La termodinámica en el corte de metales

1. MATERIA: PROCESO DE MANUFACTURA
SECCIÓN S
TERMODINAMICA EN EL CORTE
DE MATERIALES
PROFESOR: INTEGRANTES:
Ing. Alcides Cadiz Ana Karina Bueno
Gloriannys Del Valle Olivero
PUERTO ORDAZ; ENERO 2017

2. INDICE
 Virutas y tipos de virutas en el corte de metales
 Importancia de las variables de corte, calor, energia y temperatura en
el proceso de manufactura
 Fluidos en los cortes de metales
 Seguridad industrial y el desprendimiento de virutas en el proceso de
manufactura
 Tabla de materiales físicos y químicos para parámetros de corte
 Tabla de comparación de los métodos de corte
 Tabla de estudio comparativo de los diferentes tipos de materiales
para herramientas de corte
 Ejemplo practicos

3. INTRODUCCIÓN
La Termodinámica se encuentra la explicación racional del
funcionamiento de la mayor parte de los mecanismos que posee el hombre
actual, La termodinámica en el corte de metales, mediante el uso de
herramientas de corte, donde existe desprendimiento de viruta. Es
importante describir lo que es el corte de metales esta es tradicionalmente un
corte que se realiza en torno, taladradoras, y fresadoras en otros procesos
ejecutados por máquinas herramientas con el uso de varias herramientas
cortantes.
Para el desprendimiento de viruta se requiere la acción de una
deformación de un material, dicha acción requiere de variables de energía,
temperatura, calor para poder realizarse el desprendimiento de viruta. En
muchos procesos de manufactura las variables son de suma importancia, ya
que para completar cualquier tipo de proceso se requieren de altas
cantidades de energía si se desea concretar la operación que indique en el
proceso, bien sea torneado, colado, entre otros.

4. VIRUTAS Y TIPOS DE VIRUTAS EN EL CORTE DE METALES
La viruta es un fragmento de material residual con forma de lámina
curvada o espiral que se extrae mediante un cepillo u otras herramientas,
tales como brocas, al realizar trabajos de cepillado, desbastado o
perforación, sobre madera o metales. Se suele considerar un residuo de las
industrias madereras o del metal; no obstante tiene variadas aplicaciones. En
el mecanizado por arranque de viruta el material es arrancado o cortado con
una herramienta dando lugar a un desperdicio o viruta. La herramienta
consta, generalmente, de uno o varios filos o cuchillas que separan la viruta
de la pieza en cada pasada. En el mecanizado por arranque de viruta se dan
procesos de desbaste (eliminación de mucho material con poca precisión;
proceso intermedio) y de acabado (eliminación de poco material con mucha
precisión; proceso final cuyo objetivo es el de dar el acabado superficial que
se requiera a las distintas superficies de la pieza). Sin embargo, tiene una
limitación física: no se puede eliminar todo el material que se quiera porque
llega un momento en que el esfuerzo para apretar la herramienta contra la
pieza es tan liviano que la herramienta no penetra y no se llega a extraer
viruta. El desprendimiento de viruta es un proceso de manufactura en el que
una herramienta de corte se utiliza para remover el exceso de material de

5. una pieza de forma que el material que quede tenga la forma deseada. La
acción principal de corte consiste en aplicar deformación en corte para
formarla viruta y exponer la nueva superficie. Una herramienta de corte es el
elemento utilizado para extraer material de una pieza cuando se quiere llevar
a cabo un proceso de mecanizado.
Hay muchos tipos para cada máquina, pero todas se basan en un proceso de
arranque de viruta. Es decir, al haber una elevada diferencia de velocidades
entre la herramienta y la pieza, al entrar en contacto la arista de corte con la
pieza, se arranca el material y se desprende la viruta. En el uso de
herramientas de cortes se puede describir para qué tipo de material se
utilizarían. 1. Metales 2. Madera 3. Plásticos 4. Compuestos 5. Cerámicas La
acción de la termodinámica en desprendimiento de virutas, está relacionado
con la acción del calor en los cortes de materiales, y sobre la composición
quima que presentan los mismos entre algunos metales.
Procesos que provocan desprendimiento de viruta Las máquinas, aparatos,
herramientas están formados por muchas piezas unidades, tales como:
pernos, armazones, ruedas, engranes, tornillos, etc. Todas estas piezas
obtienen su forma mediante procesos mecánicos, fundición, forja, estirado,
laminado, corte de barras y planchas y por sobre todo mediante arranque de
viruta. Este proceso es muy empleado debido a la gran precisión que se
logra en la forma y su calidad en los acabados superficiales.
IMPORTANCIA DE LAS VARIABLES DE CORTE, CALOR, ENERGÍA Y
TEMPERATURA EN EL PROCESO DE MANUFACTURA
La importancia que tienen las variables de corte durante cualquier
proceso de mecanizado es de suma importancia ya que estas influyen
directamente en la calidad de la pieza a obtener. Si el ángulo de

6. desprendimiento es muy grande las fuerzas de corte disminuyen pues el
material se deforma menos plásticamente y la herramienta se desgasta
mucho en la cara de desprendimiento al aumentar la fuerza de fricción, y la
velocidad relativa de la viruta sobre la cara de la herramienta. Si el ángulo de
incidencia es grande la herramienta puede fracturar su punta debido a las
altas fuerzas de corte, pero cuanto más pequeño sea mayor desgaste sufrirá
la punta aumentando las perdidas por rozamiento de la herramienta con la
superficie de la pieza. El ángulo de inclinación del filo λ se influye en la
dirección de la viruta en su salida por la cara de desprendimiento.
Las variables importantes del proceso de maquinado son la forma y el
material de la herramienta, las condiciones de corte, como velocidad, avance
y profundidad de corte; uso de fluidos de corte y las características de la
máquina herramienta y del material de la pieza. Los parámetros influidos por
estas variables son las fuerzas y el consumo de potencia, desgaste de la
herramienta, el acabado y la integridad superficial, la temperatura y la
exactitud dimensional de la pieza.
FLUIDOS EN LOS CORTES DE METALES
Los fluidos de corte presentan dos propiedades esenciales para su utilización
en el mecanizado, estas son, su poder refrigerante y lubricante. Cuando nos
referimos a su poder refrigerante, hablamos de la capacidad de este, de
almacenar energía calórica, también conocida como calor específico. Un
líquido que posee una baja viscosidad, posibilita el baño completo del objeto
y maximiza el contacto térmico, así, mientras mayor sea el contacto con la
herramienta y su calor específico sea alto, mayor será su poder refrigerante.
El poder lubricante del fluido reduce el coeficiente de roce, permitiendo el
deslizamiento de la viruta sobre la cara anterior de la herramienta y del
mismo modo el fácil desplazamiento de la caja de herramientas, cojinetes, u
otro elemento que se deslice por la herramienta y que involucre un desgaste

7. su trabajo en contacto directo con la maquina.
Ya lo saben, para realizar un correcto uso de una máquina herramienta,
debemos tener en cuenta estas dos variables, que si bien implican un costo,
ayudaran enormemente al correcto funcionamiento y a un aumento de la vida
útil de nuestro equipo.
SEGURIDAD INDUSTRIAL Y EL DESPRENDIMIENTO DE VIRUTAS EN EL
PROCESO DE MANUFACTURA.
Bajo ningún concepto se hará uso de máquinas herramientas sin estar
autorizado para ello.
- Previamente a la puesta en marcha de una máquina se asegurará de que
no hay ningún obstáculo que impida su normal funcionamiento, y que los
medios de protección están debidamente colocados.
- El piso del área de trabajo estará exento de sustancias que como los
aceites, taladrinas o virutas, pueden dar lugar a resbalamientos.
- Las ropas deben ser ajustadas, sin pliegues o colgantes que puedan ser
atrapados por las partes giratorias de la máquina. Asimismo se prescindirá
de anillos, relojes, etc. susceptibles de engancharse.
- Tanto las piezas a mecanizar como las herramientas que se utilicen para
ello deben estar perfectamente asegura-das a la máquina para evitar que se
suelten y causen lesiones al operario.
- Las virutas generadas en el mecanizado no deben retirarse con la máquina
en marcha, y al hacerlo con la máquina parada se utilizará algún tipo de
espetón, no hacerlo con las manos aunque se tengan los guantes de
protección puestos.

8. - Las mediciones y verificaciones deben hacerse siempre con la máquina
parada.
- Durante los trabajos con máquinas herramientas es imprescindible el uso
de gafas de protección, para evitar que los desprendimientos de virutas o
partículas abrasivas dañen los ojos del operario.
- No trabajar con máquinas cuando se están tomando medicamentos que
pueden producir somnolencia o disminuir la capacidad de concentración.
- Para cada trabajo hay que emplear la herramienta o el utillaje adecuado.
- Emplear las herramientas únicamente en el trabajo específico para el que
han sido diseñadas.
- En las operaciones de aflojado y apretado de tomillos, actuar sobre la llave
con la fuerza del brazo, sin cargar con el cuerpo. El esfuerzo debe efectuarse
tirando de la llave, y no orzándola, ya que si se pasa o se rompe la llave, o el
tomillo, la mano sería proyectada contra el mecanismo con riesgo de lesión.
- No depositar herramientas en lugares elevados, donde exista la posibilidad
de que caigan sobre las personas.
- Las medidas a tomar en cuenta serían las siguientes:
• Utilizar útiles rompe virutas.
• Si se han de manipular las virutas, se emplearán útiles adecuados.
• Utilizar guantes de seguridad, pero solamente durante la
manipulación de las virutas. No utilizarlos durante el mecanizado.
- Otras medidas importantes para la prevención:

9. • El operador debe llevar ropa ajustada, las mangas deben ser cortas.
• Se debe utilizar botas de protección. Con punta de acero, para
prevenir los golpes por caídas de herramientas o elementos pesados
en los pies.
• No se deben utilizar ningún accesorio como lo son anillos, aretes,
cadenas reloj. Ya que pueden enredarse y ocasionar algún accidente.
• Se deben utilizar gafas para protección visual.
• Se debe mantener la maquina en perfecto estado mecánico y
eléctrico.
• Debe guardarse un orden en las herramientas .un lugar para cada
cosa y cada cosa en su lugar.
• Mantener el piso limpio de sustancias tales como agua, aceite, etc. Ya
que pueden ocasionar caídas.
• Prohibición de fumar, comer y beber mientras se realice cualquier
trabajo con estos productos, y señalizar convenientemente esta
obligación.
• Formar e informar en el manejo correcto de la máquina. Instrucciones
de
trabajo: velocidad de la máquina, etc.
Tabla de materiales físicos y químicos para parámetros de corte

10. Tabla de comparación de los métodos de corte

11. Tabla de estudio comparativo de los diferentes tipos de materiales para
herramientas de corte
EJEMPLO PRACTICO

12. Un ejemplo podría ser la investigación de un accidente sufrido por un
trabajador en una organización con un Sistema de seguridad y salud en el
trabajo implantado:
Ante el primer ¿por qué se ha producido el accidente?, la respuesta podría
ser del tipo: Porque le ha saltado una viruta y se le ha introducido en el ojo.
Considero que cualquiera en esta situación querría seguir investigando un
poco más, ¿no?. Yo sí que tengo ganas. Sigamos.
¿Y por qué la viruta le ha saltado a un ojo? Porque no utilizaba las gafas de
seguridad.
¿Y por qué el trabajador en cuestión no estaba utilizando gafas de
seguridad? Porque no estaba establecido que fuera necesaria la utilización
de un equipo de protección individual en ese puesto de trabajo.
¿Y por qué no estaba recogido este hecho en la Evaluación de riesgos?
Porque no se ha realizado bien la Evaluación de riesgos de dicho puesto.
CONCLUSION

13. Cortar metales involucra la remoción de metal mediante las operaciones de
maquinado. Tradicionalmente, el maquinado se realiza en tornos, taladradoras de
columna, y fresadoras con el uso de varias herramientas cortantes. El maquinado de
éxito requiere el conocimiento sobre el material cortante. Estas clases explicarán
todos aspectos de cortar metales. El contenido es para los individuos que necesitan
de entender los procesos y los productos que hacen posibles el cortar metales. El
contenido aplica a los sistemas comunes de las herramientas y las operaciones así
como las aplicaciones especializadas para los usuarios más experimentados.
Se debe tomar en cuenta los factores y procesos de desprendimiento de calor
además de las normas básicas de seguridad para la prevención de accidentes.
BIBLIOGRAFIA

14. • http://www.sistemamid.com/panel/uploads/biblioteca/2014-08-01_09-
19-24108306.pdf.
• http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/estadistica/termo/Termo.html.
• http://www.dimf.upct.es/personal/EA_M/Principios%20de
%20mecanizado.pdf
• https://npconsultingnet.wordpress.com/2013/04/24/3-casos-practicos-
de-aplicacion-de-los-5-porques/