1.-PROCEDIMIENTOS DE FABRICACIÓN POR MOLDEO El moldeo es una técnica que consiste en calentar el material hasta su punto de fusión y, en ese momento, verterlo en un molde con la forma de la pieza que se desea obtener.
Una vez que se ha realizado el diseño de la pieza que se desea fabricar, es necesario construir un modelo, de madera o yeso. A partir del modelo se construye el molde, que puede ser de arena o en coquilla; si la pieza es hueca es preciso fabricar machos, que son la piezas que recubren los huecos interiores. El proceso de llenado del molde se llama colada. El desmoldeo consiste en extraer la pieza del molde.
Construcción del modelo Fabricación del molde Fusión y Colada Desmoldeo Acabado
Materiales empleados para piezas Aleaciones férricas: Se utilizan las fundiciones y los aceros, procedentes de lingotes, chatarra, piezas moldeadas defectuosas, mazarotas, bebederos, etc. Se moldean piezas de todo tipo: bancadas de motores, pistones, levas, cigüeñales… Aleaciones de cobre: Bronces y latones. Es necesario regular la atmósfera en el momento de la fusión por su gran tendencia a absorber gases. Se moldean griferías, objetos de adorno, herrajes… con latón y campanas, bulones, y esculturas con bronce. Aleaciones de aluminio: Aleaciones con cobre y manganeso. También debe realizarse en hornos con atmósfera controlada por su gran afinidad con el oxígeno.
Materiales para moldes
Arenas aglomeradas: Pequeñas series de piezas complejas
Metales (coquillas): Grandes series de piezas sencillas
Moldeo en arena Consiste en la confección de un molde elaborado con arena preparada con aglomerantes (arcillas de sílice o caolín, cementos o resinas sintéticas).
Vídeo de moldeo Vídeo de moldeo a la cera perdida
Moldeo en coquilla El inconveniente fundamental del moldeo en arena es la necesidad de fabricar un molde por cada pieza fundida. Cuando el número de piezas a fabricar es muy elevado se utilizan moldes metálicos denominados coquillas. El metal es mejor conductor del calor que la arena. De este modo, la velocidad de enfriamiento de la pieza será mayor y, con ello, la estructura y propiedades mecánicas finales serán mejores.
2.-CONFORMACIÓN POR DEFORMACIÓN Si sometemos a un metal a una serie de esfuerzos, se altera el equilibrio de la red cristalina y se producen desplazamientos atómicos. En los procedimientos de fabricación por deformación la deformación es plástica (los átomos no recuperan su posición inicial). La deformación puede ser en frío (por debajo de la temperatura de recristalización) o en caliente (por encima de la temperatura de recristalización).
forja La forja es un procedimiento de conformación plástica que se aplica a los metales, normalmente en caliente, y que consiste en darles forma sometiéndolos a esfuerzos violentos de compresión, que pueden ser repetitivos o continuos.
Vídeo
estampación
Consiste en someter un metal a un esfuerzo de compresión entre dos moldes de acero, que se denominan estampas. Vídeo
extrusión Es un proceso continuo para conformar los metales y las aleaciones, haciéndolos fluir a presión por medio de un émbolo.
laminación Es un proceso de conformación plástica en el metal se deforma a pasar entre dos cilindros superpuestos que giran en sentidos contrarios. Vídeo
estirado Es un proceso por el que se produce una disminución de la sección de un material; esto se consigue haciéndolo pasar a través de unos orificios calibrados denominados hileras.
trefilado Consiste en reducir el grosor de un producto metalúrgico (una barra de metal dúctil, alambre laminado…) haciéndolo pasar, mediante tracción, por unos agujeros calibrados. Vídeo
3.-conformación por arranque de material Se realiza arrancando el material sobrante en forma de virutas o diminutas partículas para, de esta manera, obtener la pieza deseada de acuerdo con el plano. Hay una gran pérdida de material en forma de viruta, lo que ocasiona un coste elevado. Por lo tanto, se debe utilizar un material de partida de forma y dimensiones similares a las definitivas, obtenido mediante forja, laminación o cualesquiera de los procesos explicados en la deformación por deformación. Esta operación de arranque de material conoce como mecanizado y se realiza con máquinas-herramienta.
Parámetros fundamentales de las máquinas-herramienta Ángulos de corte
Velocidad de corte
Tiempos de fabricación
Fuerzas de corte
Potencia de corte
Clasificación de las máquinas-herramienta
Por arranque de viruta
Por arranque de partículas Por traslación Por rotación Pieza Herramienta Cepilladora Limadora Pieza Herramienta Taladradora Fresadora Torno Por abrasión Mecánica Ultrasónica Rectificadoras Esmeriladoras
torno El torno es una máquina-herramienta que permite fabricar piezas de revolución; es decir, piezas cuya sección transversal tiene forma circular. Vídeo
taladradora Es una máquina que permite perforar piezas metálicas y no metálicas por medio de una herramienta que se denomina broca.
limadora Las limadoras son unas máquinas-herramienta que se utilizan para el desbaste y acabado de superficies planas
cepilladora Es una máquina cuya herramienta permanece fija arrancando viruta a la pieza que se mueve debajo de ella con movimiento rectilíneo.
fresadora Es una máquina que, por medio de una herramienta denominada fresa-que se mueve con movimiento de rotación-, mecaniza superficies de piezas que se desplazan bajo la herramienta con movimiento rectilíneo. Vídeo
Mecanizado con abrasivos Los abrasivos son sustancias muy duras que, en forma de granos sueltos o aglomerados por medio de cemento natural o con un aglomerante artificial, se emplean para pulir o mecanizar piezas, arrancándoles virutas de espesor muy pequeño.
4.-procedimientos de unión La mayoría de las máquinas y estructuras no se fabrican en una única pieza, sino que se forman a partir de muchas piezas que se unen entre sí. Clasificación: Desmontables Elementos Roscados: Tornillos Tuercas Pernos Tirafondos Prisioneros
Elementos No Roscados Pasadores Chavetas Lengüetas Guías
Fijas Remaches Unión por adhesivos Ajuste a presión Soldadura
Elementos roscados Los elementos roscados por excelencia son los tornillos y las tuercas. Se fabrican con machos y cojinetes de roscar
En la industria, continuamente, es necesario el uso de elementos roscados. Con objeto de evitar que cada fabricante pueda construir una rosca, con unas características distintas, y que sean incompatibles con el resto, se normalizaron. Y surgieron los dos sistemas que existen en la actualidad: Rosca métrica
Rosca whitworth
Tornillos y tuercas Un tornillo es un cuerpo cilíndrico metálico, con una cabeza en un extremo para su enroscado; el otro extremo sirve para encajar la tuerca. Las tuercas van provistas interiormente de un taladro roscado, que junto con el tornillo permiten la unión de piezas.
pernos Son elementos roscados que unes varias piezas sirviendo de elemento de articulación o giro, apoyo o anclaje entre las mismas.
tirafondos Se utilizan frecuentemente para unir piezas de madera, proporcionándoles una unión más segura que con clavos
prisioneros Son pequeños tornillos que se enroscan en una pieza, traspasándola y alojándose en un hueco de otra segunda. De esta forma se evita que una pieza pueda moverse respecto a la otra.
pasadores Son piezas de forma cilíndrica o cónica que sirven para sujetar piezas con el fin de que no se mueva una con respecto a otra,
chavetas Son piezas prismáticas en forma de cuña, capaces de transmitir esfuerzos entre las dos piezas que unen. Las chavetas se colocan en un entalle practicado en las piezas denominado chavetero.
Lengüetas Al igual que las chavetas son piezas prismáticas que se alojan en un chavetero. Permiten que la pieza se desplace longitudinalmente respecto a la otra, pero no que gire.
remaches Son pequeñas barras cilíndricas con una cabeza hueca en un extremo. El remachado consiste en deformar el extremo opuesto a la cabeza por medio de presión o golpes. Las chapas quedan unidas permanentemente.
Unión por adhesivos Este tipo de unión se realiza interponiendo entre las dos superficies que se desea unir una capa de material con alto poder de adherencia, que se denomina adhesivo. Los adhesivos más utilizados son de origen sintético: Epóxidos, poliuretanos, siliconas, poliésteres, acrílicos…
presión Una unión por ajuste a presión es aquella que se realiza por ajuste forzado; es decir, la medida del eje es mayor que la del agujero en el que se quiere colocar. En algunas ocasiones hay que calentar la pieza donde está el agujero; de esta manera se dilata y el eje entra con facilidad, produciéndose la unión cuando ambas piezas alcanzan la temperatura ambiente.
soldadura Es el proceso de unión de metales por acción del calor, con o sin aportación del material metálico. Existen dos tipos de soldadura: Homogénea: Los materiales que se sueldan y el metal de aportación, si lo hay, son de la misma naturaleza. Puede ser oxiacetilénica o eléctrica (por arco o por resistencia) Heterogénea: Se efectúa entre metales distintos; o entre metales iguales pero con distinto material de aportación. Puede ser blanda o fuerte. Vídeo elementos y seguridad en la soldadura oxiacetilénica Vídeo del procedimiento de soldadura oxiacetilénica Soldadura por arco (electrodo) Soldadura por puntos (eléctrica) Soldadura MIG Soldadura TIG Soldadura blanda