Materiales

55.841 visualizaciones

Publicado el

Publicado en: Empresariales, Tecnología
1 comentario
5 recomendaciones
Estadísticas
Notas
  • BUENOS DIAS, NECESITO SABER CUAL ES EL MATERIAL MAS RESISTENTE PARA ELABORAR UNA CHAVETA, QUE RESISTA MAS. GRACIAS
       Responder 
    ¿Estás seguro?    No
    Tu mensaje aparecerá aquí
Sin descargas
Visualizaciones
Visualizaciones totales
55.841
En SlideShare
0
De insertados
0
Número de insertados
10.369
Acciones
Compartido
0
Descargas
815
Comentarios
1
Recomendaciones
5
Insertados 0
No insertados

No hay notas en la diapositiva.

Materiales

  1. 1. 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:
  2. 2. Tomado de http://motor.terra.es/addon/img/motor/a82eb4materiales003p.jpg
  3. 3. 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
  4. 4. clasificación de los materiales • La manera más general de clasificación de los • materiales es la siguiente: • Metálicos • Ferrosos • No ferrosos • No metálicos • Orgánicos • Inorgánicos
  5. 5. 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
  6. 6. 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
  7. 7. 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
  8. 8. 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
  9. 9. 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
  10. 10. 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.
  11. 11. 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
  12. 12. 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
  13. 13. 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
  14. 14. 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).
  15. 15. 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
  16. 16. 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.
  17. 17. 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.
  18. 18. 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.
  19. 19. 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.
  20. 20. 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 
  21. 21. 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)
  22. 22. 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
  23. 23. 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.
  24. 24. 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.
  25. 25. 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
  26. 26. 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 
  27. 27. 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% •
  28. 28. 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.
  29. 29. 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
  30. 30. 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 •
  31. 31. 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.
  32. 32. 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.
  33. 33. 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.
  34. 34. 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.
  35. 35. Deformaciones derivadas de fuerzas externas
  36. 36. Resistencia a la tensión
  37. 37. Resistencia a la compresión
  38. 38. Resistencia a la torsión
  39. 39. Ductilidad
  40. 40. Prueba al impacto o de durabilidad
  41. 41. 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.
  42. 42. 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.
  43. 43. 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.
  44. 44. 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.
  45. 45. 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. •
  46. 46. 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.
  47. 47. 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.
  48. 48. 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.
  49. 49. 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.
  50. 50. 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
  51. 51. 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.
  52. 52. 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.
  53. 53. 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.
  54. 54. 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
  55. 55. 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
  56. 56. 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.
  57. 57. 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.
  58. 58. 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
  59. 59. 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.
  60. 60. 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.
  61. 61. 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.
  62. 62. 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
  63. 63. 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.
  64. 64. 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
  65. 65. 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.
  66. 66. 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.
  67. 67. 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.
  68. 68. 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.
  69. 69. 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.
  70. 70. 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
  71. 71. 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.
  72. 72. 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
  73. 73. 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
  74. 74. 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.
  75. 75. 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
  76. 76. 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.
  77. 77. 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.
  78. 78. 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.
  79. 79. 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.
  80. 80. 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..
  81. 81. 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.
  82. 82. 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.
  83. 83. 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.
  84. 84. 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.
  85. 85. 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).
  86. 86. 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.

×