Autor: MDI Gonzalo A. Mingramm Murillo CITEC Valle de las Palmas Materiales II Diseño Industrial UABC 2011

1. Unidad II Maquinado
Procesos Básicos VI
2ª parte
UNIONES

2. Tema 19 Química
Tema 20 Ensambles

3. Procesos de
unión y equipos
Consideraciones
Unión soldada,
ambientales y de
calidad y prueba
seguridad
Unión por Sujeción
Soldadura
adhesivos mecánica
Soldadura fuerte
Fusión De estado sólido Sujeción
y blanda
Química Eléctrica Eléctrica Química Mecánica Costura
Oxígeno y
combustible Por arco Por difusión En frío Engargolado
gaseoso
Termitas Por resistencia Por explosión Por fricción Engrapado
Por haz de
Ultrasonido
electrones
Por rayo láser

4. Adhesivos
La unión con adhesivos ha sido un método común en aplicaciones
como etiquetado, encuadernado, empaque, hogar y calzado. En la
industria ha tenido más aceptación, sobre todo desde la segunda guerra
mundial.
Forma de adhesivos
• Pasta
• Soluciones
• Emulsiones
• Polvo
• Cinta
• Películas
Espesores de 0.1 mm
Requisitos o propiedades de los adhesivos
• Resistencia cortante al desprendimiento
• Tenacidad
• Resistencia a diversos fluidos y productos químicos

5. Mercado
Video 1

6. Tipo de adhesivos
Adhesivos naturales: almidón, dextrina, harina de soya y productos
animales
Adhesivos inorgánicos: Silicatos de sodio y oxicloruro de magnesio
Adhesivos orgánicos sintéticos: Termoplásticos (no estructurales) o
polimeros termofijos (estructurales).
Debido a su resistencia, los orgánicos son los más importantes,
sobre todo para soporte de carga. Se clasifican en:
Quimicamente reactivos: poliuretanos, silicios, epóxicos,
cianocrilatos, acrílicos modificados, fenólicos, y poliamidas.
Anaerobios (curan sin oxigeno) como el Loctite para sujetadores
roscados.
Sensibles a la presión: hule natural, hule de estireno butadieno,
hule de butil, hule de nitrilo y poliacrilatos.
De fusión en caliente: termoplásticos y elastómeros de
termoplásticos. Se requiere un primer polímero de etileno, una cera
opcional y un agente pegajoso.
Evaporativos o por difusión: vinilos, acrílicos, fenólicos,

7. De película o de cinta: epóxicos de nylon, epóxicos de elastomero,
fenólicos de nitrilo, fenólicos vinílicos y poliamidas.
De punto retrasado: copolímeros de estireno butadieno, acetatos
polivinilicos, poliestirenos y poliamidas.
Electrica y termicamente conductivos: epóxicos, poliuretanos, silicones y
poliamidas. Se adicionan cargas o rellenos metálicos como cobre, plata y
oro.
Investigar los distintos tipos de adhesivos y sus características:
Acrílico, los anaerobios, epóxicos, cianocrilatos, metacrilatos, materiales
fundidos, sensibles a la presión, fenólicos, silicones. Entrega Jueves
próxima semana.

8. Preparación de superficies
• Suciedad: afecta la humectación, difusión y adherencia de los adhesivos.
• Óxidos sueltos: evitan la adherencia de las piezas debido a su
desprendimiento fácil.
Procesos combinados.
Es posible combinar distintos tipos de unión. Por ejemplo una unión mecánica
con la química (una pieza remachada o atornillada y pegada con un adhesivo).
Proceso de curado.
Puede ser de algunos segundos hasta horas (termofijos).

9. Ventajas de los adhesivos
• Proporciona una unión en la interfaz para resistencia estructural o no
estructural como sellado, aislamiento, prevención de la corrosión
electroquímica. Termo acústico.
• Distribución de la carga e integridad estructural de las secciones.
• Apariencia
• Unión de componentes muy delgados y frágiles sin aumento de peso.
• Unión de distintos materiales
• Debido a las temperaturas de aplicación no excede entre la ambiental
hasta 200°C, no existe distorsión entre componentes.
Limitaciones
• Intervalo limitado de temperatura de servicio
• Tiempo de unión
• Cuidado en la preparación de las superficies
• Confiabilidad limitada en su vida útil en ambientes hostiles

10. Diseño de uniones con adhesivos
Deben garantizar que las uniones se sometan solo a fuerzas de
compresión, tensión y cortante y no al desprendimiento o escisión.
Las uniones a tope requieren superficies grandes. Las uniones de traslape
siempre tienden a distorsionarse bajo tensión debido a la par de fuerzas en
la unión.
Procurar que los coeficientes de dilatación térmica de los componentes
sean casi iguales para evitar esfuerzos internos durante la unión con los
adhesivos y evitar que los ciclos térmicos puedan provocar movimiento
diferencial en la unión.

11. Traslape simple Traslape doble
Rebajada
Reforzada Uniones combinadas

12. Curado mediante luz
Al exponerlos a una fuente de luz con la intensidad y longitud de onda
apropiadas, los adhesivos curados por luz ultravioleta curan muy
rápidamente y permiten ciclos de producción rápidos, control de calidad en
línea y rápida disponibilidad para los pasos de proceso posteriores.
Para asegurar un curado fiable de los adhesivos curados por luz
ultravioleta es esencial que la luz alcance el adhesivo. Por lo menos una de
las piezas unidas debe ser transparente a la longitud de onda de curado del
adhesivo seleccionado.

13. Herramientas para la aplicación y curado de adhesivos

14. Ensambles
¿Qué es un ensamble?
Es la fase dentro de la operación de manufactura de juntar las partes o
los componentes de un producto. Requiere que se consideren la facilidad,
la rapidez y el costo de juntar las partes.
Todo producto ensamblado también debe diseñarse para ser
desensamblado con fines de desarmar el producto, para darle
mantenimiento, servicio o en el momento del reciclado de sus
componentes.
Como hemos visto, los ensambles se pueden hacer a mano o con
maquinas herramientas, equipos o hasta robots. Todo depende de factores
como la complejidad del producto, el número de partes, cuidado y
protección requerida para evitar el daño de las superficies, el costo de la
mano de obra.

16. La expresión factor de diseño significa alguna característica o consideración que influye en el
diseño de algún elemento o, quizá, en todo el sistema. Se tiene que tomar en cuenta varios de
esos factores en un caso de diseño determinado. En ocasiones, alguno de esos factores será
crítico y, si se satisfacen sus condiciones, ya no será necesario considerar los demás. Por
ejemplo, suelen tenerse en cuenta los factores siguientes:
•Resistencia
•Confiabilidad
•Condiciones térmicas
•Corrosión
•Desgaste
•Fricción o rozamiento
•Procesamiento
•Utilidad
•Costo
•Seguridad
•Peso
•Ruido
•Estilización
•Forma
•Tamaño
•Flexibilidad
•Control
•Rigidez
•acabado de superficies
•Lubricación
•Mantenimiento
•Volumen

17. Bibliografía
Sharer, Shubeli Ulrich Ingeniería de los materiales México 1991 Editorial Continetal
Neely, John E. Materiales y procesos de manufactura México, Edit. Limusa 1992
ISBN 968-18-4381
Kalpakjian, Serope Manufactura, ingeniería y tecnología. 5ª edición México 2008. Edit.
Pearson
ISBN 970-26-1026-5