Este documento trata sobre la termodinámica en el proceso de corte de metales mediante el uso de herramientas de corte. Explica que la termodinámica está relacionada con la acción del calor en los cortes y la composición química de los metales. También describe los tipos de viruta que se forman, los principales materiales para herramientas de corte y la importancia de variables como el calor, la energía y la temperatura en el proceso de manufactura. Finalmente, resalta la importancia de la seguridad industrial

1. LA TERMODINAMICA
EN EL PROCESO DE VIRUTA
Prof.: Realizado por:
Alcidez Cadiz Frangelys vera
Puerto Ordaz, Noviembre 2015
REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITÉCNICO
“SANTIAGO MARIÑO”
EXTENSIÓN PUERTO ORDAZ

2. INDICE
Introduccion……………………………………………………………..……… 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 temperatura en el
proceso de manufactura………………………………………………………. 6
Uso de tablas físicas y químicas asociadas a la termodinámica de corte de
metales…………………………………………………………………………..
Seguridad industrial y el desprendimiento de virutas en el proceso de
manufactura………………………………………………………………………. 8
Conclusión………………………………………………………………………… 10
Bibliografía………………………………………………………………………… 11

3. INTRODUCCION
El proceso de cortes de metales por arranque de viruta es muy importante en
el proceso de fabricación y termino de una pieza mecánica o de configuración
geométrica que necesita de un acabado deseado, para el fabricante como para
el consumidor. Los procesos de Mecanizados por arranque de Virutas están
muy extendidos en las industrias. En estos procesos, el tamaño de la pieza
original circunscribe la geometría final y el material sobrante es arrancado del
material en forma de virutas. En la naturaleza existen una considerable
cantidad de metales que se pueden obtener a través de su directa extracción
en sus estados primitivos, pero para la realización de esta investigación solo
se usarán los más usados en la construcción u otras aplicaciones de
importancia También hemos tratado de mostrar de manera clara, no cayendo
en el engorroso lenguaje técnico, los distintos ámbitos de la extracción,
refinado, tratamientos térmicos, corrosión y aleaciones de los metales
En el maquinado de metales es necesario identificar los movimientos que
se presentan en el sistema, para eliminar el exceso de material de la superficie
de trabajo, teniendo en cuenta la máquina herramienta y su respectiva
herramienta de corte utilizada para el proceso de mecanizado. Las
herramientas de corte de metales permiten la remoción de metal, pueden ser
manuales tales como: arcos de sierra, limas, cinceles y otros; o a través de
operaciones de maquinado con las máquinas herramientas tales como: el
torno, taladradora, fresadora, rectificadoras, etc., que usan herramientas de
corte monofilo, brocas, fresas, muelas abrasivas.
El objetivo principal 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.

4. La termodinámica en el corte de metales, mediante el uso de
herramientas de corte, donde existe desprendimiento de viruta.
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.
La viruta es un fragmento de material residual con forma de lámina curvada o
espiral que es extraído mediante un cepillo u otras herramientas, tales como
brocas, al realizar trabajos de cepillado, desbastado o perforación, sobre
madera o metales.
El corte de metales: se realiza mediante el torno, taladradoras, y fresadoras
en otros procesos ejecutados por máquinas herramientas con el uso de varias
herramientas 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 corte de los metales tiene como objetivo, eliminar en forma de viruta
porciones de metal de la pieza a trabajar, con el fin de obtener una pieza con
medidas, forma y acabado deseado.
Herramientas: Es el elemento cortante que se utiliza en las máquinas
herramientas con el fin de realizar operaciones de mecanizado y dar un
acabado a determinados materiales
La viruta: se forma en un proceso de cizalladura localizado que se desarrolla
en zonas muy pequeñas. Se trata de una deformación plástica, bajo
condiciones de gran tensión y alta velocidad de deformación que se genera a
partir de una región de compresion radial que se mueva por delante de la
herramienta, cuando se desplaza por la pieza.
Se clasifican en tres tipos:

5. La viruta discontinua o fragmentada: representa una condición en la que
el metal se fractura en partes considerablemente pequeñas, delante de la
herramienta cortante. Este tipo de virutas se obtiene por maquinado de la
mayoría de metales frágiles, tales como el hierro fundido y el bronce.
La viruta continua simple: se obtiene en corte de todos los materiales
dúctiles que tienen un bajo coeficiente de fricción; el metal se deforma
continuamente y se desliza sobre la cara de la herramienta sin fracturarse. Se
obtienen a altas velocidades de corte y son muy comunes cuando el corte se
hace con herramientas de carburo.
La viruta de materiales dúctiles: tiene un coeficiente de fricción
considerablemente alto. En cuanto la herramienta inicia el corte, se aglutina
algo de material por delante del filo cortante a causa del alto coeficiente de
fricción.
Proceso de arranque de viruta
El mecanizado es un proceso de formación en el que tienen lugar unas
muy fuertes deformaciones plásticas y grandes velocidades. El proceso se
complica de acuerdo a los parámetros de corte, las variaciones de la geometria
y sus materiales.
Mecanizado por arranque de viruta elimina trozos de material mediante
herramientas con filos perfectamente definidos.
Los más habituales son:
Serrado: Proceso manual o realizado mediante máquina
Limado: Es un proceso manual, la forma más antigua de sacar viruta.
Taladrado: Es la operación consistente en realizar agujeros circulares en una
pieza.

6. Roscado: Puede realizarse manualmente o con una máquina. Consiste en
girar una herramienta de corte introduciéndola en un agujero previo
Torneado: Es un procedimiento para crear superficies de revolución por
arranque de viruta.
Fresado: Es un procedimiento consistente en el corte del material con una
herramienta rotativa que puede tener uno o varios filos
Brochado: Es una máquina relativamente moderna y se emplea en series
largas ya que la brocha es una herramienta cara
Mortajado: Es una máquina cuya herramienta, dotada de movimiento rectilíneo
y alternativo vertical, arranca viruta al moverse sobre piezas fijadas sobre la
mesa de la máquina.
Principales materiales empleados en las herramientas de corte
Aceros de alto contenido carbono. Limitan el contenido de carbón de .8 a
1.2%, estos aceros tienen una buena templabilidad y con un tratamiento
térmico apropiado, alcanzan una dureza tan grande como cualquiera de las
aleaciones de alta velocidad. A máxima dureza, el acero es muy quebradizo,
si se desea algo de tenacidad se debe obtener a costa de la dureza.
Aceros de alta velocidad. Son de alto contenido de aleación, tienen una
excelente templabilidad y mantendrán un buen filo cortante a temperaturas de
cerca de 650° C. La capacidad de una herramienta para resistir al
ablandamiento en altas temperaturas es la dureza al rojo. Estos aceros se
crean añadiendo al acero, 18% de tungsteno y 5.5% de cromo.
Aleaciones fundidas no ferrosas. Se pueden usar al doble de la velocidad
de corte y aun mantener el mismo avance. Sin embargo, son más quebradizas,
no responden al tratamiento térmico y se pueden maquinar solamente por
esmerilado. Se pueden formar herramientas intrincadas por medio de vaciado
en moldes de cerámica o de metal y terminando su forma por esmerilado. Sus

7. propiedades se determinan por el grado de acerado que se da al material al
vaciarse.
Carburos. Se hace solo por la técnica de metalurgia de polvos; los polvos de
metales de carburo de tungsteno y el cobalto se forman por compresión, se
presintetizan para facilitar su manejo y acabado de su forma final, se sinterizan
en un horno con atmósfera de hidrógeno a 1550° C y se terminan con una
operación de esmerilado.
Diamantes. Son usados como herramientas de una sola punta para cortes
ligeros y altas velocidades deben de estar rígidamente soportados debido a su
alta dureza y fragilidad. Se emplean ya sea para materiales difíciles de cortar
con otros materiales para herramientas, o para cortes ligeros de alta velocidad
en materiales blandos, en los que la precisión y el acabado superficial son
importantes. Se usan comúnmente en el maquinado de plásticos, hule duro,
cartón comprimido y aluminio con velocidades de corte de 300 a 1500 m/min.
Principales Características de los materiales para herramientas de corte
Dureza. La dureza y la resistencia de la herramienta de corte deberían ser
mantenidas a elevada temperatura (dureza en caliente).
Tenacidad. La tenacidad de la herramienta de corte es necesaria tanto así que
las herramientas no deberían sufrir falla por fatiga ni fracturarse,
especialmente durante operaciones de corte con muchas interrupciones.
Resistencia al desgaste. La resistencia al desgaste significa que la
herramienta tiene una aceptable vida antes de necesitar ser reemplazada. Los
materiales de los cuales son hechas las herramientas de corte todas tienen las
características de ser duras y resistentes.
Clasificación de las herramientas de corte
Las herramientas se pueden clasificar de diferentes maneras, más comunes
corresponden a:

8. - Número de filos.
- Material de fabricación.
- Tipo de movimiento que efectúa la herramienta.
- Tipo de viruta generada.
- Tipo de máquina en las que se utilizan.
Importancia de las variables de corte, calor, energía y temperatura en el
proceso de manufactura
En todos los procesos de mecanizado existe un desgaste de las herramientas
de corte que se utilizan en cada caso, es decir que todas las herramienta de
corte se desgastan durante el mecanizado.
Se clasifican en dos categorías:
Herramientas hechas de un único material (acero)
Herramientas con plaquetas de corte industrial
En procesos de corte:
Se pueden cortar los siguientes:
Metales - Madera
Plásticos - Compuestos
Cerámicos
Se logran tolerancias menores de 0.001 y tolerancias mejores de 16 micros
pulgadas. Es decir posee cuchillas para remover el material.
Existen procesos de:
Torneado Cilíndrico
Corte en Fresadora

9. Taladrado
Mecanismo de Formación de Viruta:
Corte ortogonal
Corte oblicuo
Presion de corte
 Una temperatura excesiva afecta adversamente a la resistencia y
dureza.
 El calor puede inducir daños térmicos a las superficies de la máquina y
está causando daño al material.
 La energía térmica es trasmitida parcialmente a la viruta y la pieza
calor está definido como la forma de energía que se transfiere entre diferentes
cuerpos o diferentes zonas de un mismo cuerpo que se encuentran a distintas
temperaturas, sin embargo en termodinámica generalmente el término calor
significa simplemente transferencia de energía el calor dentro de un proceso
de manufactura es de gran importancia, puesto que se requieren para realizar
diferentes procesos por ejemplo si tenemos piezas metálicas , o termoplásticas
que puedan soldarse para construir una estructura mediante la unión de
piezas.
Corte: Durante el proceso de maquinado se genera fricción y con ello calor, lo
que puede dañar a los materiales de las herramientas de corte por lo que es
recomendable utilizar fluidos que disminuyan la temperatura de las
herramientas.
Temperatura: esta variable se puede relacionar de manera muy significativa
puesto que la temperatura es considerada como una fuente de energía en
diferentes procesos de manufactura, esta se emplea en las acerías donde se
requiere de una fuerte concentración de energía calórica que permita realizar

10. diferentes tipos de aleaciones, y la temperatura aplicada será conforma a las
característica de los materiales que se requiera fundir.
Seguridad industrial y el desprendimiento de virutas en el proceso de
manufactura
Es todo aquel conjunto de normas reglamentos principios legislación que se
establece a objeto de evitar los accidentes laborales y enfermedades. Por
ende en todo proceso de manufactura donde exista desprendimiento de viruta
no se está exento de sufrir algún accidente ocupacional. Uno de los equipos
comunes en los procesos de manufactura es el torno y al este ser utilizados
se debe tomar en cuenta las siguientes generalidades:
 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.
 Las ruedas dentadas, correas de transmisión, acoplamientos, e incluso
los ejes lisos, deben ser protegidos por cubiertas.
 Durante el mecanizado, se deben mantener las manos alejadas de la
herramienta que gira o se mueve.
 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 interruptores instalados en serie, que
impidanla puesta en marcha del torno cuando las protecciones no están
cerradas.
 Las comprobaciones, mediciones, correcciones, sustitución de piezas,
herramientas, etc. deben ser realizadas con el torno completamente
parado.

11.  Para el torneado se utilizar gafas de protección contra impactos, sobre
todo cuando se mecanizan metales duros, frágiles o quebradizos.
 Realizar operaciones de afilado de cuchillas se deberá utilizar
protección ocular. Para evitar en contacto con la viruta
 Las virutas producidas durante el mecanizado, nunca deben
retirarse con la mano.
 Las virutas menudas se retirarla con un cepillo o rastrillo adecuado.
 La para tornear se deberá llevar ropa bien ajustada, sin bolsillos en
el pecho y sin cinturón.
 Utilizar calzado adecuado de seguridad que proteja contra los
pinchazos y cortes por virutas y contra la caída de piezas pesada.
 Ajusta protecciones o realizar reparaciones.

12. CONCLUSION
El principio básico utilizado para todas las maquinas-herramientas, es el de
generar superficies por medio de movimientos relativos entre la herramienta y
la pieza. Este proceso de arranque de viruta es de una gran precisión, la cual
se logra en la forma y su calidad superficial de acabados, En la ingeniería los
diferentes procesos de manufactura se basan en la 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.

13. BIBLIOGRAFIA
Procesos de manufactura versión SI, Amstead, Editorial CECSA
http://www.monografias.com/trabajos14/maq-herramienta/maq-
herramienta.shtml#PROFUNDLawrence E. Doyle “Materiales y Procesos de
Manufactura para Ingenieros”Tercera Edición. (Mexico 1988).12
Richard A. Flim. Paul K. Trojan. Materiales de la ingeniería y sus aplicaciones.
Editorail McGraw -Hill Latinoamericana S.A. Editado en 1979
www.metalurgia.uda.cl/Academicos/chamorro/Termodinamica