Proceso de Manufactura

1. República Bolivariana de Venezuela
Ministerio del Poder popular para la Educación Superior
Instituto Universitarios Politécnico ``Santiago Mariño´´
Escuela 45- Ingeniería Industrial
Asignatura: Proceso de Manufactura
Puerto Ordaz, Enero de 2017
Profesor:
Alcides Cádiz
Alumnas:
Berenise Guevara
Marcia Seijas
Yesica Valecillo

2. INDICE
Introducción……………………………………………………………………………...
Termodinámica en el corte de metales, mediante el uso de herramientas de corte,
donde existe desprendimiento de viruta………………………………………………2
Viruta y tipos en el corte de metales…………………………………………………..2,3
Importancia de las variables de corte, calor, energía y temperaturas presentes...3,4
Fluidos y tipos de fluidos usados para corte de metales……………………………4,5
Uso de tablas físicas y químicas asociadas a la termodinámica de corte de
metales……………………………………………………………………………………5,6
Seguridad industrial en el desprendimiento de viruta en el proceso de
manufactura………………………………………………………………………………6,7,8,9
Conclusión…………………………………………………………………………..……10
Bibliografía………………………………………………………………………………..11

3. INTRODUCION
En el proceso de manufactura la termodinámica juega un papel fundamental en el corte
de los metales, ya que nos permite evaluar los procesos mecanizados donde las
operaciones que se realizan permiten obtener el material que sobra en forma de viruta.
En la termodinámica existen una serie de variables de corte que intervienen en el
proceso de desprendimiento de viruta, las cuales son el calor, la energía y temperatura.
El calor se manifiesta en la pieza para variar las propiedades del material generando
cambios microestructurales; la energía que se utiliza en estas operaciones sirve para
alertar formas, propiedades físicas y el aspecto de la pieza de trabajo agregándole
valor al material, mientras que la temperatura afecta la resistencia, la dureza y el
desgaste de la herramienta causando daños sobre la superficie maquinada. Los fluidos
para el corte del metal se utilizan de acuerdo al material de la pieza que se va a fabricar,
el material que constituye la herramienta y según el método de trabajo a realizarse. Las
tablas asociadas en la termodinámica poseen la información física y química de los
metales, lo que es de gran importancia al momento de realizar el corte del material; en
el proceso de manufactura cuando se trabaja con operaciones termodinámicas en el
desprendimiento de viruta es importante tener en cuenta la seguridad industrial, ya que
toda actividad que se realiza a nivel industrial está expuesta a riesgo, por lo tanto hay
que tener en cuenta las medidas establecidas para evitar estos tipos de accidentes que
puedan ocurrir cuando se realizan estos procesos.

4. Termodinámica en el corte de metales, mediante el uso de herramientas de corte,
donde existe desprendimiento de viruta
En la termodinámica una de las limitaciones de los procesos de corte son las
temperaturas alcanzadas durante el mecanizado. La potencia consumida en el corte se
invierte en la deformación plástica de la viruta y en los distintos rozamientos. Estos
trabajos se convierten en calor que se invierte en aumentar las temperaturas de la
viruta, la herramienta y la pieza de trabajo. La herramienta pierde resistencia conforme
aumenta su temperatura, aumentando su desgaste y por lo tanto disminuyendo su vida
útil. Por otro lado, un calentamiento excesivo de la pieza de trabajo puede variar las
propiedades del material debido a cambios microestructurales por efectos térmicos,
también puede afectar a la precisión del mecanizado al estar mecanizando una pieza
dilatada que a temperatura ambiente se puede contraer. El corte de metales ocurre a
través del mecanizado por desprendimiento de virutas por medio de herramientas de
cortes, es decir, a través de un proceso termomecanico en el cual la deformación
plástica ocurre por la generación de calor.
Viruta
La viruta es una parte o pedazo de material excedente que tiene forma de lámina
curvada, es decir, una hoja delgada que se extrae mediante un cepillo y otras
herramientas, como brocas, cuando se realiza trabajos de cepillado, desbastado o
perforación, sobre madera o metales.
Tipos de virutas en el corte de metales
Viruta discontinua
Esta se produce cuando se mecanizan materiales frágiles que contienen impurezas,
trabajando a velocidades de corte muy bajas y muy altas. En la profundidad del corte
angular se produce a base de pequeñas fracturas del material base.

5. Viruta con protuberancias o recrecimiento de filo
Esta se realiza en materiales muy dúctiles a velocidades de corte bajas. Cuando la
fricción entra, la viruta y la herramienta es muy alta, lo que hace que se produzca una
adhesión muy fuerte entre el material de la viruta y la superficie de la herramienta, por
lo que la viruta empieza a deslizar, no directamente sobre la cara de desprendimiento
sino sobre material adherido sobre ella, permitiendo que el filo recrecido puede llegar a
un tamaño en el cual se desprenda el material adherido sobre la pieza o sobre la viruta
dejando un acabado superficial muy deficiente.
Viruta continúa
Es la condición normal de corte que permite un mejor acabado superficial. Se
caracteriza por realizarse en materiales dúctiles con velocidades y ángulos grandes,
trabajando en un área de cizallamiento angosto.
Viruta Escalonada
Estas poseen un punto de alta y baja deformación en metales que poseen poca
conductividad térmica y resistencia que disminuye rápidamente con la fricción del
material
Importancia de las variables de corte, calor, energía y temperaturas presentes
La importancia de estas variables indican el estado superficial del material, señalando
que la rugosidad superficial va a estar directamente relacionada con el uso que se le
quiera dar a una pieza y va tener un control efectivo de la calidad de la superficie que
permite asegurar un ensamblaje correcto de la pieza determinando la aplicación de
adhesivos y productos de terminación. Asegurando que hacer variar las velocidades de
rotación, la velocidad de avance y el modo de corte, las mayores velocidades de corte
o rotación van a generar una mejor calidad superficial aunque el modo de corte también
debe ser considerado ya que este va a determinar que una superficie se degrade mas
por un efecto sobre el desgaste acelerado de la arista de corte.

6. Para una condición de corte dada, cuyo resultado genera un espesor de viruta que
fluctúa entre determinados rangos, estarán en una zona de bajo consumo, sin embargo,
si el espesor se encuentra fuera de esta, es decir, con los valores del espesor de viruta
muy pequeño o muy grande, los consumos de energía y los requerimiento de potencia
de corte aumentaran de una manera exponencial.
En el caso de la variable de temperaturas, la energía disipada en el corte se convierte
en calor que aumenta la temperatura de la pieza y la herramienta. Por lo tanto es
importante reconocer el incremento de la temperatura ya que afecta la resistencia, la
dureza y el degaste de la herramienta con exactitud dimensional, realizando daños
sobre la superficie maquinada, donde cada una de las variables afectan la energía que
pasa por cada componente del metal.
Fluido para el corte de metales
Un fluido para el corte de metales es un liquido que se emplea directamente al proceso
de maquinado para mejorar el desempeño del corte que se realiza. Los fluidos para el
corte de metales presentan dos problemas principales:
Produce calor en las zonas de corte y fricción.
Genera fricción en las interfaces herramientas viruta y herramienta-trabajo.
Adicionalmente de la remoción del calor y la reducción de la fricción, también permiten
remover las virutas especialmente en esmerillado, reduce la temperatura de la parte de
trabajo para un manejo mas fácil, disminuye las fuerzas de corte y los requerimientos
de potencia, mejora la estabilidad dimensional de la parte de trabajo y optimiza el
acabado superficial.
Tipos de fluidos para el corte de metales
Los fluidos para el corte de metales se clasifican en dos tipos: Refrigerantes y
lubricantes.

7. Refrigerantes
Son fluidos diseñados para disminuir los efectos del calor en el proceso de maquinado.
Este tipo de fluido tiene efecto limitado sobre la magnitud de energía calorífica
generada durante el corte, pero extraen el calor que se genera, de esta manera se
reduce la temperatura de la herramienta y de la pieza de trabajo, de igual modo ayuda
a prolongar la vida útil de la herramienta de corte. También parecen ser más efectivo a
velocidades de corte relativamente altas, donde la generación del calor y las altas
temperaturas ocasionan un problema, por otra parte este tipo de fluido son buenos en
los materiales susceptibles a las fallas por temperatura, como los aceros de alta
velocidad, los cuales se usan frecuentemente en los procesos de torneado y fresado
donde se genera calor en grandes cantidades. Por lo general los fluidos refrigerantes
para el corte de metales son soluciones o emulsiones en agua debido a que tiene
propiedades térmicas ideales.
Lubricantes
Son fluidos que se interponen entre la viruta-herramienta y herramienta-trabajo para
reducir las fuerzas de fricción y evitar el recrecimiento del filo. Estos fluidos están
basados generalmente de aceite, operan por lubricación de presión extrema. Los
fluidos de este tipo son efectivos a velocidades bajas de corte ya que tienden a perder
su efectividad a altas velocidades, debido a que el movimiento de la viruta a estas
velocidades previene que el fluido para corte alcance la interface herramienta-viruta.
Las operaciones de maquinado como el taladrado y el roscado se benefician por lo
general de los lubricantes. En estas operaciones se retarda la formación de acumulado
en el filo de corte y se reduce el momento de torsión de la herramienta.
Uso de tablas físicas y químicas asociadas a la termodinámica de corte de
metales
En los procesos por arranque de viruta se utilizan tablas termodinámicas para evaluar
las propiedades físicas y químicas del corte que se realizan a los metales. Estas tablas
permiten identificar los tipos de materiales que se utilizan es estos procesos, por lo
tanto son de gran importancia al momento de realizar un trabajo de este tipo, a través

8. de estas tablas podemos observar a que grado de temperatura se puede trabajar con
los cortes que se realizan a los materiales metálicos. También nos permiten conocer
las características de los materiales, como por ejemplo; si son buenos conductores de
calor, electricidad o si son sólidos maleables o dúctiles, entre otras características que
se toman en cuenta cuando se realizan los procesos termodinámicos en el
desprendimiento de viruta.
Seguridad industrial en el desprendimiento de viruta en el proceso de
manufactura
Todas las actividades industriales llevan consigo una exposición peligrosa a una
tecnología cambiante, la evolución tecnológica ha dado origen a muchos riesgos como
son el mantenimiento, ajuste, montaje y manipulación de piezas. Los riesgos más
característicos que se pueden presentar con estos tipos de máquinas por
desprendimiento de viruta en el 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, fragmentos del
útil, llaves, etc. Las causas más frecuentes de los accidentes producidos por medios de
estas máquinas, junto a las medidas que se adoptan en cada caso son las siguientes:
Atrapamiento producido por:
 Intervención manual en el punto de operación.
 Aproximación al punto de operación por necesidades de fabricación.
 Puesta en marcha intempestiva de la máquina.
 Desplazamiento de mesas, carros, ajustes de piezas, etc.
 El cambio automático de útiles.
 Bancadas móviles contra objetos fijos.
 Atrapamiento de ropa holgada, pelo, etc.
 Volantes de maniobra.

9. Las medidas a adoptar para estos casos, serían:
 Protección por pantallas, barreras, resguardos, etc.
 Evitar la medición de cotas con la herramienta o pieza en movimiento.
 Suprimir el acabado con lima.
 Mejorar la accesibilidad de los dispositivos de refrigeración.
 Hacer inaccesible el cargador de útiles mediante la instalación de resguardos o
por alejamiento del cargador.
 Tener en cuenta las distancias extremas de los desplazamientos de mesas u
otros órganos móviles.
 Colocar resguardos a los husillos de arrastre y utilizar ropa ajustada.
 No utilizar guantes ni llevar anillos, cadenas, collares, etc.
 Evitar atrapamiento por los volantes de maniobra diseñándolos lisos o bien
haciendo que giren locos cuando la velocidad periférica de los mismos sea
superior a 1 m/sg.
Golpes producidos por:
 Proyección de virutas.
 Proyección de útiles o trozos de los mismos.
 Proyección de útiles o trozos de los mismos.
 Proyección de llaves de apriete.
En estos casos, las medidas a adoptar serían las siguientes:
 Colocación de resguardos protectores o pantallas.
 Resguardo regulable en una fresadora.
 Utilización de gafas en caso de eliminar por razón justificable el resguardo
correspondiente.
 Utilizar llaves con dispositivo expulsor.

10.  Con el fin de evitar posibles proyecciones de la pieza o herramienta, se
recomienda efectuar correctamente los amarres, dotar a los circuitos de
alimentación de una válvula de retención.
Heridas y quemaduras producidas por manipulación de virutas
Las medidas a adoptar serán las siguientes:
 Utilizar útiles rompevirutas.
 Si se han de manipular las virutas, se emplearán útiles adecuados.
 Utilizar guantes de seguridad, pero solamente durante la manipulación de las
virutas. No utilizarlos durante el mecanizado.
 Si es posible, utilizar elementos automáticos de evacuación de virutas (cintas
transportadoras, aspiración, etc.)
Afecciones cutáneas y respiratorias producidas por lubrificantes de corte, polvos
metálicos, etc.
Las medidas a adoptar serán las siguientes:
 Instalar aspiraciones localizadas en las fuentes de emisión de polvo y nieblas de
aceite.
Descargas eléctricas provocadas por contactos con partes activas o masas
puestas accidentalmente bajo tensión
Las medidas a adoptar serán las siguientes:
 No permitir los trabajos de naturaleza eléctrica más que a los electricistas
profesionales.

11.  Interconectar las masas a una toma de tierra de buena calidad, e instalar
disyuntores diferenciales.
Riesgo de incendio por calentamiento anormal del equipo eléctrico, proyección
de virutas calientes, nieblas de aceite, etc.
Las medidas a adoptar serán las siguientes:
 Protección de los circuitos contra sobreintensidades.
 Colocar pantallas de resguardo.
 Evitar la acumulación de elementos empapados de aceite como trapos, cartones,
etc.

12. CONCLUSION
El propósito fundamental del proceso de manufactura mediante el desprendimiento de
viruta es conseguir piezas con las formas geométricas requeridas y lograr el acabado
deseado de cada una de las piezas por medio de las herramientas-maquina. Esta
operación consiste en obtener de la pieza el material sobrante, es decir, la viruta; por
medio de las herramientas de corte que son utilizadas en este proceso. Mediante la
viruta se puede obtener datos importantes con respecto al proceso de corte, ya que
algunos tipos de virutas realizan cortes más eficientes y exactos que otros. Los tipos de
tablas termodinámicas físicas-química determinan las propiedades de los materiales
que se van a utilizar para trabajar, la geometría de la herramienta de corte y las
condiciones para el maquinado. Para mejorar las condiciones durante el proceso de
maquinado, se utiliza un fluido que llena el área donde se está efectuando el corte, este
fluido ayuda a la disipación del calor generado, lubrica los elementos que intervienen
en el corte para evitar la pérdida de la herramienta, reduce la energía necesaria para
efectuar el corte, protege a la pieza contra la oxidación, la corrosión y mejora el
acabado superficial de la pieza. Los fluidos para el corte del metal se utilizan de
acuerdo al material de la pieza que se va a fabricar, el material que constituye la
herramienta y según el método de trabajo a realizarse. En los procesos termodinámicos
es importante conocer todos estos elementos, ya que cada uno de ellos influye cuando
se realiza un corte al metal.

13. BIBLIOGRAFIA
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