INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA INGENIERIA MECANICA Y ELÉCTRICA UNIDAD ZACATENCO
DE MATERIALES ELECTROTECNICOS
PROCESO DE FABRICACION DE ALAMBRES Y CABLES CONDUCTORES DE COBRE Y ALUMINIO
PROFESOR: MARELES SANDOVAL MARIANO A.
ALUM ALUMNO NO:: RES RESÉN ÉNDI DIZ Z BON BONOL OLA A DAN DANIE IEL L
GRUPO: 4EM2 GRUPO: 4EM2
BOLET BOLETA: A: 201230 201230179 1792 2
CALIFICACION:
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Proceso de manufacturación de alambres y cables eléctricos.
El cobre aparece vinculado en su mayor parte a minerales sulfurados, aunque también se lo encuentra asociado a minerales oxidados. Estos dos tipos de mineral requieren de procesos productivos diferentes, pero en ambos casos el punto de partida es el mismo: la extracción del material desde la mina a tajo (rajo) abierto o subterránea que, en forma de roca, es transportado en camiones a la planta de cancado, para continuar all! el proceso productivo del cobre. La extracción subterránea: se reali"a cuando un yacimiento presenta una cubierta de material estéril muy espesa, lo que ace que la extracción desde la superficie sea muy poco rentable. #ara ello se reali"an distintos tipos de faenas bajo el suelo, las que pueden ser ori"ontales en t$neles o %aler!as, verticales en piques o inclinadas en rampas. La extracción a rajo abierto: se ace cuando una mina presenta una forma re%ular y el mineral está ubicado en la superficie y el material estéril que lo cubre pueda ser retirado con facilidad. &n rajo se construye con un determinado án%ulo de talud, con bancos y bermas en las que se reali"an las tronaduras (detonaciones), de donde sale el material que lue%o será transportado por estas mismas v!as en %randes ca miones. Chancado: etapa en la cual %randes máquinas reducen las rocas a un tama'o uniforme de no más de , cm. Molienda: %randes molinos contin$an reduciendo el material, asta lle%ar a unos *,+ mm, con el que se forma una pulpa con a%ua y reactivos que es llevada a flotación, en donde se obtiene concentrado de cobre. En esta parte, el proceso del cobre puede tomar dos caminos: el de la fundición y electrorefinación (etapas mostradas en esta info%raf!a), o el de la lixiviación y electroobtención (ver info%raf!a inferior). Fundición: para separar del concentrado de cobre otros minerales (fierro, a"ufre y s!lice) e impure"as, este es tratado a elevadas temperaturas en ornos especiales. qu! se obtiene cobre -, el que es moldeado en placas llamadas ánodos, que van a electrorefinación. Lixiviación: es un proceso idrometal$r%ico, que permite obtener el cobre de los minerales oxidados que lo contienen, aplicando una me"cla de ácido sulf$rico y a%ua. Electrorefinación los ánodos provenientes de la fundición se llevan a celdas electrol!ticas para su refinación. /e este proceso se obtienen cátodos de alta pure"a o cátodos electrol!ticos, de 00,001 de cobre. Electroobtención: consiste en una electrólisis mediante la cual se recupera el cobre de la solución proveniente de la lixiviación, obteniéndose cátodos de alta pure"a. Cátodos: obtenidos del proceso de electrorefinación y de electroobtención, son sometidos a procesos de revisión de calidad y lue%o seleccionados, pesados y apilados.
!es"acho y trans"orte: los cátodos son despacados en trenes o camiones acia los puertos de embarque y desde a!, a los principales mercados compradores.
El cobre es clave para la %eneración y distribución eléctrica ya que es un excelente conductor de esa ener%!a. En el caso de las telecomunicaciones es la materia prima más com$n en la fabricación de cables telefónicos, y el desarrollo de nuevas tecnolo%!as para aumentar la eficiencia en la transmisión de datos también posiciona a este material como una opción importante para el desarrollo de conectividad con banda anca. Entre los art!culos de consumo el uso del cobre destaca en aquellos que están relacionados con la electricidad. &na computadora puede llevar más de 2ilos de cobre, comen"ando por los min$sculos microprocesadores que las acen funcionar, cuyos modelos más avan"ados incorporan este metal en su estructura. 3ucos fabricantes de equipos electrónicos prefieren usar el cobre porque es más eficiente en la conducción de la electricidad y dura más que otros materiales. #refilacion El proceso de trefilación consiste en la reducción pro%resiva por el método de estiramiento y posterior recocido del alambre de cobre, que desde 4 mm. 5niciales es llevado al diámetro requerido se%$n sea la formación r!%ida o flexible y de acuerdo a la sección nominal que se desee. Cordado 6a reunión de un n$mero determinado de alambres define el proceso de cordado y, de acuerdo a la tecnolo%!a aplicada, da como resultado la obtención de una cuerda circular apta para ser aislada, tanto mejor en formación de 7, 0, 47 y 8 alambres. Extrusión 6a aplicación de los aislantes es el proceso de extrusión. 9on compuestos termoplásticos (#..9.;#.E., etc.) o termoestables (<.6.#.E.) que plastifican a temperaturas superiores a =*>9, se extrudan sobre el conductor en forma de capa continua, perimetral y concéntrica de espesor constante.
Cableado En el caso de los cables multipolares, los conductores aislados deben a%ruparse en un proceso de reunión o cableado, de manera tal que nos permita obtener un producto flexible, de simetr!a, dimensiones y %eometr!a adecuadas. $lindaje 6os distintos campos de aplicación exi%en que determinados cables ten%an blindajes de protección electrostática, que se obtienen aplicando cintas placadas de aluminio;poliéster, cobre?poliester, mallas tren"adas de cobre y cintas de cobre corru%ado.
%ellenos El n$cleo o conjunto de conductores aislados reunidos para cables armados llevan debajo de la armadura una capa de rellenos extruida como protección del mismo. &rmado Esta área de producción se ocupa de la aplicación de tren"as, alambres o flejes de ierro %alvani"ado en forma elicoidal, ó de cinta de acero placado lon%itudinal corru%ado para protección mecánica. 'ainas externas 6as ainas externas de los cables consisten en capas aplicadas por el proceso de extrusión de compuestos cuyas caracter!sticas y espesores son definidos por la aplicación y el medio donde será instalado el cable.
INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELÉCTRICA UNIDAD ZACATENCO
DE MATERIALES ELECTROTECNICOS
FUNCION Y APLICACI!N DE NORMAS E INSTANCIAS O INSTITUCIONES
PROFESOR: MARELES SANDOVAL MARIANO A.
ALUMNO: RESÉNDIZ BONOLA DANIEL
GRUPO: 4EM2
BOLETA: 2012301792
FIRMA
CALIFICACION: ()%M& )F*C*&L ME+*C&(& ()M,--,/E!E,0-01 *(/#&L&C*)(E/ ELEC#%*C&/
6a estructura de esta @orma Aficial 3exicana (en adelante @A3), responde a las necesidades técnicas que requiere la utili"ación de las instalaciones eléctricas en el ámbito nacionalB se cuida el uso de vocablos y se respetan los términos abituales, para evitar confusiones en los conceptos. simismo se an ordenado los textos procurando claridad de expresión y unidad de estilo para una más espec!fica comprensión. 6o que ará más fácilmente atendible sus disposiciones.
!2( 6a /irección Ceneral de @ormas (/C@) fue creada el D de enero de 04, ante la necesidad de normali"ar los productos industriales por motivo de la F Cuerra 3undial. 6a /C@, está adscrita a la Gubsecretaria de 9ompetitividad y @ormatividad de la Gecretaria de Econom!a. Gus funciones se ri%en en el marco le%al de la 6ey Ar%ánica de dministracion #ublica ederal (6A#), el -e%lamento 5nterior de la Gecretaria de Econom!a, la 6ey ederal sobre 3etrolo%!a y @ormali"ación (63@) y su -e%lamento, la 6ey ederal de #roteccion al 9onsumidor (6#9), entre otros.
()M
6as @ormas Aficiales 3exicanas (@A3) son re%ulaciones técnicas que sirven para %aranti"ar que los servicios que contratamos o los productos o servicios que adquirimos cumplan con parámetros o determinados procesos, con el fin de prote%er la vida, la se%uridad y el medio ambiente. #ara su elaboración se debe revisar si existen otras relacionadas, en cuyo caso se coordinan las dependencias correspondientes para que se elabore de manera conjunta una sola @orma Aficial 3exicana por sector o materia. En todos los casos, una ve" emitida la @orma, se publica en el /iario Aficial de la ederación (/A) indicándose una feca para su entrada en vi%or y dejando un tiempo para su estudio y entrada en vi%or. 9asi siempre, una norma se mantiene vi%ente solo por cinco a'os. @o obstante, un a'o antes de que se acabe su vi%encia, se puede indicar en el /A que la norma entra en revisión para su sustitución, cancelación o refrendo, para posteriormente emitir la declaratoria respectiva en el /A con un extracto de la @A3. El uso y observancia de las @A3 son de carácter obli%atorio.
(M+
6as @ormas 3exicanas (@3<) son documentos técnicos que permiten establecer especificaciones de calidad sobre procesos, productos, servicios, sistemas, métodos de prueba, competencias, etc., además de coadyuvar en la orientación del consumidor. &(CE
ra!" de la publicación en 00 de la 6ey ederal sobre 3etrolo%!a y @ormali"ación, el %obierno mexicano facultó a las instituciones privadas para desarrollar actividades de @ormali"ación, 9ertificación, erificación, 9alibración y #rueba. nte esta opción 4 industriales del Gector Eléctrico, preocupados por fomentar la calidad y la competitividad de los productos nacionales, decidieron conjuntar esfuer"os para formar una sociación sin fines de lucro, de ámbito nacional y de personalidad jur!dica propia, lo que se convirtió en una realidad el de diciembre de 00 al constituirse le%almente la sociación de @ormali"ación y 9ertificación, .9., @9E (nteriormente llamada sociación @acional de @ormali"ación y 9ertificación del Gector Eléctrico). Gi%uiendo los lineamientos establecidos por la ley mencionada, el primer paso fue constituir un 9onsejo /irectivo inte%rado de manera equilibrada por representantes a nivel nacional de fabricantes, distribuidores, comerciali"adores, prestadores de servicios, consumidores, instituciones de educación superior, as! como las dependencias y entidades competentes, involucradas directa o indirectamente con el Gector Eléctrico, lo que permite a @9E actuar con transparencia, imparcialidad, objetividad, credibilidad y profesionalismoB aspectos fundamentales para la reali"ación de las actividades de @ormali"ación, 9ertificación, erificación, 9ertificación de Gistemas, 6aboratorio, 9apacitación y Aperaciones 5nternacionales EM&
6a entidad mexicana de acreditación, a.c. es la primera entidad de %estión privada en nuestro pa!s, que tiene como objetivo acreditar a los Ar%anismos de la Evaluación de la 9onformidad que son los laboratorios de ensayo, laboratorios de calibración, laboratorios cl!nicos, unidades de verificación (or%anismos de inspección) y or%anismos de certificación, #roveedores de Ensayos de ptitud y a los Ar%anismos erificadores?alidadores de Emisión de Cases Efecto 5nvernadero (A CE5) Gu creación se impulsó al detectar los retos que nos presenta el intercambio de productos, bienes y servicios en el mundo %lobali"adoB para dotar a la industria y comercio de erramientas para competir equitativamente, e insertarnos ampliamente al comercio internacional. /esde enero de **8, la ema , cumple cabalmente con la norma vi%ente para or%anismos de acreditación en el ámbito mundial, la @orma@3<;E9;7*;53@9;
**= HEvaluación de la 9onformidad I -equisitos Cenerales para los Ar%anismos que reali"an la acreditación de Ar%anismos de Evaluación de la 9onformidadJ. L&PEM
El 6aboratorio de #ruebas Equipos y 3ateriales (6#E3) es una or%ani"ación de la 9omisión ederal de Electricidad que tiene como objetivo atender las necesidades del sector eléctrico nacional e internacional, proporcionando estudios de in%enier!a especiali"ada, pruebas de laboratorio y campo a equipos y materiales, as! como %estión de calidad de suministros y sistemas, de manera confiable, oportuna y efectiva, sustentado en un alto %rado de especiali"ación de su personal, con una permanente actitud de servicio. 3L
&6 (&nderKriters 6aboratories 5nc.) es un l!der mundial en pruebas, inspección, certificación, auditor!a y validación. 6a marca de &6 es la marca de certificación de mayor aceptación en los Estados &nidos y aparece en más de .*** millones de productos anualmente. C/& 4C&(&!*&( /#&(!&%! &//)C**)(5
6a asociación canadiense 9G es una compa'!a privada que redacta, prueba y certifica las normas de se%uridad para los productos desde ace más de * a'os. 6as normas se deben aceptar por el consejo de los estándares de 9anadá (G99) para convertirse en una norma válida. 9G también prueba productos para verificar conformidad con dicas normas. E#L
EL6 ; este término viene de in%les de las si%las Extract;Lransform;6oad que si%nifican Extraer, Lransformar y 9ar%ar y se refiere a los datos en una empresa. EL6 es el proceso que or%ani"a el flujo de los datos entre diferentes sistemas en una or%ani"ación y aporta los métodos y erramientas necesarias para mover datos desde m$ltiples fuentes a un almacén de datos, reformatearlos, limpiarlos y car%arlos en otra base de datos, data mart ó bode%a de datos. EL6 forma parte de la 5nteli%encia Empresarial (Musiness 5ntelli%ence), también llamado HCestión de los /atosJ (/ata 3ana%ement). 6a idea es que una aplicación EL6 lea los datos primarios de unas bases de datos de sistemas principales, realice transformación, validación, el proceso cualitativo, filtración y al final escriba datos en el almacén y en este momento los datos son disponibles para anali"ar por los usuarios. *EC
undada en 0*8, la 5E9 (9omisión Electrotécnica 5nternacional) es la or%ani"ación l!der a nivel mundial encar%ada de preparar y publicar @ormas 5nternacionales para todas las
tecnolo%!as eléctricas, electrónicas y afines. Estas actividades se conocen en su conjunto como Helectrotecnolo%!aJ. 6a 5E9 ofrece una plataforma para empresas, sectores industriales y %obiernos que les permite reunirse, discutir y desarrollar las @ormas 5nternacionales que necesitan. Lodas las @ormas 5nternacionales 5E9 se crean por consenso y representan las necesidades de las partes implicadas clave de cada nación que participa en el trabajo de la 5E9. 9ada pa!s miembro, sin importar su tama'o, tiene vo" y voto respecto a lo que se inclu ye en una @orma 5nternacional 5E9. (EC
6as @ormas Espec!ficas de 9irculación (@E9), tienen por objeto re%ular la circulación en la l!nea de lta elocidad (), como consecuencia de la existencia de una tecnolo%!a diferente en cuanto a sus instalaciones y a las particularidades espec!ficas de su explotación. 6as caracter!sticas diferenciales más relevantes son el anco de v!a, velocidades superiores a ** 2m? (asta 4**), alimentación de catenaria por medio de corriente alterna a = 2, Mloqueo de 9ontrol utomático (M9) como normal de la l!nea y Mloqueo utomático Gupletorio (MG), basado en un sistema espec!fico de se'ali"ación. Gu ámbito de aplicación es la l!nea de lta elocidad 3adrid ; Gevilla. Lodas las personas relacionadas con la circulación están obli%adas a conocerlas, en la parte que les afecte, para poder aplicarlas en el ejercicio de sus funciones. 6as @E9 especifican cuáles son los documentos complementarios que el personal debe conocer y aplicar en ciertos casos. (6CE
@ormali"ación y 9ertificación electrónica .9. (@N9E) es una asociación civil, de carácter no lucrativo. Es un or%anismo que desarrolla actividades de normali"ación y evaluación de la conformidad en los ámbitos de la electrónica y de las tecnolo%!as de información y comunicación. 9onforme a lo que se establece en la 6ey ederal sobre 3etrolo%!a y @ormali"ación y su -e%lamento, @N9E es un or%anismo de certificación de producto de telecomunicaciones que cuenta con acreditación y aprobación otor%adas por la Entidad 3exicana de creditación (E3) y por la 9omisión ederal de Lelecomunicaciones (9AELE6), respectivamente. &/#M 4&merican /ociety for #estin7 and Materials5
6a GL3 se or%ani"ó en +0+ y es la or%ani"ación creadora de normas
(G/A) más %rande del sector privado domiciliada en EE.&&. y con operaciones mundiales acilita un foro universal para el desarrollo de normas voluntarias por consenso y el fomento de conocimientos afines O 3ejorar la salud, la se%uridad y la calidad de la vida O portar a la fiabilidad de los materiales, productos, sistemas y servicios O acilitar el comercio al nivel internacional, nac ional y re%ional (EM&
6a sociación @orteamericana de 3anufacturas Eléctricas (@E3). Es la asociación de comercio más %rande en los Estados &nidos, la cual representa los intereses de los fabricantes de la industria eléctrica, y cuyo objetivo es establecer una estandari"ación. ue fundada en 08 y sus oficinas principales se encuentran cerca de Pasin%ton, /9. Gus miembros son compa'!as fabricantes de productos eléctricos utili"ados en las áreas de transmisión, %eneración, distribución, control e incluso del consumo mismo de la ener%!a eléctrica, quienes se enor%ullecen por desarrollar y fabricar productos lideres, de calidad mundial y confiabilidad. 6as especificaciones @E3 se estandari"aron y son obli%atorias para cada Qtama'oQ. */)
5GA (Ar%ani"ación 5nternacional de @ormali"ación) es el mayor desarrollador mundial y editor de @ormas 5nternacionales. Ge trata de una red de institutos de estándares nacionales de 84 pa!ses, un miembro por pa!s, con una Gecretar!a 9entral en Cinebra, Gui"a, que coordina el sistema. 5GA es una or%ani"ación no %ubernamental que forma un puente entre los sectores p$blico y privado. */)8---
6a norma 5GA 0*** es un estándar para sistemas de administración de la calidad. 6a norma es publicada y mantenida por la 5GA (Ar%ani"ación 5nternacional para la estandari"ación, aunque 5GA no es un acrónimo y solo su%iere i%ualdad), mientras que es administrada por entidades externas de acreditación y certificación. 6o que certifica la norma es el ajuste a las especificaciones del producto o servicio, y no el concepto popular de calidad como al%o objetivamente bueno. */) 9---
5GA ** es una norma aceptada internacionalmente que establece cómo implementar un sistema de %estión medioambiental (GC3) efica". 6a norma se a concebido para %estionar el delicado equilibrio entre el mantenimiento de la rentabilidad y la reducción del impacto
medioambiental. 9on el compromiso de toda la or%ani"ación, permite lo%rar ambos objetivos. *EEE
5EEE corresponde a las si%las de Le 5nstitute of Electrical and Electronics En%ineers, el 5nstituto de 5n%enieros Eléctricos y Electrónicos, una asociación técnico;profesional mundial dedicada a la estandari"ación, entre otras cosas. Es la mayor asociación internacional sin fines de lucro formada por profesionales de las nuevas tecnolo%!as, como in%enieros en eléctricos, in%enieros en electrónica, in%enieros en sistemas e in%enieros en telecomunicación. Gu creación se remonta al a'o ++, contando entre sus fundadores a personalidades de la talla de Lomas lva Edison, lexander Craam Mell y ran2lin 6eonard #ope. En 084 adoptó el nombre de 5EEE al fusionarse asociaciones como el 5EE (merican 5nstitute of Electrical En%ineers) y el 5-E (5nstitute of -adio En%ineers). través de sus miembros, más de 48*.*** voluntarios en 7= pa!ses, el 5EEE es una autoridad l!der y de máximo presti%io en las áreas técnicas derivadas de la eléctrica ori%inal: desde in%enier!a computacional, tecnolo%!as biomédica y aeroespacial, asta las áreas de ener%!a eléctrica, telecomunicaciones y elec trónica de consumo, entre otras.
&(/*
El 5nstituto @acional de @ormali"ación Estadounidense (@G5 por su si%la en in%lés) es una or%ani"ación privada sin fines lucrativos que administra y coordina la normali"ación voluntaria y las actividades relacionadas a la evaluación de conformidad en los Estados &nidos. 6a misión del 5nstituto es mejorar tanto la competitividad mundial de las empresas estadounidenses, as! como la calidad de vida estadounidense, pro mo vie nd o y fa ci li ta nd o no rm as vo lu nta ri as de co nse nso y si st ema s de evaluación de conformidad, y prote%iendo su inte%ridad /*(&LP 4/istema (acional de &creditamiento de Laboratorios de Pruebas5
El G5@6# fue creado como un or%anismo de naturale"a mixta (oficial y privada), cuyo objetivo principal era el de estimular el desarrollo industrial del pa!s. Este est!mulo se llevaba a cabo mediante el reconocimiento y la aceptación de los resultados de pruebas obtenidas en laboratorios confiables, basándose en directrices internacionales como las normas emitidas por 5GA, por los trabajos de 569, por normas re%ionales, industriales, @ormas Aficiales 3exicanas (@A3) y @ormas 3exicanas (@3<).
*P
3ás de uno se abrá pre%untado al%una ve" qué si%nifica exactamente el n$mero 5# que acompa'a a las lámparas y a otros equipamientos eléctricos o electrónicos. Esta codificación nos permite identificar de manera sencilla y rápida el nivel de estanqueidad de las lámparas. En concreto, el códi%o determina el !ndice de protección contra la penetración de a%entes extra'os en el interior de los productos. Ge determinan por las si%las 5# y cifras. El primer d!%ito del códi%o 5# siempre se refiere a la protección del producto contra la infiltración de polvo o impure"as, mientras que el se%undo indica la protección contra de la penetración de l!quidos. #or lo tanto, podr!amos decir que cuanto mayor es el %rado de protección 5#, más prote%ido estará el equipamiento.
*&C/
5nternational nnealed 9ooper Gtandard. Ar%ani"ación internacional que se encar%a de la estandari"ación del cobre. @os dice que el cobre tiene una conductividad del **1 &:2
merican Pire Cau%e. Es una unidad de medida para el diámetro de los ilos conductores (tanto monofilares como multifilares). Es una ma%nitud lo%ar!tmica y se calcula de manera similar a los decibelios. Circular mil 4CM5
Es el área de área del conductor en milésimas de pul%ada. /onde un R93 S ***93 S *.=*87 mm.#ara conductores mayores a calibre ?* PC3il: para diámetros, siendo una unidad de lon%itud i%ual a una milésima de pul%ada. 9ircular 3il: para áreas, unidad que representa el área del c!rculo de un mil de diámetro. Lal c!rculo tiene un área de *.7+= mils cuadrados. #ara secciones mayores se emplea la unidad desi%nada por las si%las R93, anti%uamente 393, que equivale a mil circularmils.
Cibergrafia http://www.amecire.org/index.php? option=com_content&view=section&id=34&lao!t=blog&"temid=#$% http://www.spps.gob.mx/normasoficiales.html http://www.nce.org.mx/formatos/normali'acion/Catalog(orm%$)3.pdf http://www.ema.org.mx/portal/index.php/*ma/ema.html http://www.cfe.gob.mx/C+(+C*C,*/#_-*0/aginas/1!ees-*0.aspx http://www.!l.com/global/spa/pages/corporate/abo!t!l/!lmar2s/ http://www.g!ilenia.com/new/inter!p_4.asp http://etltools.info/es/bi/proceso_etl.htm http://www.iec.ch/abo!t/broch!res/pdf/abo!t_iec/welcome_to_the_iecs.pdf http://www.adif.es/va_*/conoceradif/doc/(ormas_(*C.pdf http://www.g!ilenia.com/new/inter!p_4".asp