible y
un chorro de oxígeno.
Láser emplea un haz de luz muy
concentrada logrando cortes
finísimos y de gran precisión en
cualquier material.
Por arco emplea el calor producido
por una corriente eléctrica muy
elevada.

73. Los procesos con arranque de virutas también se llaman mecanizado
podemos encontrarnos con los siguientes procesos:
Fresado mediante una
Taladrado es la
fresadora se desplaza
realización de orificios
el material
mediante la
horizontalmente
taladradora
mientras la herramienta
que lo corta gira.
Torneado realiza piezas
Lijado se realiza con
cilíndricas o cónicas
una lijadora que arranca
mediante un torno que
partículas muy
trabaja de modo similar
pequeñas de material
a la fresadora
logrando alisar así su
superficie
Rectificado es un
acabado y pulido que se
realiza en la
rectificadora mediante
un disco abrasivo
llamado muela

74. Buril: Útiles para el torno

Conocidos como buriles o cuchillas de corte,

los que pueden estar ubicados en torres,
puentes de sujeción o fijadores múltiples.
También pueden estar fabricadas de un
material barato y tener una pastilla de
material de alta calidad.

75. Los buriles se pueden clasificar de acuerdo a su uso, los

principale son:
Útiles de desbaste:

rectos: derechos e izquierdos

curvos: derechos y curvos

Útiles de afinado:

puntiagudos

cuadrados

Útiles de corte lateral
derechos
izquierdos
Útiles de forma
corte o tronzado
forma curva
roscar
desbaste interior

76. Producción de la Herramienta de Corte (Útil
de Corte). La producción con herramientas de corte
se halla en constante evolución, y esta se puede
apreciar por el análisis de las velocidades de corte
alcanzadas para un material en el transcurso del
tiempo.
1915 Aceros rápidos 36 m/min.
1932 Carburos 120 m/min.
1968 Carburos recubiertos 180 m/min.
1980 Cerámica 300 m/min.
1990 Diamante 530 m/in

77. Norma. ISO.
Descripción
401 Herramienta de cilindrada recta.
402 Herramienta de cilindrar acodada.
403 Herramienta de refrentar en ángulo.
404 Herramienta de ranurar.
406 Herramienta de refrentar de costado.
407 Herramienta de tronzar.
408 Herramienta de cilindrar interiormente.
409 Herramienta de refrentar en ángulo interior.
451 Herramienta de corte en punta.
452 Herramienta de filetear.
453 Herramienta de filetear interiormente.
454 Herramienta de cajear interiormente.

78. Materiales de Construcción de Útil de Corte
Nombre Temperatura Observaciones
Acero al carbono 300° C Prácticamente ya no se usa.
Acero alta velocidad 700° C HSS-Acero rápido.
Stelita 900° C Aleación. Prácticamente ya no se usa
Carburos Metálicos 1000° C HM-Aglomerados y no aglomerados
Cermet 1300° C Base de TiC, TiCN, TiN
Cerámicas 1500° C Al2O3 o Si3N4
Cerámicas mezcladas 1500° C Al2O3 + ZrO3
CBN 2000° C TiN/TaN/CBN (Nitruro cúbico de boro)
Diamante 800° C PCD Polycrystaline Diamond

83. Materiales para herramientas de corte
•
Los materiales duros se han usado para
•
cortar o deformar otros metales durante
miles de años. Si embargo, en los últimos
150 años se han inventado o desarrollado
mejores materiales. Por lo general, a medida
de que se descubrieron mejores materiales,
se construyeron máquinas herramientas más
grandes y potentes con las que se pudo
producir piezas con mayor rapidez y
economía.

84. 1. Aceros al alto carbón

Los aceros al alto carbón o carbono, se han usado

desde hace mucho tiempo y se siguen usando para
operaciones de maquinado de baja velocidad o para
algunas herramientas de corte para madera y
plásticos. Son relativamente baratos y de fácil
tratamiento térmico, pero no resisten usos rudos o
temperaturas mayores de 350 a 400 °C . Con acero al
alto carbono se hacen machuelos, terrajas, rimas de
mano y otras herramientas semejantes.

85. Los aceros de esta categoría se endurecen

calentándolos arriba de la temperatura crítica,
enfriándolos en agua o aceite, y templándolos según se
necesite. Cuando se templan a 325 °F la dureza puede
llegar hasta 62-65 Rockwell C. Las herramientas de
corte de acero al alto carbón se nitruran con frecuencia
a temperaturas que van de 930 a 1000 °F (500-540 °C)
para aumentar la resistencia al desgaste de las
superficies de corte, y reducir su deterioro.
Nótese que las herramientas de corte de acero al alto

carbón endurecido deben mantenerse frías mientras se
afilan. Si aparece un color azul en la parte que se afila,
es probable que se haya reblandecido la herramienta y
el filo no soporte la fuerza que se genera en el corte.

86. 2. Acero de alta velocidad
•
La adición de grandes cantidades de Tungsteno hasta
•
del 18%, a los aceros al carbono les permite
conservar su dureza a mayores temperaturas que los
aceros simples al carbón, a estos aceros con aleación
de menor del 20% de Tungsteno se les conoce como
aceros de alta velocidad. Estas herramientas
mantienen su filo a temperaturas hasta de 1000 a
1100 °F (540-590°C), lo que permite duplicar, en
algunos casos, su velocidad de corte. También
aumentan la duración y los tiempos de afilado, con
todas estas ventajas se logró el desarrollo de
máquinas herramientas más poderosas y rápidas, lo
que generó mayor productividad.

87. El acero Básico 1841 (T-1) contiene el 10.5% de
•
tungsteno, 4.1% de cromo, 1.1% de vanadio, de
0.7 a 0.8 % de carbono, 0.3 % de
manganeso, 0.3% de silicio y el resto de hierro.
Se han desarrollado variantes de esta
aleación, las cuales tienen cobalto y de 0.7 a 0.8
% de molibdeno. Al aumentar el contenido de
vanadio al 5%, se mejora la resistencia al
desgaste. Los aceros de afta velocidad al
tungsteno tienen hasta 12%, 10% de cobalto, en
ese caso se llaman aceros de super alta velocidad
o aceros de alta velocidad al cobalto, porque
aumenta la resistencia al calor..

88. Los aceros de alta velocidad al molibdeno
•
contienen tan solo de 1.5 a 6.5 % de tungsteno,
pero tienen de 8 a 9 % de molibdeno, 4 % de
cromo y 1.1 % de vanadio, junto con 0.3% de
silicio e igual cantidad de manganeso, y 0.8% de
carbón. Los aceros de alta velocidad al
molibdeno - tungsteno, que también se conocen
como aceros 55-2, 86-3 y 66-4, contienen
aproximadamente 6 % de molibdeno, 6 % de
tungsteno y vanadio en proporciones que van del
2 al 4 %, aproximadamente.
Los aceros de alta velocidad se usan para
•
herramientas de corte de aplicación a materiales
tanto metálicos como no metálicos.

89. Aleaciones coladas

El término aleación colada o fundida se refiere a

materiales constituidos por un 50% de cobalto,
30% de cromo, 18% de tungsteno y 2% de
carbono. Las proporciones de esos metales no
ferrosos varía, pero el cobalto es el material
dominante y las herramientas hechas de estas
aleaciones, con frecuencia se les llama quot;Stellitequot;,
permanecen duras hasta 1500 °F. Su dureza
aproximada es 60 a 62 Rockwell C. Esta
herramientas se funden y moldean a su forma.

90. Por su capacidad de resistir calor y
•
abrasión, las aleaciones coladas se usan para
ciertas partes de motores y turbinas de gas, y
para herramientas de corte. También son
muy resistentes a la corrosión y permanecen
tenaces hasta 1500 °F (815 °C), pero son más
frágiles que los aceros de afta velocidad.
También se les conoce como herramientas de
carburo sintetizado, son capaces de trabajar
a velocidades de corte hasta tres veces las del
acero de alta velocidad.

91. Herramientas de cerámica

Las herramientas de cerámica para corte se

fabrican con polvo de óxido de aluminio,
compactado y sintetizado en formas de insertos
triangulares, cuadrados o rectangulares. Se
pueden sintetizar sin aglomerante o con
pequeñas cantidades de algún vidrio. Se han
estado usando durante tan solo de 30 a 35 años y
no se pueden emplear con eficacia en máquinas
herramientas de baja potencia. Se necesitan
máquinas muy rígidas y de gran potencia para
aprovechar la resistencia al calor dureza de estos
materiales.

92. Las herramientas de cerámica son muy duras,
•
y son químicamente Inertes, pero son más
frágiles o quebradizas que los carburos u
otros materiales. Los Insertos de cerámica
para herramienta se pueden fabricar con los
métodos de prensado en frío o prensado en
caliente, las herramientas prensadas en frío
se compactan a una presión de 40,000 a
50,000 psi y a continuación se sintetizan a
temperaturas de 2000 a 3000 °F (1,100 a
1,650 °C).

93. Ángulos, filos y fuerzas
•
El corte de los metales se logra por medio de
•
herramientas con la forma adecuada. Una
herramienta sin los filos o ángulos bien
seleccionados ocasionará gastos excesivos y pérdida
de tiempo.
En casi todas las herramientas de corte existen de
•
manera definida: superficies, ángulos y filos.
Las superficies de los útiles de las herramientas son:
•
Superficie de ataque. Parte por la que la viruta sale de
•
la herramienta.
Superficie de incidencia. Es la cara del útil que se
•
dirige en contra de la superficie de corte de la pieza.