ESTRUCTURA DE LOS PROCESOS DE MANUFACTURA *
El término proceso se puede definir como un cambio en las propiedades de un objeto, incluyendo, geometría, propiedades mecánicas, estado y contenido de información( datos sobre la forma) *Bibliografía:Leo Alting, Procesos para ingeniería de manufactura, Ed. Alfaomega,3ra Ed.1990
MODELO GENERAL DE LOS PROCESOS Material (s)+ Desperdicio
Material (e )
Energía (e )
Información (e )
PROCESO DE MANUFACTURA
Energía (s )
Información (s )
Componente: Flujo de material
El flujo de material puede ser dividido en tres tipos principales
Flujo directo: Correspondiente a los procesos de conservación de masa (ΔM=0)
Flujo divergente: Correspondiente a los procesos de reducción de masa (ΔM<0)
El material se manipula para cambiar su forma
La geometría final se obtiene a través de la remoción del material
Flujo convergente: Correspondiente a los procesos de ensamble o unión (ΔM>0)
La geometría final se obtiene uniendo componentes. La masa de la geometría final es aprox. igual a la suma de las masas de los componentes
Componente: Flujo de energía y de información
El flujo de energía está caracterizado por el suministro de energía, transmisión de energía (mov.) a la pieza de trabajo y remoción o pérdida de energía. El flujo de información incluye lo que pudiera denominarse información de forma y propiedades. La geometría particular para un determinado material puede considerarse como la información de forma para ese material
La información de cambio de forma se crea mediante la interacción entre una herramienta ( que tiene cierto contenido de contorno) y un patrón de movimiento para el material de trabajo El flujo de información sobre propiedades abarca la suma de las propiedades del material inicial y los cambios de las propiedades producidas dentro del proceso
Información de control
La interacción adecuada entre los tres sistemas fundamentales de flujo, está gobernada por la información de control ( analítica y empírica) que incluye conocimiento de : Fuerzas Potencia Rozamiento Lubricación Parámetros del proceso
MODELO COMPLETO DE UN PROCESO DE MANUFACTURA
Entrada De energía
Material (e )
Información (e )
PROCESO DE MANUFACTURA
Salida De Energía (pérdida)
Información de control
Material (s
Información (s )
MODELO MORFOLOGICO
Es posible describir mediante un modelo morfológico general, considerando los elementos fundamentales de cada sistema de flujo
Elementos fundamentales del modelo morfológico
Flujo de material
Estado del material
Proceso básico (crean cambios en la geometría y/o propiedades de los materiales)
Sólido, granular, líquido, gaseoso
Mecánico, térmico, químico
Tipo de Flujo (proceso)
Conservación de masa, reducción de masa, unión
Elementos fundamentales del modelo morfológico
Flujo de información (de forma y propiedades). (Se crea mediante la interacción entre una herramienta o troquel y un patrón de movimiento)
Principio de creación de la superficie
Conformación Conformación Conformación Conformación
total unidimensional bidimensional libre
Patrón de movimiento para:
La herramienta: Fija, traslación, rotación, combinaciones El material: Fijo, traslación, rotación, combinaciones
Elementos fundamentales del modelo morfológico
Conformación libre: Aquí el medio de transferencia no contiene la geometría deseada( esto es, la superficie o geometría se crea mediante campos de esfuerzos) Conformación unidimensional: Aquí el medio de transferencia contiene un generador (una línea o un área superficial a lo largo de una línea) Conformación bidimensional: Aquí el medio de transferencia contiene un generador de la superficie deseada, lo cual significa que necesita un movimiento relativo para producir la superficie Conformación total o tridimensional: Aquí el medio de transferencia contiene la superficie completa de la geometría deseada, lo cual significa que no es necesario ningún movimiento relativo
Elementos fundamentales del modelo morfológico
Flujo de Energía
Medio de suministro de energía ( a la herramienta)
Medio de transferencia de la energía ( a la herramienta)
Movimientos activos, diferencias de presión, fuerzas entre masas (Procesos mecánicos) Conducción térmica, radiación, convección (Procesos térmicos) Flujo químico, flujo electroquímico (procesos químicos)
Rígido, elástico, plástico, granular, líquido, gaseoso
Característica energética del equipo (tipo de energía)
Mecánica, eléctrica, térmica, química
EJEMPLOS PROCESOS DE CONSERVACION DE MASA
Con material en estado granular (Sinterización) Con material en estado sólido a) Forja b) Laminación
Con material en estado líquido (moldeado)
EJEMPLOS PROCESOS DE REDUCCION DE MASA
Maquinado por electroerosión Material en estado sólido Proceso tipo electro térmico
Con material en estado sólido Proceso tipo mecánico
EJEMPLOS FORMA DE SUMNISTRAR ENERGIA AL SISTEMA HERRAMIENTA O TROQUEL EN PROCESOS BASICOS MECANICOS
Por mov. Relativos (forja)
Por diferencias de presión
Por fuerzas de masa Llenado por colada campos magnéticos
EJEMPLOS DE IMPRESIÓN DE LA INFORMACION EN MATERIALES SÓLIDOS MEDIANTE PROCESOS DE CONSERVACION DE MASA
Conformación total
Conformación unidimensional
Conformación bidimensional
Conformación libre
Ejemplos de impresión de forma sobre materiales líquidos
Ejemplos de impresión de forma sobre materiales líquidos
EJEMPLOS DE CONFORMACION TOTAL
Forja
Doblado
EJEMPLOS DE CONFORMACION UNIDIMENSIONAL
EJEMPLOS DE CONFORMACION UNIDIMENSIONAL
EJEMPLOS DE CONFORMACION UNIDIMENSIONAL
EJEMPLOS DE CONFORMACIUON BIDIMENSIONAL
EJEMPLOS DE CONFORMACION LIBRE
EJEMPLOS TIPICOS DE PROCESOS LAMINACION
Caracterización: 1.- Estado del material: sólido 2.- Tipo de proceso: Conservación de masa 3.- Proceso básico : mecánico (deformación plástica) 4.- Principio creación superficie: Unidimensional 5.- Patrón movimiento : hta.: Rotación; material: traslación 6.- Medio de transferencia: rígido 7.- suministro de energía: Movimientos activos
FORJA EN MOLDE CERRADO
Caracterización: 1.- Estado del material: sólido 2.- Tipo de proceso: Conservación de masa 3.- Proceso básico : mecánico (deformación plástica) 4.- Principio creación superficie: conformación total 5.- Patrón movimiento: hta.: traslación 6.- Medio de transferencia: rígido 7.- suministro de energía: Movimientos activos
EXTRUSION
Caracterización: 1.- Estado del material: sólido 2.- Tipo de proceso: Conservación de masa 3.- Proceso básico : mecánico (deformación plástica) 4.- Principio creación superficie: conformación unidimensional 5.- Patrón movimiento hta.: traslación 6.- Medio de transferencia: rígido 7.- suministro de energía: Movimientos activos
EMBUTICIÓN
Caracterización: 1.- Estado del material: sólido 2.- Tipo de proceso: Conservación de masa 3.- Proceso básico : mecánico (deformación plástica) 4.- Principio creación superficie: conformación total 5.- Patrón movimiento hta.: traslación 6.- Medio de transferencia: rígido 7.- suministro de energía: Movimientos activos
PLEGADO
Caracterización: 1.- Estado del material: sólido 2.- Tipo de proceso: Conservación de masa 3.- Proceso básico : mecánico (deformación plástica) 4.- Principio creación superficie: conformación unidimensional 5.- Patrón movimiento hta.: traslación 6.- Medio de transferencia: rígido 7.- suministro de energía: Movimientos activos
CURVADO DE PLANCHAS
Caracterización: 1.- Estado del material: sólido 2.- Tipo de proceso: Conservación de masa 3.- Proceso básico : mecánico (deformación plástica) 4.- Principio creación superficie: conformación unidimensional 5.- Patrón movimiento hta.: rotación; material: traslación curvilínea 6.- Medio de transferencia: rígido 7.- suministro de energía: Movimientos activos
TERMOFORMADO AL VACÍO
Caracterización: 1.- Estado del material: sólido 2.- Tipo de proceso: Conservación de masa 3.- Proceso básico : mecánico, térmico (deformación plástica) 4.- Principio creación superficie: conformación total 5.- Patrón movimiento hta.: 6.- Medio de transferencia: gaseoso 7.- suministro de energía: diferencias de presión
