INTRODUCCION
El proceso de
fabricación de una pieza o elemento mecánico consiste en la preparación de
máquinas por las que se pueden obtener diferentes tipos de piezas, de forma
cilíndrica, plana, piezas provistas de roscas, así como piezas dentadas y
piezas de muchas formas. Pera la realización de estas hay diferentes procesos
como lo son la fundición, el forjado, el mecanizado, la soldadura y el fresado,
hacen posible la transformación de la materia prima como lo es el metal, a los
productos que son utilizadas en muchas de los equipos que se utilizan en
nuestro día a día. A continuación, en la presente investigación daremos más
detalles referentes al tema.
1.Procesos de fabricación de piezas mecánicas
La fabricación
de piezas es un proceso que consiste en rellenar moldes mediante un metal
fundido en este proceso los metales están en un estado líquido y tiene buena
fluidez elevada densidad y son buenos conductores de calor.
El
objetivo final de la fabricación mecánica es la transformación de una materia
prima en un producto acabado cumpliendo los requerimientos de calidad y precio
necesarios. Para ello disponemos de diversas tecnologías en función de los
materiales a transformar, los requerimientos del producto, el volumen de piezas
a fabricar.
Es el
proceso donde se lleva el mineral al horno con una temperatura muy alta donde
este se derrite y es separado de otros posibles elementos como lo son la mena,
la ganga, el carbono entre otros, para la obtención del metal puro, luego de la
separación de esos elementos se realiza el vaciado dentro de un molde donde se
solidifica y toma la forma del molde, es uno de los más antiguos procesos de fundición
que se retoma 6 mil años atrás el principio de la fundición es simple se funde
el metal luego se vacía en un molde y se deja enfría.
2.1 Proceso de fundición
2.1.1 Calcinación: el dónde
se calienta el mineral hasta altas temperaturas para separarlo de los
diferentes elementos.
2.1.2 Reducción: es la
etapa final donde el oxígeno se vuelve metal gracias a las altas temperaturas
alcanzadas
- Tipos de fundición
3.1 Fundiciones grises:
es una aleación muy común y uno de los materiales más ferroso y se distingue
debido a la superficie que tiene al romperse que es un grafito y de coloración
gris
3.2 Fundiciones blancas: es donde el carbono se combina de bajo la forma de
cementita y se distingue al romperse por su color blanco brillante.
4.
Forjado
Es el proceso en que la pieza se conforma mediante
fuerzas sucesivas de presión aplicadas a través de diversos dados, matrices o
herramientas en este proceso se vuelve el metal más denso y se eleva sus
propiedades mecánicas, para las piezas forjadas se utiliza el acero y algunas
aleaciones como el cobre, aluminio y magnesio.
4.1
Proceso de forjado
4.1.1
Calentamiento: se calienta el metal
4.1.2
Prensa: donde se coloca el metal para sostenerlo
4.1.3
Moldeado: Lugar
donde se lleva a Cabo la culminación de la pieza
5.Tipos de forjado
Los
principales son:
5.1
Forjado de matriz abierta: es donde el metal se deforma entre
las matrices llanas abiertas, obteniéndose la posibilidad de fluir a los lados
sobre la superficie de la matriz.
5.2
Forjado en matriz cerrada: En el proceso, el metal es formado
prensándose entre un par de dados. El dado superior se fija generalmente al
ariete de una prensa, mientras que el inferior queda sujeto.
5.3
Forjado en caliente: consiste en calentar el metal y llenar la cavidad del
dado, dándole uno o dos golpes.
5.4
Forjado al frio: igual que en el caliente, pero ejerciendo mucha más
presión.
6. Mecanizado
Se refiere a la elaboración de piezas de una
configuración geométricas requeridas mediante un arranque de capas sobrantes,
es decir el mecanizado se emplea para completar otros procedimientos de
conformación el principio del mecanizado es la realización de piezas mediante
diferentes actividades y eliminación de material.
6.1
Proceso del mecanizado
6.1.1
Cortar: Implica un solo Punto o varios puntos de Corte.
6.1.2
Procesos de mecanizado
tradicionales:
-
Torneado
-
Molienda
-
Perforación
6.1.3
Procesos de mecanizado no tradicionales:
-
Electro erosion
-
Mecanizado CNC
- Corte
por chorro de agua
6.2
Tipos de mecanizado
6.2.1
Mecanizado con arranque de viruta: se fuerza el metal de la
pieza a mecanizar delante del extremo cortante de la herramienta y el material
que se va cortando de forma perpendicular con la cara de la herramienta
formando así la viruta
6.2.2
Mecanizado por abrasión: es la última etapa del mecanizado
donde se va desgastando la pieza mecanizar eliminando poco a poco el material
con una herramienta llamada muela abrasiva.
6.2.3
Mecanizado sin arranque de viruta: Todas las piezas
metálicas, excepto aquellas fabricadas por fundición, están sometidas en algún
momento de su fabricación a, como mínimo, una operación de conformado del metal
(procesos de manufactura en los que se usa la deformación para cambiar la forma
de las piezas metálicas).
7. Soldadura
Es el proceso que se utiliza para la unión de dos o más
piezas metálicas mediante la fundición de una varilla llamada electrodo.
7.1
Procesos de la soldadura
- Conecta
el soldador a una corriente continua, La polaridad en el soldador determinará
si debes utilizar una corriente alterna (CA) o corriente continua. La
configuración de DC en el soldador tendrá una polaridad negativa y otra
positiva, Configura el amperaje en el soldador con electrodos. Consulta las
instrucciones o el empaque de la “varilla” o electrodo que planeas utilizar
para soldar.
- Fija
el terminal de tierra a la superficie sobre la que trabajarás. Engancha el
terminal de tierra en la mesa sobre la que vas a soldar con la finalidad de
evitar una descarga eléctrica.
- Introduce
la varilla en la pistola para soldar. Algunos soldadores con electrodos tienen
una abrazadera, mientras que otros tienen una pistola de aspecto más
tradicional. Coloca la varilla en la punta de la pistola y ajusta la punta para
mantenerla fija en su lugar
- Has
que la varilla entre en contacto con el metal. Apoya la punta de la varilla
ligeramente sobre el metal, lo cual debe comenzar a provocar chispas.
- Has
que la varilla se toque con la superficie de metal durante uno o dos segundos
para fijar la soldadura
- Utiliza
un martillo para quitar la escoria. Al terminar de soldar, el metal se
acumulará en la parte superior como si fuera un cascarón. A este material se le
conoce como escoria y es sumamente caliente
7.2
Tipos de soldadura
7.2.1
Soldadura por gas: Se trata de una técnica bastante simple, económica y
popular, aunque su utilización en procesos industriales ha disminuido
últimamente. La más conocida es aquella que utiliza la combustión de acetileno
en oxígeno, llamada soldadura autógena.
7.2.2
Soldadura por arco eléctrico: Esta es una de las
técnicas más desarrolladas, y existen muchos procesos que se basan en este
principio. Para lograr la soldadura se utiliza una fuente de energía eléctrica
(ya sea corriente continua o alterna) que permite derretir los metales.
7.2.3
Soldadura por resistencia: En esta técnica se aplica una
corriente eléctrica directamente a las piezas que deben ser soldadas, lo que
permite fundirlas y unirlas.
8. Fresado
Es el corte del material mediante una maquina mecanizada
con una herramienta de corte rotatoria de varios dientes llamada fresa, realiza
el corte a medida que va girando.
8.1
Proceso de fresado
El proceso de arranque de material solo lleva el montaje
de la pieza ya que esta máquina realiza el trabajo de corte al colocar las
medidas que se desea llevar la pieza
8.2
Tipos de fresado
8.2.1
Aplanamiento: La aplicación más frecuente de fresado es el
aplanamiento que tiene por objetivo conseguir superficies planas.
8.2.2
Fresado en escuadra: El fresado en escuadra es una variante del planeado que
consiste en dejar escalones perpendiculares en la pieza que se mecaniza.
8.2.3
Cubicaje: La operación de cubicaje es muy común en fresadoras
verticales u horizontales y consiste en preparar los tarugos de metal u otro
material como mármol o granito en las dimensiones cúbicas adecuadas para
operaciones posteriores.
8.2.4
Ranurado recto: Para el fresado de ranuras rectas se utilizan
generalmente fresas cilíndricas con la anchura de la ranura y a menudo, para
aumentar la producción, se montan varias fresas en el eje porta-fresas
permitiendo aumentar la productividad de mecanizado.
8.2.5
Copiado: Para el fresado en copiado se utilizan fresas con el
perfil de plaquita redondo a fin de poder realizar operaciones de mecanizado en
orografías y perfiles de caras cambiantes.
8.2.6
Fresado de cavidades: En este tipo de operaciones se aconseja realizar un
taladro previo y a partir del mismo y con fresas adecuadas abordar el
mecanizado de la cavidad teniendo en cuenta que los radios de la cavidad deben
ser al menos un 15% superior al radio de la fresa.
8.2.7
Torno-fresado: Este tipo de mecanizado utiliza la interpolación
circular en fresadoras de control numérico y sirve tanto para el torneado de
agujeros de precisión como para el torneado exterior.
8.2.8
Fresado de roscas: El fresado de roscas requiere una fresadora capaz de
realizar interpolación helicoidal simultánea en dos grados de libertad: la
rotación de la pieza respecto al eje de la hélice de la rosca y la traslación
de la pieza en la dirección de dicho eje.
8.2.9
Fresado frontal: Consiste en el fresado que se realiza con fresas helicoidales
cilíndricas que atacan frontalmente la operación de fresado
8.2.10
Fresado de engranajes: El fresado de engranajes apenas se
realiza ya en fresadoras universales mediante el plato divisor, sino que se
hacen en máquinas especiales llamadas talladoras de engranajes y con el uso de
fresas especiales del módulo de diente adecuado.
CONCLUSIÓN
Cabe destacar que el objetivo
principal del proceso de fabricación de piezas mecánicas es la transformación
de una materia prima en un producto acabado cumpliendo los requerimientos de
calidad y utilizando todos los procesos para que este no tenga desperfectos o
eliminar los mismos. Como lo es la fundición que es el proceso mediante el cual
se lleva el mineral al horno a elevada temperaturas para luego ser forjado
mediante fuerzas sucesivas de presión aplicadas a través de diversas
herramientas, posteriormente ser mecanizada que se refiere a la elaboración de
pieza de una configuración geométrica requeridas, el mecanizado se emplea para
completar otros procedimientos de conformación.
La soldadura es un proceso que ha venido
evolucionando durante décadas y su proceso trata de unir 2 o más piezas
mecánicas o de metal mediante la fundición de una varilla llamada electrodo. Esta
información servirá como soporte de futuras investigaciones relacionadas al
tema procesos de fabricación de piezas.
