Examen final de procesos de manufactura.
soldadura con arco sumergido
(saw) se protege con fundente granular formado por cal sílice, este fundente se alimenta por gravedad a la zona de soldadura a través de una boquilla. soldaduras para aceros al carbono, aceros inoxidables en láminas o placas.
Defectos del maquinado
*acabado pobre por mal afilado de las herramientas de corte. **irregularidades de avance por desajuste de los carros *vibración puede provocar desajustes en las máquinas, giro irregular de la pieza *desajustes de uniones.
Ventajas de la adhesión:
*amplia aplicación, unión de tamaños y secciones diferentes. *flexibles después de la unión *diseño simple de las uniones
aplicación del adhesivo
*brocha. no uiforme -rodillo manual: contenedor plano *serigrafía: solo cubre áreas seleccionadas de la superficie de la parte a través de áreas abiertas en la pantalla. *flujo: pistolas alimentadas a presión. *aspersión o atomización: impulsadas por aire. *aplicadores automáticos: despachadores y boquillas automáticas, se usan en producción a velocidad media y alta. *recubrimiento mediante rodillo: mecanizado del rodillo
clases básicas de rectificado:
*cilindro externo. *cilindro interno. *rectificado de superficies
Categorias de soldadura en estado sólido
*difusión y soldadura en frio. *ultrasónica. *por fricción. *resistencia. *explosión.
polaridad de la corriente
*directa: la pieza es positiva y el electrodo negativo, produce poca penetración (metales laminados) *inversa: electrodo positivo, mayor penetración. *alterna: el arco pulsa rapidamente (soldar partes gruesas)
ventajas de sujeción mecánica.
*facilidad de manufactura. *facilidad de ensamble y transporte. *facilidad de desarmado, mantenimiento y reemplazo *facilidad de crear diseños que requieren uniones móviles. *menor costo general d manufactura del producto.
efectos adversos de la manufactura de partes con secciones transversales delgadas.
*forjado de partes delgadas requiere fuerzas grandes. *extrusión por impacto de paredes delgadas es difícil. *la facilidad de formación de láminas metálicas se reduce conforme aumenta su espesor * el maquinada y el rectificado de las piezas delgadas provoca su distorsión y mala exactitud dimensional *fundición y moldeo presenta dificultados en el llenado de dados (mal acabado dimensional)
rendimientos sobre la calidad
*la calidad debe verse como una inversión. *la mejora en la calidad debe investigarse con respecto al costo implícito. *límite en el gasto para mejorar la calidad.
requisitos para llevar a cabo el maquinado.
*material o pieza de trabajo. *máquina-herramienta. *energía, trabajo. *movimiento relativo. *herramienta *elementos de sujeción. *dureza de herramienta mayor a dureza del material.
prioridades en la calidad del producto
*mejora continua´ *mercado al que va dirigido el producto.
desventajas de la adhesión.
*no son tan fuertes. *compatibilidad. *preparación de la superficie antes de la adhesión.
latonado y estañado
*por fusión pero se usan en temperaturas mas bajas. *latonado (soldadura fuerte) proceso de union de partes metálicas similar a la soldadura, excepto que se usa en compuestos de cobre y zinc, en lugar del normal de estaño y plomo
Flux
*reduce óxidos de las superficies involucradas en la soldadura. *reduce tensión superficial de soldadura fundida. *ayuda a prevenir la reoxidación de la superficie durante la soldadura *ayuda a transferir calor a la superficie a soldar.
Sustitución de materiales
*reducir costos de materiales y su procesamiento *mejorar eficiencia de las operaciones de manufactura y ensamble. *mejorar el desempeño del producto (reducir peso y aumentar fatiga) *reducir necesidad de mantenimiento y reparaciones periódicas. *disminuir vulnerabilidad ante la falta de confiabilidad de suministro de materiales *mejorar cumplimiento de las leyes. *mejorar robustez para reducir variaciones de desempeño. *mejorar facilidad de reciclado.
Selección del material para los productos
*requerimientos funcionales de cada componente individual del producto. *considerar propiedades mecánicas (resistencia) y propiedades físicas (densidad) *propiedades químicas (oxidación)
Características de un producto de alta calidad.
*satisface necesidades y expectativas del consumidor. *alta confiabilidad y funciona bien durante su vida de servicio. *aspecto agradable. *fácil de instalar y mantener, mejoras a futuro a bajo costo
Ventajas del maquinado
*se mejora el acabado y precisión de las piezas o componentes. *perfiles internos más precisos. *excelente textura en las piezas o componentes.
procesos de soldadura.
*soldadura por fusión. *estado sólido. *soldadura fuerte y blanda.
Clasificación de los procesos de unión
*soldadura. *unión adhesiva. *sujeción mecánica.
efectos perjudiciales de la manufactura de partes gruesas:
*tasa de producción mas lenta debido al tiempo de enfriamiento *en las regiones gruesas de los fundidos se desarrolla pororsidad. *procesamiento de partes de plástico requieren mayores ciclos de tiempo *menos flexibilidad. *dificultades en la calidad e las uniones de la soldadura. *variaciones en las propiedades de acuerdo a la variabilidad de los espesores.
Desventajas del maquinado
*tiempo, costo, dificultades del proceso. *el material removido es desperdicio o puede reutilizarse si te trata de metales. *mano de obra calificada.
operaciones de maquinado
*torneado. *fresado. *taladrado. *esmerilado. *rectificado. *cepillado. *troquelado. *machuelado.
Diseño de uniones adhesivas:
1) maximizar área de contacto de la unión. 2) pegados mas fuertes en cizalla y tensión. 3) pegados débiles en hendiduras o desprendimientos
Maquinado por rayo láser
:áser que concentra energía óptica sobre la superficie de la pieza de trabajo, funde y evapora porciones de la pieza de manera controlada.
evaluación del ciclo de vida y manufactura sustentable
Un conjunto sistemático de procedimientos para compilar y examinar las entradas y salidas de materiales y energía y los efectos ambientales asociados o las cargas atribuibles directamente al funcionamiento de un producto, proceso o sistema de servicios, a través de todo su ciclo de vida
Troquelado
acción ejercida entre un punzón y una matriz actúa como una fuerza de cizallamiento en el material a procesar, sufriendo esfuerzos que rápidamente rebasan su límite elástico produciendo la ruptura o desgarramiento en ambas caras en el mismo lapso de tiempo. Habiendo una separación de material.
Soldadura blanda
aleación plomo-estaño es la mas utilizado es necesario que la soldadura moje los metales básicos que formarán la unión.
arandelas
anillo delgado plano que se usa en sujetadores roscados para asegurar firmeza de la unión mecánica
adhesivos sintéticos
categoría mas importante dentro de la manufactura, se vulcanizan mediante diversos mecanismos 1) mezcla de un catalizdor o un ingrediente reactivo polímero. 2) calentamiento para iniciar una reacción química. 3)vulcanización por radiación o luz ultravioleta. 4) vulcanización mediante evaporación. ejemplo: polímeros termoplásticos o termofijos.
Rectificación electroquímica
combina el maquinado electroquímico con el rectificado convencional. el disco es un cátodo rotatorio con partículas abrasivas inertes (sirven como aislantes entre el disco y la pieza de trabajo, retirar mecánicamente productos electrolíticos del área de trabajo)
unión por difusión.
combinado con el conformado superplástico se ha convertido en un proceso importante en la manufactura de formas complejas, el latonado y el estañado usan metales de relleno e implican menores temperaturas que en la soldadura por fusión, el calor requerido se suministra exteriormente. colaminación
Sujetadores roscados
componentes separados del equipo que tiene roscas externas o internas para el ensamble de partes
Tornillos de cabeza.
con la misma geometría d los tornillos de máquina pero están hechos con mayor resistencia y tolerancias mas estrechas.
Rectificado
consiste en obtener superficies sumamente finas y con gran precisión de medidas mediante el arrancamiento de pequeñas virutas mediante una herramienta especial denominada muela abrasiva, filos cortantes a frecuencias altas, superficies exactas y finas
soldadura por fusión
de arco y haz de alta energía
adhesivos naturales.
derivados de fuentes naturales, se limita a aplicaciones de baja tensión, almidon, dextrina o productos animales.
soldadura por explosión
detonación de una carga explosiva que obliga a uno de los metales que se desean soldar a precipitarse aceleradamente sobre otro (aluminio y cobre)
Tornillos para máquina
diseñado para ensamble en huecos roscados, pueden ensamblarse a tuercas y en uso coincidirían con los pernos.
ingeniería del ciclo de vida
diseño verde o ingeniería verde, su objetivo es considerar la reutilización y el reciclado de los componentes de un producto comenzando en la etapa mas temprana del diseño del producto
soldadura con arco y metal protegido (smaw)
el arco eléctrico se genera tocando la pieza con la punta de un electrodo recubierto y retirándola con rapidez a la distancia suficiente para mantener el arco. astilleros, oleoductos,
Maquinado por chorro de agua
el chorro de agua actúa como una sierra y corta una estrecha ranura en el material.
Maquinado por chorro de agua abrasivo.
el chorro de agua contiene partículas abrasivas, que incrementan la velocidad de remoción del material
soldadura con arco
electrodo consumible. el calor que se requiere se obtiene de la energía eléctrica. se produce un aro entre la pieza el electrodo y la pieza que se va a soldar.
soldadura con arco y núcleo fundente (fcaw)
electrodo de forma tubular relleno de fundente (Arco mas estable)
Maquinado electroquímico
electrolito actúa como un portador de corriente y la alta velocidad del electrolito en el espacio entre la pieza de trabajo y la herramienta arranca y arrastra los iones metálicos e la pieza (ánodo)
Maquinado por haz de electrones
electrones de alta velocidad que golpean la superficie de la pieza de trabajo y generan calor, este proceso requiere vacio
proceso mas común de soldadura con gas
emplea combustible acetileno, se conoce como soldadura con oxiacetileno y se usa para fabricación de lámina metálica estructural (carrocerías d automoviles)
soldadura TIG
empleo de un electrodo permanente de tungsteno aleado con torio o circonio, la punta del electrodo apenas se desgasta tras un uso prolongado. permite soldaduras limpias y uniformes
Unión
es más económico fabricar piezas por partes y luego unirlas, necesidad de desarmar para dar mantenimiento , combinar propiedades, transporte barato y sencillo.
Soldadura por fricción
es un proceso de unión de estado sólido que produce coalescencia en los metales, usando el calor desarrollado entre dos superficies por una combinación de movimiento de fricción y de carga aplicada mecanicamente inducidos, no se requiere metal de relleno, ni fundente ni gas de protección
Adhesión
es un proceso de unión en el cual se usa un material de rellenador para mantener juntas 2 o más partes muy cercanas mediante la fijación de la superficie
Remaches
es una punta con cabeza sin rosca que se usa para unir dos o mas partes (sólido, tubular, semitubular, bifurcado, compresión), se aplican por impacto y compreión.
Taladrado.
es usado para crear un agujero redondo, relizado mediante una herramienta rotatoria que tiene 2 filos cortantes llamada broca, la herramienta avanza en una dirección paralela a su eje de rotación. taladro sensible, radial, vertical y múltiple.
Tornillos autorroscantes
esta diseñado para formar o cortar las roscas en un orificio que ya existe dentro del cual se hace girar.
Tornillos prisioneros.
están endurecidos y diseñados para funciones de ensamble, utilizados como topes mecánicos, abrazaderas, mazas divididas, superficies de apoyo.
Ciclo de vida
etapas consecutivas e un producto o servicio: *extracción de materia prima. *procesamiento de materiales en bruto. *manufactura de productos. *transporte y distribución del producto al cliente. *uso, mantenimiento, y reutilización el producto. *recuperación, reciclado, reutilización de los componentes.
Características de la manufactura de materiales
facilidad de fundición, de ser formados, maquinados, soldados, etc.
Maquinabilidad.
facilidad que presentan los materiales para procesarse por medio de corte sin presentar defectos ni dificultad para maquinar
Tipos de flamas en la soldadura con oxiacetileno
flama neutra: relación 1 a 1 flama oxidante: mayor suministro de oxígeno. preferible en la soldadura de cobre y sus aleaciones. flama reductora o carburante: relación de oxígeno deficiente.
Fresado
herramienta rotatoria con múltiples filos cortantes que se mueven lentamente sobre el material para generar un plano o superficie recta, la dirección del movimiento de avance es perpendicular al eje de rotación, el movimiento de velocidad o proporciona la fresa rotatoria.
machos y terrajas
herramientas de corte utilizadas para mecanizar roscas de tornillos y tuercas.
en la fase de producción de un artículo deben evaluarse adecuadamente
las capacidades de los procesos de manufactura, para elegir una secuencia de procesos apropiada
asi se denominan las máquinas donde se lleva a cabo el maquinado
máquinas-herramienta.
sujeción mecánica
métodos tradicionales que usan diversos sujetadores, tornillos, tuercas y remaches, requiere que los componentes posean orificios através de los cuales se inserten los sujetadores.
Manufactura sustentable
necesidad de conservar los recursos a través del mantenimiento y reutilización adecuados. *incrementar ciclo de vida de los productos. *eliminar daños al ambiente y al ecosistema. *asegurar nuestro bienestar colectivo.
recubrimientos para sujetadores roscados
níquel, cromo, zinc, óxido negro
esmerilado
operación que consiste en cambiar la forma de una pieza previamente maquinada mediante el uso de piedras abrasivas, también se pueden esmerilar superficies para lograr ciertos acabados.
soldadura con oxígeno y combustible gaseoso
oxicombustible, termino para describir proceso de soldadura que use un gas combustible de oxígeno para producir flama (fuente de calor para fundir los metales en la unión)
Preparación de la superficie para adhesión
partes metálicas: desengrasado con vapor o limpieza con solventes partes no metálicas: limpiador solvente y en ocasiones las superficies se desgastan en forma mecánica o se atacan quimicamente para aumentar aspereza
Insertos con tornillos de rosca
perno sin cabeza con rosca interna o rollos de alambre hechos para insertarse en un orificio sin rosca y para aceptar un sujetador con rosca externa
soldadura por estado sólido
por difusión, en frio, ultrasónica, fricción, resistencia, por explosión.
Capacidades del proceso de manufactura
posibilidad de un proceso particular de manufactura de producir en condiciones controlados de producción partes sin defectos dentro de ciertos límites *tolerancias dimensionales y acabado superficial. *cantidad de producción. *tasa de producción. *tiempo de ciclo *robustez de los procesos y maquinado de la manufactura.
Torneado
proceso de maquinado en el cual una herramienta de punta sencilla remueve material de la superficie de una pieza cilíndrica en rotación. La herramienta avanza linealmente y en una dirección paralela al eje de rotación. torno de banco, torno para cuatro herramientas, torno revolver o torreta, torno de control numérico por computadora.
maquinado
proceso mediante el cual se remueve material de una pieza básica para darle forma y hacerla útil.
Diseño del producto y cantidad de materiales:
reducción significativa de la en la cantidad de materiales requeridos mediante: *reducir tamaño del componente o su volumen *materiales con mayores razones de resistencia al peso.
manufactura sustentable
reducir o eliminar cualquier efecto adverso de la manufactura sobre el medio ambiente
la adhesión posee aplicaciones únicas que proporcionan
resistencia, hermeticidad, asilamiento, amortiguamiento de vibraciones, resistencia a la corrosión entre metales distintos. líquido, pasta, solución, emulsión, polvo, cinta y película.
objeto del fundente
retardar la oxidación, disolver y eliminar óxidos y otras sustancias de las piezas.
Maquinado por descarga eléctrica (elecrtoerosionado)
se basa en la erosión de los metales mediante descargas por chispa (pequeño cráter)
Procesos de maquinado avanzado
se basan en medios no mecánicos para la remoción de material, se usa la química, la electricidad los rayo láser y los haces de alta energía, la dureza de la pieza de trabajo no es importante
maquinado químico
se efectúa mediante la disolución química y el uso de reactivos, usado en el grabado de piedras y metales, en rebabeo, y en producción de tableros para circuitos impresos y dispositivos micro eléctricos.
Soldadura con haz de electrones
se genera calor mediante los electrones de un haz fino y de alta velocidad, la energía cinética de los electrones se convierte en calor al chocar contra la pieza, equipo especial para enfocar el haz de electrones de la pieza en el vacio. no se requiere gas, fundente o material e aporte. componentes de aviones, misiles.
Fresado químico
se producen cavidades poco profundas en plácas, láminas, forjas y extrusiones. controlado por medio de capas removibles de material (enmascaramiento)
Soldadura con arco, metal y gas
se protege el área de soldadura con una atmósfera inerte de argón, helio, co2,el alambre desnudo consumible se alimenta al arco de forma automática a través de la boquilla, suele haber desoxidantes para evitar la oxidación del metal fundido, en la unión se pueden depositar varias capas de soldadura.
Troquelado químico
similar al troquelado de láminas utilizado para producir rasgos que traspasan el espesor del material, el material se retira mediante disolución química. (tarjetas para circuitos impresos, tableros decorativos
en la soldadura en estado sólido la unión se hace
sin fundir
soldaduras autógenas
soldaduras por fusión realizadas sin agregar metales de aportación.
Soldadura con gas a presión
soldar dos componentes calentando la interfase mediante un soplete y se aplica una fuerza para prensar. se forma una rebaba debido al rechazado de los extremos unidos
Pernos sin cabeza (espárragos)
sujetador con rosca externa que no posee la cabeza normal de un perno, usado para ensamblar dos partes mediante una tuerca.
tuerca
sujetador con rosca interna que coincide con la de perno del mismo diámetro, paso y forma de rosca.
sujetadores roscados prisioneros.
sujetadores con rosca que se han preensamblado permanentemente a una de las partes que se van a unir
perno
sujetadores con roscas externa que se inserta a traves del orificio en las partes y se asegura con una tuerca en lado opuesto.
tornillo
sujetadores con roscas externas
Metales de aporte
suministran material adicional a la zona de soldadura durante la operación. (varillas de material consumible desnudas o envueltas en un fundente)
soldadura con termita
therm, derivado del calor. reacciones exotérmicas entre óxidos metálicos y agentes reductores, calor producido usado para soldar. adecuada para soldar y reparar grandes piezas forjadas
Cepillado
tiene como objetivo maquinar superficies planas, horizontales, verticales, o en un ángulo aunque pueden arreglarse para maquinar superficies curvadas o ranuras. La herramienta se mueve en forma recíproca sobre la superficie de trabajo, limitado a piezas pequeñas y de tamaño moderado. Herramientas de un solo filo.
soldadura por arco de plasma
un arco concentrado de plasma que se dirige hacia el área de la soldadura , mayor concentración de energía, lo que permite hacer soldaduras mas profundas y mas angostas.
Soldadura por rayo láser.
usa un rayo láser como fuente de calor y produce una soldadura por fusión, gran densidad de energía y capacidad de penetración profunda. soldadura de componentes de transmisiones, piezas para componentes electrónicos.
la fusión se lleva a cabo
usando medios químicos o eléctricos, con o sin metal de aporte, fundir conjuntamente y hacer coaleser metales.
machuelado
utilizado para producir roscas en las piezas o acabados superficiales con formas caprichosas mecanización helicoidal interior (tuercas)
