Tema N°1. Introducción a los Procesos de Fabricación. 1
TEMA Nº1. INTRODUCCIÓN A LOS PROCESOS DE FABRICACIÓN
CONTENIDO. 1.1 Definición de Proceso de Fabricación. 1.2 Importancia de un proceso de fabricación. 1.3 Etapas. 1.4 Equipos y herramientas de producción. 1.5 Materiales en manufactura. 1.6 Clasificación en los procesos de fabricación.
1.1 Definición de Proceso de Fabricación. Un proceso de fabricación es la serie de pasos que se deben seguir para la obtención de un producto, partiendo de de una materia prima inicial, utilizando utilizando para ello una serie de recursos y energía. energía. A continuación se presenta un esquema de esta definición:
INSUMOS (Materia Prima)
PROCESO Pasos Secuencia Energía Plan, etc.
PRODUCTO (Satisfacción de una Necesidad)
Esquema 1.1: Definición de Proceso de Fabricación.
1.2 Importancia de los Procesos de Fabricación.
Se encuentran involucrados en la producción de los bienes que nos rodean.
Conllevan al uso de una serie de recursos humanos y materiales, a sí como también energía.
Permiten una mejor calidad de vida para el ser humano.
1.3 Etapas de un Proceso de Fabricación.
Etapa Inicial: En esta etapa se establece la necesidad del producto y las innovaciones a partir de productos similares similares existentes.
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Definición de Producto: Se diseñan las características generales del producto como la forma, dimensiones, normas que lo rigen, tamaño, presentación, etc.
Selección y Búsqueda de la Materia Prima: En esta etapa se realiza la búsqueda y selección de la materia prima de acuerdo a los requerimientos de diseño del productos final. Se evalúa en esta etapa: existencia o no en abundancia del material, requerimientos de resistencia y costos involucrados, cercanía del lugar de producción, etc.
Fabricación del Producto: Definir si la producción es unitaria, por lotes, etc.
1.4 Equipos y Herramientas de Producción. Los equipos de producción se clasifican en dos tipos:
EQUIPOS DE PRODUCCIÓN
CON ARRANQUE DE VIRUTA
SIN ARRANQUE DE VIRUTA
Laminadoras Plegadoras Embutidoras Etc.
Tornos Fresadoras Taladros Etc.
Esquema 1.2: Equipos de producción.
Las máquinas para conformación con arranque de viruta son denominadas “Máquinas Herramientas”, y son motorizadas para operar las herramientas de corte, con las cuales se obtiene el producto final. Estas máquinas son las más versátiles, porque no solamente se usan para elaborar artículos de consumo, sino también para producir componentes para otras máquinas de producción. Las máquinas de producción sin arranque de viruta incluyen “prensay s” para operaciones de estampados, “martinetes” para procesos de forja, “molinos para laminación” de placas metálicas, máquinas soladadoras, máquinas de inserción, etc.
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Las máquinas de producción requieren necesariamente de herramientas, estas especializan a la máquina para el trabajo de partes únicas de un producto. En muchos casos las herramientas son especiales y deben diseñarse específicamente para ciertas partes o para la configuración del producto final. El tipo de herramienta depende del proceso de fabricación a ejecutar; en la tabla 1.11 se muestra una lista de ejemplos de herramientas de acuerdo al proceso de fabricación. Tabla 1.1 Equipos de producción y herramientas en procesos de fabricación.
PROCESO
EQUIPO
Fundición Moldeado Laminado Forjado Extrusión
Varios Máquina moldeadora Molino laminador Martinete de forja Prensa
Estampado Maquinado Esmerilado Soldadura
Prensa Máquina herramienta Máquina esmeriladora Máquina soldadora
HERRAMIENRA ESPECIAL (FUNCIÓN) Molde (cavidad para metal fundido) Molde (cavidad para polímero caliente) Rodillos (reduce el espesor del material) Dados (comprimen el material para formarlo) Dados de extrusión (reducen la sección de extrusión Dados (cor tan y forman láminas de metal) Herramientas de corte (remueven material) Rueda de esmeril (remueve material) Electrodos (funden el metal de la pieza)
Fuente: Mikell Groover. Fundamentos de Manufactura Moderna. Pag. 20
1.5 Materiales en Manufactura. La mayoría de los materiales utilizados pueden clasificarse en una de las cuatro categorías básicas, tal como lo muestra el esquema que sigue
MATERIALES
METALES
Ferrosos
CERÁMICOS
Cristalinos
No ferrosos
POLÍMEROS
Termoplásticos
Vidrios
COMPUESTOS
Termofijos
Elastómeros
Esquema 1.3 Clasificación de los materiales en manufactura.
Metales: Los metales usados comúnmente en manufactura son aleaciones, las cuales están
compuestas de dos o más elementos, en donde por lo menos uno es metálico. Se dividen en: ferrosos tales como el acero y los no ferrosos como el aluminio, níquel, cobre, etc.
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Polímeros: Son materiales formados por repetidas unidades estructurales llamadas meros cuyos
átomos comparten electrones para formar cadenas muy grandes. Se clasifican en: termoplásticos, los cuales pueden someterse a ciclos de calentamiento y enfriamiento sin alterar la estructura molecular; termifijos, los cuales dependen del calor para transformarse químicamente (curarse) y los elastómeros los cuales perciben comportamientos elásticos importantes.
Cerámicos: Se definen como un compuesto que contiene elementos metálicos y no metálicos. Los
elementos no metálicos típicos son el oxígeno, el nitrógeno y el carbón. Algunos ejemplos son: el barro, la sílice (SiO2), la alúmina (Al203) y el carburo de silicio.
Compuestos: Constituyen una mezcla de los tres tipos anteriores de materiales. Estos materiales
generalmente poseen dos fases que se procesan separadamente y luego se unen para lograr mejores propiedades que las de sus contribuyentes. La estructura usual de un material compuesto está formada por partículas o fibras de una fase mezclada con una segunda fase llamada matriz.
1.6 Clasificación de los Procesos de Fabricación.
Fundición, Moldeo Procesos de Formado
Procesado de Partículas Procesos de Deformación Remoción de Material
Operaciones de Procesamiento
Procesos de Mejoras de Materiales
Operaciones de Procesamiento de Superficies
PROCESOS DE MANUFACTURA
Tratamientos Térmicos Limpieza y Tratamiento de Superficies Recubrimientos y Procesos de Deposición
Soldadura Térmica Procesos de Unión Permanente Operaciones de Ensamble
Soldadura Fuerte o blanda Pegado con Adhesivos
Ensamble Mecánico
Esquema 1.4 Clasificación de procesos de fabricación.
Sujetadores Roscados Métodos de Unión No Permanente
