LA TERMODINÁMICA EN EL CORTE DE METALES, MEDIANTE EL USO DE HERRAMIENTAS DE CORTE, DONDE EXISTE DESPRENDIMIENTO DE VIRUTA

1. REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
MINISTERIO DEL PODER POPULAR
PARA LA EDUCACIÓN UNIVERSITARIA
INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITÉCNICO
“SANTIAGO MARIÑO”
EXTENSION PUERTO ORDAZ
LA TERMODINÁMICA EN EL CORTE DE METALES, MEDIANTE EL USO
DE HERRAMIENTAS DE CORTE, DONDE EXISTE
DESPRENDIMIENTO DE VIRUTA
Prof. Alcides J. Cádiz
Realizado por:
Rojas S. Romel J.
Ciudad Guayana, Febrero 2017
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2. INDICE
INDICE................................................................................................................................................2
INTRODUCCION
En el presente trabajo de investigación estaremos detallando a nivel de desarrollo
la termodinámica que es la rama de la física encargada del estudio de la
interacción entre el calor y otras manifestaciones de la energía en el corte de los
materiales en donde existe desprendimiento de virutas, el maquinado el cual se
realiza en tornos, taladradoras, limadoras, además de la importancia de las
variables de corte velocidad energía temperatura entre otros. La velocidad de
avance que es un término utilizado en la tecnología de fabricación. La cual se
describe como la velocidad relativa instantánea con la que una herramienta (en
máquinas tales como máquinas de fresado, máquinas de escariar, tornos) se
enfrenta el material para ser eliminado, es decir, la velocidad del movimiento de
corte. Y por último y no menos importante las normas de seguridad industrial en el
mecanizado y desprendimiento de virutas.
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4. La termodinámica en el corte de metales, mediante el uso de herramientas de
corte, donde existe desprendimiento de viruta.
Termodinámica
Es la rama de la física encargada del estudio de la interacción entre el calor y
otras manifestaciones de la energía. En la Termodinámica se encuentra la
explicación racional del funcionamiento de la mayor parte de los mecanismos que
posee el hombre actual, Es importante describir lo que es el corte de metales, esta
es Tradicionalmente, un corte que se realiza en torno, taladradoras, y fresadoras
en otros procesos ejecutados por máquinas herramientas con el uso de varias
herramientas cortantes.
La Viruta
Entenderemos por viruta, a aquellos restos que se forman al penetrar en un
material la parte Recalcado del material delante del filo de la herramienta.
En los Procesos que provocan desprendimiento de viruta, Sé a hecho mucha
investigación en el estudio de la mecánica y geometría la formación de la viruta y
la reacción de su forma, a factores tales como duración de la herramienta y el
acabado de la superficie.
Las virutas herramientas se han calcificado en tres tipos.
El tipo A
Una viruta discontinua o fragmentada, representa una conducción en el que el
metal se fractura en partes considerablemente pequeñas de las herramientas
cortantes. Este tipo de viruta se obtiene por maquina la mayoría de los materiales
frágiles, tales como el hierro fundido. En tanto se producen estas virutas, el filo
cortante corrige las irregularidades y se obtiene un acabado bastante bueno. La
duración de la herramienta es considerablemente alta y la falla ocurre usualmente
como resultado de la acción del desgaste de la superficie de contacto de la
herramienta.
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5. También puede formar virutas discontinuas en algunos materiales dúctiles y el
coeficiente de ficción es alto. Sin embargo, tales virutas de materiales dúctiles son
una inducción de malas condiciones de corte:
Un tipo ideal de viruta desde el punto de vista de la duración de la herramienta y el
acabado, es la del tipo B continua simple, que se obtiene en el corte de todos los
materiales dúctiles que tienen un bajo coeficiente de fricción. En este caso el metal
se forma continuamente y se desliza sobre la cara de la herramienta sin
freacturarse. Las virutas de este tipo se obtienen a altas velocidades de corte y
son muy comunes cuando en corte se hace con herramientas de carburo. Debido
a su simplicidad se puede analizar fácilmente desde el punto de vista de las
fuerzas involucradas.
La viruta del tipo C es característica de aquellos maquinado de materiales dúctiles
que tienen 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. En tanto el corte prosigue, la
viruta fluyen sobre este filo y hacia arriba a lo largo de la cara de la herramienta.
Periódicamente una pequeña cantidad de este filo recrecido se separa y sale con
la viruta y se incrusta en la superficie torneada. Debido a esta acción el acabado
de la superficie no es tan bueno como el tipo de viruta B. El filo recrecido
permanece considerablemente constante durante el corte y tiene el efecto de
alterar ligeramente el ángulo de inclinación. Sin embargo, en tanto se aumenta la
velocidad del corte, el tamaño del filo decrecido disminuye y el acabado de la
superficie mejora. Este fenómeno también disminuye, ya sea reduciendo el
espesor de la viruta o aumentando el ángulo de inclinación, aunque en mucho de
los materiales dúctiles no se puede eliminar completamente.
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6. Tipos de virutas
Útiles y fluidos para el corte.
Fluido
Tipo de medio continuo formado por alguna sustancia entre cuyas moléculas
sólo hay una fuerza de atracción débil. La propiedad definitoria es que los fluidos
pueden cambiar de forma sin que aparezcan en su seno fuerzas restitutivas
tendentes a recuperar la forma "original" (lo cual constituye la principal diferencia
con un sólido deformable, donde sí hay fuerzas restitutivas).
Un fluido es un conjunto de partículas que se mantienen unidas entre si por
fuerzas cohesivas débiles y las paredes de un recipiente; el término engloba a los
líquidos y los gases. En el cambio de forma de un fluido la posición que toman sus
moléculas varía, ante una fuerza aplicada sobre ellos, pues justamente fluyen. Los
líquidos toman la forma del recipiente que los aloja, manteniendo su propio
volumen, mientras que los gases carecen tanto de volumen como de forma
propias. Las moléculas no cohesionadas se deslizan en los líquidos, y se mueven
con libertad en los gases. Los fluidos están conformados por los líquidos y los
gases, siendo los segundos mucho menos viscosos (casi fluidos ideales).
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7. Dado que los procesos de corte implican tensiones y fricciones locales y un
considerable desprendimiento de calor, los materiales empleados en los útiles de
corte deben ser duros, tenaces y resistentes al desgaste a altas temperaturas. Hay
materiales que cumplen estos requisitos en mayor o menor grado, como los
aceros al carbono (que contienen un 1 o 1,2% de carbono), los aceros de corte
rápido (aleaciones de hierro con volframio, cromo, vanadio o carbono), el carburo
de tungsteno y los diamantes. También tienen estas propiedades los materiales
cerámicos y el óxido de aluminio. En muchas operaciones de corte se utilizan
fluidos para refrigerar y lubricar. La refrigeración alarga la vida de los útiles y
ayuda a fijar el tamaño de la pieza terminada. La lubricación reduce la fricción,
limitando el calor generado y la energía necesaria para realizar el corte.
Los fluidos para corte son de tres tipos: soluciones acuosas, aceites
químicamente inactivos y fluidos sintéticos.
Variables de corte, calor, energia y temperaturas presentes donde existe
desprendimiento de viruta.
Las variables presentes en este proceso viene dada por la forma y el material de
la herramienta, las condiciones de corte, como velocidad, avance y profundidad de
corte; uso de fluidos de corte y las características de la máquina herramienta y del
material de la pieza.
Variable de corte
Se emplean en un número casi infinito de formas y tipos. Algunas son
herramientas de solo un filo es decir de una sola arista cortante aunque cualquier
forma es necesaria para producir determinadas superficies, en cualquier caso,
ciertas formas de herramientas permiten la eliminación del metal más eficiente que
otras.
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8. Variables de calor
En la fundición, la energía se agrega en forma de calor de modo que la estructura
interna del metal se cambia y llega a ser liquida. En este estado el metal se
esfuerza por presión, la cual puede consistir de la sola fuerza de gravedad, en una
cavidad con forma donde se le permite solidificar. Por lo tanto, el cambio de forma
se lleva a cabo con el metal en dicha condición en la que la energía para la forma
es principalmente la del calor y se requiere poca energía en la fuerza de
formación.
Variable de Energía
El fenómeno de la energía implica el maquinado, puede ser conveniente
considerar que se necesita en algunos de los otros procesos de fabricación ver
como lo defiere el maquinado.
Variable de Temperatura
Las propiedades al impacto de los metales depende de la temperatura y para
algunos materiales hay un gran cambio de resistencia a la falla con un cambio
relativamente pequeño de temperatura. Cada variable tiene un proceso de
manufactura en el que una herramienta de corte se utiliza para remover el exceso
de material que existe de una pieza de forma que el material que quede tenga la
forma deseada.
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9. Tablas Fisicas y Quimicas Asocidas a la Termodinamicas De Corte De Matales
Las características de cualquier tipo de material pueden ser de naturaleza muy
variadas tales como su forma, densidad resistencia, el tamaño. la cuales se
realizan en la industria.
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10. Calibrado De Viruta
• El uso adecuado de las tablas nos permite verificar en qué grado de
temperatura se pueden ejecutar los cortes de una pieza.
• Si son buenos conductores del calor y la electricidad. Si Casi todos los
óxidos metálicos son sólidos iónicos básicos.
• Si son sólidos maleables y dúctiles.
• Tienden a formar cationes en solución acuosa
• Determinan las capas externas si contienen poco electrones habitualmente
o menos.
SEGURIDAD INDUSTRIAL Y EL DESPRENDIMIENTO DE VIRUTAS EN EL
PROCESO DE MANUFACTURA
Seguridad industrial: estoy más de acuerdo en que es la técnica para la
prevención de los accidentes en el trabajo ya que se va a encargar de establecer
las reglas a fin de evitar los accidentes en el trabajo.
Higiene industrial: se debe de considerar como los conocimientos que van a evitar
y controlar enfermedades en el trabajador, siendo este su principal fin. Lo principal
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11. en que se debe de preocupar una empresa es en la salud física de sus
trabajadores ya que sin estos no habría productividad, y es por esto que estoy de
acuerdo en que la higiene industrial es un trabajo que debe de ser reconocido,
evaluado y controlado bajo un programa de protección a la salud del trabajador,
así como además que se deben siempre de considerar que la prevención de
accidentes y enfermedades y pienso que no se deben de afrontar hasta que estas
ocurran.
Medidas a considerar
• El orden y la vigilancia dan seguridad al trabajo.
• No uses máquinas o vehículos sin estar autorizado para ello.
• Usa las herramientas apropiadas y cuida de su conservación. Al terminar el
trabajo déjalas en el sitio adecuado.
• No improvises, sigue las instrucciones y cumple las normas. Si no las
conoces, pregunta.
• Mantén limpio y ordenado tu puesto de trabajo.
• No dejes materiales alrededor de las máquinas. Colócalos en lugar seguro y
donde no estorben el paso.
• Al notar cualquier condición insegura se debe informar al supervisor
inmediato o a un representante de seguridad.
• No ejecute ninguna operación si no está autorizado y si no sabe la
operación de un equipo pregunte.
• Antes de comenzar el trabajo, piense en realizarlo en forma segura.
• Estar alerta a las condiciones inseguras, corregirlas y notificarlas
inmediatamente.
• Siempre que esté realizando su trabajo preste la mayor atención, la
distracción es una de las principales causas de accidentes.
• Al realizar su trabajo, use el uniforme asignado, no use prendas, relojes u
otros objetos que se pueden enganchar en equipos o herramientas de trabajo. Es
obligatorio el uso de protección adecuada para sus ojos
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12. • Se deben mantener las herramientas de trabajo en buen estado.
• Se deben dejar las herramientas y equipos en sus respectivos sitios.
• Usar ganchos o cepillos para sacar virutas, no usar aire comprimido.
• Todos los equipos, máquinas y herramientas deben ser inspeccionadas
periódicamente.
• Las limas deben estar equipadas con mango.
• Dos metales templados nunca deben golpearse el uno con el otro, por el
peligro de que las partículas que puedan desprenderse ocasionen lesiones.
• Dele el uso correcto a la herramienta dependiendo del tipo, clase y función.
• Todos los trabajadores deben tener cuidado para evitar que una
herramienta se les zafe y golpee a un compañero de trabajo.
• Usar equipo de protección personal
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13. CONCLUSION
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 del metal por medio
de herramientas de corte y maquinas adecuadas. Los conceptos principales que
intervienen en el proceso son los siguientes: metal, pieza, profundidad de corte,
velocidad de avance y velocidad de corte. Se pudo conocer a través del desarrollo
de este trabajo la importancia de las variables de corte calor y energía en relación
a la temperatura de del proceso de manufactura Además de la importancia de uso
de las normas de seguridad a la hora del uso de las herramientas de corte dentro
de un taller mecánico.
LISTADO DE REFERENCIAS
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14. Página web donde se encuentran información de la termodinámica, de los
materiales y corte de los mismos.
https://es.wikipedia.org/wiki/Termodin%C3%A1mica
Página web donde se encuentra información acerca de fluidos
https://es.wikipedia.org/wiki/Fluido
Página web donde se encuentran varios trabajos de investigación acerca de los la
termodinámica de los materiales y corte en donde exista desprendimiento de viruta
http://buscador.rincondelvago.com/virutas+y+tipos
Página web donde se encuentra información acerca higiene y seguridad industrial
https://todoingenieriaindustrial.wordpress.com/higiene-y-seguridad-industrial/
Página web de normas básicas de seguridad Autor: Edgar Caballero
http://proseguridad.com.ve/seguridad-laboral/normas-generales/
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