Procesos de manufactura

1. República Bolivariana de Venezuela.
Ministerio para el Poder Popular de la Educación Superior.
Instituto Universitario Politécnico Santiago Mariño.
Cátedra: Proceso de Manufactura.
La Termodinámica en el Corte de Los Metales.
Integrantes:
Hernández Gerald.
Miranda Yanitson.
Ramirez Richard.

2. Índice.
Introducción………………………………………………………pagina 3.
Termodinámica en el corte de metales………………………pagina 4.
Tipos de virutas producidas en el corte de metales………pagina 7.
Importancia de las variables de corte en el proceso de
manufactura……………………………………………………...página 7.
Usos de tablas físicas – químicas asociadas a la termodinámica en
el corte de metales………………………………………………pagina 8.
Seguridad industrial y el desprendimiento de virutas en el proceso
de manufactura …………………………………………………pagina 9.
Conclusión……………………………………………………….pagina 12.
Bibliografía……………………………………………………….pagina 13.

3. Introducción
En termodinámica se emplean diferentes formas para obtener un mejor
rendimiento en la obtención de cortes de precisión de metales tal es el caso de los
procesos mecanizados, así como el torno utilizado para obtener una mayor
precisión a la hora de obtener un corte perfecto con mínimo margen de error, aquí
también entra el papel que juega la seguridad industrial para evitar los riesgos que
se puedan presentar cuando se realice el corte de dichos metales.

4. Termodinámica en el corte de metales.
Los procesos mecanizados, la conformación y el corte comprenden un numero de
operaciones muy extenso y como parte de este método las empresas de
manufacturas usan herramientas de cortes para remover el exceso de material de
una parte del trabajo. El maquinado suele ser una de las técnicas más importantes
de manufactura y se aplica frecuentemente en todos los metales, a continuación
se exponen ciertos aspectos como son:
A) La termodinámica en el corte de metales.
B) Importancia de las variables de corte, calor, energía y temperatura.
C) Usos de las propiedades físicas- químicas.
D) Seguridad industrial en el desprendimiento de virutas en el proceso de
manufacturas, que se consideran esencial en todo proceso de manufactura para
llevar a cabo actividades de calidad.
La Termodinámica En El Corte De Metales.
El mecanizado es un proceso de deformación en el que tiene unas muy fuertes
deformaciones plásticas y a grandes velocidades. Donde se aplica el corte de los
metales la cual requiere de mucha potencia para separar la viruta de la pieza de
trabajo. Aunque las herramientas de corte de hoy, son muchos más eficientes, las
velocidades de arranque también se han incrementado. La compresión de las
fuerzas de corte, ha logrado mejores cortes, lo que ha permitido que las empresas
manufactureras este donde están hoy en día. El corte de los metales tiene por
objeto, eliminar en forma de viruta proporciones de metal de la pieza a trabajar,
con el fin de obtener una pieza con medidas, forma y acabado deseado. El
proceso de corte del metal ha jugado un papel importante para el desarrollo de la
civilización. Dentro del siglo XVIII, la madera era el material más usado y el
mecanizado de metal era limitado. Pero luego mejoro con la obtención de poder
de la máquina de vapor y luego con la electricidad. El arranque de viruta era lento,
por ejemplo: el planear una placa de 1/2m2 consumía una jornada entera de
trabajo, hasta que fue creciendo la industria. 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. Según sea el método utilizado para el arranque de
viruta se hace la siguiente clasificación:

5. Torneado: Es un procedimiento para crear superficies de revolución por arranque
de viruta. Llamamos superficies de revolución a aquellas en las que si hacemos un
corte por un plano perpendicular a su eje, la sección es circular. La máquina que
se utiliza para el torneado se denomina torno. En esta máquina, la pieza tiene un
movimiento circular o rotatorio y la herramienta lineal. El tipo de piezas que
podemos realizar combinando estos tres movimientos principales es muy variado
en función del diámetro, la longitud, la complejidad de las formas a mecanizar, etc.
En esta máquina, la pieza tiene un movimiento circular o rotatorio y la herramienta
lineal. El tipo de piezas que podemos realizar combinando estos tres movimientos
principales es muy variado en función del diámetro, la longitud, la complejidad de
las formas a mecanizar, etc.
Taladrado: Es la operación consistente en realizar agujeros circulares en una
pieza. Para ello se monta en la máquina de taladrar una herramienta llamada
broca, que gira para penetrar eliminando virutas del material a taladrar.
Escariado: es el paso final para obtener un agujero preciso. Después de hacer el
agujero con la broca y ensanchar con la broca mandril, con el escariador se
incrementa el diámetro del agujero, consiguiendo así calidades.
Mandrinado: es una máquina herramienta que mediante un movimiento de
rotación de la herramienta aumenta el diámetro de orificio de la pieza. Sirve para
ampliar el diámetro de un agujero.
Limado: Es un proceso manual, la forma más antigua de sacar viruta. Tiene poca
capacidad de arranque y se utiliza para ajustes, por lo que se precisa de una
mano de obra bastante especializada. Hay diferentes tipos de limas dependiendo
del tamaño de los dientes y de la sección de la lima.
Cepillado: mecaniza la superficie planas por arranque de viruta, mediante un
movimiento de corte alternativo presentado por la pieza.
Fresado: Es un procedimiento consistente en el corte del material con una
herramienta rotativa que puede tener uno o varios filos. Dicho corte de material se
realiza combinando el giro de la herramienta con el desplazamiento, bien sea de la
misma herramienta o de la pieza a trabajar. Dependerá del diseño de la máquina
que lo que se desplace sea la herramienta, la mesa, o combine el desplazamiento
de ambos. Dicho desplazamiento será en cualquier dirección de los tres ejes
posibles en los que se puede desplazar la mesa, a la cual va fijada la pieza que se
mecaniza.

6. Aserrado: consiste en deslizar una hoja de sierra hacia adelante y hacia abajo
para realizar el corte del material.
Tipos De Virutas Producida En El Corte De Metales
Continua: las viruta continuas se suelen formar con materiales dúctiles a grandes
velocidades de corte y a grandes ángulos de ataques.
Borde acumulado o recrecido: una viruta de este tipo consiste en capas de
material de la pieza maquinada, que se depositan en forma gradual sobre la
herramienta y puede formarse en la punta de la herramienta durante el corte.
Escalonada o segmentadas: son semicontinuas con zonas de baja y alta
deformación por cortante. Los metales con baja conductividad térmica y
resistencia que disminuye rápidamente con la temperatura como el titanio,
muestran este comportamiento.
Discontinuas: consisten en segmentos que pueden fijarse, firme o flojamente
entre sí. Por la naturaleza discontinua de la formación de virutas, las fuerzas
varían en forma continua durante el corte.
Importancia De Las Variables De Corte En El Proceso De Manufactura.
La relación de corte es un parámetro útil e importante, para evaluar las
condiciones de corte, ya que el espesor de la viruta no deformada es un ajuste de
la máquina y en consecuencia es conocido como variable independiente. La
relación de corte se puede calcular con facilidad midiendo con un micrómetro de
tornillo o de caratula el espesor de la viruta. Como también se conoce el Angulo de
ataque para determinada operación de corte. El ángulo de plano cortante tiene
una gran importancia en la mecánica de las operaciones de corte. Influye sobre los
requisitos de fuerzas y de potencia, sobre el espesor y la temperatura de la viruta
debido al trabajo de deformación.
Uso De Tablas Físicas Y Químicas Asociadas A La Termodinámica De Corte
De Metales.
Las Herramientas De Corte: Las herramientas de corte sufren altas temperaturas y
grandes esfuerzos mecánicos. Por tanto deben de cumplir con los siguientes
requisitos:

7. A) Alta resistencia al desgaste.
B) Alta estabilidad física y química a alta temperatura.
C) Alta resistencia a la fractura frágil.
No es posible conseguir todas las cualidades a la vez y es necesario llegar a
soluciones de compromiso.
Influencia Del Tipo De Proceso:
Tipo de fuerzas que sufre la herramienta: impactos o fuerzas de módulo constante.
Temperatura que alcanza el filo de la herramienta.
Propiedades De Los Materiales De Corte:
Los materiales utilizados en las herramientas de corte son muy duros si se
comparan con los materiales mecanizados. Los Materiales Más Utilizados Son:
Acero rápido • Metal duro • Otros materiales cerámicos • Nitruro de boro cúbico •
Diamante poli cristalino.
A medida que se utilizan materiales de mayor dureza, se pierde tenacidad Menor
resistencia a los impactos. Existe también una relación entre la dureza de los
materiales con la temperatura. A medida que se aumenta la temperatura se pierde
dureza.
Seguridad Industrial Y El Desprendimiento De Virutas En El Proceso De
Manufactura.
Todo proceso de mecanizado implica ciertos factores de riesgo que pueden poner
en peligro a todas aquellas personas que trabajan con herramientas cortantes
debido a los elementos móviles que en sus desplazamientos crean zonas de
agrupamientos, cizallamiento o proyección de elementos tales como virutas,
fragmentos del útil y llaves entre otros.
Entre los principales riesgos derivados del mecanizado en máquinas-
herramientas están:
Atrapados Por: Elementos móviles. Aproximación al punto de operación para la
fabricación. Puesta en marcha intempestiva de la máquina. Uso de ropa holgada,
pelo, etc.

8. Golpeado Por: Manipulación de herramientas de corte. Proyección de virutas.
Proyección de llaves de apriete. Heridas Y Quemaduras. Afecciones Cutáneas Y
Respiratorias. Descargas Eléctricas. Riesgo De Incendio. Medidas A Adoptar
Son: Colocación de resguardos y dispositivos de protección. Utilización de los
equipos de protección personal adecuados a la actividad a ejecutar. Evitar realizar
medición de cotas con la herramienta o pieza en movimiento. Mantener una
distancia prudente entre los desplazamientos de mesas u otros órganos móviles.
Evitar utilizar ropa desajustada. No utilizar guantes ni llevar anillos, cadenas,
collares, etc. Utilizar guantes de seguridad, pero solamente durante la
manipulación de las virutas. No utilizarlos durante el mecanizado. Mantener el
orden y la limpieza retirar virutas y lubricantes. No maniobrar la maquina hasta no
conocer su funcionamiento. No realizar reparaciones eléctricas solo personal
capacitado y especializado.
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 una
herramienta de corte se utiliza para remover el exceso de material de una pieza de
forma que el material que quede tenga la forma deseada. La acción principal de
corte consiste en aplicar deformación en corte para formar la viruta y exponer la
nueva superficie. Acelera el desgaste en la cuchilla continúa con protuberancia.
Representa el corte de materiales dúctiles a bajas velocidades en donde existe'
una alta fricción sobre la cara de la herramienta. Esta alta fricción es causa de que
una delgada capa de viruta quede cortada de la parte inferior y se adhiera a la
cara de la herramienta. Tipos de viruta Continua Característica en materiales
dúctiles presenta problemas de control de viruta Característica en materiales
quebradizos presenta problemas de control de calidad.
Importancia de las variables de corte, calor, energía y temperaturas
presentes.
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
que 16 micropulg. Requieren el uso de una cuchilla para remover el material.

9. Ejemplos de algunos procesos de corte: torneado cilíndrico corte en fresadora
taladrado Variables Independientes material, condición y geometría de la cuchilla
material, condición y temperatura de la pieza de trabajo.
Uso de fluidos de corte características de la máquina condiciones de corte
Dependientes tipo de viruta fuerza y energía disipada aumento en temperatura
desgaste en la cuchilla terminado de superficie Mecanismo de formación de viruta
Existen dos clasificaciones básicas para los tipos de corte: corte ortogonal corte
oblicuo Ecuaciones de potencia y energía P = Fc v P (hp) = P/33,000 Pelectrica =
P /eficiencia E = P/Vt dónde:
P = potencia de corte v = velocidad de corte Vt = razón de remoción de metal Se
define como el volumen de material removido por unidad de tiempo Vt máxima = v
f h v = velocidad de corte f = avance h = profundidad de corte Podemos derivarla
para estimados particulares a cada proceso. E = energía específica es una
propiedad del material que sirve para estimar los límites en algunos de los
parámetros del proceso de corte se calcula tomando como referencia la energía
para una profundidad de corte dada. Se debe tener en cuenta el uso de la tabla
para diferentes materiales Temperaturas de corte Casi toda la energía de corte se
disipa en forma de calor. El calor provoca altas temperaturas en la interface de la
viruta y la cuchilla. La temperatura del corte dependerá del material de fabricación
de la pieza.
Material de la 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 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, adiciones de volframio, 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 de acero barato.

10. Uso de tablas físicas y químicas asociadas a la termodinámica de corte de
metales.
El uso de las tablas es de vital importancia ya que en ellas podemos observar:
Determinación a que grado de temperatura se pueden trabajar los cortes de una
pieza, si son sólidos maleables y dúctiles, si son buenos conductores del calor y la
electricidad, si casi todos los óxidos metálicos son sólidos iónicos básicos.
Tienden a formar cationes en solución acuosa. Determinaran Las capas externas
si contienen poco electrones habitualmente tres o menos.

11. CONCLUSION
Las propiedades físicas de los metales logran cambiar la materia sin alterar su
composición. Los metales suelen ser duros y resistentes. Y las propiedades
químicas permiten evidenciar durante una reacción química que existe un cambio.
Es importante conocer todo lo que implica los procesos de mecanizado a través
del uso de herramientas cortantes las cuales son utilizadas en las industrias
manufactureras hoy en día, se dispone de materiales de herramientas específicos,
destinados a mejorar cada una de las operaciones de mecanizado, arrancando el
material con óptimos rendimientos. Materiales completamente nuevos y otros
mejorados, como el acero rápido, permiten trabajar a velocidades de corte
mayores. No obstante, la introducción y el desarrollo continuado de los materiales
duros ha sido lo que, en el ámbito productivo industrial, ha mejorado realmente el
arranque durante los últimos tiempos.

12. BIBLIOGRAFIA
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México, Pearson educación, 4ta edición. Disponible en: https://books.google.co.ve
módulo III: mecanizado por arranque de viruta ingeniería mecánica (en línea) país
vasco: universidad del euskal herriko unibertsitatea. Disponible en:
www.ehu.eus/manufacturing/docencia/727. José maría cortes Díaz, (2007).
Técnicas de Prevención De Riesgos Laborales seguridad e higiene en el trabajo,
Madrid. Editorial Tébar, 9 edición Disponible en: https://books.google.co.ve
Ing. Montes de Oca Morán; Ricardo, Ing. Pérez López; Isaac, "Manual de
Prácticas para la asignatura MANUFACTURA INDUSTRIAL II" Ingeniería
Industrial, Editorial: UPIICSA – IPN, Enero del 2002 Referencias y Vínculos Web:
Trabajo Publicados de Ingeniería Industrial (UPIICSA - IPN) Ingeniería de Métodos
del Trabajo http://www.monografias.com/trabajos12/ingdemet/ingdemet.shtml
Ingeniería de Medición del Trabajo
http://www.monografias.com/trabajos12/medtrab/medtrab.shtml Control de Calidad
- Sus Orígenes http://www.monografias.com/trabajos11/primdep/primdep.shtml
Investigación de Mercados
http://www.monografias.com/trabajos11/invmerc/invmerc.shtml.