La templabilidad no es sinónimo de dureza. La máxima dureza que se puede obtener es una
función del contenido de carbono.
Recocido:
Proceso de tratamiento térmico por el que el vidrio y ciertos metales y aleaciones se hacen
menos quebradizos y más resistentes a la fractura. El recocido minimiza los defectos
internos en la estructura atómica del material y elimina posibles tensiones internas
provocadas en las etapas anteriores de su procesado.
Los metales ferrosos y el vidrio se recuecen calentándolos a alta temperatura y enfriándolos
lentamente; en cambio, la mejor forma de recocer el cobre y la plata es calentarlos y
enfriarlos enseguida sumergiéndolos en agua. Cuando el volumen de metal o vidrio es
grande suele enfriarse dentro del horno de calentamiento; las láminas suelen recocerse en
un horno de proceso continuo. El material a recocer se traslada sobre un tablero móvil a
través de una cámara de gran longitud con un gradiente (diferencia gradual) de
temperaturas cuidadosamente fijado, desde un valor inicial justo por debajo del punto de
ablandado hasta la temperatura ambiente en el extremo final. El tiempo de recocido, sobre
todo en el caso del vidrio, varía mucho según el espesor de cada pieza; el vidrio de ventana,
por ejemplo, requiere varias horas; el vidrio cilindrado necesita varios días, y los espejos de
vidrio para telescopios reflectores, varios meses. El recocido es necesario como paso
intermedio en procesos de manipulación de metales, como la fabricación de alambre o el
estampado en latón, para recuperar la ductilidad que el metal a tratar pierde debido al
endurecimiento producido durante la operación de modelado, y para obtener los más bajos
valores de resistencia a la deformación.
Dureza:
Propiedad de un material sólido relacionada con la resistencia a la deformación o abrasión de
ser superficie. También se describe como la resistencia a la penetración del material en
cuestión.
La dureza esta relacionada con la solidez, durabilidad y la resistencia de los sólidos, y en
sentido amplio, este término suele extenderse para incluir todas estas propiedades. Existen
diversas pruebas para determinar el valor de la dureza:
-
Prueba Brinell (BHN):
-
En una prensa se coloca una probeta con la superficie superior plana y se presiona
esa superficie con un balín de acero con una carga de 500 Kg ( materiales blandos )
o 3.000 Kg ( materiales duros ). El diámetro de la huella impresa determina el valor
de dureza.
-
Prueba Vickers (VHN):
-
Una pirámide de diamante se presiona contra una probeta, bajo cargas más livianas
que la prueba Brinell. La diagonal de la impresión determina el número de la dureza.
-
Prueba Rockwell ( Ra, Rb, etc. ):
-
Un cono de diamante ( ensayo Rc) es presionada en una probeta. La profundidad de
la huella determina el numero de dureza. Para materiales más blandos se utiliza la
prueba Rb, la cual reemplaza al cono de diamante por un balín y se reduce la carga
empleada.
Existen otras pruebas y escalas de dureza como la escala de Mohs ( resistencia a las
rayaduras) y la realizada con un escleroscopio.
Maquinabilidad:
Propiedad que determina la capacidad de mecanización de un material. Está relacionada
con los procesos en los cuales existe arranque de material o viruta como:
-
cizallado: proceso por el cual se corta una plancha o una pieza metálica en frío por
medio de tijeras o cizallas.
-
torneado: operación que consiste en trabajar una pieza en un torno, máquina-
herramienta en la que se asegura y se hace girar la pieza a trabajar, para pulirla o
labrarla. Existen varios tipos de torneado como el simple o recto y el cónico y
horadado.
-
taladrado: operación que consiste principalmente en la abertura, agrandamiento,
corte y acabado de agujeros en una pieza.
También están el fresado, el cepillado y el rectificado entre otros procesos que involucran
maquinabilidad.
Isotropía:
Un material o pieza es isotrópico cuando presenta exactamente las mismas propiedades en
todas las direcciones. Lo contrario es que sea anisotrópico, o sea, que tenga propiedades
distintas para cada dirección (propiedades direccionales).
Colabilidad:
Propiedad que tiene relación con la fluidez que adquiere un material una vez alcanzada la
temperatura de fusión. Tiene gran importancia en procesos de fundición, en los cuales a
través del vertido de metal fundido sobre un molde hueco, por lo general hecho de arena, se
obtienen piezas metálicas. La fundición implica tres procesos diferentes: en primer lugar se
construye un modelo de madera, plástico o metal con la forma del objeto terminado; más
tarde se realiza un molde hueco rodeando el modelo con arena y retirándolo después; y a
continuación se vierte metal fundido en el molde (este último proceso se conoce como
colada).
Para que un material logre una fluidez adecuada para que el proceso de fundición se
lleve a cabo con éxito, es necesario que la temperatura de colada sobrepase unos 110ºC la
temperatura de fusión, para evitar problemas de endurecimiento precoz del material.
Existen diversos métodos de fundición como la colada centrífuga, la cual permite
fundir objetos de forma circular, o la fundición inversa, especial para la fabricación de piezas
fundidas ornamentales. Además de la fundición, existen otros procesos que han ido
sustituyendo a la fundición como el laminado, el mecanizado, la extrusión, la forja y el
fundido a presión.
Conformabilidad:
Propiedad del material que determina su moldeabilidad. En estado líquido tiene relación con
le tipo de fundición que se emplee (molde-vaciado, preza fundida, etc.). En estado sólido
está relacionada con procesos de deformación plástica del material (trefilado, laminado, etc.).
En estado granular, esta ligada a la presión y a la temperatura que se apliquen a los granos
o polvo del material.
La conformabilidad en estado sólido se presenta en 3 casos. Existe conformabilidad con
conservación de masa (deformación plástica para materiales dúctiles y maleables), con
reducción de masa (torneado, cepillado, rectificado, taladrado, etc.) y de unión (remaches,
soldaduras, pegamentos, presión).
Esta propiedad es de vital importancia a la hora de decidir el proceso para lograr la pieza
final proyectada, debido a su amplio espectro de posibilidades que influyen en los costos y
facilidades de producción.
PRODUCCION ECONÓMICA
El costo de un producto depende de las inversiones o gastos que se generan en cuanto al
consumo de materias primas maquinas, mano de obra y otros gastos generales.
maquinaria, mano de obra = costos independientes
metriales, materias primas = costos principales.
Puede afirmarse que el objetivo de una producción ecnómica radica en el generar un
producto bajo cierto beneficio, Esto nos infiere que el costo debe ser aceptable y
competitivo tambien que debe existir una demanda para el producto o mas aun, esta
demanda debe crearse. Desde que se empezaron a utilizar maquinas, herramientas siempre
ha habido un gradual pero constante avance hacia la construcción de maquinaria mas
eficiente sea combinado con operaciones o haciendolas mas independientes de la
operatividad humana. Reduciendo de modo los tiempos de maquinado y el costo de mano de
obra. algunas se han comvertido en maquinas completamente automaticas que su sistema
de control es muy redicido.
Esto ha hecho que se alcance grandes volumenes de produccion aun costo de mano de
obracada vez mas bajo. lo que es esencial para cualquier sociedad que desea gozar de un
alto nivel de vida. El desarrollo de maquinas de alta produccion va acompañado con el
concepto de calidad de manufactura. La calidad y la precision en las operaciones de
manufactura demandan la existencia permanente de un control geometrico severo sobre las
piezas que se pretenden sean intercambiables y que ofrescan mejor servicio durante su
operación.
CRITERIOS FUNDAMENTALES QUE DETERMINAN UNA PRODUCCION ECONOMICA O RENTABLE
SON:
1.- Un proyecto funcional lo mas simple posible y de una calidad estética apropiada.
2.- La selección de un material que represente la mejor concomitancia entre las propiedades
fisicas, su aspecto exterior, costo y factibilidad para trabajarlo y maquilarlo.
3.- La selección de los procesos de manufactura para fabricar el producto debe ser de tal
suerte que con ello se obtenga la necesaria exactitud y rugosidad y aun costo unitario lo
mas bajo posible.
METODOS AVANZADOS DE MANUFACTURA.
INGENIERIA CONCURRENTE:
Se refiere aun enfoque para el diseño de producto en el cual las empresas intentan reducir
el tiempo que se requiere para llevar acabo un nuevo producto al mercado. En una compañia
que pracica la ingenieria concurrente (o tambien conocida como ing. simultanea) la
planeacion de manufactura empieza cuando el diseño de producto se esta desarrollando.
El diseño para la manufactura y el ensamble es el aspecto mas importante de la ingenieria
concurrente , debido a que tiene el mayor impacto en los costos de produccion y en el tiempo
de desarrollo del producto.
ELABORACIÓN RAPIDA DE PROTOTIPOS.
Se refiere a la capacidad para diseñar y producir productos de alta calidad en el tiempo
minimo. Es una familia de procesos de fabricación singulares, desarrollados para hacer
prototipos de ingenieria en el menor tiempo posible.
Mencionare tres tecnicas donde eelas dependen de datos de diseño generados en un
sistema grafico computarizado.hablar de esto implica habler de la gran precision con que se
realizan los trazos gracias modelo grafico computarizado de la geometria de partes.
1.- ESTEREOLITOGRAFIA
2.-SINTERIZADO SELECTIVO CON LASER
3.-MODELADO POR DEPOSICION FUNDIDA.
ESTEREOLITOGRAFIA: es un proceso para fabricar una parte plastica solida a partir de un
archivo de datos. generado apartir de un modelo solido mediante un sistema grafico
computarizado de la geometria de partes controla un rayo laser. Cada capa tiene .005 a
0.0020 pulg. el laser sirve para endurecer el polimero foto sensible en donde el rayo toca el
liquido , formando una capa solida de plastico , que se adiere a la plataforma. cuando
termina a la capa inicial, se baja la plataforma una distancia igual al grosor de la capa
anterior y se forma una segunda asi sucesivamente hasta terminar la pieza completa.
SINTERIZADO SELECTIVO CON LASER.: este proceso es similar al anterior nada mas que en
lugar de utilizar un polimero liquido se utlizan polvos y se comprime por el aryo laser hasta
formar las capas que van a formar la pieza.
MODELADO POR DEPOSICION FUNDIDA: este proceso se basa en irle dando forma con el
rayo laser aun una pieza ya sea de un material similar al de la cera.
BIBLIOGRAFIA:
KALPAKJIAN, S SCAMID, S
2000
MANUFACTURING ENGINEERING
AND TECHNOLOGY
ED. PRENTICE HALL
MIKELL P. GROOVER
FUNDAMENTOS DE MANUFACTURA MODERNA
ED. PRENTICE HALL
Apuntes enviados por:
Luis Echeverría
Lhech1213@yahoo.com.mx
Mister Wong
Portal para Investigadores y Profesionales
