termodinámica en el corte de los metales

1. REPÙBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITÈCTICO
“SANTIAGO MARIÑO”
EXTENSION PUERTO ORDAZ
ESCUELA INGENIERIA INDUSTRIAL
Profesor: Bachilleres:
Alcedes Cádiz Avilez Engerlin
Hernández Luis
Torres Getzabel
Esc. 45 Sección: S
Puerto Ordaz, Noviembre De 2014

2. INDICE
Pág.
Introducción……………………………………………………………………………1
La termodinámica en el Corte de metales, Mediante el uso de herramientas de
corte, donde existe desprendimiento de viruta………………………………….… 2
Importancia de las variables de corte, Calor, energía y temperaturas
presentes……………………………………………………………………………….3
Uso de tablas físicas y químicas asociadas a la termodinámica de corte de
metales………………………………………………………………………………….4
Seguridad industrial y el desprendimiento de virutas en el proceso de
manufactura …………………………………………………………………………...5
Conclusión…….……………………………………………………………………….8
Bibliografía…..…………………………………………………………………………9

3. INTRODUCCIÓN
En el desarrollo del trabajo nos toparemos con diferentes puntos relacionados a
este tema como lo son los tipos de virutas, sus características, sobre el proceso
de corte, variables entre otros. En todo proceso tenemos diversas variables, las
cuales afectan las entradas o salidas del proceso. Temperatura, nivel, flujo,
presión, son las variables más comunes en los procesos industriales, las cuales
son monitoreadas y controladas por medio de la instrumentación del proceso.
En 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 desprender viruta se requiere de la acción de la deformación de un
material dicha acción requiere de variables de energía, temperatura, y calor
para poder realizar el desprendimiento de viruta.
La correcta utilización de los elementos de seguridad es fundamental para
mantener una excelente protección individual y del contexto laboral. Ante las
posibles situaciones de riesgo es necesario contar con el compromiso del
profesional y la responsabilidad planteada durante instrucciones y
capacitaciones de normas y procedimientos de seguridad.

4. 1) La termodinámica en el corte de metales, mediante el uso de
herramientas de corte, donde existe desprendimiento de viruta.
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 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

5.  Procesos que provocan desprendimiento de viruta
Las maquinas, 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.
Por lo general lo que se hace es trabajar la piel sin arranque de viruta de tal
modo que después sea muy pequeño el arranque de viruta.
Las maquinas herramientas se pueden dividir en tres grupos:
1. Las que usan herramienta monofolio
2. Herramienta multifilo
3. Muelas abrasivas
 La fresadora: Esta es una máquina-herramienta que se denomina
multifilo. La herramienta multifilo está compuesta por dos o más filos
cortantes, la mayoría de este tipo de herramientas son de tipo rotatorio,
teniendo un vástago cilíndrico o cónico para ser sujetadas, o tiene un
agujero para ser montadas.
Las fresadoras se dividen en dos clases:
 fresadora horizontal
 fresadora vertical
Sin embargo la fresadora universal puede adaptarse a las dos formas y la
fresadora consta de varios filos y gira con movimientos uniformes de esta
manera produce el arranque de viruta.
 Cepillo hidráulico: También conocido como planeado, es un
proceso similar al limado, debido a que el arranque de viruta también se
produce de forma lineal. Y se utilizan principalmente para el maquinado
de superficies planas de grandes dimensiones. Estas maquinas no se
utilizan para la producción en medianas y grandes series debido a que
los tiempos de maquinado utilizados por estas son muy largas. Estas
maquinas se clasifican en las que utilizan muelas abrasivas, estas
muelas abrasivas generalmente son de forma cilíndrica, de disco o de
copa, y están formadas por granos individuales de material muy duro
generalmente son de oxido de aluminio o de carburo de silicio.

6.  Rectificadora: La rectificadora se puede clasificar de diversas maneras
según el tipo de superficie a mecanizar: rectificadoras universales,
cilíndricas, horizontales, verticales, exteriores e interiores.
En el rectificador es posible corregir todas las imperfecciones de naturaleza
geométrica causada por posibles procesos realizados al material para lograr
ciertas características como son la: rugosidades superficiales, deformaciones.
Y el rectificador permite ajustar las dimensiones de una pieza en el orden de
milésimas de milímetro.
 Proceso de taladrado: Es una máquina herramienta que consta con
un motor que hace girar una broca, perforando hoyos con diámetros y
profundidades deseadas lo que provoca el desprendimiento de viruta.
2) Importancia de las variables de corte, calor, energía y temperatura
en el proceso de manufactura.
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.
a) Variables de corte: Se usan en un número casi infinito de formas y
tipos. Algunas son herramientas de un solo filo (una sola arista cortante)
y, aun el tipo más simples; con la mayoría de las aristas cortantes
relacionadas, una con la otra. Aunque cualquier forma es necesaria para
producir determinadas superficies, en cualquier caso, ciertas formas de
herramientas permiten la eliminación más eficiente del metal que otras.
b) Variable de Calor: En la fundición, la energía se agrega en forma de
calor de modo que la estructura interna del metal se cambia y llega a ser
liquida. En este estado el metal se esfuerza por presión, la cual puede
consistir de la sola fuerza de gravedad, en una cavidad con forma donde
se le permite solidificar. Por lo tanto, el cambio de forma se lleva a cabo
con el metal en dicha condición en la que la energía para la forma es
principalmente la del calor y se requiere poca energía en la fuerza de
formación.

7. c) Variable de Energía: El fenómeno de la energía implica el maquinado,
puede ser conveniente considerar que se necesita en algunos de los
otros procesos de fabricación ver como lo defiere el maquinado.
d) Variable de Temperatura: Las propiedades al impacto de los metales
depende de la temperatura y para algunos materiales hay un gran
cambio de resistencia a la falla con un cambio relativamente pequeño de
temperatura. El conocimiento relativo a la existencia de este fenómeno
puede ser muy importante en la elección de materiales y en los factores
de diseño cuando se va a usar un producto en temperaturas de servicio
cercanas a la temperatura de transición, debido a que aumenta la
posibilidad de falla de material, sobre todo ante cambios bruscos de
formas.
Es decir que cada variable tiene un proceso de manufactura en el que una
herramienta de corte se utiliza para remover el exceso de material que existe
de 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 formar
la viruta y exponer la nueva superficie.
 Uso de tablas físicas y químicas asociadas a la termodinámica de
corte de metales.
Las características de cualquier material pueden ser de naturaleza muy variada
tales como la forma, la densidad, la resistencia, el tamaño o la estática. Las
cuales se realizan en el ámbito de la industria.
Es difícil establecer relaciones que definan cuantitativamente la
maquinabialidad de un material, pues las operaciones de mecanizado tienen
una naturaleza compleja. Una operación de proceso utiliza energía para alterar
la forma, propiedades físicas o el aspecto de una pieza de trabajo y agregar
valor al material.

8. El uso de setas tablas es importante ya que nos permite:
 Determinación a que grado de temperatura se pueden trabajar los cortes
de una pieza.
 Si son buenos conductores del calor y la electricidad. Si Casi todos los
óxidos metálicos son sólidos iónicos básicos.
 Si son sólidos maleables y dúctiles.
 Tienden a formar cationes en solución acuosa.
 Determinaran Las capas externas si contienen poco electrones
habitualmente o menos. A veces, sobre todo para los no metales, estos
factores auxiliares son más importantes.
 Seguridad industrial y el desprendimiento de virutas en el proceso
de manufactura.
Recomendaciones de seguridad para la prevención de riesgos laborales en
máquinas herramientas.

9. 1. Los interruptores y las palancas de embrague de los tornos, se han de
asegurar para que no sean accionados involuntariamente; las arrancadas
involuntarias han producido muchos accidentes.
2. Las ruedas dentadas, correas de transmisión, acoplamientos, e incluso los
ejes lisos, deben ser protegidos por cubiertas.
3. El circuito eléctrico del torno debe estar conectado a tierra. El cuadro
eléctrico al que esté conectado el torno debe estar provisto de un interruptor
diferencial de sensibilidad adecuada. Es conveniente que las carcasas de
protección de los engranes y transmisiones vayan provistas de interruptor es
instalados en serie, que impidan la puesta en marcha del torno cuando las
protecciones no están cerradas.
4. Las comprobaciones, mediciones, correcciones, sustitución de piezas,
herramientas, etc. deben ser realizadas con el torno completamente parado.
5. Proteger los elementos de transmisión mediante resguardos fijos o móviles
asociados a dispositivos de enclavamiento.
6. Comprobar que las protecciones se encuentran en buen estado y en su sitio
cuando se usa la herramienta.
Protección personal
1. Para el torneado se utilizarán gafas de protección contra impactos, sobre
todo cuando se mecanizan metales duros, frágiles o quebradizos.
2. Asimismo, para realizar operaciones de afilado de cuchillas se deberá utilizar
protección ocular.
3. Si a pesar de todo, alguna vez se le introdujera un cuerpo extraño en un
ojo... ¡cuidado!, no lo restriegues; puedes provocarte una herida. Acude
inmediatamente al Centro Médico.
4. Las virutas producidas durante el mecanizado, nunca deben retirarse con la
mano.
5. Para retirar las virutas largas se utilizará un gancho provisto de una cazoleta
que proteja la mano. Las cuchillas con rompe virutas impiden formación de
virutas largas y peligrosas, y facilita el trabajo de retirarlas.
6. Las virutas menudas se retirarán con un cepillo o rastrillo adecuado.
7. 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.

10. 8. Se usará calzado de seguridad que proteja contra los pinchazos y cortes por
virutas y contra la caída de piezas pesadas.
9. Es muy peligroso trabajar en el torno con anillos, relojes, pulseras, cadenas
al cuello, corbatas, bufandas o cualquier prenda que cuelgue.
10. Asimismo es peligroso llevar cabellos largos y sueltos, que deben
recogerse bajo un gorro o prenda similar. Lo mismo puede decirse de la barba
larga, que debe recogerse con una redecilla.
11. No retirar los desechos con la mano. Usar elementos auxiliares (cepillos,
brochas, etc.). Cabeza, ojos y oídos.
Proteger las vías respiratorias y los
ojos es de gran importancia cuando
se realizan actividades industriales.
Los elementos de seguridad
relacionados a la protección de los
sentidos superiores, están
contemplados en todas las normas
internacionales y son de uso
obligatorio para los individuos
implicados en la tarea.
Entre los elementos de seguridad más
importantes encontramos a los
protectores auditivos, de gran
importancia cuando se realizan
actividades con frecuencia de ruido
muy altas y que pueden afectar la
audición. En cuanto a la protección
ocular en trabajos donde se registran riesgos de chispas, virutas, esquirlas, es
necesario utilizar gafas protectoras o anteojo de seguridad. Por lo general el
anteojo de seguridad es fabricado en policarbonato de alto impacto puede ser
transparente totalmente y tiene protección lateral.
La protección de la cabeza está directamente encomendada al uso correcto del
casco. El casco es provisto por la institución contratante y debe ser utilizado
durante toda la jornada laboral sin excepción.

11. CONCLUSION
El ingeniero industrial tiene la capacidad amplia de tener diferentes
conocimientos y objetivos para así establecer normas de calidad, organización,
control, ejecución, planificación, para aumentar la eficacia en el área de trabajo;
disminuyendo los accidente que se puedan presentar con el desgastamiento de
virutas. Cabe destacar la importancia del desarrollo de las nuevas tecnologías
en la evolución y mejoramiento de las técnicas y procesos para la realización
de diferentes cortes de materiales de diferentes categorías, lo que ha
contribuido a la fabricación de piezas que son de suma importancia para la
industria metalmecánica.
.

12. BIBLIOGRAFÍA
http://es.wikipedia.org/wiki/Viruta
http://www.geocities.ws/irn_siro/tareas/102.html
http://es.wikipedia.org/wiki/Herramienta_de_corte#Tipos_de_herramientas
http://www.aprendizaje.com.mx/Curso/Proceso2/Temario2_III.html
http://es.wikipedia.org/wiki/Mecanizado
Lawrence E. Doyle “Materiales y Procesos de Manufactura para Ingenieros”
Tercera Edición. (México 1988).