Materiales en frabricación industrial

1. HUANCAYO-PERU
2021
UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERU
FACULTAD DE INGENIERIA MECANICA
DEPARTAMENTO ACADEMICO DE INGENIERIA MECANICA
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA MECANICA
ASIGNATURA:
PROCESOS DE MANUFACTURA I
CÓDIGO: 044C – IV SEMESTRE
1ra. Semana:
LOS PROCESOS DE MANUFACTURA
PROCESOS DE MANUFACTURA I
Docente:
Ing. Miguel Aurelio Cerrón Meza

2. TECNOLOGÍA INDUSTRIAL I
(Compilado exclusivamente para uso interno de clases virtuales
Se respeta la autoría de la presentación)

3. ÍNDICE
 MOLDEO
 DEFORMACIÓN
 ARRANQUE DE MATERIAL
 UNIÓN DE PIEZAS

4. 1.-PROCEDIMIENTOS DE FABRICACIÓN
POR MOLDEO DEL METAL FUNDIDO
(FABRICACIÓN POR FUNDICIÓN)
El moldeo es una técnica que consiste en calentar el material
hasta su punto de fusión y, en ese momento, verterlo en un molde
con la forma de la pieza que se desea obtener.

5.  Una vez que se ha realizado el diseño de la pieza
que se desea fabricar, es necesario construir un
modelo, de madera o yeso. A partir del modelo se
construye el molde, que puede ser de arena o en
coquilla; si la pieza es hueca es preciso fabricar
machos, que son la piezas que recubren los
huecos interiores.
 El proceso de llenado del molde se llama colada.
 El desmoldeo consiste en extraer la pieza del
molde.
Construcción
del modelo
Fabricación
del molde
Fusión y
Colada
Desmoldeo Acabado

6. MATERIALES EMPLEADOS PARA PIEZAS
 Aleaciones férricas: Se utilizan las fundiciones y los
aceros, procedentes de lingotes, chatarra, piezas
moldeadas defectuosas, mazarotas, bebederos, etc.
Se moldean piezas de todo tipo: bancadas de motores,
pistones, levas, cigüeñales…
 Aleaciones de cobre: Bronces y latones. Es necesario
regular la atmósfera en el momento de la fusión por su
gran tendencia a absorber gases. Se moldean griferías,
objetos de adorno, herrajes… con latón y campanas,
bulones, y esculturas con bronce.
 Aleaciones de aluminio: Aleaciones con cobre y
manganeso. También debe realizarse en hornos con
atmósfera controlada por su gran afinidad con el
oxígeno.

7. MATERIALES PARA MOLDES
 Arenas aglomeradas:
Pequeñas series de piezas complejas
 Metales (coquillas):
Grandes series de piezas sencillas
Recomendación:
Visualizar videos de fundición en moldes de arena

8. MOLDEO EN ARENA
 Consiste en la confección de un molde elaborado
con arena preparada con aglomerantes (arcillas de
sílice o caolín, cementos o resinas sintéticas).

9. MOLDEO EN COQUILLA
 El inconveniente fundamental del moldeo en arena
es la necesidad de fabricar un molde por cada
pieza fundida. Cuando el número de piezas a
fabricar es muy elevado se utilizan moldes
metálicos denominados coquillas.
 El metal es mejor conductor del calor que la arena.
De este modo, la velocidad de enfriamiento de la
pieza será mayor y, con ello, la estructura y
propiedades mecánicas finales serán mejores.

10. 2.-CONFORMACIÓN POR DEFORMACIÓN
 Si sometemos a un metal a una serie de esfuerzos,
se altera el equilibrio de la red cristalina y se
producen desplazamientos atómicos. En los
procedimientos de fabricación por deformación la
deformación es plástica (los átomos no recuperan
su posición inicial).
 La deformación puede ser en frío (por debajo de la
temperatura de recristalización) o en caliente (por
encima de la temperatura de recristalización).

11. FORJA
 La forja es un procedimiento de conformación
plástica que se aplica a los metales, normalmente
en caliente, y que consiste en darles forma
sometiéndolos a esfuerzos violentos de
compresión, que pueden ser repetitivos o
continuos.
Vídeo

12. ESTAMPACIÓN
 Consiste en someter
un metal a un esfuerzo
de compresión entre
dos moldes de acero,
que se denominan
estampas.
 Vídeo

13. EXTRUSIÓN
 Es un proceso continuo para conformar los metales
y las aleaciones, haciéndolos fluir a presión por
medio de un émbolo.

14. LAMINACIÓN
 Es un proceso de
conformación plástica
en el metal se deforma
a pasar entre dos
cilindros superpuestos
que giran en sentidos
contrarios.
 Vídeo

15. ESTIRADO
 Es un proceso por el que se produce una disminución
de la sección de un material; esto se consigue
haciéndolo pasar a través de unos orificios calibrados
denominados hileras.

16. TREFILADO
 Consiste en reducir el
grosor de un producto
metalúrgico (una barra
de metal dúctil,
alambre laminado…)
haciéndolo pasar,
mediante tracción, por
unos agujeros
calibrados.
 Vídeo

17. 3.-CONFORMACIÓN POR ARRANQUE DE
MATERIAL
 Se realiza arrancando el material sobrante en
forma de virutas o diminutas partículas para, de
esta manera, obtener la pieza deseada de acuerdo
con el plano.
 Hay una gran pérdida de material en forma de
viruta, lo que ocasiona un coste elevado. Por lo
tanto, se debe utilizar un material de partida de
forma y dimensiones similares a las definitivas,
obtenido mediante forja, laminación o cualesquiera
de los procesos explicados en la deformación por
deformación.
 Esta operación de arranque de material conoce
como mecanizado y se realiza con máquinas-
herramienta.

18. PARÁMETROS FUNDAMENTALES DE LAS
MÁQUINAS-HERRAMIENTA
 Ángulos de corte
 Velocidad de corte
 Tiempos de fabricación
 Fuerzas de corte
 Potencia de corte

19. CLASIFICACIÓN DE LAS MÁQUINAS-HERRAMIENTA
 Por arranque de viruta
 Por arranque de partículas
Por traslación
Por rotación
Pieza
Herramienta
Cepilladora
Limadora
Pieza
Herramienta Taladradora
Fresadora
Torno
Por abrasión
Mecánica
Ultrasónica Rectificadoras
Esmeriladoras

20. TORNO
 El torno es una
máquina-herramienta
que permite fabricar
piezas de revolución;
es decir, piezas cuya
sección transversal
tiene forma circular.
 Vídeo

21. TALADRADORA
 Es una máquina que
permite perforar piezas
metálicas y no
metálicas por medio de
una herramienta que
se denomina broca.

22. LIMADORA
 Las limadoras son
unas máquinas-
herramienta que se
utilizan para el
desbaste y acabado de
superficies planas

23. CEPILLADORA
 Es una máquina cuya
herramienta
permanece fija
arrancando viruta a la
pieza que se mueve
debajo de ella con
movimiento rectilíneo.

24. FRESADORA
 Es una máquina que,
por medio de una
herramienta
denominada fresa-que
se mueve con
movimiento de
rotación-, mecaniza
superficies de piezas
que se desplazan bajo
la herramienta con
movimiento rectilíneo.
 Vídeo

25. MECANIZADO CON ABRASIVOS
 Los abrasivos son
sustancias muy duras
que, en forma de
granos sueltos o
aglomerados por
medio de cemento
natural o con un
aglomerante artificial,
se emplean para pulir o
mecanizar piezas,
arrancándoles virutas
de espesor muy
pequeño.

26. 4.-PROCEDIMIENTOS DE UNIÓN
 La mayoría de las máquinas y estructuras no se fabrican en una única
pieza, sino que se forman a partir de muchas piezas que se unen entre
sí.
 Clasificación:
 Desmontables
 Elementos Roscados:
 Tornillos
 Tuercas
 Pernos
 Tirafondos
 Prisioneros
 Elementos No Roscados
 Pasadores
 Chavetas
 Lengüetas
 Guías
 Fijas
 Remaches
 Unión por adhesivos
 Ajuste a presión
 Soldadura

27. ELEMENTOS ROSCADOS
 Los elementos
roscados por
excelencia son los
tornillos y las tuercas.
 Se fabrican con
machos y cojinetes de
roscar

28.  En la industria, continuamente, es necesario el uso
de elementos roscados. Con objeto de evitar que
cada fabricante pueda construir una rosca, con
unas características distintas, y que sean
incompatibles con el resto, se normalizaron. Y
surgieron los dos sistemas que existen en la
actualidad:
 Rosca métrica
 Rosca whitworth

29. TORNILLOS Y TUERCAS
 Un tornillo es un
cuerpo cilíndrico
metálico, con una
cabeza en un extremo
para su enroscado; el
otro extremo sirve para
encajar la tuerca. Las
tuercas van provistas
interiormente de un
taladro roscado, que
junto con el tornillo
permiten la unión de
piezas.

30. PERNOS
 Son elementos
roscados que unes
varias piezas sirviendo
de elemento de
articulación o giro,
apoyo o anclaje entre
las mismas.

31. TIRAFONDOS
 Se utilizan
frecuentemente para
unir piezas de madera,
proporcionándoles una
unión más segura que
con clavos

32. PRISIONEROS
 Son pequeños tornillos
que se enroscan en
una pieza,
traspasándola y
alojándose en un
hueco de otra
segunda. De esta
forma se evita que una
pieza pueda moverse
respecto a la otra.

33. PASADORES
 Son piezas de forma
cilíndrica o cónica que
sirven para sujetar
piezas con el fin de
que no se mueva una
con respecto a otra,

34. CHAVETAS
 Son piezas prismáticas
en forma de cuña,
capaces de transmitir
esfuerzos entre las dos
piezas que unen. Las
chavetas se colocan en
un entalle practicado
en las piezas
denominado chavetero.

35. LENGÜETAS
 Al igual que las
chavetas son piezas
prismáticas que se
alojan en un chavetero.
Permiten que la pieza
se desplace
longitudinalmente
respecto a la otra, pero
no que gire.

36. REMACHES
 Son pequeñas barras
cilíndricas con una
cabeza hueca en un
extremo. El
remachado consiste en
deformar el extremo
opuesto a la cabeza
por medio de presión o
golpes. Las chapas
quedan unidas
permanentemente.

37. UNIÓN POR ADHESIVOS
 Este tipo de unión se
realiza interponiendo
entre las dos superficies
que se desea unir una
capa de material con alto
poder de adherencia, que
se denomina adhesivo.
Los adhesivos más
utilizados son de origen
sintético: Epóxidos,
poliuretanos, siliconas,
poliésteres, acrílicos…

38. PRESIÓN
 Una unión por ajuste a
presión es aquella que se
realiza por ajuste
forzado; es decir, la
medida del eje es mayor
que la del agujero en el
que se quiere colocar.
 En algunas ocasiones
hay que calentar la pieza
donde está el agujero; de
esta manera se dilata y el
eje entra con facilidad,
produciéndose la unión
cuando ambas piezas
alcanzan la temperatura
ambiente.

39. SOLDADURA
 Es el proceso de unión de
metales por acción del
calor, con o sin aportación
del material metálico.
 Existen dos tipos de
soldadura:
 Homogénea: Los
materiales que se sueldan
y el metal de aportación, si
lo hay, son de la misma
naturaleza. Puede ser
oxiacetilénica o eléctrica
(por arco o por resistencia)
 Heterogénea: Se efectúa
entre metales distintos; o
entre metales iguales pero
con distinto material de
aportación. Puede ser
blanda o fuerte.
 Vídeo elementos y
seguridad en la
soldadura
oxiacetilénica
 Vídeo del
procedimiento de
soldadura
oxiacetilénica
 Soldadura por arco
(electrodo)
 Soldadura por puntos
(eléctrica)
 Soldadura MIG
 Soldadura TIG
 Soldadura blanda