Copia Ingeniería de Manufactura (2)

8/18/2019 Copia Ingeniería de Manufactura (2)

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INGENIERÍA DE MANUFACTURADesarrollo histórico de los procesos de manufactura

El punto de partida de los procesos de manufactura modernopueden acreditarse a EI !"ITNE# con su m$%uina despepitadorade al&odón sus principios de fa'ricación intercam'ia'les o sum$%uina fresadora sucesos todos ellos por los a(os de )**+tam'i,n en esa ,poca aparecieron otro procesos industriales aconsecuencia de la &uerra ci-il en los Estados Unidos %ueproporciono un nue-o impulso al desarrollo de procesos demanufactura de a%uel pa.s/ El ori&en de la e0perimentación 1an$lisis en los procesos de manufactura se acreditaron en &ran

medida a FRED !/ TA#2R %uien un si&lo despu,s de !hitne1pu'lico los resultados de sus tra'a3os so're el la'rado de losmetales aportando una 'ase cient.4ca para hacerlo/

El contempor$neo Miron / 5e&eman 1 otros in-esti&adores ola'oratoritos lo&raron nue-os a-ances en las t,cnicas defa'ricación6 estudios %ue ha n lle&ado ha apro-echarse en laindustria/ El conocimiento de los principios 1 la aplicación de losser-omecanismos le-as6 electricidad6 electrónica 1 las

computadoras ho1 d.a permiten al hom're la producción de lasma%uinas/

Es la ciencia %ue estudia los procesos de conformado 1 fa'ricaciónde componentes mec$nicos con la adecuada precisióndimensional6 as. como de la ma%uinaria6 herramientas 1 dem$se%uipos necesarios para lle-ar a ca'o la reali7ación f.sica de talesprocesos6 su automati7ación6 plani4cación 1 -eri4cación/ ain&enier.a de manufactura es una función %ue lle-a a ca'o elpersonal t,cnico6 1 est$ relacionada con la planeación de losprocesos de manufactura para la producción económica deproductos de alta calidad/ 8u función principal es preparar latransición del producto desde las especi4caciones de dise(o hastala manufactura de un producto f.sico/


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os in&enieros de manufactura est$n in-olucrados en el proceso defa'ricación desde la plani4cación hasta el empa%ue de productosterminados/ Utili7an herramientas tales como ro'ots6 controladorespro&rama'les 1 num,ricos6 1 sistemas de -isión para perfeccionar

las instalaciones de ensam'le6 empa%ue 1 despacho/ E0aminan el9u3o 1 proceso de manufactura6 en 'usca de formas de a&ili7ar laproducción6 me3orar las entre&as 1 reducir los costos/ Un in&enierode manufactura suele tra'a3ar con un prototipo6 com:nmentecreado electrónicamente con computadoras6 para plani4car elproceso de fa'ricación 4nal/ En mercados &lo'ali7ados6 la la'or deun in&eniero de manufactura consiste en descu'rir m,todos 1sistemas para producir un producto de forma m$s e4ciente 1económica a 4n de ofrecer una -enta3a competiti-a para el

producto 4nal/

a In&enier.a de Manufactura es una función %ue lle-a aca'o elpersonal t,cnico6 1 esta relacionado con la planeación delos procesos de manufactura para la producción económica deproductos de alta calidad/ 8u funcion principal es preparar latransición del producto desde las especi4caciones de dise(o hastala manufactura de un producto f.sico/ 8u propósito &eneral esoptimi7ar la manufactura dentro de la empresa determinada/ El

$m'ito de la in&enier.a de manufactura inclu1emuchas acti-idades 1 responsa'ilidades %ue dependen del tipo deoperaciones de producción %ue reali7a la or&ani7acion particular/Entre las acti-idades usuales est$n las si&uientes;)< =laneación delos procesos>< 8olución de pro'lemas 1 me3oramiento continuo/?<Dise(o para capacidad de manufactura/

a planeación de procesos implica determinar los procesos demanufactura m$s adecuados 1 el orden en el cual de'en reali7arsepara producir una parte o producto determinado6 %ue seespeci4can en la in&enier.a de dise(o/ El plan de procesos de'edesarrollarse dentro de las limitaciones impuestas por el e%uipo deprocesamiento disponi'le 1 la capacidad producti-a de la f$'rica/=laneación tradicional de procesos/ Tradicionalmente6 la planeaciónde procesos la lle-a aca'o in&enieros en manufactura %ue conocenlos procesos particulares %ue se usan en la f$'rica 1 son capaces


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de leer di'u3os de in&enier.a con 'ase en su conocimiento6capacidad 1 e0periencia/ Desarrollan los pasos de procesamiento%ue se re%uieren en la secuencia m$s ló&ica para hacer cadaparte/ A continuación se mencionan al&unos detalles 1 decisiones

re%ueridas en la planeación de procesos/=ANEACI2N DE =R2CE828 =ARA =ARTE8/

os procesos necesarios para manufactura una parte espec.4ca sedeterminan en &ran parte por el material con%ue se fa'rica laparte/ El dise(ador del producto selecciona el material con 'ase enlos re%uerimientos funcionales/ Una -e7 seleccionado el material6la elección de los procesos posi'les se delimita considera'lemente/=ol.meros6 cer$micos6 metales/ En este an$lisis de los materialespara in&enier.a proporcionamos &u.as para el procesamiento decuatro &rupos de materiales; =ol.meros/ Cer$micos6 metales 1Materiales compuestos/ Una t.pica secuencia de procesamientopara fa'ricar una parte separada consiste en; )/@ materia primainicial/ >/@ procesos '$sicos ?/@ procesos secundarios /@procesos para el me3oramiento de las propiedades B/@ operacionesde aca'ado/ Un proceso '$sico esta'lece la &eometr.a inicial de laparte/ Entre ellos est$n el colocado de metales6 el for3ado 1 el

laminado de chapas met$licas /En la ma1or.a de los casos6 la&eometr.a inicial de'e re4narse mediante una serie de =rocesossecundarios/ Estas operaciones transforman la forma '$sica en la&eometr.a 4nal/ "a1 una correlación entre los procesossecundarios %ue pueden usarse 1 el proceso '$sico %ueproporciona la forma inicial/ a selección de ciertos procesos'$sicos reduce la necesidad de procesos secundarios/ Gracias a%ue con el modelo se o'tienen caracter.sticas &eom,tricasdetallada de dimensiones precisas/ Despu,s de operaciones de

formado6 por lo &eneral se hacen operaciones para me3orar laspropiedades inclu1en el tratamiento t,rmico en componentesmet$licos 1 cristaler.a/ En muchos casos6 las partes no re%uierenestos pasos de me3oramiento de propiedades en su secuencia deprocesamiento/ as operaciones de aca'ado son las ultimas de lasecuencia por lo &eneral proporciona un recu'rimiento en la


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super4cie de la parte de tra'a3oo ensam'le< Entre estos procesosest$n la electrodeposición 1 la pintura/

8u propósito &eneral es optimi7ar la manufactura dentro de unaempresa determinada/ El $m'ito de la in&enier.a de manufacturainclu1e muchas acti-idades 1 responsa'ilidades %ue dependen deltipo de operaciones de producción %ue reali7a la or&ani7aciónparticular/ Entre las acti-idades usuales est$n las si&uientes;

)< Planeación de procesos; Como la anterior de4nición6 est$ esla principal acti-idad de la in&enier.a de manufactura/ aplaneación de procesos inclu1e; a< decidir %u, procesos 1 m,todos

de'en usarse 1 la secuencia6 '< determinar los re%uerimientos deha'ilitación de herramientas6 c< seleccionar el e%uipo 1 lossistemas de producción 1 d< estimar los costos de producción paralos procesos6 ha'ilitación de herramientas 1 los e%uiposseleccionados/

>< Solución de problemas y mejoramiento continuo: ain&enier.a de manufactura proporciona personal de apo1o a losdepartamentos operati-os fa'ricación de partes 1 ensam'les deproductos< para solucionar pro'lemas t,cnicos de producción/ Tam'i,n de'e desarrollar esfuer7os continuos para reducir loscostos de producción6 aumentar la producti-idad 1 me3orar lacalidad de los productos/

?< Diseño para capacidad de manufactura: Esta6 función %uecronoló&icamente se encuentra antes %ue las otras dos6 losin&enieros en manufactura funcionan como conse3eros de losdise(adores del producto acerca de la capacidad de manufactura/El o'3eti-o es desarrollar dise(os de productos %ue no solo

cumplen re%uerimientos funcionales 1 de rendimiento6 sino %uetam'i,n pueden producirse a costos ra7ona'les6 con un m.nimo depro'lemas t,cnicos en el tiempo m$s corto posi'le 1 con la ma1orcalidad/

a in&enier.a de manufactura de'e e3ecutarse en cual%uieror&ani7ación industrial relacionada con la producción/ El


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departamento de in&enier.a de manufactura por lo &eneraldepende de &erente de manufactura en una compa(.a/ En al&unasor&ani7aciones el departamento se conoce con otros nom'res6 talcomo in&enier.a de procesos o in&enier.a de producción/ Con

frecuencia se inclu1en 'a3o la in&enier.a de manufactura6 el dise(ode herramientas6 la fa'ricación de herramientas 1 di-ersos &ruposde apo1o t,cnico/

as disciplinas tradicionales %ue tradicionalmente aportanprofesionales para la in&enier.a de manufactura son la in&enier.aindustrial 1 la in&enier.a mec$nica/ Adem$s6 el e%uipo t,cnico %uerepresenta muchas otras disciplinas tam'i,n necesita reali7arfunciones de in&enier.a de manufactura; los in&enieros el,ctricos6so're todo en la industria de la electrónica6 los e0pertos enmateriales6 los %u.micos e in&enieros %u.micos 1 muchos otros/ Tam'i,n de'e mencionarse %ue un departamento de in&enier.a demanufactura com:n puede incluir personal no titulado con a(os dee0periencia en una f$'rica6 1a sea directamente en operaciones demanufactura o en posiciones t,cnicas6 tales como el dise(o deherramientas/ En ocasiones se usa el t,rmino directo del tallerup from the shop< para referirse a estas personas6 %ue se -aloranpor su conocimiento pr$ctico de los procesos 1 su comprensión

racional de lo %ue s. 1 no funciona/

PLANEACIÓN DE PROCESOS

a planeación de procesos implica determinar los procesos demanufactura m$s adecuados 1 el orden en el cual de'en reali7arsepara producir una parte o producto determinados6 %ue seespeci4can en la in&enier.a de dise(o/ 8i es un producto

ensam'lado6 la planeación de procesos de'e de4nir la secuenciaapropiada de los pasos de ensam'le/ El plan de procesos de'edesarrollarse dentro de las limitaciones impuestas por el e%uipo deprocesamiento disponi'le 1 la capacidad producti-a de la f$'rica/as partes o su'ensam'les %ue no pueden hacerse en formainterna de'en ad%uirirse con pro-eedores e0ternos/ En al&unoscasos6 los art.culos %ue pueden producirse en forma interna se


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de'en ad%uirir con -endedores e0ternos por ra7ones económicas ode otro tipo/

Planeación tradicional de procesos Tradicionalmente6 laplaneación de procesos la lle-an a ca'o in&enieros en manufactura%ue conocen los procesos particulares %ue se usan en la f$'rica 1son capaces de leer di'u3os de in&enier.a/ Con 'ase en suconocimiento6 capacidad 1 e0periencia6 desarrollan los pasos deprocesamiento %ue se re%uieren en la secuencia m$s ló&ica parahacer cada parte/ En los si&uientes p$rrafos se presentan una listade -arios detalles 1 decisiones %ue por lo &eneral se inclu1endentro del $m'ito de la planeación de procesos/ Con frecuencia6

al&unos de estos detalles se dele&an a especialistas6 tales comodise(adores de herramientas pero la in&enier.a de manufactura esresponsa'le de ellos/

Detalles y decisiones requeridas en la planeación deprocesos:

Procesos y secuencias; El plan de procesos de'e descri'ir

're-emente todos los pasos de procesamiento %ue se usan en launidad de tra'a3o por e3emplo6 partes ensam'les6< as. como elorden en el cual se reali7an/

Selección del equipo: En &eneral6 la in&enier.a de manufacturapretende desarrollar planes de procesos %ue utilicen el e%uipoe0istente en la planta/ Cuando esto no es posi'le6 de'e ad%uirirseel componente en cuestión Decisión de hacer o comprar< o de'einstalarse e%uipo nue-o en la planta/

"erramientas6 matrices6 moldes6 soportes 1 medidores; Elplani4cador de procesos de'e decidir %ue ha'ilitación deherramienta necesita cada proceso/ El dise(o de estos art.culos porlo &eneral se dele&a al departamento de dise(o de herramientas 1la fa'ricación se reali7a en el taller de herramientas/


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"erramientas de corte 1 condiciones de corte para las operacionesde ma%uinado; Estas las especi4ca el plani4cador de procesos6 elin&eniero industrial6 el &erente de taller o el operador dem$%uinas6 con frecuencia de acuerdo con las recomendaciones de

un manual est$ndar/Métodos: los m,todos inclu1en mo-imiento de la mano 1 elcuerpo6 distri'ución del lu&ar de tra'a3o6 herramientas pe%ue(as6ca'rias para le-antar partes pesadas6 etc/ De'en especi4carsem,todos para operaciones manuales por e3emplo6 ensam'le< 1 laspartes manuales de los ciclos de ma%uinado6 como car&ar 1descar&ar una m$%uina para producción/ a planeación dem,todos ha sido tradicionalmente el $m'ito de los in&enierosindustriales/ El ,nfasis actual en los e%uipos de tra'a3o autodiri&idos 1 la -i&ori7ación de los tra'a3adores hicieron %ue &ranparte de las responsa'ilidades del an$lisis de m,todos de losin&enieros industriales hicieron %ue &ran parte de lasresponsa'ilidades del an$lisis de m,todos de los in&enierosindustriales pasaran a los tra'a3adores %ue de'en reali7ar lastareas/

Estándares de trabajos; 8e aplican t,cnicas de medición deltra'a3o para esta'lecer est$ndares de tiempo para cada operación/

Estimación de los costos de producción: con frecuencia loreali7an estimadores de costo con a1uda del plani4cador deprocesos/

Mane3o de materiales; De'e considerarse el pro'lema de mo-ermateriales 1 el tra'a3o en proceso de la f$'rica/

Distribución de la planta y diseño de instalaciones: =or lo&eneral es responsa'ilidad del departamento de in&enier.a de la

planta %ue tra'a3a con la in&enier.a de manufactura/

Planeación de procesos para partes:


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os procesos necesarios para manufacturar una parte espec.4ca sedeterminan en &ran parte por el material con %ue se fa'rica laparte/ El dise(ador del producto selecciona el material con 'ase enlos re%uerimientos funcionales/ Una -e7 seleccionado el material6

la elección de los procesos posi'les se delimitanconsidera'lemente/ En nuestro an$lisis de los materiales parain&enier.a6 proporcionamos &u.as para el procesamiento de cuatro&rupos de materiales; metales6 cer$micos6 pol.meros6 1 materialescompuestos/

Gua para el procesamiento de metales

8e dispone de una amplia -ariedad de procesos de manufacturapara formar metales6 me3orar sus propiedades 1 darles un aca'adopara apariencia 1 protección/

Procesos de formación! ensamble y acabado A los metales seles da forma mediante todos los procesos '$sicos6 inclu1endo lafundición6 la metalur&ia de pol-os6 los procesos de formado 1remoción de material/ Adem$s6 las partes met$licas se arman paraformar ensam'les mediante procesos tales como soldadurat,rmica6 soldadura fuerte6 soldadura 'landa 1 su3eción mec$nica/os procesos de aca'ado se usan com:nmente para me3orar laapariencia de las partes met$licas o para pro-eer proteccióncontra la corrosión/ Estas operaciones de aca'ado inclu1en elelectrolaminado 1 la pintura/

Ta'la )/a Procesos para formar metales en lamanufactura


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=rocesos de formado;"undiciónMetalur#ia de pol$osProcesos de formado:aminado

For3adoE0tracciónEstirado de alam'res 1 'arras

Tra'a3o de laminas met$licasProcesos de remoción del material:Ma%uinado con-encional=rocesos a'rasi-os=rocesos no tradicionalesProcesos de ensamble:8oldadura t,rmica

8oldadura fuerte8oldadura 'landaEnsam'le mec$nico%impie&a y tratamientos super'cialesProcesos de recubrimiento

as fundiciones son aleaciones hierrocar'ono donde el contenidode car'ono -ar.a entre >6)H 1 6JH aun%ue estos porcenta3esno son completamente r.&idos6BH 1 6BH6 1a %ue las de ma1orcontenido de car'ono carecen de -alor pr$ctico en la industria/

Adem$s de hierro 1 car'ono6 lle-a otros elementos dealeación como silicio6 man&aneso6 fósforo6 a7ufre 1 o0.&eno/

8e&uir$n el dia&rama de e%uili'rio esta'le FeC< o su porción FeFe?C< o meta esta'le dependiendo de distintos factores6principalmente de si se produce o no la &ra4ti7ación/

2'tienen su forma de4niti-a por colada6 permitiendo la fa'ricacióncon relati-a facilidad de pie7as de &randes dimensiones 1pe%ue(as complicadas/ 8on m$s 'aratas %ue los aceros 1 defa'ricación m$s sencilla por emplearse instalaciones menoscostosas 1 reali7arse la fusión a temperaturas m$s 'a3as adem$sson f$ciles de mecani7ar


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=resentan el car'ono en forma de &ra4to laminar/

8uelen estar aleados con silicio elemento mu1 &rati4cante


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Obtención de los Polvos

Generalmente se reali7a de metales puros6principalmente hierro6 co're6 esta(o6 aluminio6 n.%uel 1 titanio6aleaciones como latones6 'ronces6 aceros 1 aceros ino0ida'les opol-os prealeados/ =rocesos t.picos son;

Atomiación en estado l!"uido# El metal fundido se -ierte atra-,s de un em'udo refractario en una c$mara de atomi7ación6haci,ndole pasar a tra-,s de chorros de a&ua pul-eri7ada/

Atomización con electrodo fungible (electrólisis) 8e colocan 'arraso l$minas como $nodos en un tan%ue %ue contiene un electrolito/8e aplica corriente 1 tras * horas se o'tiene en los c$todos undepósito de pol-o de apro0imadamente >mm/ 8e retiran losc$todos 1 se rascan los pol-os electrol.ticos/

Reducción de ó$idos met%licos. 8e reducen los ó0idosmet$licos a pol-os met$licos poni,ndolos en contacto con el &asreductor a una temperatura inferior a la de fusión/

Pul&eriación mec%nica. Ktil en metales fr$&iles/ 8e muele elmetal o se lima 1 se lle-a a tra-,s de un &as6 separ$ndose el metaldel &as en una corriente tur'ulenta dentro de un separadorciclónico/

Condensación de &apores met%licos# Aplica'le en metales %uepueden her-ir condensando el -apor en forma de pol-o ma&nesio6cadmio 1 7inc<

Dosi'cación y me&cla

Generalmente6 para o'tener las caracter.sticas re%ueridas ser$necesario me7clar pol-os de tama(os 1 composiciones diferentes/I&ualmente se puede a(adir aditi-os %ue act:en como

lu'ricantes durante el compactado o a&lutinantes %ue incrementenla resistencia del compactado crudo/

De'ido a la ele-ada relación $rea super4cialL-olumen esto %uieredecir %ue cuanto m$s di-idido est, el pol-o6 m$s $rea dee0posición al medio am'iente posee este/ a ma1or.a de los pol-osmet$licos tienden a reaccionar con el o0.&eno del am'iente&enerando as. una 9ama en la ma1or.a de los casos6 adem$s de

http://es.wikipedia.org/wiki/Hierrohttp://es.wikipedia.org/wiki/Cobrehttp://es.wikipedia.org/wiki/Esta%C3%B1ohttp://es.wikipedia.org/wiki/Aluminiohttp://es.wikipedia.org/wiki/N%C3%ADquelhttp://es.wikipedia.org/wiki/Titaniohttp://es.wikipedia.org/wiki/Lat%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Broncehttp://es.wikipedia.org/wiki/Acerohttp://es.wikipedia.org/wiki/Acero_inoxidablehttp://en.wiktionary.org/wiki/ES:refractariohttp://es.wikipedia.org/wiki/Lubricantehttp://es.wikipedia.org/wiki/Hierrohttp://es.wikipedia.org/wiki/Cobrehttp://es.wikipedia.org/wiki/Esta%C3%B1ohttp://es.wikipedia.org/wiki/Aluminiohttp://es.wikipedia.org/wiki/N%C3%ADquelhttp://es.wikipedia.org/wiki/Titaniohttp://es.wikipedia.org/wiki/Lat%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Broncehttp://es.wikipedia.org/wiki/Acerohttp://es.wikipedia.org/wiki/Acero_inoxidablehttp://en.wiktionary.org/wiki/ES:refractariohttp://es.wikipedia.org/wiki/Lubricante


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otros como el ma&nesio %ue es e0plosi-o6 por lo %ue de'er$nmane3arse con precaución6 1 para contenerlos los pol-os< seutili7an normalmente cuartos de am'ientes controlados/

(ompactación en fro

El pol-o suelto se comprime mediante prensas mec$nicas ohidr$ulicas en una matri76 resultando una forma %ue se conocecomo pie7a en -erde o compactado crudo/ as prensas m$sutili7adas son unia0iales6 en la %ue la presión se aplica al pol-o enuna sola dirección/ Mediante compactación unia0ial puedeno'tenerse pie7as en -erde con dimensiones 1 aca'ados precisos6o'teni,ndose una alta producti-idad en la industria mediante estat,cnica/ Un incon-eniente de la compactación unia0ial es la 'a3a

relación lon&itudLdi$metro %ue puede o'tenerse en las pie7asde'ido al &radiente de densidad %ue se produce entre el centro dela pie7a 1 las 7onas m$s pró0imas al pun7ón/ =ara o'tener uncompacto con ma1or densidad se emplean prensas de do'le,m'olo/

)ariantes: Prensado isostático en frío ( Cold Isostatic =ressin&6CI= )/ Es un m,todo de compactación %ue se reali7a encerrandoherm,ticamente el pol-o en moldes el$sticos t.picamente de&oma6 l$te0 o =C6 aplic$ndoles presión hidrost$tica mediante un9uido %ue puede ser a&ua o aceite/ as pie7as en -erde o'tenidaspor este sistema tienen propiedades uniformes e isótropas/ Una delas principales -enta3as de este m,todo de compactación es la altarelación lon&itudLdi$metro %ue puede o'tenerse en las pie7as conrespecto a la compactación unia0ial/ Es un m,todo mu1 utili7adopara la compactación de pie7as cer$micas.

Sinteri&ado

Consiste en el calentamiento en horno el,ctrico o mu9a conatmósfera controlada a una temperatura en torno al JBH de la defusión/ En &eneral6 los hornos son continuos con tres c$maras;

En la cámara de purga se consume el aire 1 se -olatili7an loslu'ricantes 1 a&lutinantes al tiempo %ue se calienta lentamente elcompactado/

http://es.wikipedia.org/wiki/Magnesiohttp://es.wikipedia.org/wiki/Isotrop%C3%ADahttp://es.wikipedia.org/wiki/Magnesiohttp://es.wikipedia.org/wiki/Isotrop%C3%ADa


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En la cámara de alta temperatura se produce la unión de laspart.culas de compactado por difusión en estado sólido/

En la c$mara de enfriamiento se hace descender la temperaturadel producto 1a sinteri7ado/

En todo el proceso6 es fundamental mantener una atmósferacontrolada para e-itar la r$pida o0idación de las pe%ue(aspart.culas met$licas al ele-arse las temperaturas en presencia deo0.&eno/ =ara ello6 se emplean atmósferas reductoras 'asadasen hidró&eno6 amon.aco disociado 1 nitró&eno/

ariantes; Prensado isostático en caliente ( "ot Isostatic =ressin&6"I= )/ a compactación 1 el sinteri7ado se reali7an en una :nicaetapa encerrando herm,ticamente el pol-o en un recipiente9e0i'le 1 e0poni,ndolo se&uidamente a alta temperatura 1

presión/ os productos o'tenidos por este sistema tienenpropiedades uniformes e isótropas/ =ueden o'tenerse -aloresele-ados de densidad en las pie7as de'ido a la 'a3a porosidadresidual %ue %ueda en las pie7as tras el proceso6 con -alores enmuchos casos superiores al H de la densidad teórica delmaterial completamente denso sin porosidad


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Impre&nación; =ara penetrar en la red porosa del material6 'iencon aceite6 caso de los co3inetes6 o 'ien con metal fundido cuandono se desee %ue el material sea poroso/

2tras con-encionales son;

Tratamientos t,rmicos 1 super4ciales 1 Mecani7ado/

(onformado en caliente y en fro

El acero es un material mu1 utili7ado en nuestra cotidianidad6 ,stepuede fa'ricarse a partir de mineral de hierro en un alto horno6 o apartir de chatarra en un horno el,ctrico de arco/ El acero o'tenidopuede lue&o conformarse de di-ersas maneras/ A continuación see0plican los procesos para fa'ricar l$minas de acero/

' Proceso de (ormado en caliente

Una de las propiedades m$s importantes de los metales es sumalea'ilidad6 este t,rmino6 indica la propiedad de un metal paraser deformado mec$nicamente por encima de su l.mite el$stico6sin deformarse 1 sin incremento considera'le en la resistencia a ladeformación/

http://es.wikipedia.org/wiki/Tratamiento_t%C3%A9rmicohttp://es.wikipedia.org/wiki/Tratamiento_superficialhttp://es.wikipedia.org/wiki/Mecanizadohttp://procesosmanufacturau.blogspot.com/2009/06/conformado-en-caliente-y-en-frio.htmlhttp://www.slideshare.net/jhonnyfreddycoparoque/texto-oficial-fun-acerohttp://es.wikipedia.org/wiki/Tratamiento_t%C3%A9rmicohttp://es.wikipedia.org/wiki/Tratamiento_superficialhttp://es.wikipedia.org/wiki/Mecanizadohttp://procesosmanufacturau.blogspot.com/2009/06/conformado-en-caliente-y-en-frio.htmlhttp://www.slideshare.net/jhonnyfreddycoparoque/texto-oficial-fun-acero


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a materia prima para los procesos de formado< es el acero enlin&ote6 este6 con su estructura cristalina t.pica &ruesa 1 dendr.tica6no es :til para las aplicaciones en las %ue se re%uiera resistenciamec$nica/ as partes fa'ricadas directamente del acero en lin&ote

pueden estrellarse al reci'ir fuer7as de tra'a3o 1 car&as deimpacto/ os &ranos dendr.ticos %ue contiene un lin&ote -aciadode'en recristali7arse para dar al acero la resistencia necesaria estose lo&ra mediante procesos de tra'a3o en caliente como for3ado olaminación/

os factores %ue in9u1en en el tama(o de &rano %ue se o'tienecon la deformación en caliente son;

Temperatura 4nal del proceso/

elocidad de enfriamiento/

Tama(o inicial del &rano/

Cantidad de la deformación/

Como el metal se encuentra a alta temperatura6 los cristalesreformados comien7an a crecer nue-amente6 pero estos no son tan&randes e irre&ulares como antes/ AI a-an7ar el tra'a3o en caliente1 enfriarse el metal6 cada deformación &enera cristales maspe%ue(os6 uniformes 1 hasta cierto &rado aplanados6 lo cual da al

metal una condición a la %ue se llama anisotrop.a u orientación de&rano o 4'ra6 es decir6 el metal es mas d:ctil 1 deforma'le en ladirección de un e3e %ue en la del otro/ Esta condición anisotrop.a<nos a1uda a e0plicar las si&uientes -enta3as del tra'a3o encaliente/No aumenta la dure7a o ductilidad del metal 1a %ue los &ranosdistorsionados deformados durante el proceso6 pronto cam'ian anue-os &ranos sin deformación/

El metal se hace m$s tena7 pues los cristales formados son m$spe%ue(os 1 por lo tanto m$s numerosos6 adem$s por%ue se

disminu1e el espacio entre cristales 1 se se&re&an las impure7as/

8e re%uiere menor fuer7a 1 por lo tanto menor tiempo6 1a %ue elmaterial es m$s malea'le/


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Facilidad para empu3ar el metal a formas e0tremas cuando estacaliente6 sin roturas ni des&astes pues los cristales son m$sple&a'les 1 se forman continuamente/

A1uda a perfeccionar la estructura &ranular/

8e eliminan 7onas de 'a3a resistencia/8e eliminan los poros en forma considera'le de'ido a las altaspresiones de tra'a3o/

5a3a costos de dados/

EI material tiene 'uena solda'ilidad 1 ma%uina'ilidad6 dado %ue elcontenido de car'ono es menor al +/>BH/

Al&unas de las des-enta3as %ue presenta el tra'a3o en caliente son

8e tiene una r$pida o0idación o formación de escamas en la

super4cie con el si&uiente mal aca'ado super4cial/No se pueden mantener tolerancias estrechas/

8e re%uieren herramientas resistentes al calor %ue sonrelati-amente costosas/

Laminación

A:n calientes6 los lin&otes se colocan en hornos de &as llamadoshornos de foso6 all. permanecen hasta alcan7ar una temperatura

de tra'a3o uniforme de alrededor de )>++ OC6 una -e7 alcan7adaesta temperatura los lin&otes se lle-an al tren de laminación endonde primero son laminados en formas intermedias como lupias6tochos o planchas/ Una lupia tiene una sección trans-ersal con untama(o m.nimo de )B+ 0 )B+ mm/ Un tocho es m$s pe%ue(o %ueuna lupia 1 puede tener cual%uier sección desde + mm/ "asta eltama(o de una lupia/ as planchas pueden laminarse 1a sea de unlin&ote o de una lupia6 tienen un $rea de sección trans-ersalrectan&ular con un m.nimo de >B+ mm/ 1 un espesor m.nimo de +mm/ El ancho siempre es ? o mas -eces el espesor 1 puede ser de

cuando mucho )B++ mm/ =lacas6 plancha para tu'os6 1 9e3es selaminan a partir de planchas/

a ma1or deformación toma lu&ar en el espesor aun%ue ha1 al&:nincremento en el ancho/ a uniformidad de la temperatura esimportante en todas las operaciones de laminado6 puesto %uecontrola el 9u3o del metal 1 la plasticidad/ er Fi&ura )< Un efecto


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del tra'a3o en caliente con la operación de laminado6 es elre4namiento del &rano causado por la re cristali7ación/

Fi&ura )/

Fi&ura )/ =roceso de laminación/ Una l$mina de acero atemperatura de tra'a3o pasa a tra-,s de rodillos6 los cualesproducen una reducción en la sección trans-ersal/

a ma1or.a de los laminados primarios se hacen 1a sea en unlaminador re-ersi'le de dos rodillos Tren de laminación< o en unlaminador de rolado continuo de tres rodillos/ En el laminador

re-ersi'le de dos rodillos6 la p.ela pasa a tra-,s de los rodillos6 loscuales son detenidos 1 re&resados en re-ersa una 1 otra -e7/ Ainter-alos frecuentes el metal se hace &irar +P so're su costadopara conser-ar la acción uniforme 1 re4nar el metalcompletamente6 se re%uieren alrededor de ?+ pasadas para reducirun lin&ote &rande a una lupia/ os rodillos superior e inferior est$npro-istos de ranuras para alo3ar las diferentes reducciones de lasección trans-ersal de la super4cie/ El laminador de dos rodillos es'astante -ers$til6 dado %ue posee un amplio ran&o de a3ustesse&:n el tama(o de las p.elas 1 relación de reducción6 pero esta

limitado por la lon&itud %ue puede laminarse 1 por las fuer7as deinercia las cuales de'en ser superadas cada -e7 %ue se hace unain-ersión/ Esto se elimina en el laminador de tres rodillos6 pero sere%uiere un mecanismo ele-ador/ Aun%ue e0iste al&una di4cultadde'ido a la carencia de -elocidad correcta para todas las pasadas6el laminador de tres rodillos es menos costoso para hacerse 1 tieneun ma1or rendimiento %ue el laminador re-ersi'le/

http://www.youtube.com/watch?v=TulekDb1zBchttp://www.youtube.com/watch?v=TulekDb1zBc


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os tochos podr.an laminarse en un &ran laminador del tama(ousado para lupias6 pero esto no se acostum'ra por ra7oneseconómicas/ Frecuentemente se lamina lupias en un laminadorcontinuo de tochos compuesto de alrededor de ocho estaciones delaminado en l.nea recta/ El acero formado6 por ultimo pasa a tra-,s

del laminador 1 sale con un tama(o 4nal de tocho6apro0imadamente de B+ 0 B+ mm/6 el cual es la materia primapara muchas formas 4nales tales como 'arras6 tu'os 1 pie7asfor3adas/

For)a

Es un m,todo de manufactura de pie7as met$licas6 %ue consistenen la deformación pl$stica de un metal6 ocasionada por esfuer7osimpuestos so're ,l6 1a sea por impacto o por presión/ En el

proceso6 el metal 9u1e en la dirección de menor resistencia6 as. %ue &eneralmente ocurrir$ un alar&amiento lateral al menos %uese le conten&a/ El &rupo de metales m$s importantes loconstitu1en el acero 1 sus aleaciones6 ciertos materiales noferrosos6 como el aluminio 1 sus aleaciones/

E0isten dos clases de for3a6 en matri7 a'ierta 1 en matri7 cerrada/

En la forja en matriz abierta6 el metal no esta completamentecontenido en el dado6 el for3ado con martinete es un e3emplocaracter.stico de este m,todo/ a pie7a es formada de'ido ar$pidos 1 sucesi-os &olpes del martillo/ Utili7ada en la producciónde pie7as pesadas con tolerancias &randes 1 en lotes pe%ue(os 1medianos/

a forja en matriz cerrada se utili7a mucho para alta producción/En el proceso6 el metal es formado prens$ndose entre un por dedados/ El dado superior se 43a &eneralmente al ariete de unaprensa de for3a o a un martillo6 mientras %ue el inferior %uedasu3eto al 1un%ue/ Quntos constitu1en la matri7 cerrada/ El m,todopermite o'tener pie7as de &ran comple3idad 1 e0actitud6 as. como

un 'uen aca'ado/ Utili7ada en la producción de pie7as de pesoreducido6 de precisión 1 en lotes de )+++ a )++++ unidades/

En ciertas ocasiones la for3a li're 1 la for3a cerrada se puedencom'inar fa-ora'lemente6 por e3emplo6 en la producción de pie7asde precisión6 es mu1 com:n preformar primero el metal en matri7a'ierta6 1 lue&o reali7ar el aca'ado 4nal en matrices cerradas/


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Es raro usar las partes for3adas tal 1 como se les produce6 en&eneral se les termina primero %uit$ndoles las re'a'as a las pie7asdes'ar'ado


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For)a en caliente

Aparentemente el proceso es sencillo6 es decir6 calentar el metal 1de uno o dos &olpes for7arlo a llenar la ca-idad del dado/ Enrealidad6 el metal est$ mu1 le3os de ser l.%uido6 por lo tanto6 no9u1e tan f$cilmente a las ca-idades de la matri7/ As. %ue6 parafor3ar pie7as6 e0cepto a%uellas de forma sencilla6 es necesariotener en cuenta lo si&uiente;

Cortar * pre(ormar la piea. El corte se puede hacer con sierraa ci7alla 1 preformada con una prensa de for3a/ 8e utili7a elpreformada cuando la pie7a a for3ar tiene una &eometr.acomplicada a su pesa unitaria es relati-amente alta6 con estaoperación se modi4ca la con4&uración inicial del metal6 facilitandoas. su for3ado 4nal6 re%uiere adem$s de un calentamiento inicial/

Calentar un tro7o de metal cortado 1Lo preformado en hornos de

tipo el,ctrico6 de resistencia6 de inducción6 de alta frecuencia o decom'usti'le l.%uido o &aseoso/ os aceros inclu1endo el aceroino0ida'le< son calentados apro0imadamente a )>?+ PC6 encam'io6 el aluminio se calienta a >B PC/ Esta fase decalentamiento se re%uiere a pesar de %ue el metal ha1a sidopre-iamente calentado para su preformado/

a pie7a 1a caliente6 se coloca en la matri7 de la prensa omartinete/ Dependiendo de su forma o tama(o 1 comple3idad ser$el numero de pasos 1 ca-idades de la matri76 dondeproporcionalmente se le ira dando forma al producto/ Cuando lapie7a ha sido formada6 pasa a unas prensas cortadoras de menorcapacidad6 para en efectuar en ellas el des'ar'ado/ 8e de'ereali7ar inmediatamente despu,s del formado 4nal paraapro-echar la ele-ada temperatura de la pie7a 1 hacer el corte conuna fuer7a menor/Una -e7 %ue la pie7a se ha for3ado 1 des'ar'ado6 se le sometenormalmente a un tratamiento t,rmico con el propósito de ali-iarleesfuer7os ori&inados por la deformación 1 reducir la dure7a en casode aceros de alto contenido de car'ón/ os m,todos m$s usualespara a'landar el acero son el recocido 1 el normali7ado/ as parteshechas por el proceso de for3a en caliente6 pueden pesar desde>++ &rs/ hasta > toneladas6 sin em'ar&o6 la ma1or.a de las pie7aspesan de > a B+ &/

Con respecto al paso No/) cortar 1 preformar la pie7a< escon-eniente enfati7ar %ue la ma1or.a de las pie7as for3adas

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re%uieren de un preformado tam'i,n en caliente6 este de'eenfocarse a la formación de S'olsasS de material en las 7onasdonde el producto 4nal tendr$ ma1or sección trans-ersal/

For)a abierta o de +errero

Este tipo de for3a consiste en martillar el metal caliente 1a sea conherramienta manuales o entre dos plano en un martillo de -apor/a for3a manual6 como la hecha por el herrero6 es la forma m$santi&ua de for3ado/ a naturale7a del proceso es tal %ue no seo'tienen tolerancias cerradas6 ni pueden hacerse formascomplicadas/ El ran&o de for3ado por for3a a'ierta6 -a desde unoscuantos ilo&ramos 1 so'repasa los + m&/ Un e3emplo deaplicación de este proceso se tiene en el for3ado de 3o1er.a

Estampado

El estampado di4ere de la for3a con martillo en el %ue se usa m$s'ien una impresión cerrada %ue dados de cara a'ierta/ a for3a seproduce por presión o impacto6 lo cual o'li&a al metal caliente 19e0i'le a llenar la forma de los dados6 en esta operación e0iste un9u3o dr$stico del metal en los dados causado por los &olpesrepetidos so're el metal/ =ara ase&urar el 9u3o propio del metaldurante los &olpes intermitentes6 las operaciones se di-iden en un

n:mero de pasos/ Cada paso cam'ia la forma &radualmente6controlando el 9u3o del metal hasta %ue se o'tiene la forma 4nal/El n:mero de pasos re%ueridos -ar.a de acuerdo al tama(o 1 formade la pie7a6 las cualidades de for3a del metal 1 las toleranciasre%ueridos/ =ara productos de formas &randes 1 complicadas6puede re%uerir usar m$s de un 3ue&o de dados/

as temperaturas apro0imados del for3ado son; acero de ))++ a)>B+ PC/ co're 1 sus aleaciones de JB+ a >BP C/ ma&nesio ?)BPC/ 1 aluminio ?J+ a B+P C/ la for3a de acero en dados cerrados

-ar.a en tama(o desde unos cuantos &ramos hasta )+ m&/os dos principales tipos de martillos de estampado son elmartinete de -apor 1 el martinete de ca.da li're o martinete deta'lón/ En el primero6 el apisonador 1 el martillo son le-antadospor -apor6 1 la fuer7a del &olpe es controlada por elestran&ulamiento del -apor/ En el martinete del tipo de ca.da li're6la presión de impacto es desarrollada por la fuer7a de ca.da del

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apisonador 1 el dado cuando &olpea so're el dado %ue esta 43o/

E$trusión

a e0trusión en caliente es un proceso %ue utili7a la &ranmalea'ilidad de los materiales pre-iamente calentados paraformarlo/ Consiste en for7ar al metal contenido en una c$mara depresión< mediante un em'olo a salir a tra-,s de una matri7formadora especial6 %ue determina la sección trans-ersal delproducto/ Este emer&e como una 'arra continua %ue se corte a lalon&itud deseada/ a ma1or.a de los metales utili7a e0trusión encaliente6 para reducir las fuer7as re%ueridas6 eliminar los efectosdel tra'a3o en fr.o 1 reducir las propiedades direccionales/ Elproceso tam'i,n se puede utili7ar para materiales de 'a3a

resistencia %ue no se pueden formar por estirado/

os metales %ue m$s com:nmente se someten a e0trusión son; Elplomo6 co're6 latón6 'ronce6 aleaciones de aluminio 1 ma&nesio/ ao'tención de las pie7as met$licas por el proceso de e0trusión sepuede reali7ar para los si&uientes materiales con las temperaturasadecuadas/

Acero ))++ )>B+ OCCo're JB+ >B OCAluminio ?>+ B+ OC

El acero es m$s dif.cil de e0tru.r a causa de su alta resistencia a la9uencia 1 su tendencia a soldarse a las paredes de la c$mara de lamatri7 en las condiciones de alta temperatura 1 presiónre%ueridas/

8in em'ar&o6 se hacen en la actualidad cantidades si&ni4cati-asde e0trusiones de acero6 usando como lu'ricantes en el tochosales de fosfato o recu'rimiento de -idrio %ue se funde durante lae0trusión6 las matrices se hacen de acero para herramientas/ os

$n&ulos de entrada 1 salida -ar.an considera'lemente6 as. %ue eldise(o del dado de'e ser cuidadoso/ Un factor importante en elproceso es la lu'ricación de las paredes6 tanto el material %ue se-a a tra'a3ar as. como el de la estampa o matri76 esto e-ita eldes&aste 1 alar&a su -ida :til/

as presiones empleadas en el proceso son mu1 altas6 parae0trudir el acero se re%uiere de una presión de **++ a )>J++


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&Lcm/6 las prensas hidr$ulicas tienen capacidad de mas de )+++ton/ as tasas de producción son ele-adas dado %ue se puedene0trudir materiales a ra7ón de ?++ mLmin/ Como las matricestienen costos 'a3os6 la e0trusión en caliente es económica parao'tener pe%ue(os lotes de pie7as las tolerancias son 'uenas pero

se incrementa a medida %ue el per4l o pie7a ad%uiere ma1ortama(o/ =ara la ma1or.a de las formas o'tienen f$cilmentetolerancias de alrededor de V+/++? pul&adas/

as e0trusiones poseen la estructura de &rano compacto uniformede otros metales tra'a3ados en caliente) tienen propiedadesdireccionales 'astante marcadas/ os aca'ados son usualmente de?/> a / 0 )+ mm/ os principales productos del proceso dee0trusión son; -arillas6 per4les6 estructurales6 tu'os6 ca'les6cu'iertos de plomo6 molduras de marcos6 cartuchos de latón6 etc/a ma%uinaria m$s empleada en la e0trusión con-encional son lasprensas de tipo hori7ontal %ue se operan hidr$ulicamente/ as-elocidades correctas de tra'a3o6 dependiendo de la temperatura 1del material6 -ar.an desde unos cuantos metros por minuto hasta?++ mLmin/ E0isten al&unas -ariaciones del proceso de e0trusión/

Extrusión directaConsiste en colocar dentro de la c$mara un tocho caliente 1redondo %ue se comprime mediante un em'olo/ El metal e0truido atra-,s del dado6 se a're; hasta %ue solo %ueda un pe%ue(o residuopara cortarlo cerca del dado 1 eliminar el e0tremo/

Extrusión indirectaDi4ere de la e0trusión directa6 en el %ue la parte e0tra.da se for7aa tra-,s del em'olo/ 8e re%uiere menor esfuer7o en este m,todo6pues no ha1 fricción entre el tro7o de metal 1 las paredes delrecipiente %ue lo contiene/8in em'ar&o6 tiene limitaciones tales como6 la de'ilidad del arietepor ser hueco 1 la imposi'ilidad de proporcionar un soporteadecuado a la parte e0tra.da/

Extrusión por impactoEn la e0trusión por impacto un pun7ón es diri&ido al peda7o demetal por una fuer7a tal %ue este es ele-ado a su alrededor lama1or.a de las operaciones de e0trusión por impacto6 tales comola manufactura de tu'os ple&a'les6 son tra'a3os en fr.o/ 8inem'ar&o ha1 al&unos metales 1 productos6 particularmentea%uellos en los cuales se re%uieren paredes del&adas6 en los %uelos peda7os de metal son calentados a ele-adas temperaturas/


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Procesos de (ormado en (r!o

Cuando un metal es rolado6 e0truido o estirado a una temperaturade'a3o de la re cristali7ación el metal es tra'a3ado en fr.o/ ama1or.a de los metales se tra'a3an en fr.o a temperatura am'ienteaun%ue la reacción de formado en ellos causa una ele-ación de latemperatura/ El tra'a3o en caliente reali7ado so're el metal enestampado pl$stico6 re4na la estructura de &rano mientras %ue eltra'a3o en fr.o distorsiona el &rano 1 reduce un poco su tama(o/ Eltra'a3o en fr.o me3ora la resistencia6 la ma%uina'ilidad6 e0actituddimensional 1 terminada de super4cie del metal/ De'ida a %ue la

o0idación es menar en el tra'a3a en frió laminas mas del&adas 1ho3alatas pueden laminarse me3or %ue par el tra'a3a en caliente/

Efectos del trabajo en fríoa diferencia principal del tra'a3o en caliente 1 enfr.o es latemperatura a la cual se reali7a el proceso/ En el tra'a3o en fr.o elmaterial se tra'a3a a temperatura am'iente6 pero el proceso comotal ocasiona calentamiento por fricción entre el e%uipo 1 la pie7a6por lo %ue es com:n %ue el tra'a3o en fr.o alcance temperaturashasta de >++ PC/

Todos los metales son cristalinos por la naturale7a 1 est$n hechosde &ranos de forma irre&ular de -arios tama(os/ Cuando se tra'a3aen fr.o los cam'ios resultantes en la forma del material traeconsi&o marcas en la estructura de &rano/ os cam'iosestructurales producen fra&mentaciones del &rano6 mo-imientosde $tomos 1 distorsión de la malla/

=ara el tra'a3o en fr.o se re%uieren presiones mucho ma1ores %ueen el tra'a3o en caliente/ Como el metal permanece en un estadom$s r.&ido no es permanentemente deformado hasta %ue losesfuer7os aplicados han e0cedido el l.mite el$stico/

a cantidad de tra'a3o en fr.o %ue un metal soporta depende so'retodo de su ductilidad6 mientras mas d:ctil sea el metal me3orpodr$ tra'a3arse en fr.o os metales puros pueden soportar unama1or deformación %ue los %ue tienen elementos dados6 de'ido a%ue los metales de aleación incrementan la tendencia 1 rapide7 delendurecimiento/


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Laminación=lanchas6 9e3es6 'arras 1 -arillas son laminados en fr.o parao'tener productos de super4cies pulidas 1 de dimensionese0actas/Estos procedimientos se emplean para hacer l$minas 4nas de los

materiales m$s 'landos/ a ma1or parte del laminado se reali7a enlaminadoras de cuatro rodillos6 1 de racimo o de planetario/ Ellaminado en fr.o de planchas 1 9e3es se clasi4ca en;

aminado de super4cie/

aminado un cuarto endurecido/

aminado semiduro/

aminado duro completo/

as m$%uinas para formado por laminado en fr.o6 se constru1enseries de pare3as de rodillos %ue forman pro&resi-amente una cintamet$lica %ue se alienta continuamente a tra-,s de la ma%uina a-elocidades %ue -an desde )* a ) mtsLmin/ En esta ma%uina seproducen secciones tu'ulares por medio de cinco pares de rodillos/a sección tu'ular entra a una soldadura por resistencia despu,sde ha'erse formado 1 es continuamente soldada cuando pasa atra-,s de la ma%uina/os tochos podr$n laminarse en un &ran laminador para lupias peroesto no se acostum'ra por ra7ones económicas/ Frecuentemente

se laminan rupias en un laminador continuo de tochos6 compuestosalrededor de ocho estaciones de laminado en l.nea recta/ El aceroformado6 por ultimo pasa a tra-,s del laminador 1 sale con untama(o 4no de tochos6 apro0imadamente a B+ 0 B+ mm/6 el cuales la materia prima para productos 4nales coma 'arras6 tu'os 1pie7as for3adas/

"orja

Estos t,rminos se re4eren a los m,todos de tra'a3o en fr.o por una

naturale7a de compresión o impacto %ue causa %ue el material9u1a de al&una forma determinada con el dise(o de los dados/

El cali'rado6 la forma m$s simple de for3a en fr.o es una li&eraoperación de compresión de una pie7a for3ada6 moldeada omonta3e de acero para o'tener tolerancias cerradas 1 super4ciesplanas/ El metal es con4nado solo en dirección -ertical/ =e%ue(ospi(ones6 menores de una pul&ada de di$metro6 se e0tru1en en fr.o/


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Estampado rotatorio es un medio de reducir los e0tremos de 'arras1 tu'os por dados rotatu'os/

El ca'eceado en fr.o o recalcado de pernos6 remaches 1 otraspie7as similares hechas en una ma%uina de ca'eceado en fr.o esotra forma de estampado/

El ensamble mecánico Implica el uso de diferentes m,todos desu3eción para sostener 3untas en forma mec$nica dos o m$s<partes/ En la ma1or.a de los casos6 los m,todos de su3eciónimplican el uso de componentes de e%uipo separadossu3etadores


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os productos %ue son demasiado &randes 1 pesados paratransportarse completamente armados pueden en-iarse ensu'ensam'les m$s pe%ue(os 1 armarse en instalacionesadecuadas/

=ermite un mantenimiento &radual 1Lo reparación al ensam'lecompleto6 mediante desensam'les periódicos6 al contrario de lassoldaduras/

Un tratamiento super'cial es un proceso de fa'ricación %ue sereali7a para dar unas caracter.sticas determinadas a la super4ciede un o'3eto

os tratamientos super4ciales pueden emplearse6 dependiendo delos 4nes deseados6 para;

Aumentar o controlar la dure7a6 o'teniendo super4cies m$sresistentes al des&aste o al ra1ado/

2'tener un coe4ciente de fricción adecuado en el contacto entredos super4cies6 1a sea disminu1,ndolo como en un co3inete oaument$ndolo como en un freno/

Disminuir la adhesión6 como en contactos el,ctricos en los %ue sepueda producir un arco el,ctrico/

Me3orar la retención de lu'ricantes de la super4cie/

Aumentar la resistencia a la corrosión 1 o0idación/

Aumentar la resistencia mec$nica/

Reconstruir pie7as des&astadas/

Controlar las dimensiones o la ru&osidad/

=roporcionar caracter.sticas decorati-as6 como color o 'rillo/

En función del material6 pueden o'tenerse unas caracter.sticas uotras dependiendo del tipo de tratamiento empleado/

http://es.wikipedia.org/wiki/Proceso_de_fabricaci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Durezahttp://es.wikipedia.org/wiki/Desgastehttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Rayado&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/Coeficiente_de_fricci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Cojinetehttp://es.wikipedia.org/wiki/Frenohttp://es.wikipedia.org/wiki/Adhesi%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Arco_el%C3%A9ctricohttp://es.wikipedia.org/wiki/Lubricantehttp://es.wikipedia.org/wiki/Corrosi%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Oxidaci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Resistencia_mec%C3%A1nicahttp://es.wikipedia.org/wiki/Tolerancia_dimensionalhttp://es.wikipedia.org/wiki/Rugosidad_(mec%C3%A1nica)http://es.wikipedia.org/wiki/Colorhttp://es.wikipedia.org/wiki/Luminosidad_(color)http://es.wikipedia.org/wiki/Proceso_de_fabricaci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Durezahttp://es.wikipedia.org/wiki/Desgastehttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Rayado&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/Coeficiente_de_fricci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Cojinetehttp://es.wikipedia.org/wiki/Frenohttp://es.wikipedia.org/wiki/Adhesi%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Arco_el%C3%A9ctricohttp://es.wikipedia.org/wiki/Lubricantehttp://es.wikipedia.org/wiki/Corrosi%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Oxidaci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Resistencia_mec%C3%A1nicahttp://es.wikipedia.org/wiki/Tolerancia_dimensionalhttp://es.wikipedia.org/wiki/Rugosidad_(mec%C3%A1nica)http://es.wikipedia.org/wiki/Colorhttp://es.wikipedia.org/wiki/Luminosidad_(color)


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,ratamientos mecánicos

Entre los tratamientos mec$nicos m$s comunes est$n lossi&uientes;

Granallado

Impacto con chorro de arenaImpacto con l$ser

5ru(ido

Endurecimiento por e0plosi-o

Re-estimiento mec$nico

El #ranallado es una t,cnica de tratamiento de limpie7asuper4cial por impacto con el cual se puede lo&rar un aca'adosuper4cial 1 simult$neamente una correcta terminación super4cial/

Consiste en la pro1ección de part.culas a'rasi-as &ranalla< a &ran-elocidad B ))+ mLs< %ue6 al impactar con la pie7a tratada6produce la eliminación de los contaminantes de la super4cie

El bruñido es un proceso de superaca'ado con arran%ue de -iruta1 con a'rasi-o duro %ue se reali7a a una pie7a recti4cadapre-iamente6 con el o'3eti-o de ele-ar la precisión 1 calidadsuper4cial adem$s de me3orar la macro &eometr.a cilindrada6planicidad6 redonde76W


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-e$estimiento o deposición de material

os procesos de re-estimiento o deposición de material seemplean para recu'rir super4cies para o'tener unas

caracter.sticas determinadas como resistencia al des&aste o a lacorrosión6 o para reconstruir pie7as/

a &al-anoplastia 1 la &al-ani7ación; sonprocesos electrol.ticos6 mec$nicos o de inmersión mediante loscuales se adhiere una capa super4cial de otro metal resistente ala corrosión/ El tipo de metal de la capa protectora suele darnom're al proceso/ =or e3emplo; cincado6 con 7inc co'ri7ado6con co're ni%uelado6 con n.%uel cromado6con cromo o esta(ado o'tención de ho3alata


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corrosión6 como en el caso del aluminio o del titanio/ =uedenusarse colorantes or&$nicos/

• Recu'rimiento de con-ersión

• =a-onado; aplicación de una capa super4cialde ó0ido a'rillantado6 compuesto principalmente por ó0idof,rrico Fe>2?


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interrumpen la corrosión.

Galvanizado electroquímico

Es el proceso electroquímico por el cual se puede cubrir un metal con otro. )e

denomina galvani#ación pues este proceso se desarrolló a partir del trabajo

de Luigi *alvani, quien descubrió en sus eperimentos que si se pone en contacto

un metal con una pata cercenada a una rana, "sta se contrae como si estuviese viva,

luego descubrió que cada metal presentaba un grado diferente de reacción en la

pata de rana, por lo tanto cada metal tiene una carga el"ctrica diferente.

Galvanizado or inmer!i"n

&onsiste en sumergir el material que se desea recubrir en un crisol de #inc fundido,

la reacción de difusión entre los metales da como resultado la formación de una barrera impermeable que protege a las superficies metálicas del medio ambiente.

+n acero desprotegido tiene un promedio de vida til de tan solo dos a-os antes de

que se afecte su funcionalidad o integridad estructural, en cambio los

recubrimientos galvani#ados obtenidos en instalaciones apropiadas, generalmente

duran como mínimo die# a-os sin necesidad de mantenimiento alguno, incluso en

las peores condiciones atmosf"ricas.

+n recubrimiento que se acaba de %acer presenta generalmente un aspecto

brillante, el cual con el tiempo va desapareciendo debido a la reacción del contacto

del #inc con el aire del ambiente el cual da lugar a la formación de una fina capa de

%idróidos básicos del #inc de color gris metálico mate, que se conoce como capa de

pasivacion y que constituye una barrera que aísla la superficie del #inc del medio

ambiente.

http://es.wikipedia.org/wiki/Electroqu%C3%ADmicahttp://es.wikipedia.org/wiki/Electroqu%C3%ADmicahttp://es.wikipedia.org/wiki/Metalhttp://es.wikipedia.org/wiki/Luigi_Galvanihttp://es.wikipedia.org/wiki/Carga_el%C3%A9ctricahttp://es.wikipedia.org/wiki/Electroqu%C3%ADmicahttp://es.wikipedia.org/wiki/Metalhttp://es.wikipedia.org/wiki/Luigi_Galvanihttp://es.wikipedia.org/wiki/Carga_el%C3%A9ctrica


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Gua para el procesamiento de los metales cerámicos:

El procedimiento de los materiales cer$micos se puede di-idir endos cate&or.as '$sicas; )< cer$micos fundidos 1 >< cer$micos en

part.culas/ a cate&or.a de cer$micos fundidos es la del tra'a3o del-idrio/ os cer$micos en part.culas inclu1en los cer$micostradicionales 1 nue-os sus m,todos de procesamiento constitu1enla ma1or.a del resto de las tecnolo&.as de formado para cer$micos/os cermets6 como car'uros sementados6 son un caso especial 1a%ue son compuestos en matri7 met$lica/

Formado en cerámicos

Tiene por 4nalidad dar forma a las pie7as/ Estas de'en tener el&rado de humedad adecuado para cada tipo de conformado/El pol-o cer$mico con la distri'ución &ranulom,trica 1 formaadecuadas6 as. como propiamente consolidado6 est$ listo para serconformado en las formas re%ueridas/ 8e transforma el productoalimentado en un producto en -erde %ue posee una forma6dimensiones 1 super4cie controladas6 as. como una densidad 1microestructura determinadas/ Estas dos :ltimas caracter.sticasde'en ser cuidadosamente controladas con el 4n de o'tener unproducto 4nal de calidad6 1a %ue los defectos si&ni4cati-os

introducidos durante el conformado6 en &eneral6 no son eliminadosdurante la cocción/a resistencia del producto en -erde de'e ser la su4ciente parapoder mane3ar el producto 16 en su caso6 reali7ar al&una operaciónde aca'ado en -erde/En cada proceso se re%uiere %ue la alimentación ten&a unaconsistencia seca6 pl$stica6 9uida6 etc/< 1 unas caracter.sticas de9u3o determinadas/ Esto re%uiere %ue el pol-o cer$mico 1 losaditi-os sean seleccionados6 dosi4cados 1 me7cladosadecuadamente/ El contenido de l.%uido 1 la composición de losaditi-os diferir$ de unas t,cnicas de conformado a otras6 en estecaso se tratara el moldeo pl$sticoos distintos constitu1entes de la partida de material pol-os 1aditi-os< a procesar se dosi4can de tal modo %ue se o'ten&a laconsistencia de la me7cla adecuada para cada tipo de t,cnica deconformado/ a consistencia de una partida de material dependede los si&uientes par$metros;)/ a cantidad6 distri'ución 1 propiedades de la fase li%uida/


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>/ a cantidad6 tama(o 1 empa%uetamiento de las part.culas/?/ os tipos6 cantidades 1 distri'ución de los aditi-os adsor'idosso're la super4cie de las part.culas// as fuer7as entre part.culas6 %ue pueden ser atracti-as orepulsi-as/

os sistemas de cer$micos a procesar pueden ser 'astantecomple3os6 1 un pe%ue(o cam'io en uno de los par$metrosmencionados6 producido por un cam'io en la composición6temperatura6 presión6 a&itación mec$nica6 etc/6 puede alterar laconsistencia 1 el comportamiento ante el conformado6 de unaforma si&ni4cati-a/

El &rado de saturación de los poros se de4ne como;

Cuando 1a todo el pol-o se ha transformado en &r$nulos con lasuper4cie seca6 una pe%ue(a cantidad de l.%uido adicional causarala transformación de los &r$nulos sueltos en una m$s cohesionada6la cual posee una ele-ada resistencia a los esfuer7os de corte 1puede tener propiedades pl$sticas si una cantidad si&ni4cante de


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las part.culas es de tama(o inferior a la micra 1 las part.culasest$n coa&uladas/

a plasticidad puede desarrollarse especialmente 'ien cuando unaarcilla o un li&ante or&$nico recu'ren las part.culas de pol-o/

En el estado pl$stico se tiene6 D=8 X)6 como muestra la 4&ura/ Elestado pl$stico puede e0tenderse so're un )+ H del contenido del.%uido cuando las part.culas 9oculadas se reordenan en unempa%uetamiento m$s a'ierto 1 pueden acomodar el l.%uidoadicional/ a resistencia a los esfuer7os de corte disminu1e alaumentar la cantidad de l.%uido/ a consistencia pl$stica se usaha'itualmente para los procesos de conformado de e0trusión6 1prensado por transferencia pl$stica/

Los materiales con consistencia granular y plástica consolidarán por aplicación de unatensión de compresión que causara la deformación y reordenamiento de losaglomerados en un configuración con un empaquetamiento más denso. Laconsolidación del polvo granular puede ser bastante significativa, pero la resistenciadebida a la fricción entre las partículas densamente empaquetadas limita la extensiónde la densificación como muestra la figura.


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=ara los materiales con consistencia pl$stica6 la consolidación a tensiones

moderadas se detiene cuando D=8 Y)6 de'ido a la relati-aincompresi'ilidad del l.%uido presuri7ado/ a compresi'ilidad mec$nica6 Z6de un sistema -iene dada por;

Donde [ es el cam'io de -olumen de'ido al incremento de presión [= 1 + es el -olumen inicial/

Polmeros Un pol.mero es un compuesto formado por repetidasunidades estructurales llamadas meros cu1os $tomos compartenelectrones para formar mol,culas mu1 &randes/ os pol.merosest$n constituidos &eneralmente por car'ón 1 otros elementoscomo hidro&eno6 nitró&eno6 o0.&eno 1 cloro/ os pol.meros sedi-iden en tres cate&or.as;


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)< =ol.meros termopl$sticos/ os termopl$sticos pueden sometersea m:ltiples ciclos de calentamiento 1 enfriamiento sin alterarsustancialmente la estructura molecular del pol.mero/ En estacate&or.a podemos mencionar al polietileno6 poliestireno6 cloruro

de poli-inilo 1 n1lon/>< =ol.meros termo43os/ Estas mol,culas se transforman%u.micamente se curan< en una estructura r.&ida cuando seenfr.an despu,s de una condición pl$stica por calentamiento6 dea%u. el nom're de termo43o/ Al&unas sustancias de esta familia sonlas resinas fenólicas6 aminorresinas 1 resinas epo0icas/ Aun%ue seusa el t,rmino termo43o6 al&unos de estos pol.meros se curanmediante mecanismos no t,rmicos/

?< Elastómeros/ Estos pol.meros e0hi'en un comportamientoel$stico importante6 de a%u. el nom're de elastómero/ En estacate&or.a se encuentran el hule natural6 el neopreno6 las siliconas 1el poliuretano/

Gua para el procesamiento de los materiales compuestos.

8e da forma a los materiales compuestos a tra-,s de di-ersastecnolo&.as de procesamiento/ as dos fases se fa'rican porseparado antes de com'inarse 1 formar la pie7a 4nal/ os m,todosde procesamiento para la fase incorporada dependen de su forma&eom,trica/

Mejora de las propiedades mecánicas de los metales: aspropiedades mec$nicas de los metales se pueden alterar pormedio de numerosas t,cnicas/ os m,todos para me3orar laspropiedades mec$nicas de los metales se pueden a&rupar en trescate&or.as; )< aleación6 >< tra'a3o en frio6 1 ?< tratamiento t,rmico/Al&unos de estos m,todos se usan desde el principio de la


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secuencia de manufactura6 mientras %ue otros se aplican al 4nal/a aleación es una t,cnica importante para el fortalecimiento delos metales/

El tra'a3o en frio es un endurecimiento por deformación6 su efecto

consiste en incrementar la resistencia 1 reducir la ductilidad/ El&rado en %ue estas propiedades son afectadas depende de lacantidad de deformación 1 del coe4ciente de endurecimiento pordeformación en la cur-a de 9uencia/ El tra'a3o en frio se puedereali7ar en los6 metales puros 1 en las aleaciones/ 8e reali7adurante la deformación de la parte de tra'a3o mediante uno de losprocesos para dar forma6 tales como laminado6 for3ado oe0trucción/ El fortalecimiento del material ocurre comoconsecuencia 1 es un su'producto de la operación de formado/ Eltratamiento t,rmico se re4ere a -arios tipos de ciclos decalentamiento 1 enfriamiento e3ecutados so're el metal paracam'iar las propiedades con-enientemente/ Funciona alterando lamicroestructura '$sica del metal6 la %ue a su -e7 determina laspropiedades mec$nicas6 al&unas de las operaciones de tratamientot,rmico se aplican solamente a ciertos tipos de materiales pore3emplo6 el tratamiento del acero para formar martensita es decierta forma especiali7ado 1a %ue la martensita se forma

:nicamente en el acero/Una t.pica secuencia de procesamiento para fa'ricar una parteseparada consiste en; )< un proceso '$sico6 >< uno o m$s procesossecundarios6 ?< operaciones para me3orar las propiedades f.sicas 1< operaciones de aca'ado/ El orden se ilustra en la 4&ura >/ osprocesos '$sicos 1 secundarios son de formado6 los cuales alteranla &eometr.a de la parte de tra'a3o/ Un proceso '$sico esta'lece la&eometr.a inicial en la parte/ Entre ellos est$n el colado demetales6 el for3ado6 1 el laminado de chapas met$licas/ En lama1or.a de los casos6 la &eometr.a inicial de'e referirse medianteuna serie de procesos secundarios/ Estas operaciones transformanla forma '$sica de la &eometr.a 4nal/ "a1 una correlación entre losprocesos secundarios %ue pueden usarse 1 el proceso '$sico %ueproporciona la forma inicial/ =or e3emplo6 cuando el proceso '$sicoes el fundido en arena o el for3ado6 &eneralmente los procesos


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secundarios son operaciones de ma%uinado/ Cuando unalaminadora produce tiras o rollos de chapa de metal6 los procesossecundarios son operaciones de estampado6 tales como el sau3ado6el perforado 1 el do'lado/ a selección de ciertos procesos '$sicos

reduce la necesidad de procesos secundarios/ =or e3emplo6 si elproceso '$sico es el modelo por in1ección de pl$sticos6 por lo&eneral no se re%uieren operaciones secundarias6 dado %ue con elmoldeo se o'tienen caracter.sticas &eom,tricas detalladas dedimensiones precisas/

Fi&ura >

/peraciones de proceso. Una operación de proceso utili7aener&.a para alterar la forma6 las propiedades f.sicas o el aspectode una pie7a de tra'a3o a 4n de a&re&ar -alor al material/ asformas de ener&.a inclu1en la mec$nica6 t,rmica6 el,ctrica o%u.mica/ a ener&.a se aplica de forma controlada mediante lama%uinaria 1 su herramental/ Tam'i,n puede re%uerirse la ener&.ahumana6 pero los seres humanos &eneralmente se dedican a


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controlar las m$%uinas6 a e0aminar las operaciones6 a car&ar 1descar&ar partes antes 1 despu,s de cada ciclo de operación/ Unmodelado &eneral de las operaciones de proceso se ilustra en la4&ura ?

El material se calienta en el proceso6 la ma%uinaria 1 lasherramientas aplican la ener&.a para transformar el material6 1 lapie7a terminada sale del proceso/ Como se muestra en dichomodelo6 la ma1or.a de las operaciones de producción producendesechos o desperdicios6 1a sea como un aspecto natural delproceso por e3emplo6 material remo-ido en ma%uinado< o en la

forma de ocasionales pie7as defectuosas/ Un o'3eti-o importanteen la manufactura es la reducción del desperdicio en cual%uiera deestas formas/

Com:nmente se re%uiere m$s de una operación de procesos paratransformar el material inicial a su forma 4nal/ as operaciones sereali7an en una sección particular %ue se re%uiera para lo&rar la&eometr.a 1 las condiciones de4nidas por las especi4caciones dedise(o/

8e distin&uen tres cate&or.as de operaciones de proceso; )<operaciones de formado6 >< operaciones para me3orar propiedades1 ?< operaciones de procesos de super4cies/ as operaciones deformado alteran la &eometr.a del material inicial de tra'a3omediante di-ersos m,todos %ue inclu1en los procedimientoscomunes de fundición6 for3ado 1 ma%uinado/ as operaciones para


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me3orar propiedades a&re&an -alor al material con la me3ora desus propiedades f.sicas sin cam'iar su forma el tratamientot,rmico es el e3emplo m$s com:n/ as operaciones de procesadode super4cies tienen por o'3eto limpiar6 tratar6 re-estir o depositar

materiales en la super4cie e0terior de la pie7a de tra'a3o e3emploscomunes son la electrodeposición 1 la pintura %ue se aplican paraprote&er la super4cie o para me3orar su aspecto/ os procesos deformado se cu'ren en las partes III a la I6 %ue corresponden a lascuatro cate&or.as principales de procesos de formado %ue se


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muestran en la 4&ura

Procesos de formado. a ma1or.a de los procesos de formadoaplican calor6 fuer7a mec$nica o una com'inación de am'as paraefectuar un cam'io en la &eometr.a del material de tra'a3o/ "a1di-ersas formas de clasi4car los procesos de formado/ a


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clasi4cación empleada se 'asa en el estado inicial del material einclu1e cuatro cate&or.as;

)< Fundición6 modelado 1 otros procesos en los %ue el materialinicial es un l.%uido calentado o semi9uido/

>< =rocesado de part.culas; El material inicial es un pol-o %ue seforma 1 calienta para darle una &eometr.a deseada/

?< =rocesos de deformación; El material inicial es un sólido d:ctilusualmente metal< %ue se deforma para formar la pie7a/

< =rocesos de remoción de material; El material inicial es un sólidod:ctil o fr$&il< del cual se %uita material para %ue la pie7aresultante ten&a la &eometr.a deseada/

En la primera cate&or.a6 el material inicial se calienta lo su4cientepara transformarlo en un l.%uido o lle-arlo a un estado altamentepl$stico semi9uido


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En el procesamiento de part.culas6 los materiales iniciales sonpol-os de metales o pol-os cer$micos/ Aun%ue estos dosmateriales son 'astantemente diferentes6 los procesos paraformarlos en el procesamiento de part.culas mu1 similares lat,cnica com:n in-olucra prensado 1 sinteri7ado6 como se ilustra enla 4&ura )/6 en %ue el pol-o es primeramente prensado en laca-idad de un dado a mu1 alta presión/ Esto ocasiona %ue el pol-otome la forma de la ca-idad6 pero la pie7a as. compacta carece dela fortale7a su4ciente para cual%uier aplicación :til/ =ara aumentar

su fortale7a6 la parte se calienta a una temperatura por de'a3o desu punto de fusión6 lo cual ocasiona %ue las part.culas indi-iduales


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se unan/ a operación de calentamiento se llama sinteri7ada/

En los procesos de deformación6 la pie7a inicial se forma por laaplicación de fuer7as %ue e0ceden la resistencia del material a ladeformación/ =ara %ue el material pueda formarse de esa manera

de'e ser lo su4cientemente d:ctil para e-itar la fractura durantela deformación/ A 4n de aumentar su ductilidad 1 por otrasra7ones


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la 4&ura/

os procesos de remoción de material son operaciones %ue %uitanel e0ceso de material de la pie7a de tra'a3o inicial para %ue laforma resultante ad%uiera la &eometr.a deseada/ os procesos m$simportantes en esta cate&or.a son operaciones de ma%uinadocomo torneado6 taladrado 1 fresado 4&ura )/*


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utili7ando herramientas de corte %ue son m$s duras 1 m$s fuertes%ue el metal de tra'a3o/ El esmerilado es otro proceso com:n enesta cate&or.a6 en el cual se usa una rueda a'rasi-a de esmerilpara %uitar el material e0cedente/ "a1 otros procesos de remoción

de material denominados no tradicionales por%ue no usanherramientas tradicionales de corte 1 a'rasión/ En su lu&aremplean ra1o l$ser6 haces de electrones6 erosión %u.mica6descar&as el,ctricas 1 ener&.a electro%u.mica/

Es con-eniente minimi7ar los desechos 1 el desperdicio al con-ertiruna pie7a de tra'a3o inicial en su forma su'secuente/ Ciertosprocesos de formado son m$s e4cientes %ue otros desde el puntode -ista de la conser-ación del metal/ os procesos de remoción dematerial por e3emplo6 ma%uinado< tienden a desperdiciar mucho


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material simplemente por la forma en %ue tra'a3an6 el material %ue%uitan de la pie7a de tra'a3o inicial es un desperdicio/ 2trosprocesos6 como ciertas operaciones de colado 1 moldeado6con-ierten en casi un )++H el material inicial en producto 4nal/

os procesos de manufactura %ue transforman casi toda la materiaprima en producto terminado 1 no re%uieren nin&:n ma%uinadoadicional para lo&rar la forma 4nal de la pie7a de tra'a3o se llamanprocesos de forma neta/ os procesos %ue re%uieren un ma%uinadom.nimo para producir la forma 4nal se llaman procesos de formacasi neta/

Procesos de mejora de propiedades: El se&undo tipo enimportancia de procesamiento de materiales se reali7a para

me3orar las propiedades f.sicas o mec$nicas del material detra'a3o/ Estos procesos no alteran la forma de la parte6 e0ceptoal&unos casos de forma no intencional/ os procesos m$simportantes de me3ora de propiedades in-olucran tratamientost,rmicos %ue inclu1en di-ersos procesos de recocido 1 resistenciapara metales en -idrio/ El sinteri7ado de pol-os cer$micos 1 demetales es tam'i,n un tratamiento t,rmico %ue hace resistenteuna pie7a de pol-o met$lico prensado/

/peraciones de procesos de super'cies: as operaciones deprocesado de super4cie inclu1en )< limpie7a6 >< tratamientos desuper4cie6 1 ?< procesos de recu'rimiento 1 deposición depel.culas del&adas/ a limpie7a inclu1e procesos mec$nicos 1%u.micos para %uitar la suciedad6 la &rasa 1 otros contaminantesde la super4cie/ os tratamientos de super4cie inclu1entratamientos mec$nicos como el chorro de perdi&ones 1 chorro dearena6 as. como procesos como la difusión 1 la implantación iónica/os procesos de recu'rimiento 1 deposición de pel.culas del&adas

aplican un re-estimiento inclu1en el electrodepositado6 elanodi7ado del aluminio6 los recu'rimientos or&$nicos conocidoscomo pintura< 1 el esmalte de porcelana/ os procesos dedeposición de pel.culas del&adas inclu1en la deposición %u.mica 1f.sica de -apores para formar re-estimientos sumamente del&adosde sustancias di-ersas/


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Despu,s de las operaciones de formado6 por lo &eneral se hacenoperaciones para me3orar las propiedades f.sicas o dar aca'ado alproducto/

as operaciones para me3orar las propiedades inclu1en eltratamiento t,rmico en componentes met$licos 1 cristaler.a/ Enmuchos casos6 las partes no re%uieren estos pasos deme3oramiento de propiedades en su ausencia el procesamiento/Esto se indica por medio de la 9echa alternati-a en nuestra 4&ura/as operaciones de aca'ado son las :ltimas de la secuencia por lo&eneral proporcionan un recu'rimiento en la super4cie de la partede tra'a3o o ensam'le


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son determinados con 'ase en la capacidad6 e0periencia 1 3uiciodel plani4cador de procesos/ Al&unas de las pautas 1consideraciones %ue usan los plani4cadores de procesos paratomar estas decisiones se esta'lecen en los si&uientes p$rrafos/

Pautas y consideraciones para reducir los procesos y susecuencia en la planeación:

Re%uerimientos de dise(o; a secuencia de procesos de'esatisfacer las dimensiones6 tolerancias6 aca'ados de super4cie 1otras especi4caciones esta'lecidas por el dise(o de productos/

Re%uerimiento de calidad; De'en seleccionarse procesos %ue

satisfa&an los re%uerimientos de calidad en t,rminos detolerancias6 inte&ridad de super4cies6 consistencia 1 capacidad derepetición6 1 otras medidas de calidad/

olumen 1 -elocidad de producción; El proceso de'e ser capa7 decumplir el -olumen 1 la -elocidad re%uerida de producción6 \8eencuentra el producto en la cate&or.a de producción de 'a3a6mediana o alta] El -olumen 1 la -elocidad de producción in9u1ende &ran manera en los procesos 1 los sistemas de manufactura/

=rocesos disponi'les; 8i el producto 1 sus componentes se -anhacer en forma interna6 el plani4cador de'e seleccionar6 en loposi'le6 los procesos 1 el e%uipo disponi'le en la f$'rica/

Utili7ación del material; Es con-eniente %ue la secuencia deprocesos use en forma e4ciente los materiales 1 redu7ca eldesperdicio/ Cuando sea posi'le de'en ele&irse procesos deformas limpias o casi limpias/

imitaciones o restricción de precedencia; Estos sonre%uerimientos de secuencia tecnoló&ica %ue determinen o limitanel orden en el cual se reali7an los pasos del procesamiento/E3emplos; de'e taladrarse un ori4cio antes de %ue pueda roscarseuna parte de metal pul-eri7ado de'e prensarse antes desincroni7arse una super4cie de'e limpiarse antes de pintarse/


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8uper4cies de referencia; Ciertas super4cies en la parte de'enformarse &eneralmente mediante ma%uinado< casi al principio dela secuencia a 4n de %ue funcionen como super4cies de u'icaciónpara otras dimensiones %ue se formaran posteriormente/ =or

e3emplo6 si se -a a taladrar un ori4cio a cierta distancia de la orillade una parte determinada6 primero de'e ma%uinarse tal orilla/

Reducir las disposiciones; de'e reducirse la cantidad dedisposiciones separadas de m$%uinas/ Cuando sea posi'le6 lasoperaciones de'en com'inarse en la misma estación de tra'a3o/Esto ahorra tiempo 1 reduce el mane3o de materiales6 se aplicaprincipalmente a operaciones secundarias6 tales como ma%uinado/

Eliminar pasos innecesarios; a secuencia de procesos de'e

planearse con la cantidad m.nima de pasos de procesamiento/De'en e-itarse las operaciones innecesarias 1 solicitarse cam'iosen el dise(o para eliminar caracter.sticas %ue no sona'solutamente necesarias6 1 adem$s suprimir los pasos deprocesamiento asociados con ellos/

Fle0i'ilidad; Cuando sea posi'le6 el proceso de'e sersu4cientemente 9e0i'le para alo3ar cam'ios en el dise(o dein&enier.a/ Con frecuencia esto es un pro'lema cuando de'en

dise(arse herramientas especiales para producir la parte si secam'ia el dise(o de la parte6 la herramienta especial puede%uedar o'soleta/

8e&uridad; De'e considerarse la se&uridad de los tra'a3adores enla sección de un proceso/ Esto tiene sentido en el aspectoeconómico 1 es una le1 acta de se&uridad 1 salud ocupacional


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El plan de procesos se prepara en un formato denominado ho3a deruta6 de la %ue aparece un e3emplo en la Fi&ura B al&unascompa(.as usan otros nom'res para esta forma


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Aara

Planeación de procesos para ensambles: =ara una producción'a3a6 el ensam'le se hace &eneralmente en estaciones de tra'a3oindi-iduales 1 un operario o e%uipo de ellos reali7a la tarea de

ensam'lar los elementos de tra'a3o para completar el producto/ Enla producción mediana 1 alta6 por lo &eneral el ensam'le se reali7aen l.neas de producción/ En cual%uier caso6 ha1 un orden deprecedencia en el cual de'e reali7arse el tra'a3o/

a planeación de procesos para el ensam'la3e implica lapreparación de las ho3as de ensam'le %ue de'en se&uirse/ =ara


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estaciones :nicas6 la documentación es similar a la ho3a de ruta deprocesamiento de la 4&ura >/ Contiene una lista de los procesos deensam'le 1 el orden en %ue de'en reali7arse/ =ara la producciónde l.neas de ensam'le6 la planeación de procesos consiste en

asi&nar elementos de tra'a3o a estaciones particulares a lo lar&ode la l.nea6 un procedimiento denominado e%uili'rio de l.neas/ Enefecto6 la l.nea de ensam'le diri&e las unidades de tra'a3o 1 aestaciones indi-iduales 1 la solución de e%uili'rio de l.neasdetermina %ue pasos de ensam'le de'en reali7arse lasherramientas 1 soportes necesarios para o'tener un elemento detra'a3o de ensam'le determinado 1 dise(arse una disposición dellu&ar de tra'a3o/

Decisión de 0acer y comprar

Ine-ita'lemente6 sur&e la cuestión de si de'e ad%uirirse una partede un pro-eedor e0terno o hacerse en forma interna/ =rimero6 de'ereconocerse %ue -irtualmente todos los fa'ricantes ad%uieren susmateriales iniciales de pro-eedores/ Un taller de ma%uinadocompra materia prima en 'arras a un distri'uidor de metales 1pie7as fundidas/ Un moldeador de pl$sticos o'tiene compuestos demoldeo de una compa(.a %u.mica/ Una compa(.a de tra'a3o enprensa ad%uiere l$minas met$licas de una laminadora/ Mu1 pocascompa(.as tienen inte&radas -erticalmente todas sus operacionesde producción desde la materia prima hasta el producto terminado/

Dado %ue una compa(.a ad%uiere al&unos de sus materialesiniciales6 es ra7ona'le pre&untarse si la compa(.a de'e ad%uirir laspartes %ue podr.an hacerse en su propia f$'rica/ a respuesta a la

pre&unta es la decisión de hacer 1 comprar/ Es mu1 pro'a'le %uesea con-eniente formular la pre&unta; hacer contra comprar paracada componente %ue usa la compa(.a/

El costo es el factor m$s importante para decidir si una parte de'ehacerse o ad%uirirse/ 8i el -encedor es mucho m$s e4ciente en losprocesos ad%uiridos para hacer el componente6 es pro'a'le %ue el


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costo de producción interna sea ma1or %ue el precio dead%uisición6 incluso cuando se inclu1en las &anancias del-endedor/ =or otra parte6 si ad%uirir la parte produce e%uipoinacti-o en la f$'rica6 una aparente -enta3a de costos para el

-endedor puede ser una des-enta3a para la f$'rica/ Considere elsi&uiente e3emplo;

(omparación de costos para 0acer o comprar

8upon&a %ue el precio coti7ado para cierto componente por un-endedor es */++ dólares por unidad6 para mil unidades/ a mismaparte hecha en la f$'rica costar.a /++ dólares/ El des&lose dedatos en la alternati-a de hacer es el si&uiente;

\De'en comprarse los componentes o hacerse en forma interna]

8olución; Aun%ue la coti7ación del -endedor parece fa-ora'le ladecisión de comprar6 consideremos el efecto posi'le en la f$'ricasi decidimos aceptar la coti7ación/ El costo 43o es un costoasi&nado6 'asado en una in-ersión %ue 1a se halla hecho/ 8i ele%uipo se mantiene ocioso por la decisión de comprar la parte6podr.a ar&umentarse %ue el costo 43o de )/JB dólares continuaincluso si no se usa el e%uipo/ Asimismo6 el costo de &astosindirectos de ?/++ dólares %ue consiste en el espacio de piso de laf$'rica6 la mano de o'ra indirecta 1 otros costos tam'i,ncontinuar$6 incluso si se compra la parte/

8i&uiendo este ra7onamiento6 la decisión de ad%uirir podr.acostarle a la compa(.a */++ V )/JB Y )>/JB dólares por unidad sise produce un tiempo de inacti-idad en la f$'rica con la m$%uina%ue se hu'iera usado para comprar la parte/


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=or otra parte6 si el e%uipo puede usarse para producir otroscomponentes para los cuales los precios internos son menores %uelas correspondientes coti7aciones e0ternas6 la decisión de comprartiene siendo en el aspecto económico/

as decisiones de hacer o comprar rara -e7 son tan claras como eneste e3emplo/ Al&unos otros factores %ue participan en la decisiónse anali7an en la si&uiente ta'la/ Aun%ue estos factores parecensu'3eti-os6 todos tienen implicaciones de costos6 1a sea en formadirecta o indirecta/ En a(os recientes6 las compa(.as importanteshan puesto un enorme ,nfasis en desarrollar relaciones estrechascon los pro-eedores de partes/ Esta tendencia ha pre-alecidoespecialmente en la industria automotri76 en donde se hanalcan7ado acuerdos a lar&o pla7o entre cada fa'ricante de autos 1una cantidad limitada de -endedores capaces de entre&arcomponentes de alta calidad de un modo con4a'le 1 oportuno/


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Planeación de procesos asistida por computadora

Durante las :ltimas d,cadas6 ha sur&ido un considera'le inter,s enla planeación de procesos asistidos por computadora en in&l,s6computeraided process plannin&6 CA==


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El usuario empie7a por identi4car el códi&o TG tecnolo&.a de&rupos< del componente para el cual se -a a determinar el plan deprocesos/ 8e hace una ':s%ueda en el archi-o de la familia de

partes6 para compro'ar si e0iste una ho3a de ruta est$ndar para elcódi&o de parte determinado/ 8i el archi-o contiene un plan deprocesos para la parte6 se recupera 1 desplie&a para el usuario/ Elplan de procesos est$ndar se e0amina para determinar si sere%uieren modi4caciones/ Aun%ue la parte nue-a ten&a el mismon:mero de códi&o6 podr.an re%uerirse diferencias menores en losprocesos para hacer la parte/ El plan est$ndar se edita de acuerdocon lo anterior/ a capacidad de alterar un plan de procesose0istentes es la ra7ón por la cual los sistemas CA== de

recuperación tam'i,n se denominan sistemas -aria'les/

8i el archi-o no contiene un plan de procesos est$ndar para eln:mero de códi&o determinado6 el usuario puede 'uscar el archi-ode un n:mero de códi&o similar para el cual e0ista undireccionamiento est$ndar/ Al editar el plan de procesos e0istente


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o al empe7ar desde cero6 el usuario desarrolla el plan de procesospara la parte nue-a/

El paso 4nal es el formateado del plan de procesos6 el cual imprimela ho3a de ruta en el formato con-eniente/ El formateador puede

solicitar otros pro&ramas de aplicaciones; determinar lascondiciones de corte para las operaciones de m$%uinaherramientas6 calcular los tiempos est$ndar para operaciones dema%uinado o calcular estimados de costos/

Sistemas (1PP #eneradores: os sistemas CA== &eneradoresson una alternati-a para los sistemas de recuperación/ M$s %uerecuperar 1 editar planes e0istentes de una 'ase de datos6 unsistema &enerador crea el plan de procesos usando procedimientos

sistem$ticos %ue puede aplicar un plani4cador humano/ En unsistema CA== completamente &enerador6 la secuencia de procesosse planea sin asistencia humana 1 sin planes est$ndarprede4nidos/

El dise(ador de un sistema CA== &enerador es un pro'lema en elcampo de los sistemas e0pertos6 una rama de la in&enier.aarti4cial/ os sistemas e0pertos son pro&ramas de computadoracapaces de solucionar pro'lemas comple3os %ue normalmente

re%uieren una persona con a(os de educación 1 e0periencia/ aplaneación de procesos se adapta a tal de4nición/ 8e re%uieren-arios in&redientes en un sistema CA== completamente &enerador;

)< 5ase de conocimientos; El conocimiento t,cnico de lamanufactura 1 la ló&ica %ue usan los plani4cadores de procesose0itosos de'en capturarse 1 codi4carse en un pro&rama decomputadora/ Un sistema e0perto aplicado a la planeación deprocesos re%uiere el conocimiento 1 ló&ica de las personas %ue

planean los procesos para incorporarlas en una 'ase deconocimientos/ Despu,s6 los sistemas CA== &eneradores usan la'ase de conocimientos para solucionar pro'lemas de procesos6esto es6 para crear ho3as de ruta/

>< Descripción de las partes compati'les con computadora; aplaneación de procesos &eneradora re%uiere una descripción de la


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parte compati'le con una computadora/ a descripción contienetodos los datos pertinentes necesarios para planear la secuenciade procesos/ Dos descripciones posi'les son; )< el modelo&eom,trico de la parte desarrollado en un sistema &ra4co

computari7ado durante el dise(o del producto ó >


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En la manufactura sur&en pro'lemas %ue re%uieren un apo1o m$sprofundo del personal t,cnico %ue se encuentra normalmente en laor&ani7ación de una l.nea en los departamentos de producción/=roporcionar este apo1o t,cnico es una de las responsa'ilidades de

la in&enier.a de manufactura/ =or lo &eneral6 los pro'lemas sonespec.4cos para las tecnolo&.as particulares de los procesos %ue sereali7an en el departamento de in&enier.a/ En el ma%uinado6 lospro'lemas se relacionan con la selección de las ma%uinas de corte6los soportes %ue no funcionan adecuadamente6 las pates concondiciones %ue e0ceden la tolerancia o condiciones de corte %ueno son las óptimas/ En el modelado de pl$sticos6 el pro'lemapuede ser el e0ceso de re'a'as6 alta adhesi-idad de las partes enlos moldes u otros defectos %ue ocurren en una parte moldeada/

Estos pro'lemas son t,cnicos 1 con frecuencia e0periencia enin&enier.a para soluciones/

En al&unos casos6 la solución de un pro'lema t,cnico demanufactura puede re%uerir un cam'io en el dise(o6

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Copia Ingeniería de Manufactura (2)