Instituto Nacional Tecnológico Dirección General de Formación Profesional Dirección Técnica Docente Departamento de Currículum
MANUA PA!A " PA!TICIPANT" PA!TICIPANT" A#U$T" M"C%NIC&
"specialidad' Mantenimiento Industrial Diciem(re) *++,
INSTITUTO NACIONAL TECNOLÒGICO DIRECCIÒN GENERAL DE FORMACIÒN PROFESIONAL DIRECCIÓN TÉCNICA DOCENTE DEPARTAMENTO DE CURRÍCULUM
Unidad de Competencia Construye piezas mecánicas por proceso de ajuste mecánico.
Eemento de Competencia Elab Elabor ora a piez piezas as por por proc proces eso o de ajus ajuste te mecá mecáni nico co,, especificaciones del plano.
Re!i"i#n T$cnica%Metodo#&ica
Ing. Moisés Parrales Bermdez Especialista de !ormaci"n Profesional
toman omando do en cuen cuentta las
INDICE ........................................................... ........................................ ................................. ........................... .................. .... 1 I. Introducci"n ....................................... .......................................................... ........................................ .............................................. .......................... 2 II. #bjeti$o general ...................................... III. #bjeti$os espec%ficos ................................................................................................2 I&. 'ecomendaciones generales.....................................................................................3 (nidad I. Materiales ......................................................................................................4 .......................................................... ........................................................... ................................................... ........... 4 ). Introducci"n....................................... *. Propiedades de los materiales ....................................................................................4 ........................................................... ....................................... ...................................... ...................4 4 *.) Propiedades f%sicas....................................... Unidades de densidad............................................................................................4 ).* Propiedades mecánicas ...........................................................................................9 ......................................................... ........................................ ........................................ ..................................... ................. 9 +ureza..................................... 'esistencia a la tracci"n ..........................................................................................9 ........................................................... ....................................... ....................................... ............................... ........... 9 'esiliencia....................................... ........................................................... ....................................... ....................................... ............................... ........... 9 Plasticidad....................................... ......................................................... ........................................ .......................................................... ...................................... 9 !atiga..................................... ). Propiedades tecnol"gicas.......................................................................................10 !acilidad de mecanizado -mauinabilidad/ ...............................................................10 ......................................................... ....................................... ...................................... ............................ ......... 10 Maleabilidad..................................... Endurecimiento por el temple .................................................................................10 ......................................................... ....................................... .................................................. .............................. 10 !usibilidad...................................... ............................................................ ....................................... ....................................... ........................... ....... 10 'esistencia........................................ .......................................................... ........................................ ................................. ........................... ................ 10 Colabilidad...................................... ......................................................... ....................................... ....................................... ............................. ......... 10 0oldabilidad..................................... . Propiedades u%micas............................................................................................11 *. Materiales metálicos férricos .....................................................................................11 .......................................................... ....................................... ......................................... ............................... .......... 11 *.) !undici"n....................................... 1ipos de fundici"n ................................................................................................11 ......................................................... ........................................ ........................................................ .................................... 12 *.*. 2cero..................................... 3ormalizaci"n de las diferentes clases de acero .......................................................12 . Materiales metálicos no férricos ...............................................................................14 ............................................................ ....................................... ......................................... ...................... 14 Metales ligeros........................................ ........................................................... ........................................ ................................. .......................... ............. 14 .) 2luminio -2l/....................................... .).) Propiedades y aplicaciones ..................................................................................15 .).* 2leaciones de aluminio ........................................................................................15 ........................................................... ....................................... .................................... .................17 17 Metales ultraligeros ....................................... ............................................................ ................................................................. ...................................................... ......... 17 Magnesio........................................ ............................................................ ........................................ ............................................... ....................................... ............ 17 Berilio........................................ Metales pesados ..................................................................................................17 .......................................................... ........................................ ............................................. .................................... ........... 17 .* Cobre...................................... Aleaciones de cobre.............................................................................................18 .......................................................... ....................................... ........................................ ................................. ............... .. 18 . Bronce....................................... ......................................................... ....................................... .................................................... ................................. 18 ..) 4atones..................................... ......................................................... ........................................ ........................................................ .................................... 19 .5 Esta6o..................................... Propiedades y aplicaciones..........................................................................................19 3.5 Plomo............................................... Plomo................................................................... ......................................................... .......................................... ..... 19 Propiedades y aplicaciones..........................................................................................19 .7 Materiales plásticos ...............................................................................................20 .7.) 1ermoplásticos ...................................................................................................20
.7.* 1ermoestables ....................................................................................................21 Elast"meros o cauc8os ...............................................................................................21 .9 Codificaci"n de plásticos ........................................................................................22 Ejercicio de auto e$aluaci"n .........................................................................................23 (nidad II. 1razado y graneteado................................................................................24 ). Puesto de 1rabajo...................................................................................................24 ......................................................... ....................................... .................................................... ................................. 24 ).) +efinici"n..................................... ........................................................... ........................................................... ............................................. ...... 24 ).* #rganizaci"n....................................... ). 0eguridad e 8igiene..............................................................................................24 ........................................................... ........................................ ............................................. .................................. ......... 25 *. 1razado....................................... ......................................................... ....................................... .................................................... ................................. 25 *.) +efinici"n..................................... .......................................................... ....................................................... .......................................... ....... 25 *.*.) 1razado plano ...................................... ........................................................... ........................................... ..................................... ................. ... 25 *.*.* 1razado al aire ....................................... ...........................................................................................25 . :erramientas de trazar ...........................................................................................25 Prensa de banco..................................................................................................25 ........................................................... ................................................... ......................................... .......... 25 Punta de trazar ....................................... ........................................................... ........................................ ................................................ ............................... ... 26 Compás....................................... .......................................................... ........................................ ....................................... ................................... ................ 26 ;ramil...................................... ......................................................... ........................................ ........................................ .................................. .............. 26 Mármol..................................... 1ransportador de ángulo .......................................................................................27 ........................................................... ....................................... ..................................... .................. 27 5. 1écnicas del trazado ....................................... 1razado con una superficie de referencia .................................................................27 1razado con dos l%neas de referencia ......................................................................27 ..................................................................................27 Manejo de la punta de trazar ..................................................................................27 ............................................................ ............................................................ .................................................. .......... 27 <. ;ranetear ........................................ ......................................................... ........................................ ........................................ ................................... ............... 28 Martillo..................................... ............................................................ ............................................................ .................................................. .......... 28 ;ranete........................................ <.) 2ngulo de la punta del granete ................................................................................28 <.* 1écnicas de graneteado .........................................................................................28 Ejercicio de auto e$aluaci"n .........................................................................................30 (nidad III. Corte de materiales .....................................................................................31 .......................................................... ....................................................... ................................................. ............. 31 ). Introducci"n....................................... .......................................................... ........................................ ........................................... ....................... 31 *. 2serrado manual...................................... *.) Caracter%sticas Caracter%sticas de la 8oja de sierra .........................................................................31 .......................................................... ........................................ ........................................ ................................. ............. 31 1ama6o...................................... +isposici"n de los dientes .....................................................................................31 .......................................................... ........................................ ........................................... ....................... 31 ;rado de corte...................................... .......................................................... ....................................... ........................................ ..................................... ................. 32 Paso....................................... ........................................................... ........................................ ........................................ ................................ ............ 32 Material....................................... ........................................................... ....................................... ........................................ .............................. .......... 32 *.* 2plicaci"n........................................ *. 1écnicas de corte ..................................................................................................32 ........................................................... ........................................ .................................... ....................... ....... 33 . Corte con cincel ....................................... ......................................................... ....................................... .................................................... ................................. 33 .) +efinici"n..................................... ......................................................... ........................................ ......................................... ........................ ... 33 .* Caracter%sticas ..................................... ........................................................... ....................................... ........................................ .............................. .......... 34 . 2plicaci"n........................................ .5 1écnicas de corte ..................................................................................................34 .< 3ormas de seguridad e 8igiene ...............................................................................35 Ejercicio de auto e$aluaci"n .........................................................................................36 ......................................................... ....................................... ....................................... ........................... ....... 37 (nidad I&. 4imado..................................... .......................................................... ....................................................... ................................................. ............. 37 ). +efiniciones.......................................
4ima................................................................................................................... 37 4imado............................................................................................................... 37 4imado de desbaste.............................................................................................37 4imado de acabado..............................................................................................37 *. 1ipos de limas ......................................................................................................... 38 . Caracter%sticas de las limas ......................................................................................38 5. 1écnicas de limado ..................................................................................................40 <. 3ormas de seguridad ...............................................................................................42 Ejercicio de auto e$aluaci"n .........................................................................................43 (nidad &. 1aladrado y a$ellanado...............................................................................45 ). 1aladrado. +efinici"n ...............................................................................................45 *. Máuinas taladradoras............................................................................................. 45 *.) Partes principales ..................................................................................................45 . 1ipos de taladradoras ..............................................................................................46 1aladros manuales...............................................................................................46 1aladros de columna.............................................................................................46 #tros tipos de taladradoras ..........................................................................................47 Partes de la broca................................................................................................48 Mango................................................................................................................ 48 Cuerpo............................................................................................................... 48 Punta.................................................................................................................. 48 !ilo trans$ersal ..................................................................................................... 48 !ilo principal ........................................................................................................ 48 =ngulo de la punta................................................................................................49 5.) 1ipos de Brocas................................................................................................... 49 <. 1écnicas de afilado de brocas ...................................................................................50 7. Montaje de 8erramientas..........................................................................................50 9. Montaje de piezas ...................................................................................................51 9.) +ispositi$os para la sujeci"n de piezas.....................................................................51 >. !actores de corte .................................................................................................... 51 >.) &elocidad de corte y a$ance .................................................................................... 51 &elocidad de corte -&c/,...............................................................................................51 2$ance -s.................................................................................................................. 51 'efrigerantes............................................................................................................. 52 ?. 1écnica de taladrado ...............................................................................................52 )@. 3ormas de seguridad............................................................................................53 )). 2$ellanado............................................................................................................ 54 )).) 1ipos de a$ellanadores ........................................................................................54 )).* 1écnicas para a$ellanar ........................................................................................55 Ejercicio de auto e$aluaci"n .........................................................................................56 (nidad &I. Escariado o rimado.....................................................................................57 ). Escariado. +efinici"n ...............................................................................................57 *. 1ipos y caracter%sticas ............................................................................................. 57 Escariadores fijos.................................................................................................57 Escariadores ajustables ........................................................................................58 Escariador c"nico.................................................................................................58 5. 1écnicas de escariado .............................................................................................59 Escariado a mano................................................................................................59 Escariado a máuina............................................................................................59 Ejercicio de auto e$aluaci"n .........................................................................................60
(nidad &II. 'oscado manual ........................................................................................61 ). +efiniciones........................................................................................................... 61 'oscado............................................................................................................. 61 'osca................................................................................................................. 61 *.* Clasificaci"n de las roscas ......................................................................................62 . 0istemas de roscas .................................................................................................63 .) 0istema métrico .................................................................................................... 63 .* 0istema A8itort8 ................................................................................................. 66 Características de la rosca estándar estadonidense !A" U#$............................67 5. +esignaci"n de roscas ...........................................................................................68 <. Identificaci"n de pasos de roscas ..............................................................................69 <.) &erificaci"n con instrumentos de precisi"n de las dimensiones de la rosca ...................70 7. :erramientas de roscado .........................................................................................71 7.)'oscado eterior .................................................................................................... 71 1errajas o cojinetes ...............................................................................................71 Porta terrajas....................................................................................................... 71 7.* 'oscado interior ....................................................................................................72 Mac8uelos........................................................................................................... 72 ;ira mac8uelos o bandeadores..............................................................................73 9. 1écnicas de roscado ................................................................................................ 73 9.) Proceso de roscado eterior .................................................................................... 73 9.* Proceso de roscado interior ....................................................................................74 Ejercicio de 2utoe$aluaci"n..........................................................................................75 ;losario.................................................................................................................... 76 Bibliograf%a................................................................................................................ 77
%%%
I' Int(od)cci#n El manual parar el participante D A*USTE MEC+NICO, esta dirigido para la formaci"n de técnicos en Mantenimiento Industrial, sus contenidos están en correspondencia a la unidad de competencia de MEC23IC# de B23C#. 1iene el prop"sito de brindar los conocimientos técnicos elementales sobre la integraci"n de sus componentes, en su amplia $ariedad de aplicaciones en la construcci"n de estructuras li$ianas. Con los contenidos de este manual, usted aduirirá los conocimientos necesarios para utilizar correctamente los instrumentos de ajuste, trazar l%neas, elaborar piezas y realizar en ellas formas y acabados, además aduirirás 8abilidades para taladrar, a$ellanar y escariar placas de acero y para completar tu formaci"n realizaras roscado eterior e interior en piezas metálicas de forma manual. 2demás de ofrecer recomendaciones generales para su estudio, se promue$e la sensibilizaci"n del técnico soldador, respecto a la importancia de mantener en "ptimas condiciones las 8erramientas y euipo de trabajo a utilizar ya ue significa seguridad. 0e presentan en el contenido de este manual una serie de ejercicios de auto e$aluaci"n ue te darán pautas a seguir en el proceso ense6anza aprendizaje. Este manual es una gu%a orientadora y facilitadora, ue se debe estudiar poniendo en práctica las técnicas de análisis y dedicaci"n. Confiando en ue logres con éito tus estudios, dejamos en tu mano este $alioso manual. 0eguros de ue pondrás todo tu empe6o para culminar tus estudios ue te con$ertirán en un $erdadero técnico soldador y contribuir al desarrollo de nuestro pa%s, te deseamos muc8a suerte y adelante. 4a elaboraci"n de este manual 8a sido posible gracias al apoyo econ"mico del Proyecto de 3aciones (nidasFP3(+, y en su re$isi"n técnica metodol"gica especialista del +epartamento de Curr%culum.
1
II' O,-eti!o &ene(a
Construir por proceso de ajuste mecánico piezas metálicas, aplicando las técnicas y 8erramientas de trazado, graneteado, corte, limado, taladrado, a$ellanado, rimado y roscado manual, segn especificaciones del plano.
III' O,-eti!o" e"pec./ico"
2plicar criterios técnicos para la selecci"n de los materiales utilizados en la construcci"n de piezas mecánicas y 8erramientas, tomando en cuenta sus propiedades.
Identificar los materiales ferrosos y no ferrosos segn sus propiedades a tra$és de ensayos mecánicos de taller. 0eleccionar los materiales sintéticos apropiados -termoestables o termoplásticos/ para la construcci"n de piezas tomando en cuenta sus aplicaciones. Establecer diferencia entre el trazado plano y al aire segn caracter%sticas. 1razar las formas y dimensiones de las piezas metálicas, aplicando técnicas establecidas. +escribir la funci"n ue cumple la sierra y el cincel, tomando en cuenta sus caracter%sticas y forma de uso. Cortar perfiles metálicos, aplicando técnicas de uso y conser$aci"n de las 8erramientas de corte -sierra manual y cincel/. Construir piezas metálicas segn formas y dimensiones del plano, aplicando proceso de limado manual. Manipular los elementos de mando y control de la taladradora de columna y manual, aplicando las normas de seguridad e 8igiene. 2filar brocas de diferentes diámetros, tomando en cuenta el ángulo de la punta, aplicando normas de seguridad e 8igiene. Perforar agujeros en la taladradora, aplicando técnicas establecidas, tomando en cuenta los factores de corte. 2$ellanar agujeros en la taladradora, aplicando normas establecidas, tomando en cuenta los factores de corte. 2justar agujeros de precisi"n en piezas metálicas, tomando en cuenta las distancias entre centro, diámetro de acabado y el tipo de operaci"n. Identificar el sistema de rosca a ue pertenecen tornillos y tuercas por medio de la medici"n del paso y diámetro nominal. Construir roscas triangulares eternas e internas a mano, aplicando las técnicas segn el caso, tomando en cuenta las caracter%sticas del sistema a ue pertenece la rosca.
2
I0' Recomendacione" &ene(ae"
Para iniciar el estudio del Manual para el Estudiante, usted debe estar claro ue siempre su dedicaci"n y esfuerzo le permitirán aduirir la competencia a la cual corresponde el M"dulo !ormati$o.
2l comenzar un tema debe leer detenidamente los objeti$os y acti$idades de aprendizaje propuestas y las orientaciones especiales.
1rate de comprender las ideas y anal%celas detenidamente para comprender objeti$amente los ejercicios de 2uto e$aluaci"n.
Consulte siempre a su docente, cuando necesite alguna aclaraci"n.
2mpl%e su conocimiento con la bibliograf%a indicada u otros tetos ue estén a su alcance.
2 medida ue a$ance en el estudio de los temas, $aya recopilando sus inuietudes o dudas sobre los temas desarrollados, para solicitar aclaraciones durante las sesiones de clase.
'esuel$a responsablemente los ejercicios de 2uto e$aluaci"n y $erifiue sus respuestas.
3
Unidad I' Mate(iae" 1' Int(od)cci#n 4as materias primas o materiales son todos auellos ue se emplean en la fabricaci"n de 8erramientas, mauinas, euipos y aparato. Entre ellos podemos mencionar los minerales, carb"n, petr"leo, etc. ue recorren di$ersos procesos de preparaci"n y de procedimientos antes de ser empleados en la producci"n. 4os metales son elementos ue se encuentran en la naturaleza, son buenos conductores de la electricidad y el calor, sus colores están dentro del blanco y del gris en todas sus tonalidades, pero pueden presentar también color amarillo - como e o(o/ o rojo -como e co,(e/, reflejan bien la luz y temperatura ambiente todos ellos son s"lidos ecepto el mercurio, ue es liuido. 4os metales se pueden di$idir en dos clasesG o" metae" p)(o" 2 a" aeacione"' 4os primeros son de una sola sustancia, por ejemplo, el 8ierro. 4as aleaciones se forman mezclando metales con metales o con no metales, por ejemplo, mezcla de 8ierro con carbono -ace(o/. 4as aleaciones, al igual ue los metales puros, poseen brillo metálico y conducen bien el calor y la electricidad, aunue por lo general no tan bien como los metales por los están formadas.
3' P(opiedade" de o" mate(iae" 3'1 P(opiedade" /."ica" Esta propiedad solamente tiene ue $er con el cambio de estado eterno de las substancias es decir la $ariaci"n de la forma, la resistencia y temperatura de un cuerpo. Por ejemploG el calor de la combusti"n calienta el material a soldar y funde la $arilla. Eisten diferentes propiedades f%sicas a continuaci"n citamos las siguientes G
Den"idad
0imbolizada 8abitualmente por la letra griega y denominada en ocasiones ma"a e"pec./ica, es una magnitud referida a la cantidad de masa contenida en un determinado $olumen, y puede utilizarse en términos absolutos o relati$os. Unidades de densidad
(nidades de densidad en el 0istema Internacional de (nidades -0I/ sonG • •
Hilogramo por metro cbico -HgmJ/ gramo por cent%metro cbico -gcmJ/ 4
P)nto de /)"i#n Es la temperatura a la cual una sustancia pasa del estado s"lido al estado l%uido.
P)nto de e,)ici#n 1emperatura a la cual un l%uido se con$ierte en gas.
Cao( e"pec./ico 4a capacidad calor%fica o calor espec%fico de una sustancia es la cantidad de energ%a necesaria para aumentar ) KC su temperatura. Indica la mayor o menor dificultad ue presenta dic8a sustancia para eperimentar cambios de temperatura bajo el suministro de calor.
Cond)cti!idad t$(mica 4a capacidad de los materiales para dejar pasar el calor.
Material
Densid ad Punto de Punto de fusión ebullición Kg/l
Calor Conductividad especíco térmica
ºC
ºC
Kcal/kgºC
Kcal/mhºC
Aceite combstible
0.92
%5
175
.
0.10
Aceite de má&ina
0.91
%5
380
0.40
0.108
Aceite de trans'ormador
0.87
%5
170
0.44
0.13
Aceite diesel
0.88
%5
175
.
0.11
Aceite (as
0.86
.
200
.
0.13
Acero
7.85
1350
2500
0.11
45
Acero colado
7.8
1350
.
0.120
45.0
Acero 'ndido
7.85
1400
2500
0.110
40.0
Acero rá)ido
8.7
1650
2600
0.119
22.0
A(a
1
0
100
0.999
0.50
5
Densid Punto de ad fusión
Punto de ebullición
Calor especíco
Conductividad térmica
Kg/l
ºC
ºC
Kcal/kgºC
Kcal/mhºC
0.8
%98
66
0.60
.
Alco*ol 96+ 0.82
%90
78
.
0.14
Alminio
2.7
658
2200
0.216
180.0
Alminio bronce
7.7
1040
2300
0.104
110.0
Ars,nico
5.72
815
-633
0.083
.
Asbesto
2.5
.
.
0.195
0.15
/ra
1.72
741
.
0.238
.
ronce
8.0
900
2300
0.086
100
Carb/n mineral
1.3
.
.
0.31
0.14
Carb/n e(etal
0.4
.
354
0.20
0.07
Carbono
3.51
3600
.
0.204
7.2
Carborndm 3.12
.
.
.
13.1
Cobre 'ndido
8.8
1083
2310
0.094
320.0
Cobre laminado
8.9
1083
2310
0.094
320.0
Cobre )ro
8.93
1083
2310
0.094
320 0
Cromo
6.7
180
2200
0.108
.
Cero
0.95
.
.
0.357
0.15
iamante
3.5
.
.
0.079
7.2
Material
Alco*ol
6
ralminio 2.8
2000
0.22
111.0
Densid Punto de ad fusión
Punto de ebullición
Calor especíco
Conductividad térmica
Kg/l
ºC
ºC
Kcal/kgºC
Kcal/mhºC
4.0
2200
300
0.23
10.0
"stao colado 7.2
232
2200
0.06
55.0
"stao laminado
232
2200
0.06
55.0
$ibra de idrio 0.15
.
.
0.20
0.03
$/s'oro
1.83
44.2
287.
0.19
.
$/s'oro bronce
8.8
900
.
0.087
90
$ndici/n de 6.8 inc
393
1000
0.09
120.0
asolina
0.7
%150
50
0.5
0.14
rato
2.1
.
.
0.197
4.32
rasas
0.93
30 a
300
0.15
0.18
!ebo
0.95
40 a
350
0.21
.
0.9
0
100
0.50
1.5
ierro. blanco 7.4
1560
2500
0.13
45.0
ierro colado 7.25
1200
2500
0.127
42.0
ierro 'ndido
7.8
1200
.
0.110
40.50
ierro oido
5.1
1565
.
0.16
0.50
Material
"smeril
ielo
7.4
650
7
ierro )ro
Material
7.86
1530
3000
0.109
40
Punto de ebullición
Calor especíco
Conductividad térmica
ºC
ºC
Kcal/kgºC
Kcal/mhºC
Densid ad Punto de fusión Kg/l
le crdo
0.95
125
.
.
0.170
le dro
1.4
.
.
.
0.15
at/n 'ndido 8.55
900
2300
0.092
80
at/n laminado
8.55
900
2300
0.092
90
ercrio
13.6
%38.
357
0.033
7.2
ica
3.0
1300
.
0.21
0.3
ineral de *ierro
3.5
1300
.
0.175
.
olibdeno
10.2
2500
3560
0.065
.
#í&el
8.8
1452
2400
0.110
45.0
:ro
19.33
1064
2610
0.031
265.0
:ido de cromo
5.21
2200
.
0.18
0.36
Pa)el
0.9
.
.
0.319
.
Parana
0.9
52
300
0.78
0.18
Petr/leo
0.80
%70
150
0.50
0.137
Plomo
11.34
327
1525
0.031
30.1
;ol'ramio
19.1
3350
4850
0.037
10.2
6.86
419
920
0.09
95.9 8
419
920
0.09
91.0
1'3 P(opiedade" mec4nica" 0on auellas ue epresan el comportamiento de los metales frente a esfuerzos o cargas ue tienden a alterar su forma.
D)(e5a Es la oposici"n del material a ser rayado o penetrado por otros. 0e suele determinar midiendo el área de la 8uella dejada sobre la pieza por una bola ue se aplica bajo una carga determinada o midiendo a la 8uella producida por un penetrador adecuado bajo una carga dada. Re"i"tencia a a t(acci#n Es la capacidad ue tiene el material para soportar fuerzas ue intentan alargarlo. Es una de las caracter%sticas mecánicas más importantes.
Re"iiencia Es una magnitud ue cuantifica la cantidad de energ%a, ue absorbe un material al romperse bajo la acci"n de un impacto por unidad de superficie de rotura. 4a cuantificaci"n de la resiliencia se determina mediante ensayo por el péndulo de C8arpy resultando un $alor indicati$o de la fragilidad o resistencia a los c8oue del material ensayado. (n ele$ado grado de resiliencia es caracter%stico de los aceros auténicos, aceros con alto contenido de austenita. En aceros al carbono los aceros sua$es -con menor contenido de carbono porcentual, tienen mayor resiliencia ue los aceros duros. 0e epresa en unidades Loulem * Ngf.mcm *.
Ea"ticidad Es la propiedad ue tienen los materiales para recuperar su forma y dimensi"n inicial al cesar las fuerzas ue pre$iamente los deformaron. 4as deformaciones desaparecen cuando se anula el esfuerzo ue las pro$oca. Capacidad de un material elástico para recobrar su forma al cesar la carga ue lo 8a deformado. 0e llama l%mite elástico a la carga máima ue puede soportar un metal sin sufrir una deformaci"n permanente. 0u determinaci"n tiene gran importancia en el dise6o de toda clase de elementos mecánicos, ya ue se debe tener en cuenta ue las piezas deben trabajar siempre por debajo del l%mite elástico, se epresa en NgmmO.
Pa"ticidad (n material se deforma plásticamente cuando eperimenta un cambio permanente de forma debido a la acci"n de
9
fuerzas eternas. Permite ue el material tenga deformaci"n permanente sin llegar a la rotura. Fati&a 4a fatiga es una forma de rotura ue ocurre en estructuras sometidas a tensiones dinámicas y fluctuantes -puentes, a$iones, etc./. Puede ocurrir a una tensi"n menor ue la resistencia a tracci"n o el l%mite elástico para una carga estática. Es muy importante ya ue es la primera causa de rotura de los materiales metálicos -aproimadamente el ?@/, aunue también ocurre en pol%meros y cerámicas.
1'6 P(opiedade" tecno#&ica" +etermina la capacidad de un metal a ser conformado en piezas o partes tiles o apro$ec8ables.
Faciidad de mecani5ado 7ma8)ina,iidad9 Es la propiedad de un metal de dejarse mecanizar con arranue de $iruta, mediante una 8erramienta cortante apropiada. 0on muy mecanizables la fundici"n gris y el bronce, con $irutas cortadas en forma de escamas. El acero dulce y las aleaciones ligeras de alta tenacidad, producen $irutas largas.
Maea,iidad Es la propiedad del metal para dejarse deformar o trabajar en fr%o, en forma de láminas esta aumenta con la tenacidad y disminuye al aumentar la dureza.
End)(ecimiento po( e tempe Es la propiedad del metal de sufrir transformaciones en su estructura cristalina como resultado del calentamiento y enfriamiento sucesi$o y por ende de sus propiedades mecánicas y tecnol"gicas. 4os aceros se templan fácilmente debido a la formaci"n de una estructura cristalina caracter%stica denominada martensita.
F)"i,iidad Es la propiedad ue permite obtener piezas fundidas o coladas.
Re"i"tencia Es la propiedad del metal para dejarse deformar o trabajar en fr%o, en forma de 8ilos aumenta con la tenacidad y disminuye al aumentar la dureza. 4os metales más dctiles son el oro, plata, cobre, 8ierro, plomo y aluminio.
Coa,iidad Es la propiedad del metal fundido para producir piezas fundidas completas y sin defectos. Para ue un metal sea colable debe poseer gran fluidez para poder llenar completamente el molde. 4os metales más fusibles y colables son la fundici"n de 8ierro, de bronce, de lat"n y de aleaciones ligeras.
Soda,iidad
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Es la disposici"n de un metal para soldarse con otro idéntico bajo presi"n ejercida sobre ambos en caliente. Poseen esta propiedad los aceros de bajo contenido de carbono .
6'6 P(opiedade" 8).mica" 0on auellas propiedades distinti$as de las sustancias ue se obser$an cuando reaccionan, es decir, cuando se rompen o se forman enlaces u%micos entre los átomos, formándose con la misma materia sustancias nue$as distintas de las originales. 4as propiedades u%micas se manifiestan en los procesos u%micos -reacciones u%micas/, mientras ue las propiedades propiamente llamadas propiedades f%sicas, se manifiestan en los procesos f%sicos, como el cambio de estado, el desplazamiento, etc. Ejemplos de propiedades u%micasG • • • •
Corrosi$idad de ácidos Poder calor%fico o energ%a calor%fica 2cidez 'eacti$idad
3' Mate(iae" met4ico" /$((ico" 4os metales férricos son los deri$ados del 8ierro. El 8ierro es muy abundante en la naturaleza -forma parte del ncleo de la corteza terrestre/ y es el metal mas utilizado en la industria.
3'1 F)ndici#n 0on aleaciones de 8ierro y carbono, suele tener de ).9 a 5 de carbono, la propiedad mas importante de las fundiciones estas son fácilmente fusibles, 8asta el punto de poder obtener piezas, a $eces sumamente complicadas por medio de moldes. 1anto las fundiciones como el acero pueden contener, además del carbono otros elementos como el cromo, n%uel etc., y en este caso se llaman fundiciones de acero especiales.
Tipo" de /)ndici#n
F)ndici#n maea,eG Es una fundici"n de 8ierro en la cual se 8a conseguido cierta ductibilidad y maleabilidad por medio de un tratamiento térmico. En general se emplea en muc8as piezas ue 8an de ser tenaces y tener al mismo tiempo, formas terminadas. F)ndici#n end)(ecida o /)ndici#n tempada: Es la ue a tra$és de un enfriamiento rápido, a aduirido una dureza mayor ue la normal.
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F)ndici#n &(i": 0e caracteriza porue la mayor parte del carbono ue contiene se encuentra en forma de laminillas finas de grafito, recibe el nombre de gris por el color ue presenta la superficie de rotura. no es muy dura y es la ue se emplea en una segunda fusi"n par a la producci"n de piezas fundidas y muc8as $eces para su con$ersi"n en acero. F)ndici#n ,anca: 1odo el carbono o la mayor parte de el ueda disuelto o combinado con el 8ierro se llaman as% porue el color de superficie de rotura es blanco. Esta fundici"n es más dura pero más frágil ue la gris. F)ndici#n at(oc;ada: Es intermedia entre la fundici"n blanca y la gris.
3'3' Ace(o 0e consideran aleaciones de 8ierro y carbono ue contiene menos del ).9 de carbono, aunue el ordinario no pase del ). En los aceros especiales pueden llegar al * de carbono. 4os aceros aleados contienen otros elementos u%micos como el manganeso, silicio, f"sforo, azufre y o%geno. El acero se puede forjar, laminar y fundir, as% como mecanizar con o sin arranue de $iruta. Fa"e" de a aeaci#n de ;ie((o%ca(,ono A)"tenita 7;ie((o%ɣ' d)(o9 Fe((ita 7;ie((o%<' ,ando9 Cementita 7ca(,)(o de ;ie((o' Fe 6C9 Pe(ita 7==> /e((ita? 13> cementita9 Lede,)(ita 7/e((ita % cementita e)tectica? @?6> ca(,#n9 ainita Ma(ten"ita Tipo" de acero Ace(o a ca(,ono 7B?B6%3?1> C9 Ace(o co(ten 7pa(a intempe(ie9 Ace(o inoida,e 7aeado con c(omo9 Ace(o mic(oaeado 7SLA? baja aleación alta resistencia9 Ace(o (4pido 7m)2 d)(o? t(atamiento t$(mico9 Ot(a" aeacione" Fe%C ie((o d)ce 7p(4cticamente "in ca(,#n9 F)ndici#n 73?1> C9 F)ndici#n dHcti 7&(a/ito e"/e(oida9
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No(mai5aci#n de a" di/e(ente" ca"e" de ace(o Como eiste una $ariedad muy grande de clases de acero diferentes ue se pueden producir en funci"n de los elementos aleantes ue constituyan la aleaci"n, se 8a impuesto, en cada pa%s, en cada fabricante de acero, y en muc8os casos en los mayores consumidores de aceros, unas 3ormas ue regulan la composici"n de los aceros y las prestaciones de los mismos. En Espa6a actualmente están regulados por la norma UNE%EN 1BB3B:3BB1 y antiguamente estaban reguladas por la norma (3E 7)@. Eisten otras normas reguladoras del acero, como la clasificaci"n de AISI -de 8ace 9@ a6os, y de uso muc8o más etenso internacionalmente/, ASTM,*7 DIN, o la ISO 6BJ. 2 modo de ejemplo se epone la clasificaci"n regulada por la norma (3EF7@)@, ue ya 8a sido sustituida por la norma (3EFE3)@@*@G*@@), y están editadas por 2E3#'G
No(ma UNE%6JB1B 4a norma espa6ola (3EF7@)@ es una normalizaci"n o clasificaci"n de los aceros para ue sea posible conocer las propiedades de los mismos. Esta 3orma indica la cantidad m%nima o máima de cada componente y las propiedades mecánicas ue tiene el acero resultante. El Instituto del :ierro y del 2cero -I:2/ espa6ol, cre" esta norma ue clasifica a los aceros en cinco series diferentes a las ue identifica por un nmero. Cada serie de aceros se di$ide a su $ez en grupos, ue especifica las caracter%sticas técnicas de cada acero, matizando sus aplicaciones espec%ficas. El grupo de un acero se designa con un nmero ue acompa6a a la serie a la ue pertenece. 4a clasificaci"n de grupos por serie, sus propiedades y sus aplicaciones se recogen en la 1abla siguiente. Ca"i/icaci#n de o" Ace(o" "e&Hn a No(ma UNE%6JB1B 0erie
;rupo
+enominaci"n
Se(ie 1 ;rupo )
2cero al carbono.
Se(ie 3 ;rupo )
2ceros de fácil mecanizaci"n.
+escripci"n
0on aceros al carbono y por tanto no aleados. Cuanto más carbono tienen sus 2cero aleado de gran respecti$os grupos son más duros y menos ;rupos * y resistencia. soldables, pero también son más 2cero aleado de gran resistentes a los c8oues. 0on aceros ;rupo 5 aptos para tratamientos térmicos ue elasticidad. aumentan su resistencia, tenacidad y dureza. 0on los aceros ue cubren las 2ceros para ;rupo < y 7 necesidades generales de la Ingenier%a de cementaci"n. construcci"n tanto industrial como ci$il y ;rupo 9 2ceros para nitruraci"n. comunicaciones.
;rupo * ;rupo
0on aceros a los ue se incorporan elementos aleantes ue mejoran las propiedades necesarias ue se eigen las 2ceros para soldadura. piezas ue se $an a fabricar con ellos como, por ejemplo, torniller%a, tubos y 2ceros magnéticos. 13
;rupo 5
;rupo <
Se(ie
G()po
2ceros de dilataci"n térmica. 2ceros resistentes a la perfiles en los grupos ) y *. 3cleos de fluencia. transformadores y motores en los aceros del grupo , piezas de uni"n de materiales férricos con no férricos sometidos a
Denominaci#n
Se(ie ;rupo ) 2ceros inoidables. 6 2ceros ;rupos * resistentes al y calor.
Se(ie ;rupo ) 2cero al carbono para 8erramientas. ;rupos *, y 5
2cero aleado para 8erramientas.
;rupo <
2ceros rápidos.
Se(ie ;rupo ) =
De"c(ipci#n Estos aceros están basados en la adici"n de cantidades considerables de cromo y n%uel a los ue se suman otros elementos para otras propiedades más espec%ficas. 0on resistentes a ambientes 8medos, a agentes u%micos y a altas temperaturas. 0us aplicaciones más importantes son para la fabricaci"n de dep"sitos de agua, cámaras frigor%ficas industriales, material cl%nico e instrumentos uirrgicos, peue6os electrodomésticos, material doméstico como cuberter%as, cuc8iller%a, etc. 0on aceros aleados con tratamientos térmicos ue les dan caracter%sticas muy particulares de dureza, tenacidad y resistencia al desgaste y a la deformaci"n por calor. 4os aceros del grupo ) de esta serie se utilizan para construir mauinaria de trabajos ligeros en general, desde la carpinter%a y la agr%cola -aperos/. 4os grupos *, y 5 se utilizan para construir máuinas y 8erramientas más pesadas. El grupo < se utiliza para construir 8erramientas de corte.
2ceros para moldeo.
0on aceros adecuados para moldear piezas por $ertido en moldes de arena, por lo ue reuieren cierto contenido m%nimo de carbono ue les dé estabilidad. 0e utilizan 2ceros de baja para el moldeo de piezas geométricas complicadas, con ;rupo radiaci"n. caracter%sticas muy $ariadas, ue posteriormente son acabadas en procesos de mecanizado. 2ceros para ;rupo 5 moldeo inoidables
6' Mate(iae" met4ico" no /$((ico" 2 la 8ora de establecer una clasificaci"n de los metales no férricos, y teniendo en cuenta ue entre ellos la diferencia más notable es su densidad, estos metales se engloban en tres gruposG metales pesados, de densidad superior a < Ng.m , metales 14
ligeros, de densidad entre * y < Ng.m , y metales ultraligeros de densidad inferior a los * Ng.m.
Metae" i&e(o"
6'1 A)minio 7A9 Punto de fusi"n 77@K C El aluminio es el elemento metálico más abundante en la corteza terrestre s"lo los no metales o%geno y silicio son más abundantes. 0e encuentra normalmente en forma de silicato de aluminio puro o mezclado con otros metales como sodio, potasio, 8ierro, calcio y magnesio, pero nunca como metal libre. 0in embargo, los silicatos no son menos tiles, siendo la nica mena de aluminio apro$ec8able la ,a)ita' 4a bauita es mineral formado por "ido de aluminio -7*F7< 2l*#/, "idos de 8ierro -*@F*> !e*#/, )@ de agua -formando 8idratos/, y s%lice -> 0i#*/. El proceso metalrgico del aluminio a partir de la bauita como mena se lle$a a cabo en dos fases. 4a primera fase consiste en la separaci"n de la almina segn el método de Bayer, y la segunda fases en la obtenci"n del aluminio puro.
6'1'1 P(opiedade" 2 apicacione" El aluminio es un metal de color blanco plateado, de densidad *.9 grcm y punto de fusi"n 77@KC. 0e caracteriza por ser un metal dctil y maleable, tenaz, de baja resistencia mecánica y buen conductor eléctrico y térmico. Puede ser laminado tanto en fr%o como en caliente. Mediante laminaci"n en caliente el espesor m%nimo de las c8apas es de
una pistola de soldadura eléctrica, pro$ista de un electrodo de olframio, ue permite inyectar un gas inerte, como arg"n, para e$itar la oidaci"n durante el proceso.
6'1'3 Aeacione" de a)minio Por tratarse de un metal muy blando, de baja resistencia mecánica, el aluminio suele alearse con otros elementos tales comoG cobre, silicio, magnesio, etc. 0e obtienen as% las denominadas aleaciones ligeras, en las ue el aluminio puro está presente entre un >@ y un ??. 4a obtenci"n de estas aleaciones reuiere de una preparaci"n cuidadosa de la dosificaci"n de los distintos componentes, puesto ue se manejan elementos con propiedades muy diferentes. El método más seguro es partir de una aleaci"n madre, es decir, de una aleaci"n con un alto contenido del elemento ue se pretende introducir, y luego corregir los porcentajes a6adiendo la cantidad necesaria de aluminio. En general, en todas las aleaciones se mejoran las cualidades del aluminio en cuanto a dureza, resistencia mecánica, facilidad para el mecanizado por arranue de $irutas y la moldeabilidad. 4as aleaciones de aluminio suelen di$idirse en aleaciones para moldeo, y en aleaciones para forja, en las ue se incluyen las deformables en fr%o. 4as primeras e$itan las grietas, roturas y porosidades al reducirse el coeficiente de contracci"n. +entro de este grupo tenemos las aleaciones con cobre, silicio y cobre. 4as de forja se emplean para obtener ele$adas resistencias, fabricándose las piezas mediante forja, laminaci"n, estampa, etc. #tra forma de clasificarlas es atendiendo a la posibilidad de someterlas a tratamientos térmicos o no. +entro de las primeras tenemos las aleaciones con cobre o duraluminio, las de 2lFCuF3i, las de 2lF0iFMg y la de 2lFCuFQn, ue es la de mayor dureza y se emplea en la fabricaci"n de aerona$es. +entro de las segundas tenemos las aleaciones con manganeso, magnesio y silicio. Entre las aleaciones y elementos de aleaci"n más importantes tenemosG El cobreG se emplea para aumentar la dureza en proporciones de 8asta un )<, pues contenidos superiores 8acen frágil la aleaci"n. 4a aleaci"n con un 5.< de cobre y un ??.< de aluminio es la denominada duraluminio, empleada en la construcci"n. El silicioG entra en aleaci"n con porcentajes entre el < y *@. Mejora la resistencia mecánica y a la corrosi"n, pero sobre todo la fluidez para el moldeo, empleándose esta aleaci"n para la obtenci"n de piezas como carter de motores. El magnesioG en porcentajes inferiores al )@, permite obtener aleaciones an más ligeras ue el propio aluminio, pero de una mayor resistencia mecánica y a la corrosi"n. 0e emplean en la fabricaci"n de estructuras resistentes en la industria aeronáutica, na$al y del autom"$il. #tros elementos como el titanio, n%uel, cromo y cobalto, con propiedades más particulares, generalmente entre a formar parte en la aleaci"n como terceros elementos.
Metae" )t(ai&e(o" 16
Ma&ne"io El magnesio es un metal de color blanco brillante, muy ligero, blando, maleable pero poco dctil. Es inalterable en aire seco, pero la 8umedad pro$oca la aparici"n de una capa de carbonato muy porosa, ue no protege al metal ue termina por corroerse totalmente. El magnesio sin alear se utiliza en flas8es fotográficos, bombas incendiarias y se6ales luminosas, como desoidante en la fundici"n de metales debido a su gran poder reductor y como afinador de vacío , una sustancia ue consigue la e$acuaci"n final en los tubos de $ac%o.
e(iio El berilio es un metal de color blanco, duro y uebradizo, y de sabor dulce, por lo ue al principio se le llam" glucinio. En estado puro es duro y uebradizo. 26adiendo berilio a algunas aleaciones se obtienen productos con gran resistencia al calor, mejor resistencia a la corrosi"n, mayor dureza, mayores propiedades aislantes y mejor calidad de fundici"n. El berilio se usa muc8o en los llamados sistemas de multipleado -técnica para transmitir simultáneamente a tra$és de una sola l%nea $arias se6ales diferentes/. +ebido a la tendencia del berilio a retardar o capturar neutrones, se usa en la generaci"n de energ%a nuclear como moderadores en el ncleo de reactores nucleares.
Metae" pe"ado"
+entro de este grupo se encuentran la mayor%a de los metales no férricos tales comoG el cobre, el cinc, el plomo, etc., etc., as% como sus aleaciones.
6'3 Co,(e 0%mbolo -Cu/. Punto de fusi"n )@>K C El cobre puro es un metal de color rojizo, $ariando de más a menos oscuro segn su calidad. Es un material muy dctil y maleable, pudiéndose obtener 8ilos muy finos y láminas de 8asta @.@*mm de espesor. Presenta una buena capacidad para ser trabajado tanto en fr%o como en caliente, aunue si se trabaja en fr%o son necesarios tratamientos térmicos posteriores a fin de ali$iar las tensiones internas producidas. 0u ele$ada conducti$idad eléctrica, s"lo superada por la plata, y su gran ductilidad, lo 8acen especialmente id"neo para la fabricaci"n de conductores, bobinados, y otros elementos eléctricos. El aire seco y el agua pura no lo atacan a ninguna temperatura, lo ue junto a su ele$ada conducti$idad térmica, lo 8acen adecuado para la fabricaci"n de tuber%as, serpentines y calderas ue se emplean en intercambiadores de calor e instalaciones domésticas. 0in embargo, si se encuentra a la intemperie, se recubre de una capa de 17
carbonato de cobre de color $erdoso y poroso, denominada cardenillo, ue le protege de la oidaci"n posterior. El cobre es medianamente resistente a la agresi"n de los ácidos y as%, el ácido clor8%drico no lo ataca en ninguna circunstancia, y el sulfrico s"lo lo disuel$e en caliente y concentrado, sin embargo, el ácido n%trico lo ataca fácilmente -debido a su carácter oidante/. 1iene un aspecto muy agradable, lo ue le 8ace tener amplias aplicaciones art%sticas y decorati$as. 4a mayor parte del cobre empleado en forma de cobre puro se destina a la fabricaci"n de conductores eléctricos, objetos de artesan%a y decorati$os, y de componentes de máuinas térmicas. 0in embargo, la mayor parte del cobre se dedica a la obtenci"n de sus distintas aleaciones.
Aeacione" de co,(e 4as aleaciones ue tienen como base el cobre son los latones y los bronces. En los primeros el elemento de aleaci"n es el cinc y en los segundos es el esta6o, si bien también se suelen denominar como bronces al resto de aleaciones de cobre con otros elementos como es el caso de los cuproaluminios -bronces al aluminio/ y cupron%ueles -bronces al n%uel/.
6'6 (once 4os bronces son aleaciones de cobre y esta6o, con un porcentaje en este ltimo de entre un y un 5@, aunue no se suele sobrepasar el *. 4as propiedades de los bronces dependen de la proporci"n de esta6o, pero en general, a medida ue aumenta, el material resulta con mayor resistencia mecánica y a la corrosi"n, pero con menor conducti$idad eléctrica, más duros pero frágiles, moti$o éste por el ue no se suelen preparar aleaciones con más de un * de esta6o, y con mejor sonoridad. El color también $ar%a de un rojo pálido 8asta el amarillo a medida ue aumenta la proporci"n de esta6o. 4os lingotes de bronces pueden transformarse por forja, laminaci"n y estirado en fr%o cuando el porcentaje de esta6o es inferior al ). Con porcentaje superiores, los bronces deben trabajarse en caliente. El bronce, por su facilidad y precisi"n de moldeo, ue suele lle$arse a cabo mediante moldes de arena, da lugar a la posibilidad de fabricaci"n de piezas de gran precisi"n y resistencia. 4os bronces se di$iden en dos grandes grupos, bronces especiales y bronces ordinarios, segn contengan o no terceros elementos en la aleaci"n. 6'6'1 Latone" Estas aleaciones poseen un contenido en cinc máimo de <@, pues a porcentajes superiores, las aleaciones resultantes son muy frágiles. En general, poseen las propiedades esenciales del cobre -dctiles, maleables, buenos conductores, etc./, pero con un menor coste, mayor facilidad para ser trabajados y algo más de resistencia mecánica. 0u color $ar%a entre un gris oscuro 8asta un amarillo a medida ue disminuye el contenido en cinc. 4os latones se di$iden, al igual ue los bronces, en ordinarios y en aleados. 18
6'@ E"taKo 0%mbolo -0n/. Punto de fusi"n >*KC
0e puede presentar en tres formas alotr"picas o fasesG el αF0n o esta6o gris, el βF0n o esta6o blanco y el γ F0n. 4a primera de ellas se obtiene a bajas temperaturas -inferiores a ).
P(opiedade" 2 apicacione" El esta6o es un metal de color blanco brillante, muy blando y maleable pero poco dctil a temperatura ambiente en caliente, se $uel$e dctil y uebradizo. Presenta estructura cristalina, la cual se pone de manifiesto al doblar una barra, escuc8ándose un ruido caracter%stico, denominado grito del esta6o, producido por el rozamiento de los cristales entre s%. Es muy estable y resistente a los agentes atmosféricos a temperatura ambiente, aunue puede ser atacado por ácidos y productos alcalinos. En estado puro, las aplicaciones más importantes son el papel de esta6o empleado como en$oltorio de alimentos, aunue está siendo sustituido por el aluminio por su menor coste econ"mico. 4a otra gran aplicaci"n es como elemento protector frente a la corrosi"n de superficies de 8ierro, acero o cobre, es la denominada 8ojalata. 4a 8ojalata se obtiene recubriendo, mediante procesos electrou%micos o por inmersi"n en caliente, la superficie a proteger. 4a 8ojalata, debido a su inalterabilidad frente a agentes orgánicos, es ampliamente en la industria alimentaria en la fabricaci"n de en$ases para conser$as. En comparaci"n con el gal$anizado, la 8ojalata es menos eficaz, ya ue si se deteriora la capa de esta6o dará comienzo la oidaci"n del 8ierro, puesto ue éste actuará de ánodo frente al esta6o, y este ltimo no podrá reducir al 8ierro oidado como ocurr%a en el gal$anizado con el cinc. #tra aplicaci"n importante del esta6o puro es como elemento de soldadura en componentes electr"nicos. Para este fin, suele alearse con plomo, formando la soldadura blanda, o con plata.
6' Pomo 0%mbolo -Pb/. Punto de fusi"n *9K C
El plomo es un metal de color gris plateado, muy blando, de ele$ada densidad, de relati$a baja conducti$idad térmica y eléctrica, fleible, dctil y maleable.
P(opiedade" 2 apicacione" (na de sus principales propiedades es su resistencia a la corrosi"n, incluso en presencia de ácidos inorgánicos fuertes como el sulfrico y clor8%drico sin embargo es atacado por la mayor%a de los ácidos orgánicos. Este comportamiento se debe a la formaci"n de compuestos insolubles compactos ue protegen la superficie del metal de ataues posteriores. 2s%, la superficie recién cortada del plomo, ue presenta un 19
color brillante, se oida rápidamente perdiendo el brillo por formaci"n de una capa de "ido. En presencia de aire, reacciona lentamente con el agua formando 8idr"ido de plomo, ue es ligeramente soluble. 4os compuestos solubles de plomo son $enenosos, aunue normalmente el agua contiene sales ue forman una capa en las tuber%as ue impide la formaci"n de 8idr"ido de plomo soluble, no es aconsejable emplear plomo en las tuber%as de agua potable. Por su cualidad de resistir bien los agentes atmosféricos y u%micos, el plomo presenta multitud de aplicaciones, tanto en estado puro como formando aleaciones. El plomo se emplea en grandes cantidades en la fabricaci"n de bater%as y en el re$estimiento de aparatos y dep"sitos en la industria u%mica y de cables eléctricos subterráneos. :a sido ampliamente empleado en la fabricaci"n de tuber%as de saneamiento, aunue en la actualidad está siendo sustituido por materiales plásticos como el P&C, más econ"micos y fáciles de instalar. +ebido a su ele$ada densidad y propiedades nucleares, absorbe toda la radiaci"n, se usa como blindaje protector de materiales radiacti$os y en aparatos de rayosF. En forma de diferentes compuestos, se emplea como pigmentos y en la preparaci"n de pinturas protectoras de la corrosi"n. 2s%, el carbonato de plomo básico, -PbC# /* S Pb-#:/*, llamado plomo blanco o albayalde, 8a sido utilizado como pigmento blanco desde 8ace *.@@@ a6os.
6'J Mate(iae" p4"tico" 4os plásticos se clasifican en $ar%as categor%asG segn el mon"mero base y segn su comportamiento frente al calor. 0egn el mon"mero baseG se considera el origen del mon"mero del cual parte la producci"n del pol%mero. Nat)(ae" 0on los pol%meros cuyos mon"meros son deri$ados de productos de origen natural con ciertas caracter%sticas como, por ejemplo, la celulosa, la case%na y el cauc8o. +entro de dos de estos ejemplos eisten otros plásticos de los cuales pro$ienenG 4os deri$ados de la celulosa sonG el celuloide, el celofán y el cell"n. 4os deri$ados del cauc8o sonG la goma y la ebonita.
o o
Sint$tico" 0on auellos ue tienen origen en productos elaborados por el 8ombre, principalmente deri$ados del petr"leo.
6'J'1 Te(mop4"tico" (n termoplástico es un plástico el cual, a temperatura ambiente es plástico o deformable, se derrite a un l%uido cuando es calentado y se endurece en un estado $%treo cuando es suficientemente enfriado. 4a mayor%a de los termoplásticos son pol%meros de alto peso molecular, los ue poseen cadenas asociadas por medio de débiles fuerzas &an der Aaals -Polietileno/ fuertes interacciones dipoloFdipolo y enlace de 8idr"geno o incluso anillos aromáticos apilados -poli estireno/. 4os pol%meros termoplásticos difieren de los pol%meros termoestables en ue después de calentarse y moldearse éstos pueden recalentarse y formar otros objetos, ya ue en el caso de los termoestables o termoduros, su forma después de enfriarse no cambia y este prefiere incendiarse. 20
0us propiedades f%sicas cambian gradualmente si se funden y se moldean $arias $eces. 4os principales son:
'esinas celul"sicasG obtenidas a partir de la celulosa, el material constituyente de la parte le6osa de las plantas. Pertenece a este grupo el ray"n. Polietilenos y deri$adosG Emplean como materia prima el etileno obtenido del craueo del petr"leo ue, tratado posteriormente, permite obtener diferentes mon"meros como acetato de $inilo, alco8ol $in%lico, cloruro de $inilo, etc. Pertenecen a este grupo el P&C, el poliestireno, el metacrilato, etc. +eri$ados de las prote%nasG Pertenecen a este grupo el nailon y el perl"n, obtenidos a partir de las diamidas. +eri$ados del cauc8oG 0on ejemplo de este grupo los llamados comercialmente pliofilmes, clor8idratos de cauc8o obtenidos adicionando ácido clor8%drico a los pol%meros de cauc8o.
6'J'3 Te(moe"ta,e" 4os plásticos termoestables son materiales ue una $ez ue 8an sufrido el proceso de calentamientoFfusi"n y formaci"nFsolidificaci"n, se con$ierten en materiales r%gidos ue no $uel$en a fundirse. ;eneralmente para su obtenci"n se parte de un alde8%do. Pol%meros del fenolG 0on plásticos duros, insolubles e infusibles pero, si durante su fabricaci"n se emplea un eceso de fenol, se obtienen termoplásticos. 'esinas epoi.
'esinas melam%nicas.
Bauelita.
2minoplásticosG Pol%meros de urea y deri$ados. Pertenece a este grupo la melamina.
PoliésteresG 'esinas procedentes de la esterificaci"n de polialco8oles, ue suelen emplearse en barnices. 0i el ácido no está en eceso, se obtienen termoplásticos.
Ea"t#me(o" o ca)c;o" 4os elast"meros se caracterizan por su ele$ada elasticidad y la capacidad de estiramiento y rebote, recuperando su forma primiti$a una $ez ue se retira la fuerza ue los deformaba. Comprenden los cauc8os naturales y sintéticos entre estos ltimos se encuentran el neopreno y el polibutadieno. 4os elast"meros son materiales de moléculas grandes las cuales después de ser deformadas a temperatura ambiente, recobran en mayor medida su tama6o y geometr%a al ser liberada la fuerza ue los deformara. 6' Codi/icaci#n de p4"tico" Eiste una gran $ariedad de plásticos y para clasificarlos eiste un sistema de codificaci"n ue se muestra en la 1abla. 4os productos lle$an una marca ue consiste 21
en el s%mbolo internacional de reciclado con reciclado con el c"digo correspondiente en medio segn el material espec%fico.
=abla =abla 1. Codicaci/n internacional )ara los distintos )lásticos.
=i)o de )lástico
Polietilen o =ere'talat = ere'talat o
Acr/nim o
P"=
C/di(o
1
Polietilen o de alta densidad
Policlorr o de inilo
P"A? P" 2
P@C
3
Polietilen o de ba>a densidad
Poli)ro)ile no
Poliestire no
P"? P"
PP
P!
4
5
6
Es fácil percibir c"mo los desec8os plásticos, por ejemplo de en$ases de l%uidos como el aceite de cocina, no son susceptibles de asimilarse de nue$o en la naturaleza, porue su material tarda aproimadamente unos <@@ a6os en degradarse. 2nte esta realidad, se 8a establecido el reciclaje de reciclaje de tales productos de plástico, ue 8a consistido básicamente en colectarlos, limpiarlos, seleccionarlos por tipo de material y fundirlos de nue$o para usarlos como materia prima adicional, alternati$a o sustituta para el moldeado de otros productos. +e esta forma la 8umanidad 8a encontrado una forma adecuada para e$itar la contaminaci"n de contaminaci"n de productos ue por su composici"n, materiales o componentes, no son fáciles de desec8ar de forma con$encional. • •
Plástico reciclado 'eciclar plástico
22
E-e(cicio de a)to e!a)aci#n I' Comp Compe ete te o" o" "i "i&) &)ie ient nte" e" en)n en)nci ciad ado" o" e" e"c( c(i, i,ie iend ndo o en a (a2a (a2a a /(a"e /(a"e 8)e 8)e co((e"ponda ). TTTTTTTTTTTTTTTTT 0on auellas ue epresan el comportamiento de los metales frente a esfuerzos o cargas ue tienden a alterar su forma. *. 4as aleaciones de 8ierro y carbono ue contiene menos del ).9 de carbono, aunue el ordinario no pase del ), se denomina TTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTT. .TT .TTTT TTTT TTTT TTTT TTTTT TTTTT TTTTT TTT 0on 0on mate materi rial ales es ue ue una una $ez $ez ue ue 8an 8an sufr sufrid ido o el proc proces eso o de calentamientoFfusi"n y formaci"nFsolidificaci"n, se con$ierten en materiales r%gidos ue no $uel$en a fundirse. 5. 4a propiedad del metal de sufrir transformaciones en su estructura cristalina como resultado del calent calentami amient ento o y enfria enfriamie miento nto sucesi sucesi$o $o y por ende ende de sus propieda propiedades des mecáni mecánicas cas y tecnol"gicas se denomina TTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTT. <. 4as aleaciones ue tienen como base el cobre son TTTTTTTTTTTTTTTTTTTTT.
II' Lea cada )no de o" "i&)iente" en)nciado" 2 (e"ponda o 8)e "e e pide ). Establezca las diferencias entre los materiales termoplásticos y termoestables.
*. Establezca las diferencias entre los aceros y fundiciones.
III' De ac)e(do a a" "i&)iente" de"i&nacione" e"c(i,a en a (a2a e nom,(e de po.me(o 2 ") de"c(ipci#n ). P@C *. P" . P"= 5. P" 23
<. PP
I0' Seeccione e tipo de ace(o pa(a o" "i&)iente" )"o" SERIE
GRUPO
DENOMINACIÓN
DESCRIPCIÓN
1anue para almacenamiento de lec8e Constr Construcc ucci"n i"n de cuc8illa para torno
Unidad II' T(a5ado T(a5ado 2 &(aneteado 1' P)e"to de T(a,a-o 1'1 De/inici#n 0e llama puesto de trabajo trabajo la parte del área producti$a de la lecci"n o taller, taller, reser$ada a un obrero obrero determ determina inado, do, euipa euipado do con mauin mauinas, as, 8erram 8erramien ientas tas,, dispos dispositi iti$os $os y materiales necesarios para el cumplimiento de una tarea de producci"n determinada. 1'3 O(&ani5aci#n (n puesto de trabajo organizado adecuadamente es el factor principal para lograr la máima producti$idad y una alta calidad del producto con el menor esfuerzo f%sico y gasto de material.
1'6 Se&)(idad e ;i&iene El objeti$o de la 0eguridad Industrial es pre$enir los accidentes de trabajo ue pueden afectar la salud y bienestar del trabajador as% como la propiedad f%sica de la empresa. 2 continuaci"n continuaci"n se definen conceptos $inculados a la seguridad e 8igiene industrial. Rie"&o Es la probabilidad de ue ocurran lesiones a las personas, da6os al medio ambiente o pérdidas en los procesos y euipos. Acto in"e&)(o 0e refiere a la $iolaci"n de un procedimiento aceptado como seguro. • Mal uso de los elementos de protecci"n personal • 2lco8olismo • 2ctitudes indebidas Condici#n in"e&)(a Es cualuier condici"n del ambiente de trabajo, ue puede contribuir a un accidente. • !alta de orden y limpieza • +esgaste normal de las 8erramientas, desajuste de los euipos y mauinarias. 24
• • •
Mantenimiento inadecuado de las 8erramientas, euipos e instalaciones. 'iesgos eléctricos 'iesgos de Incendio
E(&onom.a es una palabra compuesta por dos ra%ces griegasG ergos y nomos las ue significan significan F respecti$ament respecti$amente e F actividad y normas o leyes naturales. (na traducci"n literal ser%a la de a" no(ma" 8)e (e&)an a acti!idad ;)mana. 4a ergonom%a en el puesto puesto de trabajo está ligada ligada a la forma de realizar el trabajo de forma c"moda y segura, por ejemploG ). C"mo se ejecuta el trabajo, sentado, de pie. *. El trabajo obliga mo$imientos repetidos. . El trabajo, obliga usar muc8o la fuerza del cuerpo. 5. 0e tiene ue le$antar muc8o peso. <. 0e tiene ue le$antar frecuentemente.
3' T(a5ado 3'1 De/inici#n El trazado es una operaci"n preparatoria. preparatoria. Consiste en trasladar medidas y formas del dibujo de taller taller a la pieza a realizar. realizar. 3'3 Tipo" de t(a5ado El tipo de trazado depende de la posici"n en ue este se realice, eisten dos tipoG trazado plano y trazado al aire. 3'3'1 T(a5ado pano Este tipo de trazado lo realizamos utilizando la punta de trazar de acero, la regla graduada de acero acero,, escu escuadr adra a de tac" tac"n, n, trans transpo port rtad ador or de ángulo y el compás al trasladar formas a la piez pieza a apoy apoyad ados os en la supe superf rfic icie ie de traz trazar ar -mármol/. 3'3'3 T(a5ado a ai(e Es el trazado ue pieza con el gramil trazar -mármol/.
realizamos al trasladar formas a la apoyados en sobre una superficie de
6' e((amienta" de
t(a5a(
4as 8erramientas de trazado son todas auellas 8erramientas 8erramientas ue permiten el trazado trazado en metales de las formas y dimensiones dimensiones de las piezas, entre ellas podemos citarG punta de trazar, gramil, compás de punta, mármol, escuadra de tal"n, regla milimetrada, prensa de banco.
25
P(en"a de ,anco
Montado generalmente sobre una base giratoria, es la 8erramienta más utilizada en el taller mecánico consta de dos uijadas o mordazas de acero templado cuyas caras internas están ligeramente dentadas
P)nta de t(a5a( 0e denomina punta de trazar a una 8erramienta manual de acero templado ue tiene la forma de una $arilla redonda delgada y una punta muy afilada. • Esta 8erramienta se utiliza básicamente para el trazado y marcado de l%neas de referencias, tales como ejes de simetr%a, centros de taladros, o ecesos de material en las piezas ue 8ay ue mecanizar, porue deja una 8uella imborrable durante el proceso de mecanizado. Es pues una especie de lápiz capaz de rayar los metales. • 4a punta de trazar se puede adaptar al gramil, ue sir$e como 8erramienta de trazado y de centrado de piezas en el torno.
•
Comp4" 0e usa para trazar circunferencias y arcos de circunferencia as% como enlaces de dos rectas, para ue el trazado sea efecti$o es importante conser$ar puntiagudas las patas y $erificar ue estas sean de la misma longitud. G(ami 0e trazan l%neas paralelas a la superficie de traza. 0e presiona la punta del gramil contra la pieza. 4uego, se desliza sobre la superficie de trazar. 4a pieza no debe mo$erse. Eisten dos tipos de gramilG simple y graduado.
M4(mo Es una mesa de 8ierro fundido o granito, en donde su superficie es plana y rectificada, y sir$e para realizar trabajos mecánicos de precisi"n entre ellos podemos mencionar la $erificaci"n de superficies planas y a ?@K, medici"n de ecentricidades, y trazado de piezas. En el taller debe montarse en un área adecuada para tal fin.
26
Re&a &(ad)ada 4a regla graduada se construye de acero inoidable, está graduada en cent%metros y mil%metros o en pulgadas y fracciones de pulgadas, sir$e para realizar mediciones de mediana precisi"n y marcar l%neas de referencias a medida.
T(an"po(tado( de 4n&)o 0on instrumentos de medici"n angular, sir$en para medir ángulos, están construidos de acero inoidable y permiten medir ángulos de @K a )>@K.
@' T$cnica" de t(a5ado
T(a5ado con )na ")pe(/icie de (e/e(encia Marcar las cotas de trazado dos $eces con la regla graduad, desde la superficie de referencia y en dos puntos lo mas alejados el uno del otro. (bicar la regla de acero a los puntos de trazado y marcar las l%neas de trazado con la punta de trazar.
T(a5ado con do" .nea" de (e/e(encia Marcar una $ez las cotas del trazado con regla graduada desde la superficie de referencia. Emplear la escuadra de tal"n a la otra cara de referencia. 2cercar el lado largo de la escuadra 8asta la marcaci"n. 1razar la l%nea de trazado con la punta de trazar o aguja de trazar.
Mane-o de a p)nta de t(a5a( Colocar la punta de la aguja en la pieza de trabajo y en contra la regla. Mantener la aguja apartada de la regla e inclinada en la direcci"n de trazado. 1razar la l%nea de una sola $ez.
27
' G(anetea( 4a acci"n de marcar puntos con el granete se llama granetear, los cuales permiten ue las l%neas de trazado o puntos de centro, no se borren por efectos del mecanizado manual o a máuina. ;ranetear consiste en elaborar conca$idades peue6as, mediante una 8erramienta c"nica con punta llamada granate. 4as 8erramientas básicas del graneteado son el martillo y el granete.
Ma(tio 0ir$e para percutir, 8incar o golpear, los de uso más comn son el de bola y el de pe6a recta. El martillo de bola es el de mayor uso su cara plana sir$e para trabajos en general y el etremo redondeado para remac8ar. su tama6o ueda determinado por el peso de la cabeza ue $ar%a desde 5 onzas 8asta libras, el martillo de ? onzas es el más adecuado para las labores de trazado.
G(anete
Es una 8erramienta de acero templado, ue sir$e para marcar puntos sobre las l%neas de trazado -contorno/. Esta construido por una $arilla de acero templado, con mango moleteado y una punta esmerilada ue llega a formar un ángulo de @K se le utiliza para marcar l%neas -@K/, marcar puntos de intersecci"n y marcar centros para agujeros es -7@K o ?@K/. ;racias al graneteado se determina de manera duradera las l%neas del trazado y sus puntos de intersecci"n con lo ue se asegura un control eficaz del trabajo.
'1 An&)o de a p)nta de &(anete Para marcar puntos de intersecci"n y materializar agujeros control se utiliza un granete cuyo ángulo de punta es de 7@K.
de
'3 T$cnica" de &(aneteado
28
a/ Para granetear colocar la pieza de trabajo sobre el yunue o un banco de trabajo.
b/ Colocar el granete sobre la l%nea punteada apoyando la mano sobre la pieza de trabajo.
c/ Inclinar el granete en posici"n $ertical.
d/ ;olpear el granete con el martillo con direcci"n al eje.
e/ 2l granetear la $ista debe dirigirse siempre 8acia la punta del granete para poder controlar el trabajo.
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E-e(cicio de a)to e!a)aci#n I' En)me(e o 8)e "e e pide ). 4os tipos de gramil *. 4os ángulos del filo del granete segn su funci"n. . 4os tipos de goni"metro
II' Conte"te a" "i&)iente" p(e&)nta" )UEn ué consiste el trazadoV
*. UCuál es la funci"n del graneteadoV
. UCuál es la funci"n del goni"metroV
5. UWué es un acto inseguroV
III' Reaice )na !i"ita en e tae( de mec4nica ind)"t(ia? con e p(op#"ito de dete(mina( condicione" in"e&)(a" de tae( 2 acto" in"e&)(o" cometido" po( o" pa(ticipante" de ot(o c)("o' Acto" in"e&)(o" 1' 3' 6' @' ' Condicione" in"e&)(a"
Po"i,e" "o)cione"
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1' 3' 6' @' '
Unidad III' Co(te de mate(iae" 1' Int(od)cci#n El proceso de corte en la industria metal mecánica puede realizarse de diferentes manerasG con desprendimiento de $irutas -sierra manual y circular, tronzado en el torno, corte con abrasi$o, etc./, y sin desprendimiento de $irutas -cizalla, cincel, corte con tijeras, etc./ y por proceso oicorte, plasma y corte con 8ilo. 2 continuaci"n se estudia los procesos t%picos de corte de materiales en el taller.
3' A"e((ado man)a El aserrado es una operaci"n de corte por arranue de $irutas en la ue se utiliza una 8erramienta llamada sierra, se utiliza en el corte de perfiles, corte de ranuras y corte de taladros' 3'1 Ca(acte(."tica" de a ;o-a de "ie((a 4a 8oja de sierra esta compuesta de un gran numero de filos en forma de cincel -dientes/ dispuestos unos tras otros en el canto de la 8oja de sierra, y de los cuales siempre 8ay $arios ue actan a la $ez. 0us caracter%sticas sonG el tama6o, disposici"n de los dientes, grados de corte y material.
TamaKo Es la distancia ue 8ay entre los centros de los agujeros de la 8oja de sierra. 4os tama6os mas empleados son *<@, *9<, @@ y <@mm., el más empleado es de @@mm. -)*/. el espesor -b/ de la 8oja de sierra es de @.9 a @.> mm. 4a anc8ura -d/ $ar%a entre ) y )< mm, cuando tiene corte por aun canto y *
Di"po"ici#n de o" diente" Para e$itar ue las caras laterales de las sierras rocen contra la pieza, los dientes están triscados, "sea, dobladas alternati$amente a derec8a e izuierda, para ue 8abrán una ranura mas anc8a ue el espesor de la sierra.
G(ado de co(te
31
0e denomina as% al nmero de dientes ue tiene la 8oja de sierra por cent%metro de longitud. 1ambién se epresa en dientes por pulgada.
P
a " o Es la
distancia ue 8ay de un diente a otro. El paso puede $ariar desde @.> a *mm. 4as sierras normales para aserrar a mano suelen tener )5, )7, )>, **, y * dientes por pulgada.
Mate(ia 4as sierras son de acero al carbono, para los trabajos a mano o para mauinas de peue6a producci"n. Para mauinas de mayor rendimiento, se 8acen de acero rápido.
3'3 Apicaci#n 3o todas las sierras son igualmente adecuadas para toda clase de trabajo y materiales. NHme(o de diente" po( p)&ada ** a * )7 a ** )5
U"o Metales duros y perfiles delgados 1rabajos corrientes Metales blandos
#B0E'&2CIX3G 0e debe elegir la 8oja de sierra tomando en cuenta el tipo de material, la forma y el espesor de la pieza.
3'6 T$cnica" de co(te 32
).Para el aserrado manual se trabaja por empuje, por lo cual los dientes están orientados en sentido contrario al mango y tienen en general triscado ondulado. *.Para aserrar a mano, se toma la sierra como se indica en la figura.
. 2l iniciar el corte, procure ue la sierra forme un ángulo con$eniente con la superficie de la pieza, como se indica en la figura. El borde debe aserrarse con los dientes de peue6o paso del principio de la 8oja. +e este modo, la 8oja de sierra engrana inmediatamente. 5. Para iniciar el corte de perfiles laminados, 8aga como se indica en la figura. <. 4le$e la sierra en la misma direcci"n. 3o cambie bruscamente la direcci"n de la sierra durante el trabajo. 7. 3o ejerce presi"n en el recorrido de retroceso, ni sea eagerado en la de trabajo 8acia delante. 9. 4a 8oja de sierra debe trabajar en lo posible en toda su longitud, trabajando con el recorrido máimo posible. >. 3o contine con una sierra nue$a un corte iniciado con una desgastada. 0i debe substituirse la 8oja, empiece el corte con la sierra nue$a por la parte opuesta al corte iniciado. ?. 4a $elocidad de la sierra debe ser de 5@ a 7@ golpes por minuto. Cuando más duro sea el material, menos debe ser la $elocidad.
6' Co(te con cince 6'1 De/inici#n Cincelar es la operaci"n ue consiste en cortar piezas sin desprendimiento de $irutas por medio de una 8erramienta afilada en forma de cu6a denominada cince, el efecto de corte se consigue golpeando con un martillo de mano sobre la cabeza del cincel. 6'3 Ca(acte(."tica" 33
El filo del cincel debe de ser mas duro ue el material a trabajar. Por este moti$o, los cinceles se fabrican con acero para tiles el corte del cincel esta templado. Precisamente dic8o corte es la parte mas dura del cincel siendo la dureza progresi$amente disminuida en direcci"n al otro etremo, siendo este ultimo elástico para absorber los golpes del martillo. 4a cabeza del cincel es blanda para ue no se reuebrase el mango del cincel esta redondeado para ue se adapte a la mano. 4os cinceles ue deben soportar grandes esfuerzos se construyen de acero al cromoF $anadio en las empresa donde se trabaja o almacenan eplosi$os los cinceles son de bronce al berilio con el fin de e$itar c8ispas en el transcurso del trabajo.
6'6 Apicaci#n El cincel es utilizado para el corte materiales sin desprendimiento de $irutas, siempre ue se corte con cincel la pieza se sujeta en la prensa de banco, el corte se realiza en direcci"n a la mordaza fija. El ángulo de cu6a debe ser de >K a )@K para cincee" de co(te o desbaste y de
6'@ T$cnica" de co(te ). 4a pieza se sujeta fuerte a la prensa de banco.
*. 4a correcta posici"n del cuerpo, la aplicaci"n de los golpes y la conducci"n del cincel, as% como la adecuada direcci"n de la $ista son de máima importancia para cincelar con perfecci"n y seguridad.
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El cuerpo debe de estar en forma de ejecutarse perfectamente y sin impedimento a la acci"n de golpear con el martillo. . El golpe se efecta segn el tama6o del cincel y del martillo, segn la clase de trabajo de cincelado a trabajar.
5. El cincel se sujeta fuertemente con la mano izuierda y se incrusta en material con golpes dados con el martillo de mano, en la operaci"n de cincelado la $ista se proyecta 8acia la cabeza del cincel.
6' No(ma" de "e&)(idad e ;i&iene ). 4a limpieza de las $irutas debe 8acerse con una broc8a. 3unca sople las $irutas con la boca o con aire a presi"n. *. 4os mangos rajados de la sierra, causan mordeduras en las manos, sustityalos por uno nue$o. . +urante el corte con cincel, retire a cualuier persona ue se encuentre frente al operario, porue los metales desprendidos $iajan a gran $elocidad y actan como dardos. 5. (biue una pantalla protectora enfrente al tornillo de banco, cuando por razones de ubicaci"n no es posible aislar al compa6ero durante el corte con cincel. 35
<. !ije su mirada al punto de corte y no a la cabeza del cincel.
E-e(cicio de a)to e!a)aci#n I' Lea cada )na de a" "i&)iente" p(e&)nta" 2 en)me(e o "oicitado' ). 4as caracter%sticas de la 8oja de sierra.
*. 4os proceso de corte.
. 4as técnicas de aserrado manual
5. 4as técnicas de corte con el cincel
II' Conte"te a" "i&)iente" p(e&)nta" ). Para el corte de perfiles en (, UEn ué posici"n se ubica la pieza en el tornillo de bancoV 'ealice un crouis.
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*. En base a la figura de la derec8a, Uué pasos usted realizar%a para el desbaste de )@mm. En una longitud de )@@mm. U2 cuantos grados afilar%a el cincel para el trabajo representado en la pieza ilustradaV
Unidad I0' Limado 1' De/inicione" Lima Es una 8erramienta de corte ue sir$e para desbaste y pulido de las piezas metálicas. Es una 8erramienta de acero templado ue sir$e para dar forma, moldear y acabar metales mediante la eliminaci"n de peue6as rebabas o limaduras un buen trabajador en metales dispone de una gran $ariedad de limas, cada una de ellas para un prop"sito especial. Limado Es la operaci"n ue consiste en desbastar, ajustar y acabar las superficies ue anteriormente 8emos aserrado o trabajado a máuina. El limado es una operaci"n laboriosa y lenta, y para ue la pieza nos uede bien, debemos tener destreza y 8abilidad en el limado y trabajar con responsabilidad y cuidado. En la elaboraci"n de piezas a lima se presentan dos operaciones básicas limado de desbaste y limado de acabado.
Limado de de",a"te 0e realiza este procedimiento cuando el rebajado del material debe superar los @.< mm. 4as limas de desbarbar tienen una densidad en el picado de 7 a )@. 4as rayas del limado son paralelas y $isibles a simple $ista, en este proceso es necesario ir controlando la planitud y perpendicularidad de las superficies con base a sus medidas.
Limado de aca,ado 0e realiza este procedimiento cuando el rebajado del material es de @.< a @.* mm. 4a limas de acabado tienen una densidad de )@ a 5, la superficie de la pieza es alisada. 4as rayas del limado son toda$%a $isibles a simple $ista .
37
3' Tipo" de ima" Fo(ma de a ima
E-empo
4ima plana -anc8ura 4imas de )@, )5 de picado basto, se utilizan para desbastar. uniforme en toda su 4imas de < y > de picado medio y fino, se utilizan para dar longitud/. acabado a las superficies. 4ima plana de punta -se estrec8a 8acia la punta/ 0uperficies c"nca$as y con$eos, trabajos de limado ue 4ima media ca6a reuieran ángulos con arista $i$a. 4ima triangular
Para limar superficies a ?@K y con ángulos agudos.
4ima cuadrada
Para limar superficies cuadradas, ranuras para c8a$eteros en ejes y agujeros.
4ima redonda
Para redondear superficies y aberturas.
4ima cuc8illa
:endiduras, aberturas.
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6' Ca(acte(."tica" de a" ima" 4as limas difieren entre si por las siguientes caracter%sticasG
Lon&it)d &aria entre 5YY y >YY por lo general 8ay una diferencia de )YY entre cada lima cuando los tama6os son de 5YY a >YY y de *YY para las de >YY y )>YY. 4as de uso más comn son las ue miden 7YY, >YY, )@YY y )*YY.
Fo(ma" 0e fabrican en las formas geométricas comunesG planas, cuadradas, triangulares, redondas, etc.
Co(te 4a lima de corte simple, se caracteriza por tener l%neas de corte paralelos en una sola direcci"n. 4a lima de corte doble tiene dos series cruzadas ue se combinan para producir puntos o dientes cortantes romboidales.
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4a lima de corte doble rebaja el material mas rápido y eficientemente ue la de corte simple.
A"pe(e5a Es una propiedad en relaci"n con los grados.
C#mo a" de,emo" )tii5a( ).F +ebemos escoger siempre la lima más adecuada en funci"n del trabajo ue $ayamos a realizar. *.F 4a lima 8a de estar en buenas condiciones, es decir, ni torcida, ni doblada y con el mango bien sujeto a la espiga. .F :ay ue coger la lima de forma adecuada, y la posici"n con respecto al material a limar 8a de ser la correcta. 5.F :ay ue limpiar las limas con un cepillo metálico -carda/, sacando los peue6os trozos de material incrustado. <.F Cuando guardemos las limas, procuraremos ue los dientes no rocen entre s%, porue el rozamiento se produce desgaste. 7.F 0i el mango estu$iera agrietado o astillado, deberemos cambiarlo inmediatamente. 9.F Para trabajar más c"modamente con el papel de lija puedes graparlo a un taco de madera liso para formar una especie de cepillo.
@' T$cnica" de imado El limado de superficies depende de la selecci"n y forma de conducir la lima en la superficie por ejemplo limado de superficiesG planas, c"nca$as o con$ea. a/ 0ujetar la pieza fijamente.
b/ 4a mano derec8a agarra el mango de la lima, de tal manera ue la etremidad del mango se coloca contra la palma de la mano.
40
c/ 4a palma de mano izuierda presiona sobre la 8oja de la lima.
d/ 2l limar, los pies deben encontrarse en una posici"n firme sobre el piso $er la figura y comentar con su instructor y compa6eros.
e/ El cuerpo 8ace mo$imientos rápidos y uniformes, la lima debe conducirla a lo largo del eje longitudinal de la pieza para e$itar la formaci"n de estr%as.
41
f/ Ejercer presi"n sobre la lima, la mano derec8a empuja y aprieta, la mano izuierda sir$e para euilibrar la lima, el a$ance se realiza con presi"n y el retroceso sin presi"n.
g/
4os mo$imientos uniformes en ambas direcciones pro$ocan un arranue de $iruta 8omogéneo.
8/ Compensar las diferencias de altura entre ambas alas por un cambio repetido de la sujeci"n.
' No(ma" de "e&)(idad ). Es una mala práctica soplar las limaduras, porue penetran como lanzas en los ojos. *. 4imar las superficies con cuidado, los dientes te pueden producir 8eridas por abrasi"n. . 4as limas en el bolsillo pro$ocan accidentes, se pueden cla$ar en la pierna. 5. 4a cola de la lima suele acabar en punta. 3o utilices nunca una lima sin mango. <. 2unue el papel de lija parece inofensi$o, no juegues con él. Puede producir raspaduras importantes. 7. Comprobar ue el mango este fijado firmemente, ue tenga el tama6o adecuado y ue no este roto. 9. Eliminar rebabas para e$itar cortaduras en las manos. >. 4impiar durante y después del trabajo con broc8a $irutas del tornillo de banco, con el prop"sito de e$itar incrustaciones en los ojos y la piel.
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E-e(cicio de a)to e!a)aci#n I. Escriba en la raya de la derec8a el nombre del tipo de lima segn el perfil representado.
a.TTTTTTTTTTTTTTTTTTT b.TTTTTTTTTTTTTTTTTTT c.TTTTTTTTTTTTTTTTTTT d.TTTTTTTTTTTTTTTTTT e.TTTTTTTTTTTTTTTTTT f.TTTTTTTTTTTTTTTTTT
II. 1omando como referencia la pieza ue elaboras en el taller contesteG ). UWué tipo de lima se usa para aproimar la pieza al trazadoV
43
*. U+e ué forma controlas la planitud y perpendicularidad de las superficiesV
. UWué instrumentos de medici"n y $erificaci"n utilizas en el proceso de limadoV
5. El trazado sustituye la medici"n. !undamente respuesta.
<. UEn ué consiste el limado de acabadoV
III' Reaciona a" ;e((amienta" de a i58)ie(da con a" /(a"e" de a de(ec;a? )niendo con )na (a2a' ). Papel de lija
se utilizan en superficies cur$as
*. 4ima redonda
se utilizan en superficies planas
. 4ima triangular
se usa para el acabado fino
. 4ima plana 5. 4ima de media ca6a
se utiliza en superficies interiores y cur$as se utiliza para trabajar en esuinas
44
Unidad 0' Taad(ado 2 a!eanado 1' Taad(ado' De/inici#n 0e llama taladrar a la operaci"n de mecanizado ue tiene por objeto producir agujeros cil%ndricos en una pieza cualuiera, utilizando como 8erramienta una broca. 4a operaci"n de taladrar se puede 8acer con un taladro portátil, con una máuina taladradora, en un torno, en una fresadora, en un centro de mecanizado C3C o en una mandrinadora. +e todos los procesos de mecanizado, el taladrado es considerado como uno de los procesos más importantes debido a su amplio uso y facilidad de realizaci"n, puesto ue es una de las operaciones de mecanizado más sencillas de realizar y ue se 8ace necesario en la mayor%a de componentes ue se fabrican.
3' M48)ina" taad(ado(a" 4a taladradora es la máuina 8erramienta donde se mecanizan la mayor%a de los agujeros ue se 8acen a las piezas en los talleres mecánicos. +estacan estas máuinas por la sencillez de su manejo.
3'1 Pa(te" p(incipae" ancadaG es el armaz"n ue soporta la máuina, consta de una base o pie en la cual $a fijada la columna sobre la cual $a fijado el cabezal y la mesa de la máuina ue es giratoria en torno a la columna. Moto( G estas máuinas lle$an incorporado un motor eléctrico de potencia $ariable segn las capacidades de la máuina. Ca,e5aG es la parte de la máuina ue aloja la caja de $elocidades y el mecanismo de a$ance del 8usillo. El cabezal porta brocas se desliza 45
8acia abajo actuando con unas palancas ue acti$an un mecanismo de pi6"n cremallera desplazando toda la carrera ue tenga la taladradora, el retroceso del cabezal es automático cuando cede la presi"n sobre el mismo. Poea" de t(an"mi"i#nG el mo$imiento del motor al 8usillo, se realiza mediante correas ue enlazan dos poleas escalonadas con las ue es posible $ariar el nmero de re$oluciones de acuerdo a las condiciones de corte del taladrado y el 8usillo porta brocas. :ay taladradoras ue además de las poleas escalonadas incorporan una caja de engranajes para regular las $elocidades del 8usillo y del a$ance de penetraci"n. NonioG las taladradoras disponen de un nonio con el fin de controlar la profundidad del taladrado. Este nonio tiene un tope ue se regula cuando se consigue la profundidad deseada. )"ioG está euipado con un agujero c"nico para recibir el etremo c"nico de las brocas, o del porta brocas ue permite el montaje de brocas delgadas , o de otras 8erramientas de corte ue se utilicen en la mauina, tales como mac8os o escariadores. Me"aG está montada en la columna y se la puede le$antar o bajar y sujetar en posici"n para soportar la pieza a la altura apropiada para permitir taladrar en la forma deseada.
3'3 F)ncionamiento 1ienen dos mo$imientosG El de rotaci"n de la broca ue le imprime el motor eléctrico de la máuina a tra$és de una transmisi"n por poleas y engranajes, y el de a$ance de penetraci"n de la broca, ue puede realizarse de forma manual o de forma automática, si incorpora transmisi"n para 8acerlo. El a$ance de taladrado automático de trabajo está regulado en mmre$oluci"n de el eje.
6' Tipo" de taad(ado(a" Taad(o" man)ae" 0ir$en para los más di$ersos usos, su tama6o lo indica con respecto a la broca más gruesa con la ue puede trabajarse. El taladro manual constituye una 8erramienta ligera apropiada para taladrar agujeros peue6os.
Taad(o" de co)mna 0on los mas usados el tama6o de una taladradora está definido por el mayor diámetro ue pueda taladrarse el material, sus partes, la base, la columna, mesa y cabezal esta ultima incluye todas las partes
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1aladradora de columna
ue deben manipularse por lo comn el eje del motor esta pro$isto de un cono de cuatro poleas para graduar la $elocidad del taladro. El a$ance se logra por medio de una palanca manual ue permite el mo$imiento $ertical de arriba 8acia abajo y esta pro$isto también en su etremo de un agujero c"nico o un mandril porta brocas. 4a mesa puede 8acerse subir y bajar aflojando pre$iamente las abrazaderas de sujeci"n y también puede inclinarse para taladrar un agujero con eje oblicuo.
Ot(o" tipo" de taad(ado(a" Taad(o (adia Estas máuinas se identifican por el brazo radial ue permite la colocaci"n de la cabeza a distintas distancias de la columna y además la rotaci"n de la cabeza alrededor de la columna. Con esta combinaci"n de mo$imiento de la cabeza, se puede colocar y sujetar el 8usillo para taladrar en cualuier lugar dentro del alcance de la mauina, al contrario de la operaci"n de las mauinas taladradoras de columna, las cuales tienen una posici"n fija del 8usillo. Esta fleibilidad de colocaci"n del 8usillo 8ace a los taladros radiales especialmente apropiados para piezas grandes, y, por lo tanto, la capacidad de los taladros radiales como clase es mayor ue la de los taladros de columna. El peso de la cabeza es un factor importante para conseguir una precisi"n de alimentaci"n eficiente sin una tensi"n indebida del brazo.
=aladradora radial
47
Mandrinadora 8orizontal
@' (oca"
Broca de mango c"nico
0on 8erramientas de dos filos, de acero de 8erramientas, para mecanizar piezas macizas de material o para agrandar o mejorar orificios ya eistentes.
4a broca es la 8erramienta más comn ue utilizan las taladradoras, si bien también pueden utilizar mac8os para roscar a máuina, escariadores para el acabado de agujeros de tolerancias estrec8as, a$ellanadores para c8aflanar agujeros, o incluso barras con 8erramientas de mandrinar. 4as brocas tienen diferente geometr%a dependiendo de la finalidad con ue 8ayan sido fabricadas. +ise6adas espec%ficamente para uitar material y formar, por lo general, un orificio o una ca$idad cil%ndrica, la intenci"n en su dise6o incluye la $elocidad con ue el Partes principales de la broca de material 8a de ser remo$ido y la dureza mango cil%ndrico del material y demás cualidades caracter%sticas del mismo.
Pa(te" de a ,(oca En la broca 8ay ue distinguir el mango, el cuerpo y la punta o boca.
Man&o Es la parte de la broca por la cual se fija al taladro. El mango puede ser cil%ndrico o c"nico. 4os mangos cil%ndricos generalmente se usan en brocas de 8asta )
C)e(po Es la parte de la broca comprendida entre el mango y la punta. En el cuerpo de la broca se distingue las fajas o gu%as ue tienen la mayor parte rebajada para e$itar ue la broca roce con el agujero.
48
P)nta Es la parte principal de la broca, en la ue se pueden distinguir di$ersos filos y ángulos.
Fio t(an"!e("a Es la l%nea ue une las dos ranuras ue dejan las 8élices.
Fio p(incipa Es la arista cortante ue une la faja gu%a con el filo trans$ersal.
+n&)o de a p)nta Es importante para ue la broca pueda penetrar. El ángulo de la broca puede $ariar en dependencia de la dureza del material ue se uiere cortar, pero para uso general se emplea el de ))>K.
Partes principales de la punta con sus correspondientes filos
@'1 Tipo" de (oca"
49
' T$cnica" de a/iado de ,(oca" ). 1ome la broca con la mano derec8a por la parte pr"ima a la punta y con la izuierda sujétese el $ástago. *. 0ostenga el lado cortante de la broca a un ángulo de
5.&erifiue por medio de una plantilla para broca ue los lados cortantes tengan la misma longitud y formen con el eje el mismo ángulo de
J' Monta-e de ;e((amienta" 4a broca puede sujetarse de dos manerasG ). +irectamente al 8usillo del taladro, cuando el mango c"nico y corresponde con el del 8usillo, de lo contrario montar broca en un cono reductor y posteriormente al 8usillo.
la
50
*. Montando el porta brocas o mandril al 8usillo del taladro, la broca se sujeta por medio de las mordazas de este accesorio. Este método s"lo se utiliza para brocas de mango cil%ndrico. 3#12G 4as brocas grandes y porta brocas se encajan por su mango c"nico en el 8usillo del taladro y se uitan por medio de una c8a$eta c"nica.
' Monta-e de pie5a" 1odas las piezas ue 8ayan de trabajarse en el taladro de columna 8an de sujetarse en forma segura, $aliéndose para ello de algn medio mecánico, con el fin de impedir ue las piezas se da6en o ueden mal taladradas, ue se rompan las brocas o ue se lesione el operario. la pieza de trabajo puede sujetarse en la prensa del taladro, en los bloue $, atornillada a la bancada o colocada contra un tope.
'1 Di"po"iti!o" pa(a a ")-eci#n de pie5a"
Prensa para taladro Bloues en $ ;arras Pernos 1opes
=' Facto(e" de co(te
4as $elocidades de corte y los a$ances para taladrar dependen de los factores siguientesG 1. 2. 3.
Material por taladrar 1ama6o de la broca Material de la broca
='1 0eocidad de co(te 2 a!ance 0eocidad de co(te 70c9? epresada en mmin., es el trayecto en metros recorridos por el bisel de la broca en un minuto. 51
A!ance 7"/, epresado en mm, es la medida de la penetraci"n de la broca en el material de la pieza en una $uelta. 4a $elocidad de corte y el a$ance determinan el rendimiento de la broca. material
acero
fundici"n
cobre
metales ligeros
& en mmin.
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)*
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)@@
5@
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7@
)<@
@.)
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@.)
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@.5
@.7
@.7
@.7
0 en mm.
Re/(i&e(ante" (n buen enfriador muy utilizado es una mezcla de aceite soluble y agua. 4os aceites solubles se encuentran en los mercados en forma de pasta espesa ue se diluye en agua 8asta lograr la consistencia necesaria para el trabajo ue realiza.
' T$cnica de taad(ado 2ntes de iniciar el taladrado de una pieza es necesario estudiar el plano de la misma, en donde debe determinar el tipo de taladrado -para rosca, pasante liso, etc./ el diámetro de la broca para cada agujero, distancia entre centros de los agujeros y la longitud de la perforaci"n.
). Marcar centros de cada agujero con el granete o centro punto, la punta debe tener un ángulo de ?@K.
*. 0ujetar la pieza en la prensa o por medio de entenallas, para asegurar un buen taladrado y e$itar accidentes.
52
4a pieza debe mantenerse bien asentada y r%gida durante todo el proceso. 0i el agujero es pasante 8ay ue pre$er la salida de la broca para ue no c8oue con la mesa del taladro o con la prensa. En este caso se puede poner un soporte de madera por debajo de la pieza.
N)nca ")-ete a" pie5a" con a" mano"
. Montar la broca en el 8usillo de la taladradora. En caso de agujeros mayores de >mm es con$eniente perforar el agujero en dos etapas perforando inicialmente con una broca de la mitad del diámetro. Por ejemplo si el agujero es de )@mm se perforara inicialmente con
Perforar el agujero, controlando el a$ance de la broca en la pieza, retirándola siempre ue amerite retirar las $irutas embotadas en las ranuras de la broca.
9.
4ubricar con aceite de corte o refrigerante.
>. 2l finalizar el agujero es necesario disminuir la presi"n sobre la broca, ya ue tiende a cortar una arista grande y se podr%a uebrar la broca.
1B' No(ma" de "e&)(idad ). Comprobar el sistema de transmisi"n del mo$imiento del motor al 8usillo principal, debido a ue si el sistema es de cono polea el cambio de $elocidades se realiza con la máuina en marc8a, de lo contrario pare la máuina -#!!/ y realice el cambio de $elocidades. *. (tilizar gafas protectoras. . (tilizar para la sujeci"n de la pieza, tornillo de mordazas paralelas, sargentos o entenallas. 5. 0i usa pelo largo, utilizar gorra o una malla, el pelo suelto es un peligro latente para el operario. 53
<. 7. 9. >. ?.
'etirar de la mano o cuello, cualuier prenda -reloj, cadena o anillo/. 4as mangas de la camisa sueltas, pueden enrollarse durante el taladrado. 4impiar $irutas con la broc8a o cepillo. 4impiar aceites yo engrasar la mauina solamente cuando este en paro -#!!/. 3otificar cualuier desperfecto a su instructor o responsable.
11' A!eanado El a$ellanado consiste en elaborar biseles en los agujeros pre$iamente taladrados. 0e realiza por medio de una 8erramienta llamada a$ellanador, esta compuesta de dos o más filos, el ángulo generalmente es de 5
11'1 Tipo" de a!eanado(e"
54
11'3 T$cnica" pa(a a!eana( ). 2justar las re$oluciones por minutos, adecuadas en la taladradora, con el prop"sito de e$itar cimbrado de la pieza ue se a$ellana.
*. 0ujetar el a$ellanador en el mandril fuertemente,
. 4a prensa de la taladradora para esta operaci"n debe permitir auto centrar la pieza al momento de iniciar el a$ellanado.
5. 2$ellanar los agujeros pasantes por ambos etremos.
55
E-e(cicio de a)to e!a)aci#n I' Lea cada )no de o" "i&)iente" en)nciado" 2 en)me(e o 8)e "e e pide' ). 4os tipos de taladradoras
*. 4as partes principales de la taladradora
. Cuatro tipos de a$ellanadores
5. 4os dispositi$os para la sujeci"n de piezas
II' Compete a" "i&)iente" o(acione" e"c(i,iendo en a (a2a a /(a"e co((ecta ). Estas máuinas se identifican por el brazo radial ue permitenG TTTTTTTTTTTTTTTT TTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTT TTTTTTTTTTTTTT. *. 0eleccionar las re$oluciones por minuto de la broca de acuerdo aG TTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTT TTTTTTTTTTTT. . TTTTTTTTTTTTTTT consiste en elaborar biseles en los agujeros pre$iamente taladrados. 4.
5.
son 8erramientas de dos filos, construidas de acero para 8erramientas destinadas para el mecanizado de orificios.
4as brocas cil%ndricas se montan en el TTTTTTTTTTTTTTTTTT y las de mango c"nico se montan TTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTT.
56
III' Seecciona( en a ta,a de !eocidad de co(te 2 a!ance? o" /acto(e" de co(te? 2 cac)e a" (e!o)cione" po( min)to pa(a a" "i&)iente" ,(oca" de di4met(o" de: 1Bmm? 3Bmm 2 6Bmm'
Unidad 0I' E"ca(iado o (imado 1' E"ca(iado' De/inici#n 0e llama e"ca(iado a una operaci"n de mecanizado ue se realiza para conseguir un acabado fino y de precisi"n en agujeros ue 8an sido pre$iamente taladrados con broca a un diámetro ligeramente inferior. 0e denomina e"ca(iado( a una 8erramienta manual de corte ue se utiliza para conseguir agujeros pulidos y de precisi"n cuando no es posible conseguirlos con una operaci"n de taladrado normal. 4os escariadores normalizados se fabrican para conseguir agujeros con tolerancia : 9, y con diámetros normalizados en mil%metros o pulgadas.
3' Tipo" 2 ca(acte(."tica" 4a mayor%a de escariadores son cil%ndricos, pero también eisten escariadores c"nicos y para dimensiones especiales eisten escariadores etensibles, ue permiten escariar agujeros a otras dimensiones fuera de las normales.
E"ca(iado(e" /i-o" 4le$an en el etremo del $ástago un cuadrado para encajar en el bandeador. Para obtener una mejor gu%a en la pieza $an pro$istos de una entrada larga y c"nica.
de cortes rectos
bB de cortes *elicoidales "scariadores >os
El escariador para desbaste, suele tener unas centésimas de mil%metros menos del diámetro del agujero. El escariador de corte lateral se utiliza para el acabado del agujero a la medida segn la tolerancia. 57
4os escariadores fijos de cortes 8elicoidales se utilizan en máuinas taladradoras, tornos o fresas, la entrada es corta con ellos se pueden escariar los agujeros ciegos casi 8asta el fondo. 4os escariadores para mauinas con $ástago cil%ndrico se sujetan en el mandril o porta brocas y los ue tienen $ástago c"nico en el cono receptor de las mauinas 8erramientas. 4os escariadores para mauinas pueden fabricarse también conformados a modo de escariadores de uita y pon, también llamados de casco
E"ca(iado(e" a-)"ta,e"
Están 8endidos. Mediante una cla$ija o espiga c"nica pueden esparrancarse y con ello ajustarse dentro de estrec8os l%mites. 4os escariadores con cuc8illas postizas tienen un campo de trabajo mayor. Para el ajuste se desplazan las cuc8illas, mediante anillos roscados, sobre superficies oblicuas y con ello se agranda o se ac8ica el diámetro del escariador 8asta unos tres mil%metros.
E"ca(iado( c#nico
0e trabajan conos interiores 8asta conseguir la medida prescrita. ;eneralmente lo ue se 8ace es emplear para ello un juego de escariadores consistente en el escariador de desbastar, el escariador pre$io y el escariador de acabado. Para obtener $irutas cortas, el escariador de desbastar esta conformado en forma de escalones y el escariador pre$io $a pro$isto de ranuras rompe $irutas. 58
@' T$cnica" de e"ca(iado
). *. . 5. <.
E"ca(iado a mano 0ujetar el escariador en el maneral o bandeador. Introducir el escariador en el agujero preelaborado. Iniciar el corte, girando el escariador segn el ángulo de filo de los cortes de este. 4ubricar con aceite de corte durante el escariado. :acer girar lenta y regularmente bajo una presi"n uniforme de ambas manos. Cuando finalice el escariado del agujero, el escariador se retira 8aciendo girar la 8erramienta en sentido contrario al mo$imiento de corte, de lo contrario los filos se rompen. E"ca(iado a m48)ina
). Montar en taladro, el escariador utilizando el dispositi$o correspondiente -porta broca o camisa c"nica/. *. 0eleccionar el nmero de re$oluciones -bajas rpm/ correspondiente a la operaci"n a ejecutar. . 4ubricar con aceite de corte o taladrina durante el escariado. 5. Centrar el escariador en el agujero pre$iamente taladrado. <. Poner en marc8a la máuina y aproime el escariador introduciendo la punta de este. 7. +esplazar uniformemente el escariador en el agujero, aplicando una presi"n uniforme durante la operaci"n de mecanizado. 9. Poner en contra marc8a el escariador y retirarlo lentamente del agujero.
59
E-e(cicio de a)to e!a)aci#n I.
En el taller se necesita escariar un agujero de diámetro )@: 9. (tilizando una tabla de ajustes y tolerancias determine las medidas máimas y m%nimas del agujero. 0olicite ayuda de su instructor. a/
b/
c/
UWué diámetro de broca seleccionar%a para perforar el agujero pre$iamente al escariadoV
UWué nmero de re$oluciones seleccionar%a para escariar a máuina el agujero de diámetro )@ : 9.
UWué normas de 8igiene y seguridad aplicar%as en este proceso de mecanizadoV
60
Unidad 0II' Ro"cado man)a
1' De/inicione"
Ro"cado Es tallar por arranue de $iruta, estri%llas roscadas en el material con una 8erramienta de $arios filos de una forma determinada ue se 8ace girar a mano o mauina alrededor de su eje.
Ro"ca 4lamamos rosca, a la 8élice construida sobre un cilindro, con un perfil determinado de manera continua y uniforme.
4a rosca se puede considerar como si un prisma se enrollara alrededor de un cilindro ue se llama ncleo. Estos prismas en forma de 8élice reciben el nombre de 8ilos o filetes de rosca.
3' Ro"ca" t(ian&)a(e" 0e denominan roscas triangulares a las roscas ue por su secci"n los filetes o 8ilos son de forma triangular, en donde el ángulo de sus flancos depende del sistema de roscas, es decir 7@K grados cuando la rosca pertenece al sistema métrico y <
:ilo o filete
G superficie prismática en forma de 8élice constituti$a de la rosca. 61
Paso -p/ !lanco Cresta !ondo &ano 3cleo Base +iámetro eterior -d et/ +iámetro interior -d int/ +iámetro medio -d med/ +iámetro nominal -dnom/ =ngulo de los flancos - α / Profundidad o altura -8/
G distancia entre dos crestas consecuti$as medida en direcci"n aial. G caras laterales de los filetes. G uni"n de los flancos por la parte eterior. G uni"n de los flancos por la parte interior. G espacio $ac%o entre dos flancos consecuti$os G $olumen ideal sobre el ue se encuentra la rosca. G l%nea imaginaria donde el filete se apoya en el ncleo. G diámetro mayor de la rosca o diámetro nominal. G diámetro menor de la rosca. G auel ue da lugar a un anc8ote filete igual al $ano. G diámetro identificado para identificar a la rosca. 0uele ser el diámetro mayor de la rosca. G ángulo ue forman los flancos segn un plano aial. G es la distancia entre la cresta y la base de la rosca.
3'3 Ca"i/icaci#n de a" (o"ca" 4as roscas se clasificanG a/ Se&Hn ") "entidoG 4a 8élice de las roscas se construyen a derec8a o izuierda, se dice ue es a derec8a cuando $ista la secci"n del cilindro roscado en posici"n $ertical, la 8élice asciende de izuierda a derec8a, en caso contrario es a izuierda
4a más empleada es la rosca derec8a, ue 8ace ue el tornillo a$ance cuando lo 8acemos girar sobre una tuerca o un orificio roscado en el sentido de las agujas del reloj -el tornillo empleado en los grifos 8ace ue estos cierren al girar en el sentido de las agujas del reloj, lo mismo sucede con lo tapones de las botellas de bebida gaseosa o con los tarros de mermelada/. b/ Se&Hn ") po"ici#nG
0i la 8élice es eterna al cilindro, resulta un tornillo.0i la 8élice es interior al cilindro, resulta una tuerca. aB =ornillo
bB =erca
c9 Se&Hn ") /o(ma: 4as roscas se clasifican segn la forma del perfil, entre ellas tenemos las roscas de secci"nG triangular, redonda, trapecial, diente de sierra, cuadrada.
62
4as roscas en Q0Q a&)da suelen emplearse para instrumentos de precisi"n -tornillo micrométrico, microscopio.../ la ito(t; y la m$t(ica se emplean para sujeci"n -sistema tornilloFtuerca/ la (edonda para aplicaciones especiales -las lámparas y portalámparas lle$an esta rosca/ la c)ad(ada y la t(ape5oida se emplean para la transmisi"n de potencia o mo$imiento -grifos, presillas, gata para autom"$iles.../ la diente" de "ie((a recibe presi"n solamente en un sentido y se usa en aplicaciones especiales -mecanismos d"nde se uiera facilitar el giro en un sentido y dificultarlo en otro, como tirafondos, sistemas de apriete, etc./. d9 Se&Hn e nHme(o de ent(ada"G El nmero de entradas o 8élices corresponde al nmero de filetes construidos sobre el ncleo del cilindro. Para ello es necesario tener claro el siguiente conceptoG
El pa"o de (o"ca es la distancia ue eiste entre dos crestas consecuti$as. 0i el tornillo es de rosca sencilla, se corresponde con lo ue a$anza sobre la tuerca por cada $uelta completa. 0i es de rosca doble el a$ance será igual al doble del paso.
6' Si"tema" de (o"ca" En la construcci"n de roscas triangulares se presentan sistemas de roscasG 0istema Métrico, 0istema A8it8ort8.
6'1 Si"tema m$t(ico
El perfil de la rosca es triangular, sus dimensiones se epresan en mil%metros, el ángulo de los flancos es de 7@K, el fondo y el $értice es plano.
63
E-empo pa(a (o"ca m$t(ica 64
Basado en la gráfica de la derec8a relacionar cada elemento escrito con la ilustraci"nG a/ +iámetro nominal -mayor básico/ de la rosca d [ + [ )*mm, b/ paso p[ ).97mm, e/ +iámetro del ncleo d [ ?.>mm, diámetro m%nimo + ) [ )@.)mm, f/ profundidad de la rosca 8 [ ).@9mm, g/ profundidad de la rosca : [ @.?
En la representaci"n de las roscas seccionadas, suponemos siempre ue está cortado por un plano aial es decir un plano ue contenga al eje de la rosca. Ro"ca M$t(ica Di4met(o Nomina Mi.met(o
Pa"o en mm' "e(ie
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"e(ie
no(ma
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et(a /ino
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6'3 Si"tema ;ito(t;
65
El perfil de la rosca es triangular, sus dimensiones se epresan en pulgadas, el ángulo de los flancos es de <
4a primera persona ue cre" un tipo de rosca normalizada, aproimadamente sobre )>5) fue el ingeniero mecánico inglés sir Losep8 A8itort8. El sistema de roscas A8itort8 toda$%a se utiliza, para reparar la $ieja mauinaria y tiene un filete de rosca más grueso ue el filete de rosca métrico. El sistema A8itort8 fue un estándar británico, abre$iado a B0A -B0 >5G)?<7/ y el filete de rosca fino estándar británico -B0!/ fue introducido en )?@> porue el 8ilo de rosca de A8itort8 resultaba grueso para algunos usos. El ángulo del 8ilo de rosca es de <
66
Características de la rosca estándar estadounidense SAE UNF
4os Estados (nidos tienen su propio sistema de roscas, generalmente llamado el estándar unificado del 8ilo de rosca (3!, ue también se utiliza etensi$amente en Canadá y en la mayor%a de los otros pa%ses alrededor del mundo.
67
(na $ersi"n de este estándar, llamada 02E, fue utilizada en la industria de autom"$il norteamericana. El 02E toda$%a es asociado a las dimensiones en pulgadas, aun cuando la industria automotriz de los EE.((. -y otras industrias pesadas ue usan el sistema 02E/ 8an con$ertido gradualmente a los tornillos métricos I0#, a partir de los a6os 9@ 8acia adelante, porue la producci"n de piezas y la comercializaci"n de producto globales fa$orecen la estandarizaci"n internacional. 0in embargo, todos los autom"$iles $endidos alrededor del mundo contienen los tornillos métricos -los montajes de motor/ e imperiales -por ejemplo, las tuercas del estir"n, los sensores del o%geno, las piezas eléctricas internas de los ensambles, los tornillo del cuerpo, de las lámparas, del manejo, del freno y de la suspensi"n/. :ay un 8ilo de rosca grueso y un 8ilo de rosca fino para cada tama6o, el 8ilo de rosca fino ue es preferido en materiales finos o cuando se desea su fuerza le$emente mayor. 4os tama6os )5\ diámetro y más grande se se6alan como )5\ F *@, )5\ F *>, etc. el primer nmero ue da el diámetro en pulgadas y el segundo nmero ue indica la cantidad de 8ilos de rosca por pulgada. 4a mayor%a de los tama6os del 8ilo de rosca son disponibles en (3C o (C -8ilo de rosca grueso unificado, el ejemplo )5 \ F *@/ o (3! -ejemplo )5 \ F *> (3! o (3E!/.
@' De"i&naci#n de (o"ca" Ca"e de (o"ca
S.m,oo 8)e "e cooca deante
Medida" nominae" de a" (o"ca"
I0#
métrica
M
+iámetro eterior de la rosca en mm
I0#
Métrica fina
M
+iámetro eterior de la rosca y paso en mm
3C
3K o diámetro eterior de la rosca en pulgada seguida del paso en 8ilos por pulgada y la abre$.
Basta (02 0eller
Especial
fina
3!
30
De"i&naci#n a,(e!iada 2 e-empo de acotado
M7@
M)@.< 5
) ] ^ < ^ 3C
) ] F)* ^ 3!
) <> ^ )> F 30 68
Ro"ca Ame(icana Di4met(o Nomina P)&ada
io"p)&' "e(ie
"e(ie
"e(ie
UNC
UNF
UNEF
)5 <)7 > 9)7 )* ?)7 <> 5 D 9>
*@ )> )7 )5 ) )* )) )@ ?
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' Identi/icaci#n de pa"o" de (o"ca" 1odo tornillo se identifica mediante < caracter%sticas básicasG cabeza, diámetro, longitud, perfil de rosca y paso de rosca.
E di4met(o es el grosor del tornillo medido en la zona la rosca. 0e suele dar en mil%metros, aunue toda$%a 8ay algunos tipos de tornillos cuyo diámetro se da en pulgadas.
de
La on&it)d del tornillo es lo ue mide la rosca y el cuello juntos . E pe(/i de (o"ca 8ace referencia al perfil del filete con el ue se 8a tallado el tornillo. E pa"o se determina en el taller con plantillas o galgas para roscas, ue es un juego de plantillas de los diferentes pasos de rosca de cada sistema, donde de forma sencilla permite identificar cual es el paso ue tiene un tornillo o una tuerca.
#tro método es con el pié de rey, en donde el paso se mide en una longitud determinada de las siguientes manerasG 69
En una longitud de una pulgada con el pié de rey determine, cuando 8ilos por pulgada eisten. En el sistema métrico el paso, se encuentra tomando en el pie de rey una longitud de )@mm entre el nmero de 8ilos comprendidos en esa longitudG el paso es el cociente 10mm
N º hilos
.
0i se trata de determinar el paso de roscas peue6as interiores se 8ace una impresi"n de la rosca en madera o material plástico -jab"n duro, amalgama de cobre/ y en la impresi"n se mide la magnitud del paso.
'1 0e(i/icaci#n con in"t()mento" de p(eci"i#n de a" dimen"ione" de a (o"ca Eisten dos medios diferentes para medir o $erificar la rosca de los tornillos los ue son de medici"n directa y auellos ue son de medici"n indirecta. Para la medici"n directa se utilizan generalmente micr"metros cuyas puntas están adaptadas para introducirse en el flanco de las roscas. #tro método de medida directa es 8acerlo con el micr"metro y un juego de $arillas ue se introducen en los flancos de las roscas y permite medir de forma directa los diámetros medios en los flancos de acuerdo con el diámetro ue tengan las $arillas. Para medir el diámetro de los flancos lo mejor es emplear un palmer de flancos. Este es un palmer o micr"metro, en el cual las superficies de medici"n en lugar de ser planas están construidas por dos piezas ue corresponden al paso y al ángulo de los flancos -cono y muesca o entalladura/. 4as mediciones son muy eactas a8ora bien, cuando los ángulos en los flancos son defectuosos se obtienen resultados err"neos en las mediciones.
Para la medici"n indirecta de las roscas se utilizan los calibres para roscas PASA NO PASA, como su nombre lo dice un etremo de este calibre se enrosca libremente en la rosca construida el otro no. 70
J' e((amienta" de (o"cado J'1Ro"cado ete(io( El roscado eterior se realiza por medio de 8erramientas denominadas terrajas o cojinetes de roscar. Te((a-a" o co-inete" Es una 8erramienta ue se usa en el mecanizado de roscas eteriores, cuya forma es igual a un anillo roscado de acero templado. 0u agujero lle$a o mas ranuras para facilitar la salida de las $irutas.
1erraja fija
En uno de sus lados lle$a la entrada de forma a$ellanada ue es la parte con la ue se empieza el corte de la rosca. En la cara posterior generalmente $a grabado el diámetro nominal, y el paso por pulgada, segn se trate del sistema métrico o A8itort8. 1ipos de terrajasG 0e conocen dos tipos de terrajasG la terraja fija o cerrada y la abierta o etensible. 4a terraja fija no permite regulaci"n y la rosca 8abrá de 8acerse en un solo proceso de trabajo. 4a terraja abierta admite regulaci"n de su diámetro, lo ue se 8ace por medio de un tornillo del tipo prisionero y con esto se logra realizar la rosca en pasadas sucesi$as.
Po(ta te((a-a"
0on porta8erramientas de acero, utilizados para facilitar el giro de las terrajas o cojinetes.
=erra>a abierta o etensible
Porta terra>a
J'3 Ro"cado inte(io( El roscado interior se realiza por medio de 8erramientas denominadas mac8uelos. 71
Mac;)eo" 4os mac8uelos de roscar se pueden considerar como un tornillo roscado, de acero templado, pro$isto de una parte c"nica ue facilita la entrada inicial y o 5 ranuras longitudinales para facilitar la salida de las $irutas.
0us filos sir$en para tallar por arranue de $irutas, una rosca, en un agujero pre$iamente taladrado.
PartesG En un mac8uelo de roscar 8ay ue distinguir las partes siguientes. )/ 4a entrada, ue es la parte ue inicia el roscado, */ 4a gu%a ue como su nombre lo indica, sir$e de gu%a y facilita el a$ance del mac8uelo / El mango ue lle$a en su etremo una cabeza cuadrada ue sir$e para el giro del mismo. En el mango $iene grabada la medida nominal de la rosca. 1iposG 4os mac8uelos pueden $enir de forma indi$idual o en juegos de tres. Con estos ltimos se facilita el corte progresi$o de la rosca y el trabajo ue realiza cada uno de ellos esG Primer mac8ueloG desbaste inicial. 0egundo mac8ueloG desbaste intermedio. 1ercer mac8ueloG acabado final de la rosca.
e(o de mac*elos
Cuando el mac8uelo $iene de forma indi$idual el corte de la rosca se 8ace en un solo proceso de trabajo.
Gi(a mac;)eo" o ,andeado(e" 0on porta8erramientas de acero, destinados para facilitar el giro de los mac8os suelen llamarse también manerales, bandeadores, porta mac8uelos o $ol$edores. 4os 8ay de dos tiposG fijos y regulables.
72
Bandeado
Bandea
regulable
' T$cnica" de (o"cado '1 P(oce"o de (o"cado ete(io( ). :aga un c8aflán en el etremo del cilindro a roscar El chaflán se puede realizar por medio del esmeril o por medio de la lima.
*. Coloue la terraja en el porta terraja y f%jela con los tornillos destinados para tal fin.
C*aDán sobre el cilindro
Asegure que el lado de la terraja que va a iniciar el corte, quede al lado opuesto del tope, del porta terraja.
. 0ujete el cilindro en la prensa de banco. 5. Coloue el til de roscar -terraja y porta terraja/ sobre el etremo con c8aflán del cilindro. <. :aga presi"n sobre el porta terraja y g%relo en el sentido de las manecillas del reloj. El porta terraja debe permanecer lo mas cerca posible a los ?@K respecto al cilindro, durante los primeros giros. 0e debe mantener presionado y girando 8asta ue se sienta ue la terraja se $a enroscando y $a cortando.
Posici/n &e debe cidarse al inicio del roscado
$orma de (irar el )orta terra>a
7. ;ire el porta terraja de forma alternati$a como máimo una $uelta 8acia delante y media 8acia. En la medida ue $aya cortando la rosca lubriue para e$itar ue la 8erramienta se recaliente y para realizar un mejor tallado de la rosca.
'3 P(oce"o de (o"cado inte(io( El proceso de roscado interior consiste en elaborar los filetes sobre un cilindro interior, el diámetro del agujero debe corresponder al diámetro interior de la rosca ue para efectos de elaboraci"n de roscas con mac8uelos es utilizada la tabla de pasos de roscas métricos descrita a continuaci"n. 73
Di4met(o de ,(oca" pa(a a&)-e(o" de to(nio" m$t(ico" &ama e"t4nda( Medida nominal y paso normal
Dimetro broca Medida nominal y agujero paso no!
Dimetro broca agujero
3 0E5
2E5
3 0E25
2E75
4 0E7
3E3
4 0E35
3E65
5 0E8
4E2
5 0E50
4E5
6 1
5
6 0E50
5E5
8 1E25
6E8
8 0E75
7E25
10 1E50
8E5
10 0E75
9E25
12 1E75
10E2
12 1
11
14 2
12
14 1
13
16 2
14
16 1E25
14E75
18 2E5
15E5
18 1E25
16E75
20 2E5
17E5
20 1E50
18E50
22 2E5
19E5
22 1E50
20E50
24 3
21
24 1E50
22E50
27 3
24
27 2
25
30 3E5
26E5
30 2
28
E-e(cicio de A)toe!a)aci#n I' Identi/i8)e o" "i&)iente" pe(/ie" de (o"ca" e"c(i,iendo en a (a2a e tipo "e&Hn co((e"ponda a'
,'
74
c'
d'
e'
/'
II' Epi8)e a" "i&)iente" denominacione" de (o"ca" 1' 10 0E75 3' 22 2E5 6' 30 3E5 @' ) ] ^ < ^ 3C ' ) ] F)* ^ 3! J' 1?4F ' 5?16F
III' Enc)ent(e e di4met(o de a ,(oca pa(a (o"ca( o" "i&)iente" pa"o" de (o"ca" a9 M3B3' ,9 V c/ ) ] ^ < ^ 3C
Go"a(io 2largamiento
0e denomina alargamiento al aumento de longitud ue tiene un material cuando se le somete a un esfuerzo de tracci"n antes de producirse su rotura.
Carda
Cepillo ue sir$e para uitar limaduras de las limas.
+uctilidad
Propiedad ue permite ue el material se deforme antes de llegar a la rotura
Elasticidad
4as deformaciones desaparecen cuando se anula el esfuerzo 75
ue las pro$oca Elemento de aleaci"n
Elemento agregado a un metal para lograr cambiarlo en sus propiedades y @ue permanece dentro del metal.
4imadura
+esec8o de metal producido por la acci"n y efecto del proceso de limado.
Plasticidad
Permite ue el material tenga deformaci"n permanente sin llegar a la rotura
1aladro
0e denomina al agujero 8ec8o por la perforaci"n de una broca sobre un material.
1enacidad
Energ%a reuerida para producir la rotura
1ensi"n
'elaci"n entre fuerza y superficie
i,io&(a/.a TEGNOLOGIA FUNDAMENTAL PARA EL TRAA*O DE LOS METALES AIECQ#'EN 4EBE3. BE'4I3.
CURSO ELEMENTAL PARA EL TRAA*O DE LOS METALES B(3+E0I301I1(1 !_' BE'(!0BI4+(3;0!#'0C:(3;. BE'4I3. 76
