ENGRANES MATERIALES Y METODOS PARA SU FABRICACION
OTONIEL PEREZ MARTINEZ 180237
UNIVERSIDAD FRANCISCO DE PAULA SANTANDER OCAÑA FACULTADE DE INGENIERIAS INGENERIA MECANICA 2013
ENGRANES MATERIALES Y METODOS PARA SU FABRICACION
OTONIEL PEREZ MARTINEZ 180237
JAIDER VERGEL PABON Ing. MECANICO DOCENTE
UNIVERSIDAD FRANCISCO DE PAULA SANTANDER OCAÑA FACULTADE DE INGENIERIAS INGENERIA MECANICA 2013
INTRODUCCION Hay muchos relatos acerca del origen de los engranes pero de lo que en verdad se tiene cuenta es que uno de los inventos mas antiguos de la humanidad, ya por esto podemos deducir que no son algo novedoso de nuestra época, pero lo que si se sabe es que la revolución industrial europea fue una gran época de apogeo
para el diseño de los
engranes ya que en este periodo fue donde se empezaron a realizar teorías sobre los engranes y matemáticas para los perfiles de los dientes. Cada día de avance en la ciencia nacen diversos tipos de materiales y métodos para la fabricación de engranes pero estos también deben cumplir requerimientos básicos de diseño ya que estos se encuentran presentes también en muchas de las maquinas que se encuentran a nuestro alrededor y que son de utilidad casi diaria de las personas. Por esta razón hoy en día hay estándares tanto para la forma como para el tamaño de los dientes que son reguladas por entidades mundiales que apoya la investigación en el diseño, nuevos materiales, fabricación y ensamble en los diferentes tipos de usos que pueden tener.
OBJETIVOS
OBJETIVO GENERAL
Investigar los distintos tipos de materiales y métodos de fabricación de engranes.
OBJETIVO ESPECIFICOS
Conocer los métodos de fabricación y los materiales más comunes.
Diferenciar los métodos de fabricación y cuáles son los más utilizados.
Reconocer los engranes mas usados y su método de fabricación.
FABRICACION DE ENGRANES EN MATERIALES METALICOS Existen diferentes tipos de procesos de fabricación de engranes para metales entre los cuales se pueden mencionar: formado en frío, colado en arena, moldeo en cáscara, fundición por revestimiento, colada en molde permanente, colada en matriz, fundición centrífuga. También puede fabricarse por metalurgia de polvos o bien formarse primero por extrusión y luego rebanar son cortadores formadores y generadores.
FORMADO O LAMINADO EN FRIO: Es uno de los métodos más usados, consiste que unas matrices o dados ruedan sobre cuerpos de engranajes para formar los dientes, en este caso las propiedades del metal mejoran grandemente, además generan un perfil de buena calidad.
COLADO EN ARENA: Es el método tradicional de fundición en arena donde se utiliza un material refractario el proceso comienza con la elaboración del modelo que es la pieza que se desea reproducir; cuando la producción es en masa se la maquina en metales “blandos” como el aluminio. Este procedimiento de fabricación se aplica para producir
piezas. Los moldes para la colada pueden ser: moldes permanentes y moldes no permanentes.
MOLDEO EN CASCARA: Es una variedad del moldeo en arena en el cual arena especial o refractaria combinada con aglutinante es vertida sobre el molde precalentado luego es introducido a un horno en el cual durante determinado tiempo se calienta para compactar los materiales, luego de este proceso se vierte el metal fundido.
FUNDICION POR REVESTIMIENTO : En el proceso de fundición por revestimiento, el modelo es revestido con un material refractario (sílice fina) y presenta la ventaja de ser reutilizables consiste en un recubrir el molde de cera y calentarlo luego de que la cera se evapora queda el molde de yeso, este proceso resulta adecuado para la fundición de aleaciones de alto punto de fusión con un buen acabado superficial y tolerancias dimensionales.
COLADA EN MOLDE PERMANENTE Y COLADA EN MATRIZ: Estos procesos son derivados del de colado en arena y el de matriz es el proceso en el cual se reproduce el molde en grandes cantidades para la producción en masa.
FORMADO DE DIENTES El formado de los dientes del engranaje se realiza por varios procedimientos entre los cuales se encuentra: fresado, cepillado o formado con sinfín también llamado formado por fresa madre.
FRESADO: Este proceso de fabricación de dientes es uno de los más comunes y posee ocho diferentes tipos de fresas para cortar los engranes de forma precisa, estas se pueden clasificar con arreglo a distintos criterios, según el tipo del diente, según su material, según su sistema de fijación y según sus aplicaciones.
CEPILLADO: La herramienta tiene forma de cremallera, de módulo igual al del engranaje a tallar. El movimiento de corte es un movimiento de vaivén de la herramienta en la dirección del eje del cilindro base. Con este método se generan las dos caras del diente simultáneamente. Cuando los círculos de paso son tangentes, la cortadora y el disco de engrane giran un poco después de cada carrera de corte.
GENERACION CON FRESA MADRE: La herramienta utilizada es un tornillo sinfín denominado "fresa madre", los dientes son rectos, como en el caso de la cremallera, pero el eje de la herramienta debe estar desalineado un valor igual al ángulo de avance de la hélice del tornillo, para tallar engranajes rectos. Es un proceso de mecanizado continuo, por lo que no hay que reposicionar la herramienta siendo por eso más exacto que otros métodos. Es uno de los procesos de fabricación de engranajes más utilizados. Para la generación de engranajes helicoidales se le debe suministrar al eje de la fresa un ángulo para, además de compensar la inclinación de la fresa proporcionarle a la rueda dentada el ángulo deseado.
TERMINADO O ACABADO DE DIENTES Pueden ser acabados por cepillado, bruñido, esmerilado o pulido con rueda.
CEPILLADO: Existen distintas máquinas de cepillado las cuales se utilizan para darle un acabado a los dientes y para corregir los errores, estas consisten en remover pequeñas cantidades diminutas de metal permitiendo lograr una precisión de perfil.
BRUÑIDO: Es un proceso de súper-acabado con arranque de viruta y con abrasivo duro que se realiza a una pieza rectificada previamente, con el objetivo de elevar la precisión y calidad superficial además de mejorar la macro-geometría.
ESMERILADO O PULIDO: Es uno de los primeros pasos de la eliminación mecánica de material de una muestra se conoce con el nombre genérico de esmerilado. Un esmerilado apropiado elimina de la superficie de la muestra el material dañado o deformado, introduciendo mientras tanto solo un grado limitado de nuevas deformaciones. El objetivo consiste en conseguir una superficie plana, con unos danos mínimos, que puedan ser eliminados fácilmente durante el pulido posterior de la muestra, en el tiempo más corto posible. El esmerilado puede dividirse en dos procesos individuales.
Esmerilado Plano
Esmerilado Fino
FABRICACION DE ENGRANES EN MATERIALES PLASTICOS Los engranes plásticos son utilizados comúnmente en la industria de los juguetes ya que poseen
peso ligero, operación silenciosa, baja fricción, resistencia a la corrosión
aceptable y buenas propiedades en cuanto a desgaste. Los métodos de fabricación de estos engranes se hacen por medio de moldeo por inyección o extrusión, que son los métodos más utilizados para la manufactura de termoplásticos. Algunos de los materiales termoplásticos más utilizados son:
Fenólicos Policarbonato Acetal Poliamida Poliéster Nylon Sulfuro de polifenileno Poliuretano Elastómero de poliéster
CONCLUSIONES
Se conocieron los distintos métodos de fabricación de engranes y los materiales más utilizados.
De manera general investigue los materiales metálicos y termoplásticos más comunes para la manufactura de grandes producciones de engranes.
