"Procesos de Manufactura Especiales de Empresas Regionales” Procesos de fabricacion Ingenieria Industrial

›Introducción

›En esta asignatura, como su nombre lo dice, estudiamos los diferentes procesos de fabricación para obtener productos de calidad. Esta materia nos sirve para nuestra preparación a la vida laboral, pues es aquí donde aprendemos los diferentes procesos de manufactura para después aplicarlos.

›En esta unidad se estudiarán procesos especiales, como lo son  los maquinados de chorro abrasivo y de agua, máquinas de corte de acero y los procesos de ensamble, como la soldadura; la cual es un proceso de unión de materiales en la cual se funden las superficies de contacto dedos (o más) partes mediante la aplicación conveniente de calor o presión.

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›Objetivo:

Con la elaboración de este trabajo se pretende proporcionar un conocimiento básico sobre los procesos de fabricación necesarios para el maquinado de piezas.

De este objetivo se desprenden otros objetivos secundarios:

›Identificar qué procesos son los adecuados, según la pieza a maquinar.

›Conocer la importancia del estudio de los procesos de manufactura.

›Conocer la aplicación de los procesos de fabricación estudiados en clase con aplicaciones comunes en la industria.

›Conocer ventajas y limitaciones de cada proceso de manufactura.

›Poder seleccionar y aplicar la secuencia de manufactura técnica para una pieza en específico

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›Maquinado con Chorro Abrasivo

›Este maquinado es un proceso mecánico para el corte de materiales duros y quebradizos. Esto es similar a una ráfaga de arena, utilizando pequeñas partículas de abrasivo muy finas y control de cierre a baja velocidad. Por medio el aire se llevan partículas abrasivas que chocan en la pieza a velocidades alrededor de 900 a 18000 m/min. Se utilizan para el corte, polvos de óxido de aluminio o carburo de silicio mientras que los polvos ligeros como la dolomita o bicarbonato de sodio se usan para limpieza, grabado o pulido. Los polvos no son recirculados a causa de posible contaminación lo cual es apto a la obstrucción del sistema.

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›Se apunta un chorro de alta velocidad de aire seco (o nitrógeno) con partículas abrasivas a la superficie de la pieza. El choque genera una fuerza concentrada apta para cortar materiales metálicos y no metálicos, para desbarbar o eliminar esquirlas, o para limpiar una pieza con superficie irregular.

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›El método de maquinado con chorro abrasivo tiende a redondear las aristas agudas en esquinas. Otra desventaja que presenta es el riesgo causado por las partículas abrasivas suspendidas en el aire.

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›Maquinado con chorro de Agua

›El maquinado con chorro de agua o fluido es un proceso que utiliza una corriente de agua de alta velocidad como agente de corte. Estos chorros tienen aproximadamente un diámetro  de .25 mm y operan a velocidades de 36000 a 54000 m/min. A tales velocidades, los  chorros pueden cortar madera, plásticos, telas y en algunos casos cerámica. Una desventaja  de este proceso es la falta de equipo de bombeo adecuado.

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›En este método se utiliza la fuerza debida al cambio de la cantidad de movimiento

›Del  chorro en operaciones de corte y desbarbado. El chorro funciona como una sierra y corta una ranura angosta en la pieza

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›Se pueden cortar materiales como madera, telas, ladrillos, cuero y papel de hasta 25mm de espesor. Se usa para cortar tableros de instrumentación en Automóviles, y algunas láminas de carrocería. Es una operación eficiente y limpia, y por eso se utiliza en la industria de alimentos para cortar productos alimenticios.

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›Este procedimiento muestra numerosas ventajas. Es adecuado para materiales flexibles y las rebabas producidas son muy pequeñas. La pieza se  humedece muy poco y puede iniciarse el corte en cualquier lugar sin necesidad de un hueco  pre taladrado. Por último, no produce calor, y es un proceso seguro para el ambiente  (aunque es muy ruidoso).

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›Si al chorro de agua se le agregan partículas abrasivas, se puede aumentar notablemente la  velocidad de remoción del material.

›Maquinas para el Corte de Acero

›CORTADORA DE ACERO

Maquinaria utilizada para realizar el corte de las placas de acero, existen varios sistemas y maquinaria para realizar el corte entre los más importantes se tienen:

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›SOPLETES DE ARCO CONTENIDO

-Corte con soplete de oxiacetileno. Este principio de corte se basa en la afinidad que tiene el oxígeno con el acero, si se calienta el acero al rojo y se sopla oxigeno puro sobre la superficie la acción de corte es instantánea, quemándose el acero produciendo óxido de hierro con apariencia de escoria. Se han desarrollado máquinas que controlan el movimiento del soplete para cortar la forma deseada. Este método de corte se utiliza ampliamente para la producción de artículos hechos de lámina y placa de acero, cuando la exactitud no es un elemento crítico. Este proceso no es adecuado para aleaciones no ferrosas, o aleaciones de alto contenido de manganeso

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›Corte con arco y plasma.

Este principio de corte se basa en calentar una corriente de gas mediante un electrodo de tungsteno hasta una temperatura tan alta que el gas se ioniza en este estado el arco gaseoso se conoce como plasma, el soplete de corte se diseña de forma que el gas se ve confinado a la columna del arco a través de un pequeño orificio, lo cual aumenta la temperatura y concentra la energía sobre una pequeña área fundiendo rápidamente el metal. El corte no depende de reacciones químicas, por lo que puede usarse para el corte de cualquier metal. La temperatura generada llega a los 33315°C la cual es 10 veces superior a la obtenida por la reacción del oxigeno y acetileno.

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›TALADRO PARA METAL

Utilizado para perforar las láminas de acero para el colocado de tornillos de sujeción. Los equipos portátiles se clasifican de acuerdo al diámetro máximo de la broca que pueden sujetar, estos equipos son compactos y operan con motores eléctricos.

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›ROLADORAS (DOBLADORAS)

Las maquinas roladoras se utilizan para doblar y dar curvaturas a las placas de acero. Estas máquinas están constituidas por rodillos que operan tres conjuntamente, dos de ellos están fijos y uno es ajustable, la cercanía del rodillo ajustable en relación con los otros dos determina el diámetro de la superficie de trabajo, existen roladores para trabajar placas de calibre pequeño hasta placas gruesas de gran calibre.

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›Procesos de Ensamble

›No permanentes

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›La función básica de proceso de ensamble, (montaje) es unir dos o más partes entre sí para formar un conjunto o subconjunto completo. La unión de las partes se puede lograr con soldadura de arco o de gas, soldadura blanda o dura o con el uso de sujetadores mecánicos o de adhesivos.

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›Sujeción mecánica se puede lograr por medio de tornillos, remaches, roblones, pasadores, cuñas y uniones por ajuste a presión estos últimos se consideran semipermanente, las efectuadas con otros sujetadores mecánicos no son permanentes los mecánicos son más costosos y requiere capacidad en la preparación de partes por unir.

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›Semipermanentes

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›Las operaciones de ensamble mecánico aseguran dos o más piezas en una unión que puede desarmarse fácilmente.

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›Sujeción mecánica se puede lograr por medio de tornillos, remaches, roblones, pasadores, cuñas y uniones por ajuste a presión estos últimos se consideran sempiternamente, también se usan el remachado, ajustes a presión y encajes de expansión tornillos tuercas y pernos.

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›Ensamble Mecánico

Tornillos, Tuercas y Pernos

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›Los tornillos y los pernos son sujetadores con roscas externas. Hay una diferencia técnica entre un tornillo y un perno, que con frecuencia se confunde en el su uso popular. Un tornillo es un sujetador con rosca externa que, por lo general, se ensambla en un orificio roscado ciego. Un perno es un sujetador con rosca externa que se inserta a través de orificios en las partes y se asegura con una tuerca en el lado opuesto.

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› Permanentes

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›Algunas partes se unen de modo permanente con soldadura eléctrica o de gas, soldadura blanda, o dura y algunos adhesivos. La soldadura se efectúa con el uso de calor, de presión o ambos.

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›El calor producirá cierto efecto sobre las partes unidas para satisfacer la amplia variedad de necesidades en la manufactura, se han desarrollado y están en uso.

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›Soldadura

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›La soldadura es un proceso de unión de materiales en la cual se funden las superficies de contacto de dos (o más) partes mediante la aplicación conveniente de calor o presión.

›La soldadura es un proceso relativamente nuevo, su importancia comercial y tecnológica se deriva de lo siguiente:

La soldadura proporciona unión permanente

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›La unión soldada puede ser más fuerte que los materiales originales.

›En general, la soldadura es una forma más económica de unir componentes, en términos de uso

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›La soldadura es la denominación para aquel metal que se utiliza a fin de unir otros dos metales base. Para que esto suceda el metal que une se debe fundir, del mismo modo en que se funden dos metales para realizar una aleación.

›Aquel metal que une a los otros dos en la soldadura es diverso,  en el área de la industria electrónica lo más común es utilizar la aleación de metales como el estaño y el plomo por los excelentes resultados que brindan.

›A medida que los elementos van calentándose para alcanzar estas impresionantes temperaturas, existe un punto denominado “eutéctico”, que se alcanza con los 3610ºF o 183ºC. En este momento la aleación de estaño y plomo se vuelve pastosa, ideal para la soldadura. Sin embargo, es posible modificar el grado de pastosidad de esta aleación por medio de la manipulación de las proporciones de estaño y plomo utilizadas. De este modo, mientras más plomo contenga la aleación, entonces más pastosa será. La preferencia por la aleación eutéctica radica en su rapidísima solidificación

›Tipos de Maquinas de Soldar Y materiales usados

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›Soldadura TIG

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›Soldadura con soplete

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›  Tipos de uniones

a) Unión empalmada. En esta unión, las partes se encuentran en el mismo plano y unen sus bordes.

b) Unión de esquina. Las partes en una unión de esquina forman un ángulo recto y se unen en la esquina del ángulo.

c) Unión superpuesta. Esta unión consiste de dos partes que se sobreponen

d) Unión T. Una parte es perpendicular a la otra cuando se unen

e) Unión de bordes. Las partes en una unión de bordes están paralelas con al menos uno de sus bordes en común y la unión se hace en el borde común.

›      Uniones adhesivas

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›      Uniones adhesivas

›El uso de adhesivos data de épocas antiguas, y el pegado fue probablemente el primero de los métodos de unión permanente utilizada. Los adhesivos tienen un alto rango de aplicaciones de unión y sellado, para integrar materiales similares y diferentes, como metales, plásticos, cerámica, madera, papel y cartón entre otros.

›La unión con adhesivos es un proceso en el cual se usa un material ajeno a los materiales que se desea unir para la fijación de ambas superficies.

›Generalmente, las uniones con adhesivos no son tan fuertes como las que se hacen con soldadura, y para eso se toman en cuenta algunos principios:

1. Se debe maximizar el área de contacto de la unión

2. Los pegados son más fuertes en cizalla y en tensión, y las uniones deben diseñarse para que se apliquen tensiones de esos tipos.

3. Los pegados son más débiles en hendiduras o desprendimientos, y deben diseñarse para evitar este tipo de tensiones.

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›Conclusiones

›Podemos decir que con la aplicación práctica de estos temas es suficiente para entender lo que se aprendió en el curso ya que todos están relacionados y, aunque cada uno tiene sus características, aprendimos a hacer trabajos respecto a las máquinas y tiempo empleado, aprendimos que existen diferencias para velocidades de corte y avance dependiendo de los materiales, todo para hacer una pieza de ciertas especificaciones, dándonos cuenta de que nosotros como Ingenieros Industriales, debemos estar siempre informados respecto de las especificaciones y tiempos requeridos para fabricar las piezas, controlando así al capital humano, materia prima, calidad y, por ende, los costos.

›Después de conocer un proceso de soldadura de una pieza podemos decir que lo primero que necesitamos establecer cuando trabajemos en la industria o tengamos nuestro propio negocio es un objetivo, ¿qué es lo que quiero lograr? en cuanto a cantidad, calidad, etc. Posteriormente debemos definir, en base a las características deseadas, el proceso de fabricación adecuado, lo que implica la selección de la maquinaria y herramental así como la cantidad de mano de obra empleada. La selección del material es otro punto importante y debe estar de acuerdo con la calidad que se quiere lograr y con el tipo de maquinaria en la cual se invirtió. Es necesario también hacer dibujos de la pieza para evitar confusiones y lograr que ésta sea un producto terminado tal y como fue planeada.

›Finalmente, después de entender cuál fue el fin de la aplicación práctica de la materia realizada en este trabajo, podemos decir que nuestro objetivo se cumplió, ahora tenemos una idea más clara de lo que significa el maquinado de una pieza, conocimiento que seguramente será aplicado en el futuro.

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