Gabriel rodriguez t1 Temodinamica en el corte de metales
Trabajo inves manufactura
1. República Bolivariana de Venezuela
Instituto Universitario Politécnico
“Santiago Mariño”
Extensión Puerto Ordaz
Trabajo de Investigación
(VIRUTAS, TERMODINAMICA)
Prof. Alcides Cadiz Autor:Almeida, Rosangela
C.I 17009971
Puerto Ordaz, Octubre del 2012
3. INTRODUCCION
Todo proceso de manufactura esta expone a cambios de temperaturas,
en el espacio y tiempo segun la naturaleza del compuesto trabajado. La
obtencion de un producto terminado puede en su mayoria generar desechos
utilizables por medio del metodo reciclable garantizando el usos adecuado. El
presente informe prentende responder las preguntas realizadas luego de una
investigaciòn minusiosa para aclarar dudas en resumen del tema.
Entendiendo que para muchas industrias el proceso de manufactura esta
asociado a las ganacias directas de la misma, es decir que cuando el proceso
se incia de manera deficiente su tendencia desciende en cuanto a costos y
perdidas se refiere.
Los residuos de metales y madera que deja la friccion de herramientas
contras estos recursos dan paso a la existencia de las llamadas VIRUTAS,
estas tienen varias aplicaciones para la vida urbana e industrial. Como parte
del proceso de virutas debemos mencionar el uso de la ley de la conservacion
de energia siendo la presencia en energia o calor termico (TERMODINAMICA)
en las piezas para fraccionar los metales, madera o plastico y asi obtener las
virutas a traves de maquinas o herramientas consideradas como indispensable
en el proceso.
4. La termodinámica en el corte de metales, mediante el uso de
Herramientas de corte, donde existe desprendimiento de viruta.
Las virutas herramientas se han calcificado en tres tipos.
El tipo 1 una viruta discontinua o fragmentada, representa una conducción
en el que el metal se fractura en partes considerablemente pequeñas de
las herramientas cortantes. Este tipo de viruta se obtiene por maquina la
mayoría de los materiales frágiles, tales como el hierro fundido.
En tanto se producen estas virutas, el filo cortante corrige las
irregularidades y se obtiene un acabado bastante bueno. La duración de la
herramienta es considerablemente alta y la falla ocurre usualmente como
resultado de la acción del desgaste de la superficie de contacto de la
herramienta.
También puede formar virutas discontinuas en algunos materiales dúctiles
y el coeficiente de ficción es alto. Sin embargo, tales virutas de materiales
dúctiles son una inducción de malas condiciones de corte:
Un tipo ideal de viruta desde el punto de vista de la duración de la
herramienta y el acabado, es la del tipo B continua simple, que se obtiene
en el corte de todos los materiales dúctiles que tienen un bajo coeficiente
de fricción. En este caso el metal se forma continuamente y se desliza
sobre la cara de la herramienta sin freacturarse. Las virutas de este tipo se
obtienen a altas velocidades de corte y son muy comunes cuando en corte
se hace con herramientas de carburo. Debido a su simplicidad se puede
analizar fácilmente desde el punto de vista de las fuerzas involucradas.
La viruta del tipo C es característica de aquellos maquinados de materiales
dúctiles que tienen un coeficiente de fricción considerablemente alto.
En cuanto la herramienta inicia el corte se aglutina algo de material por
delante del filo cortante a causa del alto coeficiente de fricción. En tanto el
corte prosigue, la viruta fluyen sobre este filo y hacia arriba a lo largo de la
cara de la herramienta. Periódicamente una pequeña cantidad de este filo
5. recrecido se separa y sale con la viruta y se incrusta en la superficie
torneada. Debido a esta acción el acabado de la superficie no es tan bueno
como el tipo de viruta B. El filo recrecido permanece considerablemente
constante durante el corte y tiene el efecto de alterar ligeramente el ángulo
de inclinación. Sin embargo, en tanto se aumenta la velocidad del corte, el
tamaño del filo decrecido disminuye y el acabado de la superficie mejora.
Este fenómeno también disminuye, ya sea reduciendo el espesor de la
viruta o aumentando el ángulo de inclinación, aunque en mucho de los
materiales dúctiles no se puede eliminar completamente.
La elección de herramientas adecuadas, velocidades avances es un
compromiso, ya que entre más rápido se opere una maquina es la
eficiencia tanto del operador como de la máquina. Sin embargo
afortunadamente, tal uso acelerado acorta grandemente la duración de la
herramienta
Importancia de las variables de corte, calor, energía y temperaturas
presentes.
La velocidad de corte es una variable en sí, es decir, un parámetro a definir en
el proceso de mecanizado. Según el valor que le sea asignado, el resultado del
proceso de mecanizado se ve afectado; tanto en la pieza a conformar, como en
los elementos que intervienen: viruta, filo de corte y pieza resultante.
A lo largo de la historia ha habido numerosos intentos de optimizar dicha
velocidad, estudiando parámetros como son la profundidad de corte, la
producción de viruta, material mecanizado y material de la herramienta de
corte. Ejemplo de tales estudios fueron los realizados por Taylor y Denis.
Si el ángulo de desprendimiento γne es grande las fuerzas de corte disminuyen
Pues el material se deforma menos plásticamente y la herramienta se desgasta
muchoen la cara de desprendimiento al aumentar la fuerza de fricción, y la
velocidadrelativa de la viruta sobre la cara de la herramienta.
Si el ángulo de incidencia αne es grande la herramienta puede fracturar su
puntadebido a las altas fuerzas de corte, pero cuanto más pequeño sea mayor
6. desgastesufrirá la punta aumentando las pérdidas por rozamiento de la
herramienta con lasuperficie de la pieza.
El ángulo de inclinación de filo λse influye en la dirección de la viruta en su
salida por la cara de desprendimiento. Toma valores positivos cuando echa la
virutafuera de la pieza. Y toma valores negativos cuando tiende a hacer chocar
la virutade nuevo con la pieza. Cuando se mecanizan materiales duros y
frágiles se usanλse < 0.Un ángulo de posición de filoκre distinto de 90◦
Permite un mejor aprovechamiento de la longitud de filo sobre todo cuando se
tiene limitada la profundidad depasada. También se usa para evitar fuerzas de
impacto al inicio del corte, suavizandola entrada de la herramienta en el corte.
El modelo empleado para el estudio de fricción dependiente de la temperatura
Difiere ligeramente de los modelos empleados para el estudio de la fricción
dependientede la velocidad. Los cambios fundamentales son el tamaño de la
herramienta, el malladode la misma, las variables de salida pedidas al modelo y
la conductividad en la interface viruta-herramienta.
Estudiando los flujos de calor con los modelos expuestos anteriormente, se
Observó cómo la herramienta se calienta excesivamente rápido, debido a su
pequeñotamaño. Esto hace que la herramienta se sature en temperatura, no
pudiendo absorbermás calor, por lo que llega un momento en el que la viruta se
lleva todo el calorgenerado en el proceso de corte. Además, la herramienta
comienza a calentarse en
Uso de tablas físicas y químicas asociadas a la termodinámica de corte de
metales.
Los fluidos de corte se utilizan en la mayoría de las operaciones de
mecanizado por arranquede viruta. Estos fluidos, generalmente en forma
líquida, se aplican sobre la zona de formaciónde la viruta, para lo que se
utilizan aceites, emulsiones y soluciones. La mayoría de ellos seencuentran
formulados en base a un aceite de base mineral, vegetal o sintético, siendo el
primero el más utilizado, pudiendo llevar varios aditivos (antiespumantes,
aditivos extremapresión, antioxidantes, biocidas, solubilizadores, inhibidores de
corrosión...).
7. Los procesos productivosson muy variados pudiendo enumerar como
principaleslassiguientes:
Rectificados (plano, cilíndrico, sin centro y lento).
Torneado / fresado.
Roscado / escariado.
Taladrado (profundo).
Corte (con sierra).
Otros (troquelado, enderezado, etc.).
Por su parte las principales actividades industriales en las que se usan fluidos
de corte son:
Primera transformación de metales (laminación, corte...).
Fabricación de tubos.
Segunda transformación de metales (corte, troquelado...).
Mecánica de precisión (construcción herramientas, máquinas...).
Industria del vidrio.
Los metales a transformar en los procesos antes citados son
fundamentalmente:
Acero al carbono (para la construcción resistencia media a tensión).
Acero inoxidable (como cromo aleaciones resistencia alta tensión).
Acero para herramientas (con titanio, níquel... resistencia alta tensión).
Fundición de hierro.
Metales ligeros aluminio y aleaciones de magnesio.
Metales de "color" cobre y aleaciones.
9. Conclusiones
Es evidente que en todas las actividades actuales del ser humano civilizado, están
presentes toda clase de subproductos y productos manufacturados, esto es, productos que
han sido obtenidos a partir de materias primas y mediante procesos específicos se
modifican para crear un artículo de uso o bien satisfactor.
Es prioridad de nuestros tiempos, dar impulso a la mejora de los procesos manufactura
que permita un aprovechamiento máximo de todos y cada uno de los recursos que
intervienen en la fabricación de los productos, y con ello buscar mejorar las calidades y
costos de los mismos, así como obtener los volúmenes demandados en los tiempos
pronosticas.
Ahora bien, no es suficiente la comprensión de los procesos de manufactura; el Ingeniero
Industrial participante en un equipo encargado de los proyectos de manufactura, debe
poseer conocimientos adicionales y periféricos que le permitan el óptimo enlace con las
áreas relacionadas directa o indirectamente con el producto, con la finalidad de que
domine correctamente el panorama de la producción.
Llevando estos conocimientos a escalas macroeconómicas, se ha observado que los
países altamente industrializados y denominados de primer mundo, deben su éxito y
dominio de los mercados internacionales, al amplio desarrollo de tecnología.
Los procesos de virutas componen un sistema universal y que bajo el debido tratamiento
dado se obtiene el producto terminado a la perfección,
