1. INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITECNICO SANTIAGO MARIÑO
ESCUELA 45 INGENIERIA INDUSTRIAL
CATEDRA: PROCESO DE MANUFACTURA
SECCIÓN “S”
FACILITADOR:
ING. ALCIDES CADIZ
REALIZADO POR:
ROSA SOSA
DARWIN NAVAS
CIUDAD GUAYANA; JUNIO 2014

2. INTRODUCCIÓN
La Termodinámica es la Ciencia que estudia la conversión de unas formas de
energías en otras. En su sentido etimológico, podría decirse que trata del calor y
del trabajo, pero por extensión, de todas aquellas propiedades de las sustancias
que guardan relación con el calor y el trabajo.
La Termodinámica se desarrolla a partir de cuatro Principios o Leyes:
• Principio Cero: permite definir la temperatura como una propiedad.
• Primer Principio: define el concepto de energía como magnitud conservativa.
• Segundo Principio: define la entropía como magnitud no conservativa, una
medida de la dirección de los procesos.
• Tercer Principio: postula algunas propiedades en el cero absoluto de
temperatura.

3. 1) LA TERMODINÁMICA EN EL CORTE DE METALES, MEDIANTE EL USO
DE HERRAMIENTAS DE CORTE, DONDE EXISTE DESPRENDIMIENTO
DE VIRUTA.
Para hablar en relación a la termodinámica en el corte de metales primero
debemos tener en cuenta el proceso, las herramientas involucradas y todo lo
relacionado con el corte de metales.
Corte de metales:
Es la remoción del metal mediante un operaciones de mecanizado mediante
herramientas de cortantes Las partes se producen desprendido metal en forma de
pequeñas virutas. El trabajo central de estas máquinas está en la herramienta
cortante que desprende esas virutas.
El objetivo fundamental en los Procesos de Manufactura por Arranque de Viruta es
obtener piezas de configuración geométrica requerida y acabado deseado. La
operación consiste en arrancar de la pieza bruta el excedente (mal sobrante) del
metal por medio de herramientas de corte y maquinas adecuadas.
Relación con la termodinámica:
Dada a su generalidad la termodinámica es la ciencia básica que sirve de punto de
partida para el estudio de muchos otros temas de ingeniería; el más obvio es
la transferencia de calor, el cual se refiere a cómo la energía pasa de un material
o de un lugar a cierta temperatura, a otro material o a otro lugar a una temperatura
diferente.
En el proceso de corte de materiales se evidencia mucho lo que es el roce de
metales que a su vez genera calentamiento (temperatura) de piezas que
dependiendo de la velocidad a la que es realizado el mecanizado podemos
observar reacciones exotérmica con el desprendimiento de energía y/o calor,
todos estos eventos están relacionados con la termodinámica.

4. 2) IMPORTANCIA DE LAS VARIABLES DE CORTE, CALOR, ENERGÍA Y
TEMPERATURA EN EL PROCESO DE MANUFACTURA.
Calor y energía:
Una operación de producción en maquinado requiere potencia. Las fuerzas de
corte que se encuentran en la práctica de esta operación pueden ser de varios
cientos de Newton. Las velocidades típicas de corte son de varios cientos de m/s o
más. El producto de la fuerza cortante y la velocidad dan la potencia (energía por
unidad de tiempo) requerida para ejecutar la operación de maquinado:
P = F v (2) donde: P = potencia de corte, N-m/s;
F = fuerza de corte, N;
v = velocidad de corte, m/s.
La potencia bruta requerida para operar la máquina-herramienta es más grande
que la potencia usada en el proceso de corte, debido a las pérdidas mecánicas en
el motor y la transmisión de la máquina. Estas pérdidas se pueden contabilizar por
la eficiencia mecánica de la máquina-herramienta, donde hpg = potencia bruta del
motor de la máquina-herramienta en hp y E = eficiencia mecánica de la máquina-
herramienta. El valor típico de E para máquinas-herramienta es alrededor de
90%.3
La potencia consumida de una operación de corte se convierte en calor
principalmente por los siguientes mecanismos:
- Deformación plástica en la zona de cizalladura de la viruta.
- Fricción entre la viruta y herramienta
- Fricción entre herramientas y la pieza.

5. Temperatura de corte.
Casi toda la energía que se consume en el maquinado (aproximadamente el 98%)
es convertida en calor. Este calor puede hacer que las temperaturas sean muy
altas en la interface herramienta-viruta; las temperaturas de más de 540°C no son
inusuales. La energía restante (cerca del 2%) se retiene como energía elástica en
la viruta.
Se han desarrollado métodos experimentales para la medición de temperaturas en
maquinado. Las técnicas de medición más frecuentemente utilizadas son los
termopares herramienta-viruta. Este termopar toma la herramienta y la viruta como
dos metales diferentes que forman una junta de termopar. Conectando
apropiadamente las terminales eléctricas a la herramienta y a la parte de trabajo
(que está conectada a la viruta), se puede registrar la diferencia de potencial
generada por la interface herramienta-viruta durante el corte mediante un
potenciómetro registrador u otro dispositivo colector de datos apropiado. La
diferencia de potencial resultante del termopar herramienta-viruta se puede
convertir al valor de temperatura correspondiente mediante ecuaciones
calibración.
3. USO DE LAS TABLAS FISICAS Y QUIMICAS ASOCIADAS A LA
TERMODINAMICA DE CORTE DE METALES.
Las tablas de Termodinámica nos ofrecen cuatro valores, en función de dos datos
básicos presión y temperatura. Los valores que nos ofrecen son el Volumen
Especifico, la Energía Interna, La Entalpía y la Entropía.
En el proceso de corte de metales se utiliza para realizar mediciones de
temperaturas, energía mediante proceso de mecanizado y desprendimiento de
virutas.

6. Ejemplo de tabla
4. SEGURIDAD INDUSTRIAL Y EL DESPRENDIMIENTO DE VIRUTAS EN EL
PROCESO DE MANUFACTURA.
Los riesgos más característicos del proceso de manufactura, están engendrados
por los diferentes elementos móviles que en sus desplazamientos crean zonas de
atrapamiento, cizallamiento o proyectan elementos tales como virutas.
Se deben seguir las siguientes normas en los procesos de manufactura donde se
tiene como riesgo la proyección o desprendimiento de virutas:

7.  Protección Personal.
 Antes de hacer funcionar la máquina, el personal debe vestir: braga con mangas
cortas, lentes, zapatos de seguridad.
 Los trabajadores deben utilizar anteojos de seguridad contra impactos
(transparentes), sobre todo cuando se mecanizan metales duros, frágiles o
quebradizos.
 Se debe llevar la ropa de trabajo bien ajustada. Las mangas deben llevarse
ceñidas a la muñeca.
 Se debe usar calzado de seguridad que proteja contra cortes y pinchazos, así
como contra caídas de piezas pesadas.
 Orden y Limpieza.
 Debe cuidarse el orden y conservación de las herramientas, útiles y accesorios;
tener un sitio para cada cosa y cada cosa en su sitio.
 La zona de trabajo y las inmediaciones de la máquina deben mantenerse limpias y
libres de obstáculos y manchas de aceite.
 Los objetos caídos y desperdigados pueden provocar tropezones y resbalones
peligrosos, por lo que deben ser recogidos antes de que esto suceda.
 La máquina debe mantenerse en perfecto estado de conservación, limpia y
correctamente engrasada.
 Las virutas deben ser retiradas con regularidad, utilizando un cepillo o brocha para
las virutas secas y una escobilla de goma para las húmedas y aceitosas.
 No debe dejarse ninguna herramienta u objeto suelto sobre la máquina.
 Eliminar los desperdicios, trapos sucios de aceite o grasa que puedan arder con
facilidad, acumulándolos en contenedores adecuados (metálicos y con tapa).
 Conectar el equipo a tableros eléctricos que cuente con interruptor diferencial y la
puesta a tierra correspondiente.

8.  Todas las operaciones de comprobación, medición, ajuste, etc., deben realizarse
con la máquina parada.
 Se debe instalar un interruptor o dispositivo de parada de emergencia, al alcance
inmediato del operario.
 Para retirar una pieza, eliminar las virutas, comprobar medidas, etc. se debe parar
la máquina.
 Manejo de Herramientas y Materiales.
 Durante el mecanizado, se deben mantener las manos alejadas de la herramienta
que gira o se mueve.
 Aún paradas las fresas son herramientas cortantes. Al soltar o amarrar piezas se
deben tomar precauciones contra los cortes que pueden producirse en manos y
brazos.
 Los interruptores y demás mandos de puesta en marcha de las máquinas, se
deben asegurar para que no sean accionados involuntariamente; las arrancadas
involuntarias han producido muchos accidentes.
 Operación de las Máquinas.
Todas las operaciones de comprobación, ajuste, etc. deben realizarse con la
máquina parada, especialmente las siguientes:
 Alejarse o abandonar el puesto de trabajo.
 Sujetar la pieza a trabajar.
 Medir o calibrar.
 Comprobar el acabado.
 Limpiar y engrasar
 Ajusta protecciones o realizar reparaciones.
 Dirigir el chorro de líquido refrigerante.

9. CONCLUSION
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.

10. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS
 Maldonado. L (2011).Termodinámica y complejidad. Bogotá, D.C. –
Colombia.
 Moran ,M.J. Shapiro,(1999) H.N. Fundamentos de Termodinamica Tecnica..
Ed. Reverte, 536 MOR
 Holman, J. P. (1998). Transferencia de Calor, 8a edicion, Mc Graw-Hill,
Madrid,