Procesos de formado y recubrimiento de metales

Secretaría de Educación Pública TECNOLÓGICO NACIONAL DE MÉXICO INSTITTO TECNOLÓGICO SPE!IO! DE TEPEXI DE !OD!"GE# DI$ISIÓN DE INGENIE!"A MEC%NICA E INDST!IAL INGENIE!"A MEC%NICA NOM&!E DE LA MATE!IA MATE!IA

PROCESOS DE MANUFACTURA Trabajo de Investigación Bibiogr!"ica# PROCESOS DE FORMADO Y RECUBRIMIENTO DE METALES

No$bres de a%$no#

MI!ANDA !E'ES I$A I $AN N DANIEL

Te&e'i Te&e'i de Rodr(g%e)* P%e+

,- de abri de .,/-

Secretaría de Educación Pública

TRABAJO DE INVESTIGACIÓN BIBLIOGRÁFICA: PROCESOS DE FORMADO Y RECUBRIMIENTO DE METALES

TECNOLÓGICO NACIONAL DE MÉXICO INSTITTO TECNOLÓGICO SPE!IO! DE TEPEXI DE !OD!"GE# DI$ISIÓN DE INGENIE!"A MEC%NICA E INDST!IAL INGENIE!"A MEC%NICA P!OCESOS DE MAN(ACT!A Trabajo de Investigación Bibiogr!"ica# PROCESOS DE FORMADO Y RECUBRIMIENTO DE METALES

No$bres de os0as1 a%$nos0as1#

MI!ANDA !E'ES I$A I $AN N DANIEL No$bre de Docente

ING) *A$IE! *A$IE! GE$A!A GE$A!A !I$E!A

Te&e'i de Rodr(g%e)* P%e+

,- de abri de .,/-

INGENIERÍA MECÁNICA

3


"NDICE GENE!AL Contents

INTRODUCCIÓN...................................................................................................................................................4 OBJETIVOS.............................................................................................................................................................5 CAPÍTULO 1. PROCESOS DE CONFORMADO METALICO........................................................................6 PROCESOS DE CONFORMADO.......................................................................................................................7 FORJA.................................................................................................................................................................10

Forjado de matriz abierta..............................................................................................................................10 Diversas operaciones de forjado....................................................................................................................11 CAPÍTULO 2. RECUBRIMIENTOS METÁLICOS.........................................................................................19 TRATAMIENTOS SUPERFICIALES MECÁNICOS.......................................................................................21 BIBLIOGRAFÍA....................................................................................................................................................26


4


INT!ODCCIÓN


5


O&*ETI$OS O&*ETI$O GENE!AL Conocer 2%e es %n &roceso de $an%"act%ra 3 co$o se eva a cabo en a vida abora de a ind%stria++

O&*ETI$OS ESPEC"(ICOS 4%e e a%$no investig%e 3 cono)ca os di"erentes &rocesos de $an%"act%ra 2%e e'isten+


6


CAP"TLO +) P!OCESOS DE CON(O!MADO METALICO


7


P!OCESOS DE CON(O!MADO 5os &rocesos de con"or$ado co$&renden %n gr%&o de &rocesos en os c%aes se 6ace %so de a de"or$ación &!stica de $ateria &ara ca$biar as "or$as de as &ie)as $et!icas+ Si %n $ateria es so$etido a es"%er)os se &rod%cir! %n ca$bio en s% red cristaina o 2%e originar! dos ti&os de de"or$aciones# 5a de"or$ación e!stica# c%ando es retirado e es"%er)o os !to$os

•

regresan a s% &osición inicia 5a de"or$ación &!stica# os !to$os no son ca&aces de rec%&erar s%

•

&osición 3 e $ateria 2%eda de"or$ado Debido a 2%e se re2%iere 2%e e $ateria conserve a "or$a 2%e se necesita* 7ste debe ser so$etido a es"%er)os s%&eriores a s% de"or$ación e!stica+ En os &rocesos de con"or$ado* as 6erra$ientas* %s%a$ente dados de con"or$ación* ejercen es"%er)os sobre a &ie)a de trabajo 2%e as obigan a to$ar a "or$a de a geo$etr(a de dado+ 5as &ro&iedades de $ateria se ven a"ectadas &or a te$&erat%ra+ 5a d%ctiidad se incre$enta 3 a resistencia a a "%encia se red%ce c%ando a%$enta a te$&erat%ra de trabajo 5as &ro&iedades convenientes &ara e "or$ado son# •

•

Baja resistencia a a "%encia Ata d%ctiidad

E e"ecto de a te$&erat%ra &er$ite 2%e e'istan dos casi"icaciones &ara trabajar os &rocesos de con"or$ado


8


Traba,- en .ri5a $a3or(a de os $etaes se trabajan en "r(o a te$&erat%ra a$biente a%n2%e a reacción de "or$ado en eos ca%sa %na eevación de a te$&erat%ra+ E trabajo en caiente reai)ado sobre e $eta en esta$&ado &!stico* re"ina a estr%ct%ra de grano $ientras 2%e e trabajo en "r(o distorsiona e grano 3 red%ce %n &oco s% ta$a8o+ E trabajo en "r(o $ejora a resistencia* a $a2%inabiidad 3 e'actit%d di$ensiona+ E"ectos de trabajo en "r(o 5a di"erencia &rinci&a de trabajo en caiente 3 en"r(o es a te$&erat%ra a a c%a se reai)a e &roceso+ En e trabajo en "r(o e $ateria se trabaja a te$&erat%ra a$biente* &ero e &roceso co$o ta ocasiona caenta$iento &or "ricción entre e e2%i&o 3 a &ie)a* &or o 2%e es co$9n 2%e e trabajo en "r(o acance te$&erat%ras 6asta de .,, :C+ Todos os $etaes son cristainos &or a nat%rae)a 3 est!n 6ec6os de granos de "or$a irreg%ar de varios ta$a8os+ C%ando se trabaja en "r(o os ca$bios res%tantes en a "or$a de $ateria trae consigo $arcas en a estr%ct%ra de grano+ 5os ca$bios estr%ct%raes &rod%cen "rag$entaciones de grano* $ovi$ientos de !to$os 3 distorsión de a $aa+ Para e trabajo en "r(o se re2%ieren &resiones $%c6o $a3ores 2%e en e trabajo en caiente+ Co$o e $eta &er$anece en %n estado $!s r(gido no es &er$anente$ente de"or$ado 6asta 2%e os es"%er)os a&icados 6an e'cedido e ($ite e!stico+ 5a cantidad de trabajo en "r(o 2%e %n $eta so&orta de&ende sobre todo de s% d%ctiidad* $ientras $!s d9cti es e $eta $ejor &odr! trabajarse en "r(o+ 5os $etaes &%ros &%eden so&ortar %na $a3or de"or$ación* debido a 2%e os $etaes de aeación incre$entan a tendencia 3 ra&ide) de end%reci$iento+


9


Traba,- en caliente Procesos de con"or$ado en caiente+ 5as caracter(sticas &rinci&aes de trabajo en caiente son# •

Por enci$a de a te$&erat%ra $(ni$a de recristai)ación+

•

5a "or$a de a &ie)a se &%ede aterar signi"icativa$ente+

•

Se re2%iere $enor &otencia &ara de"or$ar e $eta+

•

5as &ro&iedades de resistencia son genera$ente isotró&icas debido a a a%sencia de %na estr%ct%ra orientada de granos creada en e trabajo en "r(o+

•

E trabajo en caiente no &rod%ce "ortaeci$iento de a &ie)a+

•

Precisión di$ensiona $!s baja+

•

Ma3ores re2%eri$ientos de energ(a+

•

O'idación de a s%&er"icie de trabajo+

•

5as 6erra$ientas est!n so$etido a eevados desgastes 3 consig%ientes $anteni$ientos+ Si e ingote se trabaja en caiente* &%ede $artiarse* &rensarse* a$inarse o

e'tr%irse en otras "or$as+ Debido a a o'idación 3 otras desventajas de trabajo en caiente a te$&erat%ras eevadas* a $a3or(a de os $etaes "errosos se trabajan en "r(o o se ter$inan en "r(o des&%7s de trabajo en caiente &ara obtener %n b%en acabado s%&er"icia* ata e'actit%d di$ensiona 3 $ejorar as &ro&iedades $ec!nicas+ 5as tecnoog(as de "abricación &ara e &roceso de con"or$ado en caiente son# •

5a$inación

•

Forja E'tr%sión


10


(O!*A 5a "orja se 6a %tii)ado desde e a8o ;,,, A+C+ 3 en a act%aidad se contin%a %sando debido a 2%e es &osibe controar e "%jo de $eta en %na $atri) 3 a estr%ct%ra de os granos de $ateria* as &artes "orjadas tienen b%ena resistencia 3 tenacidad* 3 son $%3 con"iabes en a&icaciones cr(ticas s%jetas a grandes es"%er)os+ 5as o&eraciones de "orjado si$&e se &%eden reai)ar sobre %n 3%n2%e 3 %n $artio &esado* sin e$bargo a $a3or(a de as "orjas re2%ieren %na serie de $atrices 3 e2%i&os co$o &rensa 3 $artio $ec!nico de "orja+ P%ede e"ect%arse a te$&erat%ra a$biente o te$&erat%ras eevadas+ E "orjado en "rio re2%iere "%er)as $a3ores* debido a a resistencia de $ateria de a &ie)a de trabajo+ 5as &artes "orjadas en "rio tienen b%en acabado s%&er"icia 3 &recisión di$ensiona* a contrario de a "orja en caiente en a 2%e se re2%ieren "%er)as $enores 3 e acabado s%&er"icia 3 a &recisión di$ensiona se ven dis$in%idas+

(-r,ad- de /atri0 abierta Se &%ede re&resentar $ediante %na &ie)a de trabajo soida coocada entre dos $atrices &anas 3 2%e a at%ra se ve red%cida &or co$&resión+ A este &roceso ta$bi7n se e conoce co$o recacado o "orjado con $atri) &ana+ E abarria$iento es %na consec%encia de a "orja 2%e se &rod%ce debido a as "%er)as de "ricción entre a $atri) 3 a &ie)a* se &%ede dis$in%ir con %n %bricante+ Debido a esto a &ie)a en s%s &artes s%&erior e in"erior tienen $a3or resistencia a a de"or$ación 2%e en a &arte centra+ 5a "orja de desbaste corres&onde a %na o&eración en a 2%e e es&esor se red%ce &or $edio de &asos s%cesivos de "orjado* es decir e $ateria &ara a trav7s de %na o varias $atrices &ara obtener e es&esor deseado+


11


5a "%er)a de "orjado consiste en %na o&eración de $atri) abierta* sobre %na &ie)a soida con "or$a ci(ndrica 3 se &%ede cac%ar a &artir de s% "or$%a+ F =Y f π r

2

(

1+

2 μr 3h

)

en a 2%e Yƒ es e es"%er)o de "%jo de $ateria 0ver e eje$&o sig%iente1*

μ

e

coe"iciente de "ricción entre a &ie)a de trabajo 3 a $atri)* 3 r 3 6 son e radio 3 a at%ra de a &ie)a de trabajo res&ectiva$ente+

(-r,ad- 1-r /atri0 de i/1re2ión 3 de /atri0 cerrada En e "orjado &or $atri) de i$&resión* a &ie)a de trabajo to$a a "or$a de a cavidad de a $atri) $ientras se va "orjando entre dos $atrices con "or$a + Este &roceso s%ee reai)arse a te$&erat%ras eevadas &ara $ejorar a d%ctiidad de os $etaes 3 dis$in%ir a "%er)a+ Por o tanto* con base en e &rinci&io de 2%e en a de"or$ación &!stica os $ateriaes "%3en 6acia donde 6a3 $enor resistencia 0debido a 2%e re2%iere $enos energ(a1* e $ateria e$&ie)a a "%ir a interior de a cavidad de a $atri)* en!ndoa "ina$ente+ 5a &ie)a se debe coocar en a $atri) in"erior 3 con"or$e a $atri) s%&erior co$ien)a a descender* a "or$a de a &ie)a en br%to ca$bia grad%a$ente+

Di4er2a2 -1eraci-ne2 de .-r,adAC5ADO Se trata de %n &roceso de "orjado en $atri) cerrada en a 2%e* a &ie)a de $eta se ac%8a en a cavidad de %na $atri) co$&eta$ente cerrada+ En ag%nas &artes es &osibe 2%e se re2%ieran varias o&eraciones de ac%8ado+ En este &roceso no se %tii)an %bricantes debido 2%e &odr(a s%rgir %n error a no &oder co$&ri$irse* o 2%e &rod%cir(a 2%e no se re&rod%)ca e tota de os detaes de a s%&er"icie de a $atri) 3 e acabado s%&er"icia+


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CA&ECEADO Ta$bi7n es a$ado "orjado &or recacado* es %n &roceso 2%e &or o genera se reai)a sobre e e'tre$o de %na varia de $eta con a "inaidad de a%$entar a sección transversa en ese %gar+

PENET!ADO Es %n &roceso en e 2%e a &ie)a de trabajo es &enetrada con %n &%n)on &ara &rod%cir %na cavidad o %na i$&resión+ S% de"or$ación de&ender! de c%anto se i$ita s% "%jo con"or$e desciende e &%n)on+


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EXT!SIÓN ' ESTI!ADO O T!E(ILADO Esta t7cnica de con"or$ado se e$&ea en a "abricación de &rod%ctos cer!$icos de sección constante+ 5a e'tr%sión consiste en %na &aanca ci(ndrica 2%e ejerce %na "%era a trav7s de %n dado o $atri)+ Se obtiene %n &rod%cto inea con %na sección transversa controada* 2%e %ego se corta a a ongit%d re2%erida &or e &rod%cto a obtener+ Es %n $7todo de con"or$ado contin%o $%3 e"ectivo 3 e"iciente* 2%e %sa %n e2%i&a$iento si$&e+ Mediante este &roceso &%eden oc%rrir grandes de"or$aciones sin "ract%ras &or2%e e $ateria se so$ete a co$&resión tria'ia eevada+

EXT!SIÓN EN CALIENTE Tanto e &roceso directo co$o e inverso se reai)an en condiciones de te$&erat%ra 3 veocidades de de"or$ación taes 2%e no se &resente end%reci$iento< a &resión re2%erida es $enor 3 a 9nica desventaja a &resenta e contro di$ensiona de &rod%cto+

EXT!SIÓN EN (!IO Este &roceso se a&ica en a "abricación de &e2%e8as &artes de $a2%inaria* co$o &ernos* v!v%as de ad$isión< as( co$o &artes asi$7tricas+ S%s &rinci&aes ventajas son a &recisión di$ensiona 3 a b%ena resistencia de &rod%cto+ En este caso 2%eda a e'tr%sión &or i$&acto* a c%a se e$&ea en a &rod%cción de &er"ies 6%ecos de &e2%e8a ongit%d+

EXT!SIÓN DI!ECTA Se cooca %na &aan2%ia en %na ca$ara 3 se "%er)a a trav7s de a abert%ra de %n dado $ediante e acciona$iento 6idr!%ico de %n &iston+ INGENIERÍA MECÁNICA

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EXT!SIÓN INDI!ECTA En este caso e dado se $%eve 6acia a &aan2%ia no e'tr%ida

EXT!SIÓN 6ID!OST%TICA 5a &aan2%ia tiene %n di!$etro $!s &e2%e8o 2%e a c!$ara 3 a &resión se trans$ite a a &aan2%ia &or $edio de %n &istón* a di"erencia de a e'tr%sión directa no e'iste "ricción a vencer en as &aredes de contenedor &or2%e a &aan2%ia se enc%entra estacionaria con res&ecto a $is$o+

(uer0a de e7tru2ión 5a "%er)a &ara e c!c%o de a e'tr%sión de&ende de a resistencia de $ateria de a &aan2%ia* a reación de e'tr%sión* a "ricción entre a &aan2%ia 3 as s%&er"icies de a c!$ara 3 e dado 3 as variabes co$o te$&erat%ra 3 veocidad de e'tr%sión+ Se %tii)a a sig%iente "ór$%a &ara esti$ar a "%er)a de e'tr%sión F = A 0 k ln

( ) A 0

A f

En a 2%e A 3 A f son as !reas de a &aan2%ia 3 de &rod%cto e'tr%ido* 0

k

corres&onde a %n vaor en a $edida de a resistencia de $ateria 2%e se

e'tr%3e 3 as condiciones de "ricción+ 5a "%er)a de e'tr%sión en "rio se &%ede esti$ar a &artir de a "or$%a# F =1.7 A 0 Y prom ε

En a 2%e A es e !rea transversa de a &ie)a antes de a de"or$ación* 0

es"%er)o de "%jo &ro$edio de $eta 3

ε

Y prom

e

a de"or$ación rea a a 2%e se so$ete a

&ie)a+


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Pren2a de e7tru2ión En a act%aidad* as &rensas de e'tr%sión son genera$ente de acciona$iento 6idr!%ico 3 se &%eden casi"icar en verticaes 3 6ori)ontaes* de&endiendo de a dirección de viaje de ariete* as $!s co$%nes son estas 9ti$as+ 5as &rensas 6ori)ontaes son as $!s %sadas en a &rod%cción &or2%e se &%eden controar a carrera 3 a veocidad de a o&eración* de&endiendo de a a&icación en &artic%ar+


16


P!OCESO DE ESTI!ADO En e estirado se red%ce o ca$bia a sección transversa de %na barra* jaando a barra a trav7s de %n dado conocido co$o dado de estirado< a di"erencia entre este $7todo 3 a e'tr%sión es 2%e* en a e'tr%sión e $ateria es e$&%jado a trav7s de dado 3 en e estirado e $ateria es jaado a trav7s de 7+ En genera as variabes de &rocesa$iento son si$iares a as de e'tr%sión+ Por o tanto a "%er)a de estirado estar! dada $ediante as sig%ientes "or$%as

(uer0a de e2tiradConsiderando condiciones ideaes 3 sin "ricción se deter$ina $ediante a sig%iente e'&resión F =Y prom A f ln

=

%na

( ) A 0 A f

"or$%a

F =Y prom A f

avan)ada

2%e

considera

a

"ricción

3

trabajo

es

[( ) ( ) ] 1+

μ α

ln

A 0 A f

+

2 3

α

E2%i&o &ara estirado E'isten diversos dise8os* e e2%i&o &ara estirado es b!sica$ente de dos ti&os# • •

Banco de estirado De ta$bor

E banco de estirado contiene %n dado si$&e 3 s% dise8o es si$iar a de %na arga $a2%ina 6ori)onta de ensa3os de tensión+ 5os bancos de estirado se %tii)an &ara e estirado de %na soa ongit%d de barras+


17


CI#ALLADO Pri$ero se debe considerar e corte de a !$ina o de a tira en "or$as a&ro&iadas &or $edio de ci)aas o g%iotinas+ 5a ter$inoog(a es $%3 descri&tiva# e corte de %na !$ina a o argo de %na (nea recta se a$a si$&e$ente ci)aado+ E corte de %na tira arga estrec6a $ediante c%c6ias rotatorias se deno$ina ci)aar* 3 con "rec%encia se reai)a en centros de servicio donde os roos de anc6o co$&eto 2%e &rovienen de as a$inadoras se dividen &ara s% env(o a as &antas de trabajo de !$ina de $eta+ E &roceso de se&arar &artes ad3acentes de %na !$ina &or $edio de a "ract%ra controada no se &%ede describir co$o de"or$ación &%ra$ente &!stica o co$o $a2%inado+ 5a !$ina se cooca entre os "ios de as ci)aas* en e caso de esta$&ado de bancos entre %n &%n)ón 3 %na $atri)+ 5os s%cesos 2%e oc%rren d%rante a carrera de a &rensa se &%eden identi"icar en e registro de a "%er)a de &%n)ón co$o "%nción de a carrera* as( co$o $ediante %na ins&ección de as s%&er"icies de corte+ A &enetrar os "ios de a 6erra$ienta* i$&een a a !$ina es 6acia a $atri)* 3 a de"or$ación &!stica se trad%ce en %n redondeado de os bordes de banco+ A contin%ación 7sta se e$&%ja a banco 6acia dentro de a $atri)* &or $edio de %na de"or$ación &!stica an!oga a a e'tr%sión* indicada &or a )ona con br%8ido &araeo en a &ie)a* 3 se caracteri)a &or "%er)as 2%e se incre$entan contin%a$ente+ Des&%7s de %na de"or$ación cr(tica* se generan grietas "or$ando %n !ng%o &e2%e8o con a dirección de corte* &or o genera &ri$ero en e borde de a $atri)+ C%ando estas grietas se %nen* e ci)aado se co$&eta 3 se red%ce a "%er)a de corte a%n c%ando os "ios de a 6erra$ienta de corte sóo se 6an $ovido &arcia$ente a trav7s de es&esor de a !$ina+

(uer0a de 1un0-nad5a "%er)a $!'i$a de &%n)onado se &%ede deter$inar $ediante a ec%ación F =0.7 TL ( UTS )


18


Donde

T

es e es&esor de a 6oja*

L

a ongit%d de ci)aa 3

UTS

a

resistensia %ti$a a a tensión de $ateria


19


EM&TIDO P!O(NDO 5a di"erencia entre e estirado 3 e e$b%tido &ro"%ndo consiste en 2%e en e &ri$ero* a &ie)a se s%jeta 3 e a%$ento de !rea se obtiene a costa de es&esor de a !$ina< en e seg%ndo* se &er$ite* e inc%so se "o$enta* 2%e e banco se introd%)ca a a $atri)* de $anera ta 2%e e es&esor no ca$bie no$ina$ente+ En e caso $!s si$&e de e$b%tido &ro"%ndo &%ro* %na &ie)a circ%ar de di!$etro do se convierte en %na co&a de "ondo &ano estir!ndoa a trav7s de %na $atri) con a a3%da de %n &%n)ón de di!$etro Dp + Tanto a $atri) co$o e &%n)ón deben tener bordes bien redondeados 0radios de a $atri) 3 de &%n)ón1* &or2%e de otra $anera a &ie)a &%ede "aar &or cortante+ 5a co&a ter$inada se se&ara de &%n)ón* &or eje$&o* $a2%inando %na ran%ra igera en a &arte in"erior de a $atri) de e$b%tido+ Des&%7s de 2%e a co&a 6a sido e$&%jada a trav7s de a $atri) &or e e$b%tido* s% borde s%&erior se abre debido a a rec%&eración e!stica* 3 es atra&ado &or a ran%ra d%rante a carrera de reto$o de &%n)ón* de $anera 2%e e saiente retira a co&a+ Con "rec%encia se &ro&orciona %n ag%jero centra en e &%n)ón &ara &revenir e desarroo de vac(o 3 as( "aciitar a se&aración+ 5a "%er)a $!'i$a de &%n)onado se &%ede esti$ar $ediante a sig%iente "or$%a F =π D p T ( UTS )

[( ) ] D o D p

− 0.7

En %na o&eración de e$b%tido &ro"%ndo* a "aa s%ee oc%rrir debido a adega)a$iento de a &ared de a co&a bajo os atos es"%er)os ongit%dinaes de tensión+ 5a ca&acidad de e$b%tido &ro"%ndo &%ede e'&resarse $ediante a reación i$ite de e$b%tido LDR =

diamtero maximo dela piezabruta Do = diametro del puzo D p


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CAP"TLO 8) !EC&!IMIENTOS MET%LICOS


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Des&%7s de &roceso de con"or$ado tave) sea necesario &rocesar adiciona$ente ag%nas de s%s s%&er"icies &ara garanti)ar ciertas &ro&iedades+ e"ect%arse trata$ientos s%&er"iciaes &ara# • •

• • • • • • • • • • • •

Mejorar a resistencia a desgaste* a erosión 3 a a &enetración 0g%(as &ara $!2%inas 6erra$ienta* s%&er"icies de desgaste de $a2%inaria 3 "ec6as* rodios* evas 3 engranes1+ Controar a "ricción 0s%&er"icies desi)antes de 6erra$entaes* $atrices* roda$ientos 3 g%(as de $!2%inas1+ Red%cir a ad6esión 0contactos e7ctricos1+ Mejorar a %bricación 0$odi"icación de a s%&er"icie &ara retener os %bricantes1+ Mejorar a resistencia a a corrosión 3 o'idación 0!$inas $et!icas &ara carrocer(as a%to$otrices* co$&onentes de t%rbinas de gas* e$&a2%e de ai$entos 3 dis&ositivos $7dicos1+ Mejorar a resistencia a a "atiga 0roda$ientos 3 "ec6as con "ietes1+ Reconstr%ir as s%&er"icies 06erra$entaes* $atrices 3 co$&onentes desgastados de $!2%inas1+ Modi"icar te't%ras s%&er"iciaes 0a&ariencia* &recisión di$ensiona 3 caracter(sticas de "ricción1+ Pro&orcionar rasgos decorativos 0coor 3 te't%ra1+


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T!ATAMIENTOS SPE!(ICIALES MEC%NICOS G!ANALLADO En e granaado* a s%&er"icie de a &ie)a de trabajo recibe i$&actos re&etidos de %na gran cantidad de granaas de acero "%ndido* vidrio o cer!$ico* 2%e &rod%cen &enetraciones trasa&adas en ea+ Esta acción ca%sa de"or$ación &!stica de a s%&er"icie a &ro"%ndidades de 6asta /+.> $$ 0,+,> &%gada1 %tii)ando ta$a8os de granaa 2%e van de ,+/.> $$ a > $$ 0,+,,> a ,+. &%gadas1 de di!$etro+ Debido a 2%e a de"or$ación &!stica no es %ni"or$e a o argo de es&esor de a &arte* e granaado origina es"%er)os resid%aes co$&resivos sobre a s%&er"icie* $ejorando as( a vida a a "atiga de co$&onente a retardar e inicio de grietas &or "atiga+ E granaado se %tii)a a$&ia$ente sobre "ec6as* engranes* resortes* e2%i&o dec&er"oración de &o)os &etroeros 3 &artes de $otores de &ro&%sión+ E'isten variantes de granaado %tii)ando otros ti&os de i$&acto#

G!ANALLADO LASE! 5a s%&er"icie de a &ie)a de trabajo se so$ete a i$&actos &anares 0&or &%sos1 de !ser de ata &otencia+ Este &roceso de trata$iento s%&er"icia &rod%ce ca&as de es"%er)os resid%aes a co$&resión 2%e &or o co$9n son de / $$ 0,+,; &%gada1 de &ro"%ndidad con $enos de /? de trabajo en "r(o de a s%&er"icie+ E granaado con !ser se 6a a&icado de $anera e'itosa 3 con"iabe en as&as de ventiadores de $otores de &ro&%sión 3 en $ateriaes co$o titanio* aeaciones de n(2%e 3 aceros* a "in de $ejorar a resistencia a a "atiga 3 cierta resistencia a a corrosión+ 5as intensidades de !ser necesarias &ara este &roceso son de /,, a 3 tienen %na d%ración de &%so de %nos @, nanoseg%ndos+


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G!ANALLADO A C6O!!O DE AGA) En este &roceso* reativa$ente reciente* %n c6orro de ag%a a &resiones tan atas co$o ;,, MPa 0-,*,,, &si1 c6oca en a s%&er"icie de a &ie)a de trabajo* ind%ciendo es"%er)os resid%aes a co$&resión 3 end%reci$iento s%&er"icia 3 s%bs%&er"icia a $is$o nive 2%e e granaado+ E &roceso de granaado a c6orro de ag%a se 6a %tii)ado con 7'ito en aceros 3 aeaciones de a%$inio+

G!ANALLADO LT!ASÓNICO) Este &roceso %tii)a %na 6erra$ienta $an%a con base en %n transd%ctor &ie)oe7ctrico+ O&erando a %na "rec%encia de .. )* &%ede tener varias cabe)as &ara di"erentes a&icaciones+


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&!5IDO CON !ODILLO) En este &roceso* ta$bi7n conocido co$o a$inado s%&er"icia* a s%&er"icie de co$&onente se trabaja en "r(o con %n rodio* o j%ego de rodios* d%ro 3 ata$ente &%ido+ Este &roceso se %tii)a en varias s%&er"icies &anas* ci(ndricas o cónicas+ E br%8ido con rodio $ejora e acabado s%&er"icia ei$inando ras&ad%ras* $arcas de 6erra$ientas 3 &icad%ras* e ind%ce ben7"icos es"%er)os resid%aes s%&er"iciaes a co$&resión+ E br%8ido con rodio se %tii)a &ara $ejorar as &ro&iedades $ec!nicas de as s%&er"icies 3 s% acabado+ P%ede e$&earse soo o en co$binación con otros &rocesos de acabado* co$o recti"icado* 6oneado 3 a&eado+

END!ECIMIENTO PO! EXPLOSIÓN) En e end%reci$iento &or e'&osión* as s%&er"icies se so$eten a atas &resiones transitorias $ediante a coocación 3 detonación de a ca&a de %na !$ina e'&osiva directa$ente sobre a s%&er"icie de a &ie)a de trabajo+ 5as &resiones de contacto 2%e se desarroan co$o res%tado &%eden ser tan atas co$o


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!OCIADO TÉ!MICO E rociado t7r$ico es %na serie de &rocesos i$&ortantes en os 2%e rec%bri$ientos de diversos $etaes* aeaciones* carb%ros* cer!$icos 3 &o($eros se a&ican a s%&er"icies $et!icas $ediante %na &istoa de rociado con %na corriente de "a$a de o'iacetieno* arco e7ctrico o arco de &as$a+ E $ateria de rec%bri$iento &%ede tener a "or$a de aa$bre* varia o &ovo 3 c%ando as gotas o &art(c%as i$&actan a &ie)a de trabajo* se soidi"ican 3 %nen a a s%&er"icie+ E rec%bri$iento es d%ro 3 resistente a desgaste con %na estr%ct%ra en ca&as de $ateria de&ositado+ Sin e$bargo* &%ede tener %na &orosidad 6asta de .,? debido a aire atra&ado 3 a as &art(c%as de ó'ido ca%sadas &or as atas te$&erat%ras co$&rendidas+ 5a "%ente de energ(a en os &rocesos de rociado t7r$ico es de dos ti&os# de co$b%stión 3 e7ctrica+

!OCIADO DE COM&STIÓN 

Rociado t7r$ico de aa$bre# a "a$a de o'iacetieno "%nde e aa$bre 3 o de&osita en a s%&er"icie+ S% %nión es de resistencia $edia 3 e &roceso es reativa$ente



econó$ico+ Rociado t7r$ico de $eta%rgia de &ovos# si$iar a rociado de aa$bre de "a$a* &ero

•

%tii)a $eta%rgia de &ovos en %gar de aa$bre+ Ca8ón detonante# oc%rren e'&osiones controadas 3 re&etidas %tii)ando %na $e)ca

•

de o'iacetieno+ E ca8ón detonante tiene %n rendi$iento si$iar a de &as$a+ Rociado de gas de o'iacetieno de ata veocidad 0OF* &or s%s sigas en ing7s1# &rod%ce %n ato rendi$iento* si$iar a ca8ón detonante* &ero es $enos costoso+


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!OCIADO ELÉCT!ICO 

Arco de cabe bi"iar# Se "or$a %n arco entre dos eectrodos de aa$bre cons%$ibes+



5a %nión res%tante tiene b%ena resistencia 3 e &roceso es e $enos costoso+ Pas$a# =a sea convenciona* de ata energ(a o de vac(o 0"ig+ @;+.c1* e &as$a &rod%ce te$&erat%ras de orden de @,, :C 0/>*,,, :F1 3 b%ena resistencia de a %nión con $%3 bajo contenido de ó'ido+ E rociado de &as$a de baja &resión 3 e rociado de &as$a &or vac(o &rod%cen rec%bri$ientos con ata resistencia de %nión 3 $%3 bajos nivees de &orosidad 3 ó'idos s%&er"iciaes+

!OCIADO EN (!"O) ste es %n &roceso $!s reciente en e 2%e as &art(c%as a rociar est!n a %na te$&erat%ra in"erior 3 no se "%nden+ Por o tanto* a o'idación es $(ni$a+ E c6orro de rociado es angosto* de ata concentración 3 tiene veocidades de i$&acto $%3 eevadas+

DEPOSICIÓN DE $APO! 5a de&osición de va&or es %n &roceso en e 2%e e s%strato 0s%&er"icie de a &ie)a de trabajo1 se so$ete a reacciones 2%($icas $ediante gases 2%e contienen co$&%estos 2%($icos de $ateria a de&ositar+ Por o genera* e es&esor de rec%bri$iento es de %nas c%antas $%c6o $enor 2%e os es&esores &rod%cidos $ediante as t7cnicas E'isten dos &rocesos &rinci&aes de de&osición de va&or# de&osición "(sica de va&or 3 de&osición 2%($ica de va&or+ De&osición "(sica de va&or 5os tres ti&os b!sicos de &rocesos de de&osición "(sica de va&or son#  

De&osición de vac(o o eva&oración de arco C6is&orroteo o &%veri)ación catódica INGENIERÍA MECÁNICA

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

De&osición iónica

Estos &rocesos se reai)an en ato vac(o 3 a te$&erat%ras 2%e van de .,, a >,, :C

DEPOSICIÓN DE $AC"O) En a de&osición de vac(o 0o eva&oración1* e $eta se eva&ora a %na te$&erat%ra ata en vac(o 3 se de&osita en e s%strato 02%e &or o genera se enc%entra a te$&erat%ra a$biente o %n &oco $!s ata &ara $ejorar a %nión1+ Se &%eden de&ositar rec%bri$ientos de es&esor %ni"or$e* inc%so sobre "or$as co$&ejas+ En a de&osición de arco 0PGARC* &or s%s sigas en ing7s1* e $ateria de rec%bri$iento 0c!todo1 se eva&ora $ediante varios eva&oradores de arco 0"ig+ @;+@1 %tii)ando arcos e7ctricos ata$ente ocai)ados+ 5os arcos &rod%cen %n &as$a ata$ente reactivo* 2%e consiste en va&or ioni)ado de $ateria de rec%bri$iento+ E va&or se condensa sobre e s%strato 0!nodo1 3 o rec%bre+ 5as a&icaciones de este &roceso son "%ncionaes 0rec%bri$ientos resistentes a a corrosión &ara a&icaciones de ata te$&erat%ra* eectrónica 3 ó&tica1 3 decorativas 0e2%i&o* a&aratos do$7sticos 3 jo3er(a1+ 5a de&osición de !ser &or &%sos es %n &roceso a"(n $!s reciente en e 2%e a "%ente de energ(a es %n !ser &or &%sos+


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&I&LIOG!A("A /+ +HPROCESOS DE MANUFACTURA+ AUTOR#ON A+ SCE=+ TERCERA EDICION PAJ+/.,.+H 6tt&#GGKKK+$inet%r+gob+esGind%striaGobservatoriosGSectorMetaGActividadesG.,//G FEDITGIn"or$eLsobreLTecnoogiasLE$ergentesLenLeLSectorLdeLMetaLPro3 ectoLEMERTECLParteLII+&d"


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Procesos de formado y recubrimiento de metales

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