la termodinámica en el corte de los metales

1. República Bolivariana de Venezuela
Instituto Universitario Politécnico
Santiago Mariño
Extensión puerto Ordaz
Escuela: Ingeniería Industrial
Profesor:
Alcides Cádiz
Bachiller:
Armas María
Delgado Oriana
Puerto Ordaz, noviembre 2014

2. Índice
Introducción --------------------------------------------------------------------------------- Pag 1
Desarrollo -------------------------------------------------------------------------- Pag 2,6
La termodinámica en el corte de metales, mediante el uso de herramientas de
corte, donde existe desprendimiento de viruta.
Importancia de las variables de corte, calor, energía y temperatura en el proceso
de manufactura
Uso de tablas físicas y químicas asociadas a la termodinámica de corte de
metales. (Incluir las tablas sus análisis y ejemplos).
Seguridad industrial y el desprendimiento de virutas en el proceso de manufactura.
Conclusión---------------------------------------------------------------------------Pag 9
Bibliografía ------------------------------------------------------------------------ Pag 10

3. Introducción
En este ámbito el hombre fue desarrollando múltiples técnicas de fabricación,
hasta llegar nuestros tiempos donde aparecieron distintos tipos de metales,
aleaciones, que fueron dando distintas propiedades a los materiales que iba
utilizando, tanto así que el hombre tuvo que introducirse en otro tema, los
llamados procesos de fabricación de herramientas o piezas, puesto que cada
material tendría distinto tipo trabajo debido a su naturaleza metálica. El objetivo
principal del desarrollo trabajo es estudiar el corte de los metales a través de un
proceso de manufactura, usando como herramientas algunos datos
termodinámicos que nos permiten saber la relación que tiene la termodinámica
con el corte de los metales en un proceso de manufactura. Para desprender viruta
se requiere de la acción de la deformación de un material dicha acción requiere de
variables de energía, temperatura, calor para poder realizar el desprendimiento de
viruta. En muchos procesos de manufactura las variables ya antes mencionadas
son de gran importancia, puesto que para completar cualquier proceso se
requieren de altas cantidades de energía si deseamos concretar la operación que
indique el proceso, bien sea torneado, colado, entre otros.

4. 1.-La termodinámica en el corte de metales, mediante el uso de herramientas
de corte, donde existe desprendimiento de viruta.
El desprendimiento de viruta es un proceso de manufactura en el que
uninstrumento de corte se utiliza para mover el exceso de material de una pieza
deforma que el material que quede tenga la forma deseada.Eltrabajoprimordial de
corte consiste en aplicar deformación en corte para formarla viruta y exponer la
nueva superficie. Acelera el desgaste en la cuchillaContinúa con protuberancia
Representa el corte de materiales dúctiles a bajas velocidades en dondeexiste una
alta fricción sobre la cara de la herramienta. Esta alta fricción es causa de que una
delgada capa de viruta quedecortada de la parte inferior y se adhiera a la cara de
la herramienta.
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
Se puede decir que termodinámica en desprendimiento de virutas, está
relacionado con la acción del calor en los cortes de materiales, y sobre la
composición que presentan los mismos entre algunos metales podemos
mencionar:
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. 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.

5. 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 conocen 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.
2.- Importancia de las variables de corte, calor, energía y temperatura en el
proceso de manufactura.
Durante el proceso normal de mecanizado la mayor parte de trabajo se consume
en la formación de viruta en el corte de plano, la temperatura y el calor dependen
de la fuerza de corte la energía mecánica introducida en el sistema produce un
aumento de temperatura.
Algunas características importantes son:
1. Una temperatura excesiva afecta adversamente a la resistencia y dureza.
2. El calor puede inducir daños térmicos a las superficies de la máquina y está
causando daño al material.
3. La energía térmica es trasmitida parcialmente a la viruta y la pieza.
4. El calor se propaga desde la zona de origen hasta la herramienta a través de la
conducción. Si bien cierto los procesos de manufactura se puede definir como la
forma en que transformar la materia prima que hallamos, para darle un uso
práctico en nuestra sociedad y así disfrutar la vida con mayor comodidad. La
manufactura es el proceso de coordinación de personal, herramientas y máquinas
para convertir materia prima en productos útiles.
Hay diferentes tipos de herramientas de corte, en función de su uso. Las
podríamos clasificar en dos categorías:
Herramienta hecha de un único material (generalmente acero), Herramienta con
plaquetas de corte industrial Sobre los procesos de corte Podemos cortar metales
madera plásticos compuestos cerámicas Podemos lograr tolerancias menores de
0.001” y tolerancias mejores que16 micropulg. Requieren el uso de una cuchilla
para remover el material.

6. 3.-Uso de tablas físicas y químicas asociadas a la termodinámica de corte de
metales. (Incluir las tablas sus análisis y ejemplos).
Las características de cualquier material pueden ser de naturaleza muy variada
tales como la forma, la densidad, la resistencia, el tamaño o la estética. Las cuales
se realizan en el ámbito de la industria Es difícil establecer relaciones que definan
cuantitativamente la maquinabilidad 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. Se distinguen 3 categorías de operaciones de
proceso; Formado, para mejorar propiedades y de tratamiento de superficies. A
veces, sobre todo para los no metales, estos factores auxiliares son más
importantes. Por ejemplo, los materiales blandos como los plásticos pueden ser
difíciles de mecanizar a causa de su mala conductividad térmica.
Material de
herramienta
Propiedades
Acero no aleado
Es un acero con entre 0,5 a 1,5% de concentración de
carbono. Para temperaturas de unos 250 º C pierde su
dureza, por lo tanto Acero aleado no es inapropiado para
grandes velocidades de corte y no se utiliza, salvo casos
excepcionales, para la fabricación de herramientas de turno.
Estos aceros se denominan usualmente aceros al carbono o
aceros para hacer herramientas (WS).
Acero aleado
Contiene como elementos aleatorios, además del carbono,
14 Adiciones de wolframio, cromo, vanadio, molibdeno y
otros. Hay aceros débilmente aleados y aceros fuertemente
aleado. El acero rápido (SS) es un acero fuertemente
aleado. Tiene una elevada resistencia al desgaste. No
pierde la dureza hasta llegar a los 600 º C. Esta resistencia
en caliente, que es debida sobre todo al alto contenido de
volframio, hace posible el torneado con velocidades de corte
elevadas. Como el acero rápido es un material caro, la
herramienta usualmente sólo lleva la parte cortante hecha
de este material. La parte cortante o placa van soldadas a
un mango de acero de las máquinas.
Metal duro
Los metales duros hacen posible un gran aumento de la
capacidad de corte de la herramienta. Los componentes
principales de un metal duro son el volframio y el molibdeno,
además del cobalto y el carbono. El metal duro es caro y se
suelda en forma de plaquetas normalizadas sobre los
mangos de la herramienta que pueden ser Metal duro de
acero barato. Con temperaturas de corte de 900 º aunque
tienen buenas propiedades de corte y se puede trabajar a
grandes velocidades. Con ello se reduce el tiempo de
trabajo y además la gran velocidad de corte ayuda a que la

7. pieza con la que se trabaja resulte lisa. Es necesario
escoger siempre para el trabajo de los diferentes materiales
la clase de metal duro que sea más adecuada.
Cerámicos
Moderadamente barato. Químicamente inerte, muy
resistente al calor y se fijan convenientemente en soportes
adecuados. Las cerámicas son generalmente deseables en
Cerámicos aplicaciones de alta velocidad, el único
inconveniente es su alta fragilidad. Condiciones Las
cerámicas desfavorables. se Los consideran materiales
impredecibles cerámicos en más comunes se basan en
alúmina (óxido de aluminio), nitruro de silicio y carburo de
silicio. Se utiliza casi exclusivamente en plaquetas de corte.
Con dureza de hasta aproximadamente 93 HRC. Se deben
evitar los bordes afilados de corte y ángulos de
desprendimiento positivo
Cermet
Moderadamente caro. Otro material cementado basado en
carburo de titanio (TiC). El aglutinante es usualmente níquel.
Proporciona una mayor resistencia a la abrasión en
comparación con carburo de tungsteno, a expensas de
alguna resistencia. Cermet También es mucho más
químicamente inerte de lo que. Altísima resistencia a la
abrasión. Se utiliza principalmente en convertir los bits de la
herramienta, aunque se está investigando en la producción
de otras herramientas de corte. Dureza de hasta
aproximadamente 93 HRC. No se recomiendan los bordes
afilados generalmente.
Diamante
Muy Caro. La sustancia más dura conocida hasta la fecha.
Superior resistencia a la abrasión, pero también alta afinidad
química con el hierro que da como resultado no ser
apropiado para el mecanizado de acero. Se utiliza en
materiales Diamante abrasivos usaría cualquier otra cosa.
Extremadamente frágil. Se utiliza casi exclusivamente en
convertir los bits de la herramienta, aunque puede ser usado
como un revestimiento sobre muchos tipos de herramientas.
Se utilizan sobre todo para trabajos muy finos en máquinas
especiales. Los bordes afilados generalmente no se
recomiendan. El diamante es muy duro y no se desgasta.

8. 4.-Seguridad industrial y el desprendimiento de virutas en el proceso de
manufactura.
El conjunto de principios, leyes, criterios y normas formuladas cuyo objetivo es el
de controlar el riesgo de accidentes y daños tanto las personas como a los
equipos y materiales que intervienen el desarrollo de toda actividad productiva”
Maquinado tradicional Proceso mediante el cual se remueve metal para dar forma
o acabado a una pieza. Se utilizan métodos tradicionales como el torneado, el
taladrado, el corte, y el amolado, o métodos menos tradicionales que usan como
agentes la electricidad o el ultrasonido. Taladro La máquina perforadora o taladros
de prensa son esenciales en cualquier taller metal-mecánico. Un taladro consta de
un eje (que hace girar la broca y puede avanzar hacia la pieza de trabajo, ya sea
automática o manualmente) y una mesa de trabajo (que sostiene rígidamente la
pieza de trabajo en posición cuando se hace la perforación). Un taladro se utiliza
principalmente para hace perforaciones.

9. Conclusión
En la ingeniería de los diferentes procesos de manufactura se basan en las
trasformación de los materiales para obtener otro con las mismas o diferentes
características de fabricación. Al usar un proceso térmico- mecánico para los
cortes de metales se logra: Reducir los costó de fabricación puesto que el proceso
será continuo y la maquinaria es la misma. Al usar calor, como fuente de energía
para la deformación la producción de proceso aumenta. Generalmente el proceso
utilizado es el de sin arranque de viruta, de modo que el arranque de viruta las
cuales son: la forma requerida y la superficie de acabado en correcto orden. El
principio básico utilizado para todas las maquinas-herramientas, es el de generar
superficies por medio de movimientos relativos entre la herramienta (utensilio que
se encuentra en contacto con la pieza).

10. Bibliografía
http://www.aprendizaje.com.mx/Curso/Proceso2/Temario2_III_2.html
(maquina-herramientas, 2006) (Gómez, 2012) (Sola, 1991)