Instituto Tecnológico Superior de Rioverde
Ingeniería Industrial Materia: Sistemas de Manufactura Catedrático Catedrátic o de la materia: Ing. Arturo Montante Rico “Monografía Calidad Manufactura! Manufactura! "or: #u$ %lena Alvarado &uerrero 'mo semestre (espertino
Rioverde S#") Agosto *+,-
Sistemas de MA/0ACT/RA INTRODUCCIÓN A LA CALIDAD...................................................................1 Calidad.......................... Calidad.............................................. ........................................ ........................................ ........................................ .................... 1 Me2ora continua........................ continua............................................ ........................................ ................................................ ............................ 1 Precursores de la Calidad...........................................................................3 4eming:........................................................................................................3 5uran................................ 5uran.................................................... ........................................ .................................................... ................................ ..... Cros6..........................................................................................................7 Is8i9aa........................ Is8i9aa........................................... ....................................... ........................................ ......................................... ..................... ' Talor.............. Talor.................................. ....................................... ....................................... ....................................................... ................................... ' S8e8art......................................................................................................; 0ord.................. 0ord...................................... ........................................ ............................................................ .................................................... ............ < Etapas de la calidad ...................................................................................,+ "rincipios 6ásicos de calidad......................................................................,+ 7 Herramientas de la calidad...................................................................,, C=%C>#IST..................................................................................................,1 4IA&RAMA 4IA&RAMA 4% "AR%T?............................... AR%T?.................................................. ....................................... .............................. ..........,3 ,3 =IST?&RAMA..............................................................................................,4IA&RAMA 4IA&RAMA 4% C?RR%#ACI?.......................... C?RR%#ACI?............................................. ................................... ........................ ........ ,7 4IA&RAMA 4IA&RAMA 4% C?TR?#.............................. C?TR?#.................................................. ........................................ ........................... ....... ,7 4IA&RAMA 4IA&RAMA IS=I>A@A IS=I>A@A................... ....................................... ....................................... ................................. ........................ .......... ,< Gestin de la calidad.................................................................................*, #as -s.................................. -s...................................................... ........................................ .................................................. .............................. *' Sistema T?B?T T?B?TA................ A................................... ....................................... ........................................ ...................................... ..................11Mantenimiento autónomo.......................... autónomo.............................................. ........................................ ................................ ............ 1; MA/0ACT/R MA/0ACT/RA................... A....................................... ....................................... ....................................... ..................................... ................. 31 0/4ICI?) 0?RMA4?) TR?/%#A4?..................... TR?/%#A4?................................................... .............................. ....31 .... 31 TRAT TRATAMI%T?S T%RMIC?S............... T%RMIC?S................................... ........................................ ...................................... ...................... ....-+ -+ ClasiDcación de los tratamientos tErmicos.................................................-+ 0a6ricación del acero................................ acero................................................... ................................................ ............................. ..... -0a6ricación en 8orno elEctrico:............................................... elEctrico:............................................................... .................... ....-' -' 0a6ricación de aluminio......................... aluminio............................................. ................................................ ............................ ........ -< Separación de minerales............................................................................7+
0undido........... 0undido.............................. ....................................... ........................................ ..................................................... ................................. 7+ 0a6ricación del 6ronce............................. 6ronce................................................ ...................................................... ................................... 7+ 0a6ricación del co6re.............................. co6re.................................................. ....................................................... ................................... 7, MaFuinado.....................................................................................................7* torno...........................................................................................................7* 0resadora............................ resadora............................................... ....................................... ..................................................... ................................. 77 La !resadora " sus partes ......................................................................77 La !resadora " sus partes ......................................................................77 ormas de seguridad en el tra6a2o con fresadoras....................................7' 0resadoras especiales............................... especiales................................................... ....................................... .............................. ........... '+ RectiDcadora............. RectiDcadora................................. ........................................ ....................................... .......................................... ....................... ', Soldadura...................................................................................................;+
INTRODUCCIÓN A LA CALIDAD Calidad:
%s la totalidad de los rasgos características de un producto o servicio Fue se sustenta en su 8a6ilidad para satisfacer las necesidades eGpectativas del cliente) cumplir con las especiDcaciones con la Fue fue diseHado. %l concepto actual de Calidad 8a evolucionado 8asta convertirse en una forma de gestión Fue introduce el concepto de me2ora continua en cualFuier organi$ación a todos los niveles de la misma) Fue afecta a todas las personas a todos los procesos. %Gisten diversas ra$ones o62etivas Fue 2ustiDcan este interEs por la calidad Fue 8acen pensar Fue las empresas competitivas son aFuellas Fue comparten) fundamentalmente) estos tres o62etivos: ,. uscar de forma activa la satisfacción del cliente) priori$ando en sus o62etivos la satisfacción de sus necesidades eGpectativas J8aciEndose eco de nuevas especiDcaciones para satisfacerlosK *. ?rientar la cultura de la organi$ación dirigiendo los esfuer$os 8acia la me2ora continua e introduciendo mEtodos de tra6a2o Fue lo faciliten 1. Motivar a sus empleados para Fue sean capaces de producir productos o servicios de alta calidad. Me2ora continua: Consiste en la 6LsFueda de me2ores mEtodos de tra6a2o procesos organi$ativos a partir de una constante revisión de los mismos con o62eto de reali$arlos cada ve$ me2or. #as me2oras se conci6en de forma continua Jsin DnK con carácter incremental: la reali$ación de un proceso va aumentando a Fue) a medida Fue se lleva a ca6o) los resultados se eGaminan se incorporan las modiDcaciones oportunas para la me2ora. sta es guiada no sólo por el propósito de proveer una maor calidad) sino tam6iEn por la necesidad de ser eDciente. %n deDnitiva) se trata de conseguir un espíritu de superación mediante una cultura de cam6io 6asada en la adaptación continua. Metodologías de mejora :
Consiste en eGperiencias) estrategias 8erramientas Fue permiten o6tener me2oras en el área de interEs. Registros: #os Registros de Calidad son una serie de documentos Fue recogen los resultados de la gestión de la calidad) recopilando información resultante de la aplicación puesta en marc8a del sistemaN esta información) además de servir como evidencia de su implantación) sirve como fuente de datos para los
análisis estudios. ReOe2an los datos so6re la calidad de un producto) proceso o servicio) sirviendo como 6ase para la me2ora continua. %stos registros son determinados enunciados como tal) por los autores de cada uno de los procedimientos genEricos operativos. 4ada la trascendencia de estos registros) su control de6e ser tal Fue permita evitar Fue se daHen o se pierdan. Precursores de la Calidad
4eming: @. %dards 4eming es un autor clave para entender los planteamientos modernos de la calidad como elemento 6ásico del tra6a2o del administrador de la empresa. 4eming dice Fue “la calidad de6e dirigirse a las necesidades del consumidor) tanto presentes como futuras!) aHade Fue la calidad se determina por las interrelaciones entre los siguientes factores: ,. "roducto Jcumplimiento de normasK *. %l usuario cómo usa el producto) cómo lo instala FuE espera de El 1. Servicio durante el uso Jgarantía) refacciones e instrucción al clienteK 4eming difundió el ciclo de la calidad Fue lleva su nom6re: ciclo 4eming. %ste autor) como a se di2o) seHala Fue cualFuier producto servicio puede enriFuecerse perfeccionarse con la me2ora continua) la o6servación estadística de los resultados del proceso uso del producto) para de2ar atrás el sistema limitado de producción empírica Fue consiste en 8acer un modelo) producirlo venderlo 8asta Fue se agota JDn del mismoK. "or el contrario) el ciclo 4eming consiste en procurar la me2ora continua del producto su uso) lo Fue reFuiere diseHar un modelo con normas de calidad Jplanear) plan) ,K) fa6ricarlo o reproducirlo J8acer) *K) registrar estadísticamente el cumplimiento o incumplimiento de la calidad en tErminos de satisfacción del usuario JveriDcar) 1K anali$ar) 3K) las causas de insatisfacción propuestas de me2ora) en su caso utili$arlas para corregir el producto Po servicio. 4eming propone 14 principios para la mejora continua:
,. Crear) en todos los miem6ros de la empresa) la conciencia de la me2ora continua. *. Adoptar la nueva Dlosofía de la calidad en la alta dirección todos los sectores de la empresa como parte de una cultura organi$acional. 1. RedeDnir la misión de los supervisores su autoridad para me2orar los procesos. ADrma 4eming: “#a inspección ciento por ciento rutinaria de la calidad eFuivale a planiDcar los defectosN se limita a o6servar reFuisitos.! 3. 0in a la práctica de ad2udicar las compras sólo so6re la 6ase del precio. -. Me2orar constantemente los procesos de producción de servicios. 7. Instituir la capacitación Jpara el desarrollo de 8a6ilidades cam6io de actitudesK. '. %nseHar e instituir el lidera$go para la me2ora continua. ;. %Gpulsar el temor. Crear conDan$a un clima para la innovación. <. ?ptimi$ar los esfuer$os de los eFuipos de tra6a2o derri6ando las 6arreras entre los departamentos. ,+. %liminar los lemas eG8ortaciones a la fuer$a de tra6a2o. ,,. #as cuotas de producción) aunFue son la 6ase de la programación) la comerciali$ación la generación de presupuestos de ingresos egresos) pueden ser trampas en tanto una 6LsFueda de maor producción sin cuidar la calidad lleva a la empresa al fracaso) pues venderá más de lo Fue puede producir. ,*. 0omentar el autoQme2oramiento la calidad de vida. ,3. %mprender acciones para lograr la transformación. 5uran 5unto con 4eming) 5osep8 M. 5uran representa a los más signiDcativos autores estadounidenses Fue contri6ueron al desarrollo a la creación de la calidad de los productos 2aponeses) Fue 8asta la fec8a son reconocidos mundialmente.
5uran deDne la calidad como “adecuación al uso!. Así mismo considera Fue los principales aspectos de la calidad son: QTEcnicos. Relativamente fáciles de cumplir. Q=umanos. =o día) los más difíciles de cumplir. 5uran seHala Fue los pro6lemas especíDcos de la calidad se de6en más Fue nada a la mala dirección) no tanto a la operación. 4ice Fue todo programa de calidad de6e tener: Q%ducación JcapacitaciónK masiva continua. Q"rogramas permanentes de me2ora. Q#idera$go participativo para la me2ora continua. 4efensor del control estadístico del proceso JC%"K) 5uran propone 10 pasos para perfeccionar la calidad:
,Q Crear conciencia de la necesidad de me2oramiento. *Q 4eterminar metas de me2ora. 1Q ?rgani$arse en comitEs eFuipos para lograr estas metas. 3Q Capacitar. -Q 4esarrollar proectos pata resolver pro6lemas. 7Q Reportar los pro6lemas sin ocultar los errores. 'Q 4ar reconocimiento. ;Q Comunicar los resultados.
QCuatro fundamentos o pilares de la calidad Cros6 sostiene Fue un programa para me2orar la calidad de6e asentarse en cuatro fundamentos) mutuamente complementarios: Q"leno involucramiento de la dirección. QAdministración profesional de la calidad. Q"rogramas originales. QReconocimiento. Is8i9aa %l ingeniero 2aponEs >aoru Is8i9aa es el creador del concepto de calidad total. %ste especialista consideró Fue el tErmino control) en calidad) so6ra) pues se entiende Fue un producto con calidad es aFuel Fue reLne todos los reFuisitosN preDrió aHadirle el ad2etivo “total! para indicar o su6raar Fue los productos servicios de6en ser perfectos. Se distinguió por dos aspectos 6ásicos: "or me2orar el proceso de planear) 8acer) veriDcar actuar. "ara Is8i9aa) planear es determinar o62etivos metas) esta6lecer mEtodos para cumplirlos. =acer es reali$ar el tra6a2o) previa educación capacitación de los e2ecutores. (eriDcar permanentemente si el producto satisface lo planeado) incluso la satisfacción del cliente. Actuar implica tomar la acción correctiva necesaria para modiDcar) en su caso) el mEtodo. Talor Cuando 8a6lamos de organi$ación 8a6lamos de 0rederic9 @inslo Talor principal aportador de la organi$ación cientíDca del tra6a2o.
Su formación su capacidad personal permitieron a la o6servar la práctica de donde eGtra2o la idea de la o6servación del tra6a2o) 8aciEndolo en tareas simples) para Fue los tra6a2adores 8icieran la tarea necesaria en tiempo. %l análisis del tra6a2o permitió) además la organi$ación de tareas Fue de tal manera Fue los tiempos a los Fue les llamamos muertos los se redu2eran. "odemos mencionar tam6iEn Fue se 8i$o ingeniero asistiendo a cursos nocturnos tras 8acer luc8as de poner un mEtodo nuevo) se 8i$o de un tra6a2ador a 2efe. Su organi$ación cientíDca a la Fue podemos llamar Talorismo se eGpandió por todos los estados unidos) elevando su productividad de tra6a2o. #a administración se podría decir Fue desde las edades medievales) donde se aplica6a la cacería en grupos) podríamos decir Fue se adFuiría la organi$ación o tra6a2o en eFuipo. Talor desarrolló - principios de la administración en los cuales les dieron atri6uciones responsa6ilidades a la gerencia. "rincipios de planteamiento) principio de preparación) principio de control) principio de e2ecución estudiar anali$ar el tra6a2o reali$ado. "odemos mencionar Fue su modelo de administración cientíDca de Talor reci6ió una serie de críticas. Sus principales cola6oradores seguidores) #illian M. &il6ret8 0ran9 . &il6ret8) aportaron valiosa auda a los logros adFuiridos. S8e8art #a deDnición de calidad segLn @alter Andre S8e8art S8e8art entendía la calidad como un pro6lema de variación) el cual puede ser controlado prevenido mediante la eliminación a tiempo de las causas Fue lo provocan.) #os puntos esenciales de su Dlosofía acerca de la calidad son los siguientes:
%Gisten dos características de calidad: su62etiva Jlo Fue el cliente FuiereK o62etiva Jpropiedades del producto) independientemente de lo Fue el cliente FuiereK. /na importante dimensión de calidad es el valor reci6ido por el precio pagado #os estándares de calidad de6en ser eGpresados en tErminos físicos características cuantitativamente medi6les de los productos. #a estadística de6e ser usada para tomar información so6re el gran potencial Fue tiene muc8os productos servicios traducirla en características medi6les de un producto especíDco Fue satisfaga al mercado. Aportaciones: @alter Andre S8e8art) introdu2o el concepto de control estadístico de calidad en un 8istórico memorándum dirigido a sus superiores) en los #a6oratorios ell) el ,7 de mao de ,<*3 más tarde) a principios de los aHos 1+) comien$a a la aplicación de este concepto en la industria con el uso de las gráDcas de control creadas por El mismo) las cuales desde ese entonces 8an sido usadas con EGito en una amplia variedad de situaciones de control de procesos) en todo el mundo. %l control estadístico provee un mEtodo económico para controlar la calidad en los am6ientes de producción en masa permite el gran auge de las industrias norteamericanas durante la segunda guerra mundial. ?tro de los logros más nota6les del 4r. S8e8art fue su famoso Ciclo de Me2oramiento "=(A J"lanear) =acer) (eriDcar ActuarK) el cual esta6lece una metodología para resolver los pro6lemas de calidad de una empresa conduce al me2oramiento continuo. %l ciclo "=(A) se reDere a lo siguiente: " "lanear: "laniDcar) deDnir o62etivos las acciones a desarrollar para alcan$arlos. = =acer: =acer segLn lo planiDcado. ( (eriDcar: %valuar o compro6ar los resultados compararlos con lo planiDcado. A Actuar: A2ustar o decidir lo Fue 8a Fue mantener lo Fue 8a Fue corregir) es decir) sacar aprendi$a2e de nuestra eGperiencia. 0ord
%l sistema de producción 0ord es una manera distinta de encarar las operaciones) apoada fundamentalmente en los recursos 8umanos. "ara resumir esta verdadera cultura de tra6a2o) podríamos 8a6lar de eliminación de desperdicio) a la Fue llegaremos luego de un proceso de identiDcación seguimiento de indicadores) orientados a la satisfacción del cliente) como uno de los o62etivos estratEgicos del negocio. =enr 0ord fue de la mano con la calidad a Fue esta6a en 6usca de la me2ora continua para así satisfacer al cliente llevar a gran parte de la po6lación su Modelo T. Se convirtió en un Agente de cam6io a Fue logro acoplarse a las necesidades del cliente me2orando el sistema de producción llevando este a ser utili$ado en las grandes organi$aciones de la actualidad. #ogramos vincular a =enr 0ord con la calidad otros departamentos esenciales en una empresa darnos cuenta Fue sin calidad no se llega a ningLn lado a Fue 8a un orden necesidades presupuesto por cu6rir. #a relación Fue tiene este tra6a2o con la carrera de Administración de %mpresas es Fue para emprender un negocio necesitamos sa6er Fue es calidad para tener EGito
Etapas de la calidad
"rincipios 6ásicos de calidad /n principio de gestión de la calidad es una regla universal fundamental para liderar operar una organi$ación) con la intención de audar a los usuarios a lograr el EGito organi$acional. #a aplicación sistemática de los oc8o principios proporciona la calidad total: ,. %nfoFue al cliente: #a prioridad a8ora es de2ar al cliente satisfec8o. =a Fue conocer las eGpectativas necesidades de los clientes) a Fue un cliente contento representa ganancias más tra6a2o.
*. #idera$go: Todas las organi$aciones necesitan líderes Fue guíen. #as ideologías de un líder de6en de traer 6eneDcios para todos. 4e6en crear mantener un am6iente interno) en el cual el personal pueda llegar a involucrarse totalmente en el logro de los o62etivos de la organi$ación 1. "articipación del personal: %s necesaria la implicación de todo el personal en la organi$ación) a Fue así se pueden o6tener las me2ores ideas) de todos los tra6a2adores de todas las áreas de tra6a2o. 3. %nfoFue 6asado en procesos: #as actividades recursos de6en ser gestionados en 6ase a procesos estratEgicos) operativos de soporte) los cuales tienen Fue llevar su propio control. /n resultado deseado se alcan$a más eDcientemente cuando las actividades los recursos relacionados se gestionan como un proceso. -. %nfoFue fundamentado en sistemas: IdentiDcar) entender gestionar los procesos interrelacionados como un sistema contri6ue a la eDcacia eDciencia de una organi$ación en el logro de sus o62etivos. 7. Me2ora continua: #a organi$ación de6e comprender llevar a ca6o nuevos me2ores mEtodos de tra6a2o procesos organi$ativos para no estancarse e ir me2orando continuamente en su actividad. Se reali$a al eGaminar los resultados Fue se van o6teniendo de forma continua reali$ando las modiDcaciones Fue permitan me2oras o la superación de los pro6lemas eGistentes. '. %nfoFue 6asado en 8ec8os para la toma de decisión: A la 8ora de tomar una decisión) Esta de6e estar 6asada en 8ec8os) datos e información Fue se posea) Fue garantice una 6a2a posi6ilidad de errores o la no eGistencia de ellos. ;. Relación mutuamente 6eneDciosa con proveedores: 4e6e eGistir una correcta relación de interdependencia de manera Fue las condiciones criterios para seleccionar proveedores se mantengan actuali$ados. /na relación mutuamente 6eneDciosa aumenta la capacidad de am6os para crear valor. 7 Herramientas de la calidad •
Tam6iEn se les conoce como 8erramientas de calidad) de estadística) de administración) de la me2ora contínua) etc. –
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#a lista de c8eFueo JveriDcaciónK Q C8ec9list "areto =istograma
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&ráDca de corrida Q Run C8art 4iagrama de Correlación Q Scattergram 4iagrama de Control 4iagrama de Is8i9aa
#as Siete =erramientas ásicas) a pesar de su antigedad) siguen siendo el con2unto de tEcnicas estadísticas de maor uso en las estrategias de TC. #as '= tienen como propósitos los siguientes: # Or$ani%ar datos num&ricos' # (acilitar la planeacin a tra)&s de *erramientas e!ecti)as' # +e,orar el proceso de toma de decisiones
C=%C>#IST #a 8o2a de veriDcación es una forma Fue se usa para registrar la información en el momento en Fue se está reca6ando. %sta forma puede consistir de una ta6la o gráDca) donde se registre) analice presente resultados de una manera sencilla directa. -Para .u& sir)en/
"roporciona un medio para registrar de manera eDciente los datos Fue servirán de 6ase para su6secuentes análisis. "roporciona registros 8istóricos) Fue audan a perci6ir los cam6ios en el tiempo. 0acilita el inicio del pensamiento estadístico. Auda a traducir las opiniones en 8ec8os datos. Se puede usar para conDrmar las normas esta6lecidas.
4IA&RAMA 4% "AR%T? %l 4iagrama de "areto es una gráDca de 6arras Fue ilustran las causas de los pro6lemas por orden de importancia frecuencia Jporcenta2eK de aparición) costo o actuación. %l 4iagrama de "areto permite además comparar la frecuencia) costo actuación de varias categorías de un pro6lema.
Producci ón de Perlita expandida por producto(en millones de litros) 14
100
12
n
80 i
ó
c c u d o r p
10
60
8
e
6
d 40 %
4
20
2 0
A: Termocreto B: Filtralite C: Productos secundarios D: Hortipel E: Bituperl F: Termoplast G: Termosil
0 A
B
C
D E Productos
F
G
UC/V4? /SAR %# 4IA&RAMA "AR%T?W #as causasPcategorías de un pro6lema puedan cuantiDcarse. /n eFuipo de tra6a2o necesite identiDcar las causasPcategorías más signiDcativas de un pro6lema. /n eFuipo de tra6a2o necesite decidir so6re cuáles causas tra6a2ará primero. (%TA5AS: QCanali$a los esfuer$os 8acia los Xpocos vitalesX. QAuda a priori$ar a seHalar la importancia de cada una de las áreas de oportunidad. Q%s el primer paso para la reali$ación de me2oras. Se aplica en todas las situaciones en donde se pretende efectuar una me2ora) en cualFuiera de los componentes de la Calidad Total: la calidad del productoPservicio) costos) entrega) seguridad) moral =IST?&RAMA Un *isto$rama es una descripcin $r01ca de los )alores medidos indi)iduales de un pa.uete de in!ormacin " .ue est0 or$ani%ado de acuerdo a la !recuencia o relati)a !recuencia de ocurrencia'
Los *isto$ramas ilustran la !orma de la distri2ucin de )alores indi)iduales en un pa.uete de datos en con,uncin con la in!ormacin re!erente al promedio " )ariacin' -Cmo implementarlo/ # Desple$ar la distri2ucin de datos en 2arras3 $ra1cando el n4mero de unidades de cada cate$or5a' # Adentrarse en la naturale%a de la )ariacin del proceso 6Por e,emplo3 determinar si slo una )ariacin est0 presente' La !orma de un *isto$rama depende de la distri2ucin de las !recuencias a2solutas de los datos' Al$unas de las !ormas m0s comunes .ue puede adoptar un *isto$rama son las si$uientes8
4IA&RAMA 4% C?RR%#ACI? "roporciona la posi6ilidad de reconocer relaciones CausaP%fecto. •
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=ace fácil el reconocimiento de correlaciones.
Y
Auda a determinar relaciones dinámicas o estáticas Jde medicionesK. Indica si dos varia6les Jfactores o características de calidadK están relacionados.
/n diagrama de correlación muestra la relación entre dos factores cam6iantes. Mientras un factor aumenta su valor) el otro factor disminue) aumenta o simplemente muestra un cam6io. /na relación sólo puede ser descu6ierta mediante la comprensión del proceso la eGperimentación diseHada. X
%sta tEcnica eGplora la relación entre una varia6le una respuesta para pro6ar la teoría de Fue una varia6le puede inOuir en la forma en Fue una respuesta cam6ia. 4IA&RAMA 4% C?TR?# 4iagrama Fue sirve para eGaminar si un proceso se encuentra en una condición esta6le) o para indicar Fue el proceso se mantiene en una condición inesta6le. Q"roporciona un mEtodo estadístico adecuado para distinguir entre causas de variación comunes o especiales mostradas por los procesos. Q"romueve la participación directa de los empleados en el logro de la calidad. QSirve como una 8erramienta de detección de pro6lemas. L9C
#ectura LC
LIC
Tiempo
Tipos de graDcas de control: "ara las varia6les: Y Q R "romedios rangos Y Q S "romedios desviación estándar Y Q R Medianas rangos Y Q R #ecturas individuales "ara los atri6utos: p
"orcenta2e de unidades) tra6a2os defectuosos
np
Lmero de unidades) tra6a2os defectuosos
c
Lmero de defectos por unidad)
u
"roporción de defectos por unidad
Su6grupos: Se relaciona estrec8amente con la determinación de los límites de control Se dice Fue un proceso está 6a2o control) cuando no muestra ninguna tendencia) comportamiento anormal ) además) ningLn punto sale fuera de los límites) si se trata de menos de 1- muestras.
Criterios de fuera de control: Si el patrón se vuelve predeci6le el patrón no es natural de6e tener una causa asigna6le. ,. Agrupamiento.
;. Interacción.
*. Cam6io gradual de nivel.
<. Me$cla.
1. Cam6io repentino de nivel.
,+. Me$cla esta6le.
3. Cam6io sistemático.
,,. Me$cla inesta6le.
-. Ciclos.
,*. Saltos o a6ortos.
7. %stratiDcación.
,1. Tendencias continuas.
'. Inesta6ilidad.
,3. Tendencias varia6les.
"untos fuera de control Gr01ca : JR de6e estar 6a2o controlK:
%rror en las mediciones. %rror al graDcar. Cam6io de escala. "roceso omitido.
incompleto)
u
incompleto)
u
Gr01ca R8
"roceso omitido.
%rror al graDcar. %rror de operación JrestarK. %rror de medida. Gr01ca p8
(ariación en el tamaHo muestral. Toma de muestras de una distri6ución
totalmente distinta. 4IA&RAMA IS=I>A@A 4iagrama Fue muestra la relación sistemática entre un resultado D2o sus causas. %sta 8erramienta es Ltil en la identiDcación de las posi6les causas de un pro6lema) representa las relaciones entre algunos efectos sus causas. %n un am6iente noQmanufacturero) las categorías de causas potenciales incluen políticas) personal) procedimientos planta Jlas 3 "XsK.
%la6orarlo es una la6or educativa en sí misma) favorece el intercam6io de tEcnicas eGperiencia. Auda a determinar el tipo de datos a o6tener con el Dn de conDrmar si los factores seleccionados fueron realmente las causas del pro6lema. "ara prevenir pro6lemas) cuando se detectan causas potenciales de un pro6lema) Estas pueden prevenirse si se adoptan controles apropiados. Muestra la 8a6ilidad profesional Fue posee el personal encargado del procesoN entre más alto sea el nivel) me2or será el diagrama resultante.
Gestin de la calidad
CualFuier disciplina mu difundida de6e identiDcar deDnir claramente los conceptos universales Fue sostienen su eGistencia como tal. Además
de6e desarrollar normali$ar los tErminos eGpresiones claves por medi medio o de los cual cuales es los espe especcial ialist istas en esa esa disc disciipli plina pued pueden en comunicarse con los demás. #a calidad 8a pasado por varias etapas para identiDcar aclarar estos conceptos preparar algunos voca6ularios. 4e6ido a Fue estos no 8an sido eGtensamente adoptados Je incluso 8an circulado pocoK 8a gran diDcultad en lograr la unanimidad en criterio cuan cuando do los los espe especi cial alis ista tass se reLne eLnen n para para resol esolve verr pro6 pro6le lema mas. s. #os #os espe especi cial alis ista tass en cali calida dad) d) o los los Fue Fue no lo son son tant tanto) o) util utili$ i$an an mu mu fácilmente nuevos tErminos para representar un mismo fenómeno o iguales tErminos para representar fenómenos distintos) esto tam6iEn sucede con la utili$ación de tErminos en 2aponEs ) inglEs) o espaHol. Se insi insist ste e en Fue Fue dife difere renc ncia iass en los los sign signiD iDca cado doss de las las eGpr eGpres esio iones nes pala6ras clave son una fuente frecuente de confusión. #a pregunta UFuE entiende eGactamente por tal pala6raW %s especialmente importante en el caso de Fue alguien estE deduciendo una una conc conclu lusi sión ón ilóg ilógic ica a de un con2 con2un unto to idEn idEnti tico co de 8ec8 8ec8os os.. Tales ales diferencias eGtrínsecas en las conclusiones son raramente el resultado de un ra$onamiento ilógico. Más usualmente son el resultado de un ra$onamiento lógico desde conceptos premisas diferentes. %s por esto tan importante 8a6lar el mismo idioma so6re todo en la calidad calidad no emplear pala6ras frases soDsticadas) soDsticadas) por el simple simple 8ec8o de Fuerer ganarnos la eGclusiva. Se considera Fue la Calidad es una ciencia porFue tiene principios) conceptos) deDniciones Fue la 8acen difer diferen ente te a la 8ora 8ora de estu estudi diarl arla. a. %s prec precis iso o ento entonc nces es cono conoce cerr los los 8om6res Fue en el mundo 8an estudiado tra6a2ado esta ciencia con el Dn de gestionar la calidad dentro de las empresas) estudiar sus Dlosofías llegar a conclusiones de cómo la calidad de6e ser aplicada en cada país) dentro dentro de las las diferentes diferentes ramas. ramas. Se 8an selecciona seleccionado do algunos algunos de estos 8om6res los cuales son conocidos como &urues de la Calidad de6ido a los aciertos Fue 8an tenido en la industria utili$ando esta disc discip ipli lina na.. %sto %stoss 8om6 8om6rres son son pres presen enta tado doss 8a6i 8a6itu tual alme ment nte) e) de la siguiente manera: @illiam @illiam %dard 4eming) matemático) Fuien revitali$ó revitali$ó la industria 2aponesaN 5osep8 M. 5uran) ingeniero elEctrico) al Fue se le 8a acr acredit editad ado o de igua iguall mane manera ra Fue Fue a 4e 4emi ming ng part parte e del del EGit EGito o de las las compaHías 2aponesasN "8illip Cros6) mEdico sicólogo) vicepresidente de la ITT durante ,3 aHos para el Control de la CalidadN @illiam %. Cona) consultor de calidad discípulo de 4emingN Armand (. 0eigen6aum) presidente de la Academia Internacional de la CalidadN >aoru Is8i9aa) ingeniero Fuímico) pionero e ideólogo indiscuti6le de los EGitos de la industria 2aponesa en materia de calidadN >eiQic8i Bamaguc8i destacado especialista directivo de la ippon Steel Corporation. "ara gestionar la cali calida dad d es esenc esencia iall sa6e sa6err UFuE UFuE es la cali calidad dadWW %sta %stass deDn deDnic icio ione ness es
preciso o6tenerlas de los estudios reali$ados por este grupo de 8om6res de primer primera a líne línea) a) Fue Fue util utili$ i$an an la &esti &estión ón de la Cali Calida dad) d) o6te o6teni nien endo do magníDcos resultados) sin em6argo no se ponen de acuerdo en FuE es calidad ) por lo cual espreciso estudiarlas para deDnir FuE es calidad para cada uno de nosotros cómo es preciso deDnir la calidad en cada país. Al revisar sus deDniciones de calidad) se encuentra Fue: 4eming Z,<;7[ la deDne como un predeci6le grado de uniformidad) a 6a2o costo Ltil Ltil para el mercado. #o cual es lógico lógico teniendo en cuenta Fue es matemático tratará siempre de cerrar las tolerancias de los procesos 6uscando una maor uniformidad del proceso. 5uran Z,<'3[N Z,<;1[ Z,<; 1[ plantea como deDnición de Dnición de calidad aptitud para el uso o propósito. Más tarde 5uran Z,<<1[ aporta a no una sino dos deDniciones de calidad) una Fue se reDere al producto “calidad es el con2 con2un unto to de carac aracte terí ríst stiicas de un prod produc ucto to Fue Fue sati satisf sfac acen en las las necesidades de los clientes en consecuencia 8acen satisfactorio el producto! Fue coincide con la anterior en su conclusión otra Fue se reDere a la organi$ación “la calidad consiste en no tener deDciencias!. o 8a la menor duda de Fue para o6tener calidad es preciso tener una organi$ación Fue tra6a2e con calidad. Cros6 Z,<'<[N Z,<;'[ Su deDnición de calidad es “conformidad a los reFuerimientos! aHade Fue sólo puede ser medida por el costo de la no conformidad. %sta deDnición de está limitada a Fue depende de los reFuerimientos Fue se 8aan considerado) si son los de los clientes o los de los productores) por lo Fue: Cros6 J,<<3K puntuali$a Fue calidad es “entregar a los clientes a nuestros compaHeros de tra6a2o productos servicios sin defectos 8acerlo a tiempo!. %n este caso) considera dos tipos de clientes los internos eGternos e involucra en la deDnición su Dlosofía de producir con cero defecto. Con Cona a Z,<;; ,<;;a[ a[NN Z,<; Z,<;;6 ;6[[ plan plante tea a Fue Fue la cali calida dad d se alc alcan$a an$a al desarrollar la fa6ricación) administración distri6ución a 6a2o costo de productos servicios Fue el cliente Fuiera o necesite. %ste autor en su deDnición 8ace referencia a la necesidad de o6servar la calidad del tra6a2o desarrollar un sistema adecuado para o6tenerla. 0eige eigen6 n6au aum m Z,<' Z,<',[ ,[ deDn deDne e la cali calida dad d como como la la resul esulta tant nte e de una una com6 com6iinac nación de cara caract cter eríísti sticas cas de ing ingeni enierí ería de fa6r fa6riicaci cación ón determinantes del grado de satisfacción Fue el producto proporcione al cons consum umid idor or dura durant nte e su uso uso)) más más tard tarde e 0eigen eigen6au 6aum m Z,<< Z,<<7[ 7[ Z,<< Z,<<'[ '[ plantea Fue calidad es un sistema eDca$ para integrar los esfuer$os de me2ora de la gestión de los distintos grupos de la organi$ación para
prop propor orci cio onar nar pro product ductos os serv servic iciios a nive nivele less Fue Fue per permit mitan la satisfacción del cliente. Is8i9 Is8i9aa aa Z,<; Z,<;;[ ;[ mani maniDe Dest sta a Fue Fue cali calida dad d es aFue aFuell lla a Fue Fue cumpl cumple e los los reFuisitos de los consumidores e inclue el costo entre estos reFuisitos. #a calidad para Bamaguc8i Z,<;<[ es el con2unto de propiedades o cara caract cter erís ísti tica cass Fue Fue deDn deDnen en su apti aptitu tud d para para sati satisf sface acerr nece necesi sidad dades es esta6lecidas #a IS? ;3+* Z,<<3[ deDne la calidad como totalidad de las características de una entidad Fue le conDeren la aptitud para satisfacer necesi necesidad dades es esta6l esta6leci ecidas das o implí implícit citas as esta esta deDnic deDnición ión consid considera era una entidad no solamente el producto o servicio Fue se vende sino tam6iEn) una persona) una organi$ación) un sistema) en otras pala6ras la amplía a todo lo Fue 8ace la calidad. #a IS? <+++ Z*+++[ plantea Fue calidad es: &rado en el Fue un con2unto de características in8erentes cumple con los reFuisitos. B aHade dos notas: ota ,. %l tErmino calidad puede utili$arse acompaHado de ad2etivos tales como po6re) 6uena o eGcelente. ota *. “In8erente! en contraposición a “asignado! signiDca Fue eGiste en algo) especialmente como una característica permanente .%n este caso caso la cali calida dad d depen depende de de los los reFuis eFuisit itos os Fue Fue se plant planteen een por por los los productores si es cierto Fue los mismos satisfacen las necesidades de los clientes. Algunos autores autores consideran la calidad referida al producto dependiente de sus atri6utos o características) otros consideran Fue la calidad no es solamente atri6ui6le al producto) sino Fue la calidad la conforma el sistema Fue tenga la organi$ación en el caso más amplio será una entidad) considerando la entidad como lo plantea la IS? ;3+* Z,<<3[) como una actividad o proceso) un producto) una organi$ación) un sist sistem ema) a) una una pers person ona) a) o algu alguna na com6i com6inac nació ión n de los los anteri anterior ores. es. o o6stante todos los autores consideran Fue con la calidad se de6en satisfacer las necesidades de los consumidores. "ara alcan$ar la calidad de un producto) todas las partes del sistema Fue ela6oran el producto) poseerán características Fue le conDeran la aptitud para o6tenerlo con calidad. Se sugiere Fue cada país empresa) deDna FuE es calidad para El o ella) de acuerdo a sus características especíDcas de competencia renta6ilidad deDenda esta deDnición con vistas a alcan$arla) lo cual me2oraría las condiciones especíDcas sociales del mismo) al o6tener una adecuada renta6ilidad. 0I#?S?0\AS "ARA &%STI?AR #A CA#I4A4
Si se revisan los criterios 6ásicos de cada uno de los autores antes mencionados se o6serva Fue cada uno de ellos tiene su Dlosofía 6ásica) con la Fue 8an o6tenido 6uenos resultados) por lo cual es preciso estudiarlas para Fue cada empresa de acuerdo a sus condiciones especíDcas) desarrolle su propia Dlosofía en Cu6a) con ella se o6tengan los resultados deseados de ser eDcientes renta6les. #a Dlosofía 6ásica de 4eming es Fue la calidad productividad de las empresas aumentan cuando la varia6ilidad de los procesos Fue en ella se reali$an disminueN porFue todas las cosas varían es por esto) Fue los mEtodos de control estadístico de6en ser usados. Z4eming) ,<;7N @alton) ,<;7N ?a9land) ,<;<[/n proceso de6e ser llevado a efecto dentro de las tolerancias Fue 8an sido especiDcadas para El) no o6stante si se trata cada ve$ de cerrar más más las tolerancias) el proceso se 8ará incostea6le) por lo cual se considera Fue los procesos son varia6les esto 8a Fue tenerlo en cuenta) tra6a2arlos estadísticamente) más de6e permitírseles Fue varíen dentro de las posi6ilidades Fue mantengan una adecuada calidad costo. 5uran Z,<'3N ,<;1N ,<;;N ,<<+[ es el primero Fue acuHa la el tErmino de aptitud para el uso o propósito el cual se distingue de la deDnición a menudo utili$ada de conformidad con las especiDcaciones) apunta Fue es peligroso producir de acuerdo a las especiDcaciones no de acuerdo) a para lo Fue va a ser usado el producto. 5uran Z,<77N ,<7'6N ,<7;N ,<'1N ,<'3N ,<;1N ,<;7a) ,<;;N ,<<+[ plantea como Dlosofía inFue6ranta6le Fue la alta gerencia de6e estar involucrada en la o6tención dela calidad de6iendo ser entrenada en sus mEtodos) para ser capa$ de dirigir participar en los proectos de me2oramiento de la calidad. Considera Fue la calidad es costosa) no es li6re) Fue en cada momento eGiste un nivel óptimo) Fue es difícil de lograr. Z5uran) ,<;76N 5uran) ,<;7c[4iseHa los procesos utili$ando medios mEtodos para Fue las operaciones sean infali6les. Z5uran) ,<'-N ,<'<[Implementa el control estadístico de la calidad) aunFue aclara Fue el control estadístico no lo es todo para lograr la calidad Z5uran) ,<<'[. "lantea Fue todos los tra6a2os tienen tres elementos) cliente) productor proveedor. Z5uran) ,<<-[ Cros6 Z,<'
al cliente) permitiendo Fue los empleados disfruten de una vida de tra6a2o eGitosa.ZCros6) ,<<3[.#os dos autores anteriores) 5uran Cros6 presentan dos antagónicas teorías no o6stante los dos tienen ra$ón) Cros6 cuando dice Fue la calidad no cuesta Fue lo Fue cuesta es el incumplimiento 5uran cuando considera Fue la calidad es costosa) no es li6re) Fue en cada momento eGiste un nivel óptimo) Fue es difícil de lograr. %l criterio de Cros6 es válido cuando se tiene instalada una tecnología 6ásica adecuada se solicita de 8om6res adecuadamente capacitados Fue la6oren sin defecto 6ien desde la primera ve$) sin reali$ar re procesos) en este caso la calidad con Fue se tra6a2a produce dividendos. %l criterio de 5uran es válido cuando la tecnología 6ásica instalada produce defectos se tra6a2a en función de eliminarlos a travEs de me2oramientos) para lo cual es necesario reali$ar inversiones para me2orar la tecnología o capacitar a los 8om6res Fue reali$an el tra6a2o. Tam6iEn para desarrollar nuevos productos eGcelentes es preciso reali$ar inversiones. "or lo cual siempre se anali$ará en Fue caso se encuentra el proceso Fue se estudia. Cona Z,<;;a) ,<;;6[ cree en un continuo me2oramiento en todas las áreas) incluendo suministradores distri6uidores para eliminar el derroc8e de material) capital tiempo mide las pErdidas en todas las áreas) incluidos los inventarios. %Gpone un nuevo estilo de dirección) ingeniería de las ideas) 6asado en la estadística la Ingeniería Industrial. Se de6e recordar Fue este autor es alumno de 4eming 8a tra6a2ado muc8o con El. =a6la menos de calidad Fue de lo correcto o nueva forma de gerencia) plantea Fue: a la gerencia general a menudo le falta la convicción) de Fue la calidad aumenta la productividad 6a2a los costos. Conclue Fue el cuello de la 6otella está en el tope de la 6otella. ZCona) ,<;;a[#a Dlosofía de 0eigen6aum Z,<;-N ,<;7[ parte de un nuevo enfoFue Fue reFuiere el lidera$go directo continuo de la dirección) pues la calidad se o6tiene a partir de un esfuer$o efectivo de los diferentes grupos de una organi$ación) proectándose 8acia la o6tención de la eGcelencia. %Gpone Fue la calidad los costos) no son antagónicos Fue alta calidad signiDca 6a2o costo. #os dos anteriores autores consideran Fue es preciso partir de un sistema con el cual se o6tenga la calidad le dan muc8a responsa6ilidad a la alta dirección. Is8i9aa Z,<';aN ,<';6N ,<;'N ,<;;N ,<<,[ plantea respeto a la 8umanidad como Dlosofía gerencial dice: “cuando la gerencia resuelve implantar el control de calidad en toda la empresa) tiene Fue normali$ar todos los procesos procedimientos luego valerosamente delegar la autoridad en los su6alternos. %l principio fundamental de una
administración acertada) es permitir Fue los su6alternos aprovec8en la totalidad de sus capacidades!. Tra6a2a por la 6LsFueda continua de la eGcelencia) mediante la prevención de las causas Fue originan los defectos las clasiDca para ordenar el tra6a2o) con sus diagramas de causa efecto. ZIs8i9aa) ,<';6N ,<;-N ,<<,[Is8i9aa Z,<;;[ plantea Fue practicar el control de la calidad es desarrollar) diseHar) manufacturar mantener un producto de calidad Fue sea el más económico) el más Ltil siempre satisfactorio para el consumidor sostiene Fue para alcan$ar esta meta es preciso Fue en la empresa todos promuevan participen en el control de calidad incluendo en esto a los altos e2ecutivos) así como a todas las divisiones de la empresa todos los empleados. #a Dlosofía de Bamaguc8i Z,<;<[ está 6asada en Fue el o62etivo principal de las actividades productivas radica en la elevación de la productividad) es decir con el valor mínimo de input) alcan$ar el valor máGimo de output. %sto se logra) en primer lugar) con la mecani$ación la automati$ación) el llamado 8ardareN en segundo lugar apoderándose de la tEcnica del control de la calidad) el llamado softare. =asta el momento se 8an presentado las ideas Fue diferencian las Dlosofías de los ideólogos) se plantearán a continuación las ideas coincidentes) Fue con más convicción 8an planteado en sus doctrinas estos individuos. %n general ellos plantean Fue) la alta gerencia tiene la máGima responsa6ilidad con la calidad necesita estar involucrada capacitada en los pro6lemas de la calidad para: %sta6lecer canales departamentales.
de
comunicación
romper
6arreras
#ograr la participación de todos en la toma de decisiones. Asignar los recursos a la prevención de defectos. %nfocar la acción correctiva a la identiDcación eliminación de causas. #ograr la capacitación en todos los niveles) no sólo en los principios de latecnología 6ásica sino tam6iEn en los de calidad. #ograr un proceso de me2ora continua. Medir los me2oramientos de la calidad reali$ados a travEs de) la disminución de loscostos) el aumento de la productividad la eDciencia de la producción. /tili$ar una normali$ación Fue no sea rígida. /tili$ar la estadística para el análisis del proceso su control. #ograr la satisfacción del cliente.
#as -s UuE son las - SW %s una práctica de Calidad ideada en 5apón referida al “Mantenimiento Integral! de la empresa) no sólo de maFuinaria) eFuipo e infraestructura sino del mantenimiento del entorno de tra6a2o por parte de todos.
#as Iniciales de las - S: 5A"?%S
CAST%##A?
Seiri
ClasiDcación 4escarte
Seiton
?rgani$ación
Seiso
#impie$a
Sei9etsu
=igiene (isuali$ación
S8itsu9e
4isciplina Compromiso
U"or FuE las - SW %s una tEcnica Fue se aplica en todo el mundo con eGcelentes resultados por su sencille$ efectividad. Su aplicación me2ora los niveles de:
• • •
Calidad. %liminación de Tiempos Muertos. Reducción de Costos.
#a aplicación de esta TEcnica reFuiere el compromiso personal duradera para Fue nuestra empresa sea un autEntico modelo de organi$ación) limpie$a) seguridad e 8igiene. #os primeros en asumir este compromiso son los &erentes los 5efes la aplicación de esta es el e2emplo más claro de resultados acorto pla$o. Resultado de Aplicación de las - S %studios estadísticos en empresas de todo el mundo Fue tienen implantado este sistema demuestran Fue: Aplicación de 1 primeras S : QReducción del 3+] de sus costos de Mantenimiento. QReducción del '+] del nLmero de accidentes. QCrecimiento del ,+] de la Da6ilidad del eFuipo. QCrecimiento del ,-] del tiempo medio entre fallas. U/ %%0ICI?S A"?RTA #AS -SW #a implantación de las -S se 6asa en el tra6a2o en eFuipo. #os tra6a2adores se comprometen. Se valoran sus aportaciones conocimiento. #A M%5?RA C?TI/A S% =AC% /A TAR%A 4% T?4?S. Conseguimos una MAB?R "R?4/CTI(I4A4 Fue se traduce en: Menos productos defectuosos.
Menos averías. Menor nivel de eGistencias o inventarios. Menos accidentes. Menos movimientos traslados inLtiles. Menor tiempo para el cam6io de 8erramientas. #ograr un M%5?R #/&AR 4% TRAA5? para todos) puesto Fue conseguimos: Más espacio. ?rgullo del lugar en el Fue se tra6a2a. Me2or imagen ante nuestros clientes. Maor cooperación tra6a2o en eFuipo. Maor compromiso responsa6ilidad en las tareas. Maor conocimiento del puesto. #a ,^ S: Seiri JClasiDcación 4escarteK SigniDca separar las cosas necesarias las Fue no la son manteniendo las cosas necesarias en un lugar conveniente en un lugar adecuado. (enta2as de ClasiDcación 4escarte Reducción de necesidades transporte seguros.
de espacio) stoc9) almacenamiento)
%vita la compra de materiales no necesarios su deterioro. Aumenta la productividad de las máFuinas personas implicadas. "rovoca un maor sentido de la clasiDcación la economía) menor cansancio físico maor facilidad de operación.
"ara "oner en práctica la ,ra S de6emos 8acernos las siguientes preguntas:
UuE de6emos tirarW UuE de6e ser guardadoW UuE puede ser Ltil para otra persona u otro departamentoW UuE de6eríamos repararW UuE de6emos venderW ?tra 6uena práctica sería) colocar en un lugar determinado todo aFuello Fue va ser descartado. B el Lltimo punto importante es el de la clasiDcación de residuos. &eneramos residuos de mu diversa naturales: papel) plásticos) metales) etc. ?tro compromiso es el compromiso con el medio am6iente a Fue nadie desea vivir en una $ona contaminada. Analice por un momento su lugar de tra6a2o) responda a las peguntas so6re ClasiDcación 4escarte: UuE podemos tirarW UuE de6e ser guardadoW UuE puede ser Ltil para otra persona u otro departamentoW UuE de6eríamos repararW UuE podemos venderW S%IT? J?rgani$aciónK #a *da S #a organi$ación es el estudio de la eDcacia. %s una cuestión de cuan rápido uno puede conseguir lo Fue necesita) cuan rápido puede devolverla a su sitio nuevo. Cada cosa de6e tener un Lnico) eGclusivo lugar donde de6e encontrarse antes de su uso) despuEs de utili$arlo de6e volver a El. Todo de6e estar disponi6le próGimo en el lugar de uso. Tener lo Fue es necesario) en su 2usta cantidad) con la calidad reFuerida) en el momento lugar adecuado nos llevará a estas venta2as: QMenor necesidad de controles de stoc9 producción. Q0acilita el transporte interno) el control de la producción la e2ecución del tra6a2o en el pla$o previsto.
QMenor tiempo de 6LsFueda de aFuello Fue
nos 8ace falta.
Q%vita la compra de materiales componentes innecesarios tam6iEn de los daHos a los materiales o productos almacenados. QAumenta el retorno de capital. QAumenta la productividad de las máFuinas personas. Q"rovoca una maor racionali$ación del tra6a2o) menor cansancio físico mental) me2or am6iente. Q"ara tener claros los criterios de colocación de cada cosa en su lugar adecuado) responderemos las siguientes preguntas: U%s posi6le reducir el stoc9 de esta cosaW U%sto es necesario Fue estE a manoW UTodos llamaremos a esto con el mismo nom6reW UCuál es el me2or lugar para cada cosaW B por Lltimo 8a Fue tener en claro Fue: Todas las cosas 8an de tener un nom6re) todos de6en conocerlo. Todas las cosas de6en tener espacio deDnido para su almacenamiento o colocación) indicado con eGactitud conocido tam6iEn por todos. Analice por un momento su lugar de tra6a2o responda las preguntas so6re organi$ación: U4e FuE manera podemos reducir la cantidad Fue tenemosW UuE cosas realmente no es necesario tener a la manoW UuE o62etos suelen reci6ir más de un nom6re por parte de mis compaHerosW 0í2ese en un par de cosas necesarias UCuál es el me2or lugar para ellasW
S%IS? J#impie$aK : #a 1^ S #a limpie$a la de6emos 8acer todos. %s importante Fue cada uno tenga asignada una peFueHa $ona de su lugar de tra6a2o Fue de6erá tener siempre limpia 6a2o su responsa6ilidad. o de6e 8a6er ninguna parte de la empresa sin asignar. Si las persona no asumen este compromiso la limpie$a nunca será real. Toda persona de6erá conocer la importancia de estar en un am6iente limpio. Cada tra6a2ador de la empresa de6e) antes despuEs de cada tra6a2o reali$ado) retirara cualFuier tipo de suciedad generada. eneDcios /n am6iente limpio proporciona calidad seguridad) además: Maor productividad de personas) máFuinas materiales) evitando 8acer cosas dos veces 0acilita la venta del producto. %vita pErdidas daHos materiales productos. %s fundamental para la imagen interna eGterna de la empresa. "ara conseguir Fue la limpie$a sea un 8á6ito tener en cuenta los siguientes puntos: Todos de6en limpiar utensilios 8erramientas al terminar de usarlas antes de guardarlos #as mesas) armarios mue6les de6en estar limpios en condiciones de uso. o de6e tirarse nada al suelo o eGiste ninguna eGcepción cuando se trata de limpie$a. %l o62etivo no es impresionar a las visitas sino tener el am6iente ideal para tra6a2ar a gusto o6tener la Calidad Total
Analice por un momento su lugar de tra6a2o responda las preguntas so6re #impie$a: UCree Fue realmente puede considerarse como “#impio!W
UCómo cree Fue podría mantenerlo #impio siempreW UuE utensilios) tiempo o recursos necesitaría para elloW UuE cree Fue me2oraría el grado de #impie$aW S%I>%TS/ J=igiene (isuali$aciónK. #a 3^ S %sta S envuelve am6os signiDcados: =igiene visuali$ación. #a 8igiene es el mantenimiento de la #impie$a) del orden. uien eGige 8ace calidad cuida muc8o la apariencia. %n un am6iente #impio siempre 8a6rá seguridad. uien no cuida 6ien de sí mismo no puede 8acer o vender productos o servicios de Calidad. /na tEcnica mu usada es el “visual management!) o gestión visual. %sta TEcnica se 8a mostrado como sumamente Ltil en el proceso de me2ora continua. Se usa en la producción) calidad) seguridad servicio al cliente. Consiste en grupo de responsa6les Fue reali$a periódicamente una serie de visitas a toda la empresa detecta aFuellos puntos Fue necesitan de me2ora. /na variación me2or más moderna es el “colour management! o gestión por colores. %se mismo grupo en ve$ de tomar notas so6re la situación) coloca una serie de tar2etas) ro2as en aFuellas $onas Fue necesitan me2orar verdes en $onas especialmente cuidadas. ormalmente las empresas Fue aplican estos códigos de colores nunca tiene tar2etas ro2as) porFue en cuanto se coloca una) el tra6a2ador responsa6le de esa área soluciona rápidamente el pro6lema para poder Fuitarla. #as venta2as de uso de la 3ta S 0acilita la seguridad el desempeHo de los tra6a2adores. %vita daHos de salud del tra6a2ador del consumidor. Me2ora la imagen de la empresa interna eGternamente. %leva el nivel de satisfacción motivación del personal 8acia el tra6a2o. Recursos visi6les en el esta6lecimiento de la 3ta. S: Avisos de peligro) advertencias) limitaciones de velocidad) etc. Informaciones e Instrucciones so6re eFuipamiento máFuinas. Avisos de mantenimiento preventivo. Recordatorios so6re reFuisitos de limpie$a.
Aviso Fue auden a las personas a evitar errores en las operaciones de sus lugares de tra6a2o. Instrucciones procedimientos de tra6a2o. =a Fue recordar Fue estos avisos recordatorios: Q 4e6en ser visi6les a cierta distancia. Q 4e6en colocarse en los sitios adecuados. Q 4e6en ser claros) o62etivos de rápido entendimiento. Q 4e6en contri6uir a la creación de un local de tra6a2o motivador conforta6le. Analice por un momento su lugar de tra6a2o responda las preguntas so6re =igiene visuali$ación: UuE tipo de carteles) avisos) advertencias) procedimientos cree Fue faltanW U#os Fue a eGisten son adecuadosW U"roporcionan seguridad e 8igieneW %n general UCaliDcaría su entorno de tra6a2o como motivador conforta6leW %n caso negativo UCómo podría cola6orar para Fue si lo fueraW
S=ITS/>% JCompromiso 4isciplinaK : la -^ S 4isciplina no signiDca Fue 8a6rá unas personas pendientes de nosotros preparados para castigarnos cuando lo consideren oportuno. 4isciplina Fuiere decir voluntad de 8acer las cosas como se supone se de6en 8acer. %s el deseo de crear un entorno de tra6a2o en 6ase de 6uenos 8á6itos. Mediante el entrenamiento la formación para todos JUuE Fueremos 8acerWK la puesta en práctica de estos conceptos J_(amos 8acerlo`K) es como se consigue romper con los malos 8á6itos pasados poner en práctica los 6uenos. %n suma se trata de la me2ora alcan$ada con las 3 S anteriores se convierta en una rutina) en una práctica mas de nuestros Fue8aceres. %s
el crecimiento a nivel 8umano personal a nivel de autodisciplina autosatisfacción. %sta - S es el me2or e2emplo de compromiso con la Me2ora Continua. Todos de6emos asumirlo) porFue todos saldremos 6eneDciados. %Gponga los motivos por los cuales /d. "iensa Fue de6e o no comprometerse con este sistema. Sistema T?B?TA Sistema único
%l Sistema de "roducción Toota se aplica en todas partes del mundoN 8a sido imitado admirado por muc8as compaHías. Se 6asa en varias ideas desarrolladas o incorporadas por >iic8iro Tooda por Taiic8i ?no: 5usto a tiempo. ingLn componente de un auto de6e fa6ricarse antes de Fue sea necesario. Se de6e evitar la acumulación de inventarios innecesarios Fue producen pErdidas. 5ido9a. #a automati$ación con un toFue 8umano Fue com6ina la colocación de las máFuinas en el orden en Fue se usan la capacitación de los asociados para mane2ar cualFuiera de ellas permite Fue la producción Oua en forma continua. >ai$en. #a idea de Fue todo es suscepti6le de perfeccionamiento. Al estar en manos de los asociados) el me2oramiento continuo se convierte en una fuer$a motri$ Fue impulsa la calidad en Toota. Calidad, durabilidad, conabilidad
%strictos estándadres Si sólo se pudieran usar tres pala6ras para descri6ir un Toota) se usarían estas tres. %n inglEs) ualit) 4ura6ilit) Relia6ilit) representan la idea so6re la cual se 8a construido la reputación de Toota. %n todas las etapas del proceso de producción) un Toota tiene Fue responder a los más estrictos estándares de 4R. #os proveedores de partes tra6a2an con los departamentos de ingeniería de diseHo de refacciones de Toota) para desarrollar pie$as Fue respondan a esta Dlosofía. Toota cuenta con instalaciones de evaluación de ve8ículos en todo el mundo) en donde se pone a prue6a la conducción) la dura6ilidad la conDa6ilidad de nuestros productos en condiciones eGtremas. #a me2or 8erramienta para lograr la calidad Toota
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Ser asociado estar en la línea de ensam6le signiDca tener un gran poder de decisión) o 2ido9a) en 2aponEs. Toota le da la responsa6ilidad máGima de la calidad a Fuien realmente construe el ve8ículo. %llos se vuelven capaces de encontrar defectos determinar las me2oras necesarias incluso antes de Fue el ve8ículo estE terminado. "oder de decisión tam6iEn signiDca Fue tienen un gran incentivo para 8acer las cosas 6ien a la primera. "or eso) los asociados de Toota son especialistas en resolver pro6lemas) tienen una mentalidad emprendedora están capacitados para una gran variedad de 8a6ilidades. %l Centro de !istribuci&n de 'artes '!C
Reci6ir entregar tu auto en el tiempo acordado es nuestra prioridad. "or ello) Toota) a travEs de su Centro de 4istri6ución de "artes) reali$a envíos de refacciones diariamente a todos los 4istri6uidores del país) con el propósito de Fue cuenten con el material necesario para reali$ar el mantenimiento o la reparación indicada a tu ve8ículo así facilitar su entrega a tiempo. Mejora continua
Como garantía de calidad del servicio postventa) Toota desarrolló la certiDcación TSM JToota Customer Service @or9s8op ManagementK) con el propósito de alinear todos los procesos de nuestros 4istri6uidores en una sola dirección: tu satisfacción como cliente. Consiste en 8acer más eDcientes todos los procesos) desde las actividades reali$adas por nuestros eGpertos tEcnicos asesores de servicio) 8asta la distri6ución de las áreas de tra6a2o para ofrecerte maor comodidad eDciencia durante tu visita. uestra meta es Fue el sistema de tra6a2o te 6rinde los resultados Fue tL esperas) en el tiempo preciso. Manufactura
%n *+,*) Toota manufacturó más de ; millones medio de ve8ículos alrededor del mundo. %l verdadero reto no es producir más más) sino lograr Fue todos tengan la misma insupera6le calidad. %sto se logra difundiendo en cada una de las compaHías la Dlosofía de producción de Toota logrando Fue cada una pueda aplicarla por sí misma) en forma independiente. ;3<=>3=? "roducción anual de ve8ículos en ?
5apón: @3><;3? "roducción anual fuera de 5apón? J*++;K:
Total mundial:
B37;3@? ?
orteamErica:
37>?3? ? ><>3B??
Centro SudamErica: <3
%uropa: @37??
Africa: Asia Jsin 5apónK:
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?ceanía:
Mantenimiento autónomo #as - S: seiri) seiton) seiso) sei9etsu s8itsu9e JaproGimadamente) organi$ación) 6uen arreglo) pure$a) limpie$a disciplinaK son principios 6ásicos de la dirección de operaciones. %n el momento actual) aunFue la maoría de las fá6ricas aplican algunos de estos principios) muc8os lo 8acen superDcialmente. #a dirección esta a menudo mas interesada con las apariencias) tales como pintar ciertas partes de las instalaciones) e ignoran la limpie$a interna Fue eGige desmontar mover pie$as. Cu6rir con pintura el polvo) la suciedad) la grasa es como poner so6re una piel sucia o enferma un grueso vestido Fue la tape. %l mantenimiento autonomo puede ser considerado parte de la manufactura es6elta. Se recomienda Fue las compaHías Fue deseen evitar un mantenimiento autónomo superDcial adopten un enfoFue de siete pasos Fue inclua la
maestría progresiva de las - S. #os tra6a2adores individuales adFuieren las capacidades correspondientes a cada paso a travEs del entrenamiento la práctica. Solamente despuEs de completar el entrenamiento en un concepto de conDrmado el 8ec8o) se permite al tra6a2ador progresar al próGimo paso.
,. #impie$a inicial. #os operarios desarrollan el interEs compromiso con sus máFuinas a travEs de una limpie$a profunda de las mismas. #a limpie$a es un proceso educacional del Fue surgen diversas cuestiones J"or FuE esta parte acumula suciedad tan rápidamenteWK se contestan otras Jno 8a vi6raciones cuando este perno está adecuadamente apretadobK. #os operarios aprenden Fue la limpie$a es inspección. Tam6iEn aprenden la lu6ricación 6ásica las tEcnicas de ancla2e se capacitan en detectar pro6lemas del eFuipo. *. Contramedidas por las causas efectos de la suciedad el polvo. Cuanto más difícil sea para una persona reali$ar la limpie$a inicial) más fuerte es el deseo de mantener limpio el eFuipo ) por tanto) de reducir el tiempo de limpie$a. 4e6en adoptarse medidas para
eliminar las causas de la suciedad) polvo) esFuirlas) etc.) o de limitar la dispersión ad8erencia de partículas Jp. e.) usando cu6iertas 6linda2esK. Si una causa no puede retirarse completamente) de6en determinarse procedimientos de limpie$a e inspección más eDcientes para las áreas pro6lema. Cada taller es responsa6le de limpiar me2orar su área de tra6a2o) pero el sta de ingeniería mantenimiento de6e cooperar con ellos apoar sus esfuer$os. 1. %stándares de #impie$a lu6ricación. %n los pasos , *) los operarios identiDcan las condiciones 6ásicas Fue de6en aplicarse al eFuipo. Cuando se 8a 8ec8o esto) los círculos T"M pueden esta6lecer estándares para un tra6a2o de mantenimiento 6ásico rápido efectivo para evitar deterioro) p.e.) limpiar) lu6ricar) apretar pernos en cada pie$a del eFuipo. ?6viamente) el tiempo disponi6le para limpie$a) lu6ricación) apretado de pernos) detectar los defectos menores es limitado. #os supervisores de6en dar a los operarios márgenes de tiempo ra$ona6les para gastarlos en esas tareas por e2emplo) die$ minutos cada día antes despuEs de operación) treinta minutos en los Dnes de semana una 8ora al Dnal de cada mes. Si los estándares D2ados por los operarios no pueden mantenerse dentro de los márgenes de tiempo esta6lecidos) de6en me2orarse las prácticas de limpie$a lu6ricación. %sto puede conseguirse investigando ideas innovativas) tales como controles visuales Fue muestren los límites en los cali6res de nivel de los engrasadores) 2unto con un me2or posicionamiento de los engrasadores mEtodos más eDcientes de lu6ricación. %n tales casos) los operarios pueden 8acer cam6ios con el pleno apoo cooperación de supervisores sta. 3. Inspección general. #os pasos , al 1 se reali$an para evitar el deterioro controlar las condiciones 6ásicas de mantenimiento del eFuipo limpie$a) lu6ricación) apretado de pernos. %n el paso 3) intentamos medir el deterioro con una inspección general del eFuipo. Adicionalmente) al tra6a2ar restaurando las 6uenas condiciones de operación del eFuipo) se incrementa la competencia de los operarios del eFuipo. Inicialmente) los líderes de círculos T"M reci6en entrenamiento en estos procedimientos de inspección Juna categoría de inspección a la ve$K usando un manual de inspección general preparado por el sta supervisores. %stos líderes participan lo aprendido con los miem6ros de su círculo. #os grupos de tra6a2adores tra6a2an 2untos para identiDcar reconocer las áreas pro6lemáticas descu6iertas durante la inspección de mantenimiento) el círculo toma la acción necesaria para corregir el deterioro me2orar las áreas afectadas. %l entrenamiento en inspección general de6e reali$arse en una categoría a la ve$) empe$ando con el desarrollo de capacidad. Su efectividad se
audita refuer$a con entrenamiento adicional aplicaciones prácticas. %ste ciclo de entrenamiento) aplicación) auditoría) modiDcación se repite para cada categoría de inspección. %ste cuarto paso puede reFuerir largo tiempo para completarQ se) porFue todos los operarios de6en desarrollar la 8a6ilidad para detectar anomalías. Sin em6argo) es el me2or mEtodo para producir operarios competentes) de forma Fue es un paso Fue no de6e apresurarse. #os resultados positivos no podrán lograrse 8asta Fue cada tra6a2ador adFuiera los conocimientos necesarios. #os tres primeros pasos del mantenimiento autónomo se centran en reFuerimientos 6ásicos) por tanto los esfuer$os en estos pasos iniciales no pueden siempre eG8i6ir resultados dramáticos. Sin em6argo) para el Dnal del paso 3) la compaHía de6e poder contemplar cam6ios espectaculares) tales como una reducción del ;+ por ciento en los fallos del eFuipo o una tasa de efectividad glo6al del eFuipo por encima del ;+ por ciento. Si por este tiempo no aparecen resultados) pro6a6lemente no se 8a adFuirido maestría en los conocimientos enseHados en los paso iniciales. %llo puede tam6iEn seHalar un nivel 6a2o generali$ado de eGpertiseb tEcnico. Si este es el caso) es me2or empe$ar otra ve$ comen$ar por elevar el nivel tEcnico. -. Inspección autónoma. %n el paso -) los estándares esta6lecidos en los pasos , al 1 los estándares de inspección tentativos se comparan reevaluan para eliminar cualesFuiera inconsistencias asegurar Fue las actividades de mantenimiento enca2an dentro de las metas períodos de tiempo esta6lecidos. %n este período los operarios a están plenamente entrenados para conducir una inspección general Jpaso 3K) el departamento de mantenimiento de6e esta6lecer un calendario de mantenimiento anual preparar sus propios estándares de mantenimiento. #os estándares desarrollados por los círculos de los talleres de6en entonces compararse con estos estándares de mantenimiento para corregir omisiones eliminar solapes en categorías individuales. #as responsa6ilidades de los dos grupos de6en deDnirse claramente de forma Fue se reali$a una inspección completa para cada categoría. 7. ?rgani$ación orden. Seiri) u organi$ación) signiDca identiDcar los aspectos a dirigir del área de tra6a2o D2ar estándares apropiados para ello. %ste es un tra6a2o de directores supervisores) Fuienes de6en minimi$ar simpliDcar los o62etos o condiciones a gestionar. Seiton) u orden o arreglo apropiado) Fue signiDca ad8erirse a los estándares esta6lecidos) es principalmente de la responsa6ilidad del operario. "arte
de las actividades de los círculos de6e siempre enfocarse a me2oras Fue 8agan más fácil seguir los estándares. Seiri Seiton son por tanto actividades de me2ora Fue promueven la simpliDcación) organi$ación) ad8erencia a los estándares modos de asegurar Fue la estandari$ación controles visuales se instituen en toda la fá6rica. #os pasos , al - enfati$an las actividades concernidas con la inspección mantenimiento de las condiciones 6ásicas del eFuipo Jlimpie$a) lu6ricación) apretado de pernosK. Sin em6argo) el rol del operario es muc8o más amplio Fue esto. %n el paso 7) los directores supervisores toman el lidera$go para completar la implantación del mantenimiento autónomo evaluando el rol de los operarios clariDcando sus responsa6ilidades. "or e2emplo) UFuE de6en 8acer los operarios para evitar averías defectos) FuE capacidades adicionales de6en adFuirirW So6re la 6ase de las eGperiencias de los operarios 8asta este punto) los directores de6en ampliar el perDl de sus actividades relacionadas con el eFuipo. Además del mantenimiento de las condiciones 6ásicas de la inspección del eFuipo) los operarios de6en ser tam6iEn responsa6les de: Q?peración preparaciones de máFuinas correctas Jcondiciones de monta2e c8eFueo de calidad del productoK Q4etección tratamiento de condiciones anormales QRegistrar datos de la operación) calidad) condiciones de proceso QServicios menores de máFuinas) moldes) plantillas) Ltiles #a ta6la siguiente es un e2emplo de estándares de organi$ación orden:
'. Implantación plena del mantenimiento autónomo. A travEs de las actividades de los círculos de calidad conducidas por los supervisores Jpaso 7K) los tra6a2adores desarrollan una maor moral competencia. ltimamente) llegan a ser tra6a2adores independientes) entrenados) en los Fue se puede conDar) de los Fue ca6e esperar Fue veriDFuen su propio tra6a2o e implanten me2oras autónomamente. %n esta fase) las actividades de los círculos se centran en eliminar las seis pErdidas e implantar en cada taller las me2oras adoptadas por los eFuipos de proecto en los eFuipos de modelo. Auditoría del mantenimiento autónomo #as auditorías de las actividades de los círculos so6re los eFuipos reali$adas por supervisores sta 2uegan un rol importante en un desarrollo efectivo del sistema de mantenimiento autónomo. "ara conducirlas efectivamente) los supervisores el sta de6en entender a fondo el entorno del área de tra6a2oN de6en proveer a los círculos con las instrucciones apropiadas estimularles a dar a los tra6a2adores un sentido de logro conforme completan cada paso.
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#a 0undición de metales es el proceso de fa6ricación de pie$as mediante el colado del material derretido en un molde. #os mismos Fue son ela6orados en arena arcilla de6ido a la a6undancia de este material tam6iEn a la resistencia Fue tiene al calor) permitiendo además Fue los gases se li6eren al am6iente Fue el metal no. #a 0undición se lo puede reali$ar de muc8as maneras) pero todas o6edecen al principio anteriormente descrito) el proceso comien$a con la ela6oración del modelo Fue es la pie$a Fue se desea reproducir) usualmente es 8ec8a en madera o eso) pero cuando la producción es en masa se la maFuina en metales “6landos “como el aluminio) es evidente Fue de6e ser ligeramente más grande Fue la pie$a Fue se desea fa6ricar a Fue eGiste contracciones del metal cuando se enfría) son necesarias las previsiones para evacuación de gases) usualmente conocidos como venteos. #uego se procede a la fa6ricación de la matri$ de arena o molde la cual se comien$a compactando la arena alrededor del modelo) cuando se reFuiere fa6ricar una pie$a Fue es 8ueca se de6e provisionar un “mac8o! Fue es un elemento sólido colocado en la matri$ para Fue allí no ingrese el metal fundido) es importante anotar Fue siempre se esta tra6a2ando se lo 8ace en negativo) es decir donde no se reFuiere metal se coloca el mac8o donde si se lo reFuiere se lo coloca el modelo Fue evidentemente de6erá ser eGtraído previo al colado desde la 0undición) es usual tam6iEn Fue se coloFuen modelos de cera ) la cual se derrite conforme ingresa el metal ocupando su lugar para ulteriormente enfriarse. /n ve$ retirado el modelo las dos partes del molde) es frecuente esta geometría para poder retirar el modelo) se procede al colado Fue no es otra cosa) Fue el vertido de metal líFuido la matri$ Fue se 8a construido) luego viene el enfriado Fue de6e ser controlado para Fue no apare$can grietas ni tensiones en la pie$a formada. %l desmolde viene a continuación) el cual se desarrolla con la rotura del molde el recicla2e de la arena) la pie$a se presenta 6urda por lo cual se suele someter a un proceso de des6ar6ado pulido %Giste algunas variantes del proceso de 0undición como es el moldeo con arena verdeN Fue se lo reali$a con arena 8Lmeda Ltil para pie$as peFueHas medianas ) moldeo de arena seca en donde la arena se calienta a temperaturas de *++ C esto 8ace Fue sea el molde más rígido permitiendo la fa6ricación de pie$as de tamaHo importante) moldeo mecánico Fue es la automati$ación de los procesos anteriormente
descritos) moldeo de cera perdida) Fue consiste en la fa6ricación del modelo en cera se lo recu6re cerámica o material refractario) se procede a calentar el con2unto evacuando la cera la cual de2a las cavidades para el ingreso del metal de la 0undición) se tiene tam6iEn la micro0undición) Ltil para ela6oración de pie$as peFueHas) la 0undición por eección) mu utili$ada para la fa6ricación de grifería Fue tiene el mismo principio de la inección de plástico evidenciándose la necesidad de un eFuipo Fue inecte el material fundido en el molde) se tiene tam6iEn la 0undición prensada) 0undición de 6a2a presión) 0undición centrifuga) etc. ("+M$!"
Conformacion de metales en frio caliente Tra6a2o en frío %l conformado en frío es empleado a nivel mundial para fa6ricar los productos más diversos. Clavos) tornillos) 6ulones) tu6os de co6re) 6otellas de aluminio) cord metálico para neumáticos etc. Tam6iEn la maoría de los o62etos metálicos de uso domEstico se producen mediante este mEtodo: mangos) 6isagras) elementos de unión) listones utensilios de cocina. %l tra6a2o en frio se reDere al tra6a2o a temperatura am6iente o menor. %ste tra6a2o ocurre al aplicar un esfuer$o maor Fue la resistencia de cedencia original del metal) produciendo a la ve$ una deformación. %l concepto del conformado en frío comprende todos los mEtodos de fa6ricación Fue permiten deformar plásticamente Ja temperatura am6iente e2erciendo una presión elevadaK metales o aleaciones de metales tales como co6re) aluminio o latón) pero sin modiDcar el volumen) el peso o las propiedades esenciales del material. 4urante el conformado en frío la materia prima reci6e su nueva forma mediante un proceso Fue consta de diferentes etapas de deformación. 4e tal manera se evita Fue se eGceda la capacidad de deformación del material por lo tanto su rotura. #as principales venta2as del tra6a2o en frío son: me2or precisión) menores tolerancias) me2ores aca6ados superDciales) posi6ilidades de o6tener propiedades de dirección deseadas en el producto Dnal maor dure$a de las partes. Sin em6argo) el tra6a2o en frío tiene algunas desventa2as a Fue reFuiere maores fuer$as porFue los metales aumentan su resistencia de6ido al endurecimiento por deformación) produciendo Fue el esfuer$o reFuerido para continuar la deformación se incremente
contrarreste el incremento de la resistencia) la reducción de la ductilidad el aumento de la resistencia a la tensión limitan la cantidad de operaciones de formado Fue se puedan reali$ar a las partes. %M/TI4? "R?0/4? B "R%SA4? %l em6utido profundo es una eGtensión del prensado en la Fue a un te2o de metal) se le da una tercera dimensión considera6le despuEs de Ouir a travEs de un dado. %l prensado simple se lleva a ca6o presionando un tro$o de metal entre un pun$ón una matri$) así como al indentar un 6lanco dar al producto una medida rígida. #atas para alimentos 6otes para 6e6idas) son los e2emplos más comunes. %ste proceso puede llevarse a ca6o Lnicamente en frío. CualFuier intento de estirado en caliente) produce en el metal un cuello la ruptura. %l anillo de presión evita Fue el 6lanco se levante de la superDcie del dado) dando arrugas radiales o pliegues Fue tienden a formarse en el metal Ouendo 8acia el interior desde la periferia del oriDcio del dado. #AMIA4? %ste es un proceso en el cual se reduce el espesor del material pasándolo entre un par de rodillos rotatorios. #os rodillos son generalmente cilíndricos producen productos planos tales como láminas o cintas. Tam6iEn pueden estar ranurados o gra6ados so6re una superDcie a Dn de cam6iar el perDl) así como estampar patrones en relieve. %ste proceso de deformación puede llevarse a ca6o) a sea en caliente o en frío. %l tra6a2o en caliente es usado mu ampliamente porFue es posi6le reali$ar un cam6io en forma rápida 6arata. #os materiales laminados en en caliente tienen propiedades isotropicas carecen de tensiones residuales. Sus principales desventa2as son Fue el producto no se mantiene dentro de las tolerancias adecuadas) Fue la superDcie de la pie$a Fueda cu6ierta por una capa de oGido caracteristica. %l laminado en frío se lleva a ca6o por ra$ones especiales) tales como la producción de 6uenas superDcies de aca6ado o propiedades mecánicas especiales. Se lamina más metal Fue el total tratado por todos los otros procesos. %l laminado se utili$a en los procesos de fa6ricación de los aceros) aluminio) co6re) magnesio) plomo) estaHo) inc) sus aleaciones. Casi todos los metales utili$ados en la industria) 8an sufrido una laminación en alguna etapa de su conformación.
#a principal aplicación del laminado es la laminación del acero su principal aplicación es la producción de acero. #a temperatura de la laminación del acero es de unos ,*++ ^C) los lingotes de acero iniciales) Fue se o6tienen por fundicion) se elevan a dic8a temperatura en unos 8ornos llamados fosas de recalentamiento el proceso en el Fue elevamos la temperatura del lingote reci6e el nom6re de recalentado. #os lingotes de acero recalentados pasan al molino de laminación en los Fue se laminan para convertirlos en una de las tres formas intermedias: lupias) toc8os o planc8as. #as lupias se utili$an para generar perDles estructurales rieles para ferrocarril) los toc8os se laminan para o6tener 6arras varillas. B las planc8as se laminan para producir placas) laminas tiras. %l laminado posterior de las placas láminas suele reali$arse en frío. 0?R5A4? %n el caso más simple) el metal es comprimido entre martillo un unFue la forma Dnal se o6tiene girando moviendo la pie$a de tra6a2o entre golpe golpe. "ara producción en masa el formado de secciones grandes) el martillo es sustituido por un martinete o dado desli$ante en un 6astidor e impulsado por una potencia mecánica) 8idráulica o vapor./n dispositivo utili$a directamente el empu2e 8acia a6a2o Fue resulta de la eGplosión en la ca6e$a de un cilindro so6re un pistón móvil. #os dados Fue 8an sustituido al martillo al unFue pueden variar desde un par de 8erramientas de cara plana) 8asta e2emplares Fue tiene cavidades apareadas capaces de ser usadas para producir las domas más comple2as. Si 6ien) el for2ado puede reali$arse a sea con el metal caliente o frío) el elevado gasto de potencia desgaste en los dados) así como la relativamente peFueHa amplitud de deformación posi6le) limita las aplicaciones del for2ado en frío. %n el for2ado en caliente se reFuieren menores esfuer$os pero se o6tiene un aca6ado superDcial una precisión dimensional no tan 6uena como en el for2ado en frío Fue aunFue reFuiere maores fuer$as por la alta resistencia Fue ofrece el material se o6tienen me2ores resultados de precisión aca6ado superDcial) tam6iEn eGiste el inconveniente Fue en el for2ado en frío el material de la pie$a de6e tener ductilidad suDciente a temperatura am6iente. /n e2emplo es el acuHado) donde los metales superDciales son impartidos a una pie$a de metal por for2ado en frío. %l for2ado en caliente se está utili$ando cada ve$ más como un medio para eliminar uniones por las estructuras particularmente apropiadas o propiedades Fue puede
ser conferidas al producto Dnal. %s el mEtodo de formado de metal más antiguo 8a muc8os e2emplos Fue se remontan 8asta ,+++ aHos A.C. %STIRA4? %ste es esencialmente un proceso para la producción de formas en 8o2as de metal. #as 8o2as se estiran so6re 8ormas conformadas en donde se deforman plásticamente 8asta asumir los perDles reFueridos. %s un proceso de tra6a2o en frío es generalmente el menos usado de todos los procesos de tra6a2o. %YTR/SI? %n este proceso un cilindro o tro$o de metal es for$ado a travEs de un oriDcio por medio de un Em6olo) por tal efecto) el metal estirado eGtruido tiene una sección transversal) igual a la del oriDcio del dado.=a dos tipos de eGtrusión) eGtrusión directa eGtrusión indirecta o invertida. %n el primer caso) el Em6olo el dado están en los eGtremos opuestos del cilindro el material es empu2ado contra a travEs del dado. %n la eGtrusión indirecta el dado es su2etado en el eGtremo de un Em6olo 8ueco es for$ado contra el cilindro) de manera Fue el metal es eGtruido 8acia atrás) a travEs del dado. #a eGtrusión puede llevarse a ca6o) a sea en caliente o en frío) pero es predominantemente un proceso de tra6a2o en caliente. #a eGtrusión en caliente se 8ace para evitar el tra6a2o for$ado 8acer mas facil el paso del material a traves del troFuel. #os rangos de presion andan de 33++ a ,+*.+++psi) por lo Fue la lu6ricacion es necesaria. Su maor desventa2a es el costo de las maFuinarias su mantenimiento. #a eGtrusión en frio tiene como 6eneDcio la falta de oGidación) Fue se traduce en maor fortale$a de6ido al tra6a2o en frio) estrec8a tolerancia) 6uen aca6ado de la superDcie rapida velocidad de eGtrusion si el material es sometido a 6reves calentamientos. #a Lnica eGcepción a esto es la eGtrusión por impacto) en la cual el aluminio o tro$os de plomo son eGtruidos por un rápido golpe para o6tener productos como los tu6os de pasta de dientes. %n todos los procesos de eGtrusión 8a una relación crítica entre las dimensiones del cilindro las de la cavidad del contenedor) especialmente en la sección transversal. Tra6a2o en caliente "or tra6a2o Jo la6radoK en caliente se entienden aFuellos procesos como laminado o rolado en caliente) for2a) eGtrusión en caliente prensado en caliente) en los cuales el metal se caldea en el grado suDciente para Fue alcance una condición plástica fácil de tra6a2ar. %l laminado en caliente se usa por lo general para o6tener una 6arra de material con forma
dimensiones particulares. %l eGtrusionado es el proceso por el cual se aplica una gran presión un lingote metálico caliente) 8aciendo Fue Oua en estado plástico a travEs de un oriDcio restringido. %l for2ado o for2a es el tra6a2o en caliente de metales mediante martinetes) prensas o maFuinas de for2a. %n comLn con otros procesos de la6rado en caliente) la for2a produce una estructura de grano reDnado Fue da por resultado una mao resistencia ductilidad. #as pie$as for2adas tienen maor resistencia por el mismo peso. Se deDne como la deformación plástica del material metálico a una temperatura maor Fue la de recristali$ación. #a venta2a principal del tra6a2o en caliente consiste en la o6tención de una deformación plástica casi ilimitada) Fue además es adecuada para moldear partes grandes porFue el metal tiene una 6a2a resistencia de cedencia una alta ductilidad. #os 6eneDcios o6tenidos con el tra6a2o en caliente son: maores modiDcaciones a la forma de la pie$a de tra6a2o) menores fuer$as esfuer$os reFueridos para deformar el material) opción de tra6a2ar con metales Fue se fracturan cuando son tra6a2ados en frío) propiedades de fuer$a generalmente isotrópicas ) Dnalmente) no ocurren endurecimientos de partes de6idas a los procesos de tra6a2o. MAT%RIA#%S "ARA 0/4ICIh =ierro colado gris de todos los matrices para fundición) el 8ierro gris es el Fue más comLnmente se usa de6ido a su costo relativamente 6a2o) la facilidad de ser fundido o colación en grandes cantidades a su fácil maFuinado. #as principales o62eciones son: su fragilidad su 6a2a resistencia a la tensión. %ste material so se suelda con facilidad de6ido a Fue puede agrietarse. =ierro colado 6lanco si todo el car6ono en un 8ierro de fundición está en forma de cementita perlita sin Fue 8aa graDto) la estructura resultante se conoce como 8ierro colado 6lanco. Se puede producir en dos variedades uno u otro mEtodo dan por resultado un metal con grandes cantidades de cementita) así el producto será mu frágil duro para el maFuinado) pero tam6iEn mu resistente al desgaste. =ierro colado malea6le si el 8ierro fundido 6lanco se somete a un proceso de recocido) el producto se le llama 8ierro colado malea6le. /n 8ierro malea6le de 6uena clase puede tener una resistencia a la tensión
maor Fue 1-+ Mpa) con una elongación de 8asta el ,;]. 4e6ido al tiempo Fue se reFuiere para el recocido) el 8ierro malea6le necesariamente es más costoso Fue el gris. =ierro colado dLctil o nodular se com6inan las propiedades dLctiles del 8ierro malea6le la facilidad de fundición maFuinado del gris) Fue al mismo tiempo poseera estas propiedades despuEs del colado. %l 8ierro colado dLctil es esencialmente el mismo 8ierro malea6le) sin em6argo) el 8ierro dLctil se o6tiene agregando magnesio al metal fundido. %l 8ierro dLctil tiene un alto módulo de elasticidad Jde ,'* &paK. %l 8ierro nodular posee una resistencia a la compresión Fue es maor Fue la resistencia a la tensión) aunFue la diferencia no es tan grande. Su intervalo de aplicaciones resulta utili$a6le en pie$as de fundición Fue reFuieran resistencia a cargas de c8oFue o impacto. =ierros colados de aleación el níFuel) el cromo el moli6deno son los elementos de aleación más utili$ados con el 8ierro fundido. %l níFuel aumenta la resistencia la densidad) me2ora la resistencia al desgaste. Cuando se agrega cromo níFuel) la dure$a la resistencia me2oran sin Fue 8aa reducción en la maFuina6ilidad. %l moli6deno aumenta la rigide$) la dure$a la resistencia a la tensión al impacto. Aceros para fundición la venta2a del proceso de colado es Fue pie$as con formas comple2as se pueden fa6ricar a un costo menor Fue por otros medios. #os mismos elementos de aleación Fue se utili$an en aceros para for2a se emplean con los aceros para fundición) a Dn de me2orar la resistencia otras propiedades mecánicas. #as pie$as de acero fundido tam6iEn pueden ser tratadas tErmicamente a Dn de modiDcar las propiedades mecánicas ) a diferencia de los 8ierros fundidos) pueden ser soldadas.
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MaFuina TroFueladora
%sta es una 8erramienta utili$ada para cam6iar la forma de materiales solidos para el estampado de metales en frio. %n el estampado se utili$an los troFueles en pares. %l troFuel más peFueHo) o cuHo) enca2a dentro de un troFuel maor) o matri$. %l metal al Fue va a darse forma) Fue suele ser una lámina o una pie$a en 6ruto recortada) se coloca so6re la matri$ en la 6ancada de la prensa. %l cuHo se monta en el pistón de la prensa se 8ace 6a2ar mediante presión 8idráulica o mecánica. %n las distintas operaciones se emplean troFueles de diferentes formas. #os más sencillos son los troFueles de perforación) utili$ados para 8acer agu2eros en la pie$a. #os troFueles de corte se utili$an para estampar una forma determinada en una lámina de metal para operaciones posteriores. #os troFueles de OeGión do6lado están diseHados para efectuar pliegues simples o compuestos en la pie$a en 6ruto. #os troFueles de em6utir se emplean para crear formas 8uecas. "ara lograr una sección reducida en una parte 8ueca) como el cuello de un cartuc8o de fusil) se utili$an troFueles reductores especiales. #os troFueles de re6ordeado forman un re6orde curvo en pie$as 8uecas. /n tipo especial de troFuel de re6ordeado) llamado troFuel de costura con alam6re) enrolla Drmemente los 6ordes eGternos del metal alrededor de un alam6re Fue se inserta para dar resistencia a la pie$a. #os troFueles com6inados están diseHados para reali$ar varias de las operaciones descritas en un Lnico recorrido de la prensaN los troFueles progresivos permiten reali$ar diversas operaciones sucesivas de modelado con el mismo troFuel.
TRATAMI%T?S T%RMIC?S TRATAMI%T? TRMIC? 4%# AC%R? #os tratamientos tErmicos son operaciones de calentamiento enfriamiento a temperaturas condiciones determinadas) a Fue se someten los aceros otros metales aleaciones para darles
características más adecuadas para su empleo. 4esarrollo de los tratamientos tErmicos. AKCalentamiento 8asta la temperatura máGima. Al empe$ar algLn tratamiento tErmico se de6e iniciar a la temperatura am6iente la cual tampoco se de6en introducir pie$as de más de *++ mm de espesor o diámetro en 8ornos cua temperatura sea superior a los 1++ grados. #a elevación de temperatura de6e ser uniforme en toda la pie$a se logra aumentando la temperatura lo más lentamente posi6le. #a temperatura como mínimo de6e de ser un minuto por un milímetro de espesor o diámetro de la pie$a. K "ermanencia a la temperatura máGima. Cada temperatura máGima es indicada en las especiDcaciones del tratamiento tErmico Fue se va aplicar. Al so6repasar la temperatura máGima se corre el riesgo de aumentar el grado de la pie$a. Si la elevación de la temperatura so6repasa el límite cercano al punto de fusión los metales Fuedan con una estructura grosera frágil de6ido a la fusión de las impure$as Fue rodea los granos. %l metal Fue se dice Fue es Fuemado es imposi6le regenerarlo por ningLn tratamiento. #as temperaturas para el acero al car6ono son de ,.*7+ a ,.1-+ grados segLn sea el contenido de car6ono. CKTiempo de permanencia Al llegar a la máGima temperatura inOue en el crecimiento del grano por lo tanto de6e reducirse todo lo posi6le. Se da permanencia de uno a dos minutos por cada milímetro de espesos de la pie$a) para conseguir la austeni$acin completa del acero. Austenita: Solución sólida de 8ierroQcar6ón gamma partir de los <++jC. Se cristali$a en forma cL6ica carece de propiedades magnEticas. ClasiDcación de los tratamientos tErmicos ClasiDcación del acero #os diferentes tipos de acero se agrupan en cinco clases principales: Aceros al car6ono. Aceros aleados. Aceros de 6a2a aleación ultrarresistentes. Aceros inoGida6les.
Aceros de 8erramientas. Aceros al car6ono.
Más del <+] de todos los aceros son aceros al car6ono. %stos aceros contienen diversas cantidades de car6ono menos del ,)7-] de manganeso) el +)7+] de silicio el +)7+] de co6re. %ntre los productos fa6ricados con aceros al car6ono Dguran máFuinas) carrocerías de automóvil) la maor parte de las estructuras de construcción de acero) cascos de 6uFues) somieres 8orFuillas o pasadores para el pelo. Aceros aleados. %stos aceros contienen una proporción determinada de vanadio) moli6deno otros elementos) además de cantidades maores de manganeso) silicio co6re Fue los aceros al car6ono normales. %stos aceros se emplean) por e2emplo) para fa6ricar engrana2es e2es de motores) patines o cuc8illos de corte. Aceros de 6a2a aleación ultrarresistentes. %sta familia es la más reciente de las cinco grandes clases de acero. #os aceros de 6a2a aleación son más 6aratos Fue los aceros aleados convencionales a Fue contienen cantidades menores de los costosos elementos de aleación. Sin em6argo) reci6en un tratamiento especial Fue les da una resistencia muc8o maor Fue la del acero al car6ono. "or e2emplo) los vagones de mercancías fa6ricados con aceros de 6a2a aleación pueden transportar cargas más grandes porFue sus paredes son más delgadas Fue lo Fue sería necesario en caso de emplear acero al car6ono. Además) como los vagones de acero de 6a2a aleación pesan menos) las cargas pueden ser más pesadas. %n la actualidad se construen muc8os ediDcios con estructuras de aceros de 6a2a aleación. #as vigas pueden ser más delgadas sin disminuir su resistencia) logrando un maor espacio interior en los ediDcios.
+ecocido / temple
%l o62eto del tratamiento tErmico denominado recocido es destruir sus estados anormales de los metales aleaciones. Así como a6landarlos para poder tra6a2arlos. A una temperatura adecuada duración determinada seguido de un enfriamiento lento de la pie$a tratada Se practican cuatro tipos de recocido como son: Recocido de 8omogenei$ación: %ste tiene por o62eto destruir la 8eterogeneidad Fuímica de la masa de un metal o aleación producida por una solidiDcación defectuosa para 8acer una sola estructura este se reali$a a temperaturas elevadas cercanas a la de fusión se aplica principalmente a metales fErreos o propensos a segregaciones. A lo Fue se reDere este tipo de tratamiento tErmico es a Fue cuando se dice Fue se 8omogenei$an es a Fue 8acen una sola se “funden! por e2emplo el DerroQ$inc se me$clan tan 6ien Fue a no se distinguen cada uno. Recocido contra acritud: %ste tiene por o62etivo destruir el endurecimiento producido por la deformación en frió de los metales 8acer una estructura cristalina para así darle 6uen 6rillo conductividad elEctrica. Aplica a todos los metales Fue se endurecen por deformación en frió. %ste tratamiento se da cuando no se enfría adecuadamente no se logran las propiedades a las Fue se Fuería llegar 6usca la cristalinidad) ósea de Fue tenga 6uen 6rillo) me2or conductor. Controla el enfriamiento. Recocido de esta6ili$ación: %ste tiene por o62eto destruir las tensiones internas producidas en masa del metal por su mecani$ación o por los moldeos complicados. Se reali$a a temperaturas comprendidas entre las ,++jC *++jC durante tiempos mu prolongados Fue serán frecuentemente las ,++ 8oras. %ste tipo de recocido le da enve2ecimiento ala pie$a 8ace Fue se vea rustica) Se logra a travEs del golpeteo de la pie$a. R%C?CI4? % AC%R?S %l o62eto del recocido es destruir los estados anormales de los metales aleaciones. %l Dn principal de los recocidos
es a6landar el acero para poder tra6a2arlo me2or. Atendiendo a llegar ala temperatura máGima Recocido supercrítico: Cuando se calienta el acero a temperaturas superiores alas criticas. 4eDnición de Temperatura superior a la crítica: #a máGima temperatura para Fue no se funda el material. Recocido de a6landamiento su6crktico: Se o6tiene calentando el acero a una temperatura algo inferior a la crítica) de2ando enfriar la pie$a al aire. Se logra a6landar los aceros aleados de gran resistencia) al cromoníFuel cromomoli6deno así como tam6iEn para los aceros al car6ono las temperaturas mas apropiadas están entre '++j '*-j. #a venta2a de este tratamiento es Fue es mu sencillo rápido no eGige ningLn cuidado especial en el enfriamiento. R%C?CI4? 4% R%&%%RACIh "ara transformar todo el material se ausenta enfria despuEs lentamente en el interior del 8orno se o6tiene así una constitución Dnal de ferrita perlita si se trata de un acero 8ipoeutectoide o cementita perlita. Cementita: Car6uro de 8ierro un 7.7'] <1.11] de 8ierro. Se reDere a Fuitar imperfecciones Fue Fuedaron. %ste tiene por o62eto destruir la dure$a anormal producida e una aleación por enfriamiento rápido involuntario o voluntario. Tam6iEn se reali$a a temperaturas mu elevadas pero inferiores al de 8omogenei$ación se aplica eGclusivamente alas aleaciones templa6les es decir alas Fue se endurece en enfriamientos rápidos. %n este recocido se trata más Fue nada de Fuitar imperfecciones como dure$a. R%C?CI4? IS?TRMIC? Consiste en calentar el acero a una temperatura superior a la crítica enfriarlo rápidamente. Se emplea muc8o para 8erramientas de alta aleación) se introducen a un arreglo de sales. Recocido glo6ular de austeni$acin incompleta. %ste al calentarlo a la temperatura máGima recomendada) pues de6ería mantenerse un tiempo mu prolongado a esta temperatura para o6tener la transformación austenitica total mientras el porcenta2e de austenita tenga un porcenta2e del <+]. Si uno Fuiere o6tener maor tenacidad se de6e enfriar mu rápido. #as temperaturas de calentamiento para o6tener estructuras glo6ulares no de6en de ser mu superiores ala crítica inferior. #as temperaturas mas elevadas para el recocido de auteni$acin incompleta) están comprendidas entre los '7+j ';+j para los aceros al car6ón) ;++j a ;-+j para los aceros de aleación media ;'-j para los aceros de alta aleación. Recocido contra acritud o de recristali$acion. Acero 0rágil tan duro Fue se rompe. Se dice Fue tiene demasiada acritud. "ara me2orar la ducti6ilidad malea6ilidad del acero poder
someterlo a nuevos estirados o laminados. Se 8ace el recocido contra acritud Fue consiste en un calentamiento a una temperatura de 7++j o '++j) seguido de un enfriamiento al aire o dentro del 8orno si se Fuiere evitar la oGidación dentro del 8orno. %ste recocido se 8ace cuando se tienen impure$as para dar mas cristalinidad Fuitar esas impure$as) así como 8acer mas malea6le dLctil el acero. emple ratamiento termico acero
TErmic o %ste es un proceso de calentamiento seguido de un enfriamiento generalmente rápido para conseguir dure$a resistencia mecánica del acero Se reali$a a temperaturas mu elevadas) de unos ,)*-+ jC cercanas a la del punto de fusión. Se enfría rápidamente para evitar impure$as. %l medio de enfriamiento mas adecuado son: aire aceite) agua) 6aHo de plomo) 6aHo de mercurio 6aHo de sales fundidas. %l templar a un acero no se reDere Fue o6tendrá la máGima dure$a Fue pueda lograr sino tam6iEn depende del contenido del car6ón Fue tenga la pie$a. Temple de precipitación: %ste se utili$a principalmente en la aleaciones de aluminio) manganeso co6re la dure$a Fue o6tiene es por medio de un compuesto Fuímico Fue pone en tensión los cristales los endurece) este va o6teniendo la dure$a mediante se en fría por la precipitación JaceleraciónK Fuímico. Se genera a travEs de una sustancia e2emplo la ca6e$a de un cincel se 8ace con una sustancia Fue lo 8ace mas resistente a golpes. %l endurecimiento de esta tipo de material se va logrando con la precipitación de la sustancia. Temple de martensitico: %ste se aplica en los aceros de6e su nom6re al duro o6tenido en este temple Fue es el martensita Fue consta de 8ierro alfa so6resaturado de car6ono este distorsiona los cristales del 8ierro alfa los pone en tensión por eso los endurece. %l termino martensita se
de6e a Fue esta so6resaturado de car6ón. Tratamiento Temperatura ^C Medio de %nfriamiento 0or2a <++P,*++ Arena seca P Aire ormali$ado ;'+P<1+ Aire Recocido ;7+P;<+ =orno P Aire Cementación <++P<*- =orno P Aceite Temple ;3+P;'+ Aceite capa cementada ,-+P*++ Aire Revenido capa cementada *.1 Revenido %ndurecimiento del acero Temple JrevenidoK %l tratamiento tErmico es la operación de calentamiento enfriamiento de un metal en su estado sólido para cam6iar sus propiedades físicas. Con el tratamiento tErmico adecuado se pueden reducir los esfuer$os internos) el tamaHo del grano) incrementar la tenacidad o producir una superDcie dura con un interior dLctil. "ara conocer a Fue temperatura de6e elevarse el metal para Fue se reci6a un tratamiento tErmico es recomenda6le contar con los diagramas de cam6io de fases como el de 8ierro Q 8ierro Q car6ono. %n este tipo de diagramas se especiDcan las temperaturas en las Fue suceden los cam6ios de fase Jcam6ios de estructura cristalinaK) dependiendo de los materiales diluidos. #os tratamientos tErmicos 8an adFuirido gran importancia en la industria en general) a Fue con las constantes innovaciones se van reFuiriendo metales con maores resistencias tanto al desgaste como a la tensión. %ndurecimiento del acero %l proceso de endurecimiento del acero consiste en el calentamiento del metal de manera uniforme a la temperatura correcta Jver Dgura de temperaturas para endurecido de metalesK luego enfriarlo con agua) aceite) aire o en una cámara refrigerada. %l endurecimiento produce una estructura granular Dna Fue aumenta la resistencia a la tracción JtensiónK disminue la ductilidad. %l acero al car6ono para 8erramientas se puede endurecer al calentarse 8asta su temperatura crítica) la cual se adFuiere aproGimadamente entre los ,3-+ ^0 ,-*- ^0 J'<+ a ;1+ ^CK lo cual se identiDca cuando el metal adFuiere el color ro2o cere$a 6rillante. Cuando se calienta el acero la perlita se com6ina con la ferrita) lo Fue produce una estructura de grano Dno llamada austenita. Cuando se enfría la austenita de manera 6rusca con agua) aceite o aire) se transforma en martensita) material Fue es mu duro frágil. temple JrevenidoK 4espuEs Fue se 8a endurecido el acero es mu Fue6radi$o o frágil lo Fue impide su mane2o pues se rompe con el mínimo golpe de6ido a la tensión interior generada por el proceso de endurecimiento. "ara contrarrestar la fragilidad se recomienda el temple del acero Jen algunos teGtos a este proceso se le llama revenido al endurecido templeK. %ste proceso 8ace más tena$ menos Fue6radi$o el acero aunFue pierde algo de dure$a. %l proceso consiste en limpiar la pie$a con un
a6rasivo para luego calentarla 8asta la temperatura adecuada Jver ta6laK) para despuEs enfriarla con rapide$ en el mismo medio Fue se utili$ó para endurecerla.
0a6ricación del acero %l acero se puede o6tener a partir de dos materias primas fundamentales: el arra6io) o6tenido a partir de mineral en instalaciones dotadas de alto 8orno Jproceso integralKN las c8atarras tanto fErricas como inoGida6les) %l tipo de materia prima condiciona el proceso de fa6ricación. %n líneas generales) para fa6ricar acero a partir de arra6io se utili$a el convertidor con oGígeno) mientras Fue partiendo de c8atarra como Lnica materia prima se utili$a eGclusivamente el 8orno de arco elEctrico Jproceso electroQsiderLrgicoK. #os procesos en 8orno de arco elEctrico pueden usar casi un ,++] de c8atarra metálica como primera materia ZSteel Reccling InstituteN *+++[) convirtiEndolo en un proceso más favora6le desde un punto de vista ecológico. Aun así) la media de las estadísticas actuales calcula Fue el ;-] de las materias primas utili$adas en los 8ornos de arco elEctrico son c8atarra metálica Z@olf) .N et alN *++,[. #as estimaciones del porcenta2e mundial de industrias Fue utili$an el convertidor con oGígeno en ,<<- eran del -<] de un 11] para las Fue utili$a6an 8orno de arco elEctrico Z@olf) .N et alN *++,[. #as aleaciones de acero se reali$an generalmente a travEs del 8orno de arco elEctrico) incluendo el acero inoGida6le. %n algunos tipos de acero inoGida6le se aHade a su composición moli6deno) titanio) nio6io u otro elemento con el Dn de conferir a los aceros distintas propiedades. Tras el proceso de reconversión industrial de la siderurgia en %spaHa se
a6andonó la vía del alto 8orno se apostó de forma decidida por la o6tención de acero a travEs de 8orno elEctrico. %n este proceso) la materia prima es la c8atarra) a la Fue se le presta una especial atención) con el Dn de o6tener un elevado grado de calidad de la misma. "ara ello) la c8atarra es sometida a unos severos controles e inspecciones por parte del fa6ricante de acero) tanto en su lugar de origen como en el momento de la recepción del material en fá6rica. #a calidad de la c8atarra depende de tres factores: Q Su facilidad para ser cargada en el 8orno Q Su comportamiento de fusión Jdensidad de la c8atarra) tamaHo) espesor) formaK. Su composición) siendo fundamental la presencia de elementos residuales Fue sean difíciles de eliminar en el proceso del 8orno. Atendiendo a su procedencia) la c8atarra se puede clasiDcar en tres grandes grupos: aK C8atarra reciclada: formada por despuntes) rec8a$os) etc. originados en la propia fá6rica. Se trata de una c8atarra de eGcelente calidad. 6K C8atarra de transformación: producida durante la fa6ricación de pie$as componentes de acero Jvirutas de máFuinas 8erramientas) recortes de prensas guillotinas) etc.K. cK C8atarra de recuperación: suele ser la maor parte de la c8atarra Fue se emplea en la acería procede del desguace de ediDcios con estructura de acero) plantas industriales) 6arcos) automóviles) electrodomEsticos) etc. 0a6ricación en 8orno elEctrico: #a fa6ricación del acero en 8orno elEctrico se 6asa en la fusión de las c8atarras por medio de una corriente elEctrica) al aDno posterior del 6aHo fundido. %l 8orno elEctrico consiste en un gran recipiente cilíndrico de c8apa gruesa J,- a 1+ mm de espesorK forrado de material refractario Fue forma la solera al6erga el 6aHo de acero líFuido escoria. %l resto del 8orno está formado por paneles refrigerados por agua. #a 6óveda es despla$a6le para permitir la carga de la c8atarra a travEs de unas cestas adecuadas.
#a 6óveda está dotada de una serie de oriDcios por los Fue se introducen los electrodos) generalmente tres) Fue son gruesas 6arras de graDto de 8asta '++ mm de diámetro. #os electrodos se despla$an de forma Fue se puede regular su distancia a la carga a medida Fue se van consumiendo. #os electrodos están conectados a un transformador Fue proporciona unas condiciones de volta2e e intensidad adecuadas para 8acer saltar el arco) con intensidad varia6le) en función de la fase de operación del 8orno. ?tro oriDcio practicado en la 6óveda permite la captación de los gases de com6ustión) Fue son depurados convenientemente para evitar contaminar la atmósfera. %l 8orno va montado so6re una estructura oscilante Fue le permite 6ascular para proceder al sangrado de la escoria el vaciado del 6aHo. %l proceso de fa6ricación se divide 6ásicamente en dos fases: la fase de fusión la fase de aDno. 0ase de fusión /na ve$ introducida la c8atarra en el 8orno los agentes reactivos escoriDcantes Jprincipalmente calK se despla$a la 6óveda 8asta cerrar el 8orno se 6a2an los electrodos 8asta la distancia apropiada) 8aciEndose saltar el arco 8asta fundir completamente los materiales cargados. %l proceso se repite 8asta completar la capacidad del 8orno) constituendo este acero una colada. 0ase de aDno %l aDno se lleva a ca6o en dos etapas. #a primera en el propio 8orno la segunda en un 8orno cuc8ara. %n el primer aDno se anali$a la composición del 6aHo fundido se procede a la eliminación de impure$as elementos indesea6les Jsilicio) manganeso) fósforo) etc.K reali$ar un primer a2uste de la composición Fuímica por medio de la adición de ferroaleaciones Fue contienen los elementos necesarios Jcromo) níFuel) moli6deno) vanadio o titanioK. %l acero o6tenido se vacía en una cuc8ara de colada) revestida de material refractario) Fue 8ace la función de cu6a de un segundo 8orno de aDno en el Fue termina de a2ustarse la composición del acero de dársele la temperatura adecuada para la siguiente fase en el proceso de fa6ricación.
#a colada continua 0inali$ado el aDno) la cuc8ara de colada se lleva 8asta la artesa receptora de la colada continua donde vacía su contenido en una artesa receptora dispuesta al efecto. #a colada continua es un procedimiento siderLrgico en el Fue el acero se vierte directamente en un molde de fondo despla$a6le) cua sección transversal tiene la forma geomEtrica del semiproducto Fue se desea fa6ricarN en este caso la palanFuilla. #a artesa receptora tiene un oriDcio de fondo) o 6u$a) por el Fue distri6ue el acero líFuido en varias líneas de colada) cada una de las cuales dispone de su lingotera o molde) generalmente de co6re paredes 8uecas para permitir su refrigeración con agua) Fue sirve para dar forma al producto. 4urante el proceso la lingotera se mueve Capítulo - 37 alternativamente 8acia arri6a 8acia a6a2o) con el Dn de despegar la costra sólida Fue se va formando durante el enfriamiento. "osteriormente se aplica un sistema de enfriamiento controlado por medio de duc8as de agua fría primero) al aire despuEs) cortándose el semiproducto en las longitudes deseadas mediante sopletes Fue se despla$an durante el corte. %n todo momento el semiproducto se encuentra en movimiento continuo gracias a los rodillos de arrastre dispuestos a los largo de todo el sistema. 0inalmente) se identiDcan todas las palanFuillas con el nLmero de referencia de la colada a la Fue pertenecen) como parte del sistema implantado para determinar la tra$a6ilidad del producto) vigilándose la cuadratura de su sección) la sanidad interna) la ausencia de defectos eGternos la longitud o6tenida. #a laminación #as palanFuillas no son utili$a6les directamente) de6iendo transformarse en productos comerciales por medio de la laminación o for2a en caliente. 4e forma simple) podríamos descri6ir la laminación como un proceso en el Fue se 8ace pasar al semiproducto JpalanFuillaK entre dos rodillos o cilindros) Fue giran a la misma velocidad en sentidos contrarios) reduciendo su sección transversal gracias a la presión e2ercida por Estos. %n este proceso se aprovec8a la ductilidad del acero) es decir) su capacidad de deformarse) tanto maor cuanto maor es su temperatura. 4e a8í Fue la laminación en caliente se realice a temperaturas comprendidas entre ,.*-+jC) al inicio del proceso) ;++jC al Dnal del mismo. #a laminación sólo permite o6tener productos de sección constante) como es el caso de las 6arras corrugadas. %l proceso comien$a elevando la temperatura de las palanFuillas mediante 8ornos de recalentamiento 8asta un valor óptimo para ser introducidas en el tren de laminación.
&eneralmente estos 8ornos son de gas en ellos se distinguen tres $onas: de precalentamiento) de calentamiento de 8omogenei$ación. %l paso de las palanFuillas de una $ona a otra se reali$a por medio de distintos dispositivos de avance. #a atmósfera en el interior del 8orno es oGidante) con el Dn de reducir al máGimo la formación de cascarilla. Alcan$ada la temperatura deseada en toda la masa de la palanFuilla) Esta es conducida a travEs de un camino de rodillos 8asta el tren de laminación. %ste tren está formado por pare2as de cilindros Fue van reduciendo la sección de la palanFuilla. "rimero de la forma cuadrada a forma de óvalo) despuEs de forma de óvalo a forma redonda. A medida Fue disminue la sección) aumenta la longitud del producto transformado ) por tanto) la velocidad de laminación. %l tren se controla de forma automática) de forma Fue la velocidad de las distintas ca2as Fue lo componen va aumentando en la misma proporción en la Fue se redu2o la sección en la anterior. %l tren de laminación se divide en tres partes. Tren de des6aste: donde la palanFuilla sufre una primera pasada mu ligera para romper eliminar la posi6le capa de cascarilla formada durante su permanencia en el 8orno. Tren intermedio: formado por distintas ca2as en las Fue se va conformando por medio de sucesivas pasadas la sección. Tren aca6ador: donde el producto eGperimenta su Lltima pasada o6tiene su geometría de corrugado. #as 6arras a laminadas se depositan en una gran placa o lec8o de enfriamiento. 4e a8í) son trasladadas a las líneas de corte a medida empaFuetado posteriormente pasan a la $ona de almacenamiento eGpedición. %n el caso de la laminación de rollos) Estos salen del tren aca6ador en forma de espira) siendo transportados por una cinta enfriadora) desde la Fue las espiras van siendo depositadas en un 8uso) donde se compacta se ata para su eGpedición) o 6ien se lleva a una $ona de encarretado) dónde se forman 6o6inas en carrete. 4urante la laminación se controlan los distintos parámetros Fue determinarán la calidad del producto Dnal: la temperatura inicial de las palanFuillas) el grado de deformación de cada pasada para evitar Fue una deformación eGcesiva dE lugar a roturas o agrietamientos del material) así como el grado de reducción Dnal) Fue deDne el grado de for2a) so6re todo el sistema de enfriamiento controlado.
0a6ricación de aluminio %l aluminio es el tercer elemento más comLn en la corte$a terrestre. %l aluminio representa el ;] del material de la corte$a terrestre) solo detrás del oGígeno el silicio. AunFue el aluminio es tan comLn) solo se encuentra en la naturale$a com6inado con otros elementos. ComLnmente se encuentra con a$ufre silicio de6e ser separado de estos elementos para ser procesado a una forma utili$a6le. "or supuesto) el aluminio es Ltil en un gran nLmero de aplicaciones. 4e6ido a Fue no es magnEtico es mu duradero) es utili$ado en miles de diferentes aplicaciones. Más de ,+ mil millones de li6ras de aluminio son producidas anualmente en el mundo. %l aluminio se encuentra) por lo regular) en el mineral de 6auGita comprende 8asta el 7+] de la propia 6auGita. &randes fosas minas de 6auGita son encontradas alrededor del mundo) pero más en Australia) donde se encuentra más de la tercera parte de la 6auGita del mundo. Separación de minerales 4espuEs de la eGtracción del mineral) es triturado me$clado con una solución de 8idróGido de sodio) despuEs se muele 8asta convertirlo en un polvo Dno. #as partículas resultantes son me$cladas con agua calentadas a más de -++ grados 0aren8eit J*7+j CelsiusK 6a2o -+ li6ras J**)7' 9gK de presión por cada pulgada cuadrada. 4espuEs de varias 8oras) el 8idróGido de sodio se 8a6rá comido los compuestos de aluminio) despuEs de disolverlos. #a me$cla resultante es trasladada a un tanFue donde las partículas Fue no son de aluminio forman sedimentos en el fondo. 4e6ido a Fue las partículas de aluminio 8an sido completamente disueltas en la solución de 8idróGido de sodio) se puede eGtraer mediante un sistema de Dltrado. %stos Dltros) cada ve$ más Dnos) atrapan cualFuier impure$a remanente. %l líFuido rico en aluminio se traslada a un nuevo tanFue donde cristales de alLmina son colocados so6re el líFuido. #os cristales aumentan su tamaHo mientras se propagan por el líFuido) atraendo las partículas de aluminio. #a solución Fue se forma es 6om6eada 8acia un 8orno Fue evapora el agua de2a los cristales de aluminio puros. #os cristales son enfriados de6en ser fundidos.
0undido %l proceso =allQ=eroult es aFuEl en el cual el aluminio es fundido para darle una forma utili$a6le. /na olla de reducción) Fue es 6ásicamente un gran contenedor de acero) es forrado con car6ón) el cuál actLa como conductor. %Giste otro electrodo Fue es colocado encima de la olla de reducción. Se 8ace circular corriente elEctrica por los electrodos) Fue están sumergidos en una solución de electrolitos. #a corriente separa los átomos de aluminio de cualFuier otro átomo integrante) el aluminio puro se sedimenta en el fondo de la olla. #a maorías de las ollas de aluminio no se producen en 6loFue) sino Fue se trata de un proceso constante en el cual constantemente se aHade nuevo material. %l aluminio Fue 8a sido o6tenido durante el proceso de fundido se trasladado a otro 8orno en el Fue se le da forma de 6arras. #as 6arras son enfriadas distri6uidas a los manufactureros) Fuienes las utili$an para sus procesos de producción.
0a6ricación del 6ronce %l 6ronce es una me$cla de co6re estaHo Jcomposición 6inariaK o de co6re) estaHo plomo Jcomposición ternariaK. Su uso se generali$ó en %uropa 8acia el aHo *+++ a. C. %l co6re a antes 8a6ía sido empleado para confeccionar o62etos) por lo general de adorno) a Fue) al igual Fue el estaHo) es demasiado 6lando para 8acer con El utensilios o armas eDcaces. Al aHadir al co6re un ,+] de estaHo) se o6tiene una aleación muc8o más dura Fue adopta mu diversas formas mediante el moldeo. Tam6iEn se le puede sacar un Dlo cortante) Fue se agu$a cuantas veces 8aga falta) o se vuelve a fundir cuando está gastado. Todas estas cualidades 8icieron Fue pasara a ser un metal verdaderamente Ltil. Muc8os o62etos de 6ronce Jdesde espadas a 6roc8es) desde cuc8illos a alDleresK se 8icieron por fundición: es decir) vertiendo el metal derretido en un molde de2ando Fue se enfríe endure$ca. #os Ltiles sacados de láminas) como los escudos) se for2a6an además con martillos para darles la forma deseada. Así como la piedra es a6undante en %uropa) el mineral de co6re no lo es) el estaHo escasea) por lo Fue la producción de 6ronce acarreó amplios cam6ios sociales. Aparecieron los 6uscadores los mineros) se desarrolló el comercio a gran distancia de lingotes del metal se
esta6lecieron espacios centrali$ados de venta. %l dominio del comercio pasó a ser una importante fuente de poder se construeron grandes asentamientos fortiDcados) Fue controla6an las rutas comerciales servían de centros de manufactura. %l co6re el estaHo) componentes 8a6ituales del 6ronce) se dan en forma de minerales Fue 8a Fue arrancar a la tierra. "ara o6tener el metal) se calienta el mineral a elevada temperatura) con el Dn de derretir la parte metálica JmenaK separarla del soporte terroso JgangaK: este proceso se llama fusión. "ara conseguir 6ronce) se funden 2untos lingotes de co6re estaHo sale uno de 6ronce Fue) a su ve$) puede ser derretido colado en moldes. "ara fundir o62etos de 6ronce) 8a Fue manipular el metal en fusión con todo cuidado. %l crisol se mane2a con un mango largo) para verter el metal en el molde. #a destre$a necesaria para fundir pie$as) 2unto con el instrumental especíDco reFuerido) 8acían Fue los o62etos de 6ronce fueran particularmente valiosos. "ara 8acerse con los utensilios Fue desea6an) la gente reali$a6a con el 6roncista trueFues de otras mercaderías.
0a6ricación del co6re %l co6re metálico las menas de co6re) como la calcopirita la 6ornita) Fue se encuentran en depósitos cerca de la superDcie terrestre) se eGplotan a cielo a6ierto. 4espuEs es necesario reDnarlo para separar el co6re de impure$as como sulfuros) car6onatos) 8ierro silicatos. #os acimientos de co6re contienen generalmente concentraciones mu 6a2as del metal. sta es la causa de Fue muc8as de las distintas fases de producción tengan por o62eto la eliminación de impure$as. #a mena de co6re se tritura muele antes de ser introducida en una cámara de Ootación) en la Fue el co6re se concentra en la superDcie) mientras los fragmentos so6rantes se 8unden. 4espuEs) el concentrado) Fue se denomina carga) se introduce en un 8orno de rever6ero Fue separa más impure$as.
4urante el proceso de fundición) se eGtraen los gases de desec8o) el material forma en el fondo del 8orno un c8arco de 8ierro co6re fundidos) llamado mata. #a capa anaran2ada de metal impuro en la superDcie de la mata es escoria) Fue se drena eGtrae mientras la mata de co6re sigue su proceso en un convertidor. %l co6re fundido del convertidor es moldeado) de6e ser reDnado una ve$ más por electrólisis antes de utili$arse para la fa6ricación de productos como ca6les elEctricos 8erramientas
MaFuinado torno
%l torno es una máFuina para fa6ricar pie$as de forma geomEtrica de revolución o dic8o de otra manera redonda. Se utili$a desde la antigedad para la alfarería. Más tarde empe$ó a utili$arse en carpintería para 8acer pie$as torneadas. Con el tiempo se 8a llegado a convertir en una máFuina importantísima en el proceso industrial de la actualidad. #os tornos operan 8aciendo girar la pie$a a mecani$ar Jsu2eta en el ca6e$al o D2ada entre los puntos de centradoK mientras una o varias 8erramientas de corte son empu2adas en un movimiento regulado de avance contra la superDcie de la pie$a) removiendo viruta de acuerdo con las condiciones tecnológicas de mecani$ado adecuadas. #a 8erramienta de corte va montada so6re un carro Fue se despla$a so6re unas guías o rieles paralelos al e2e de giro de la pie$a Fue se tornea) llamado e2e N so6re este carro 8a otro Fue se mueve segLn el e2e Y) en dirección radial a la pie$a Fue se tornea) puede 8a6er un tercer carro llamado c8arriot Fue se puede inclinar) para 8acer conos) donde se apoa la torre porta8erramientas. Cuando el carro principal despla$a la 8erramienta a lo largo del e2e de rotación) produce el cilindrado de la pie$a) cuando el carro transversal se despla$a de forma perpendicular al e2e de simetría de la pie$a se reali$a la operación denominada frenteado. #os tornos copiadores) automáticos de control numErico llevan sistemas Fue permiten tra6a2ar a los dos carros de forma simultánea) consiguiendo cilindrados cónicos esfEricos
Tipos de tornos Torno copiador
%l principio de funcionamiento es Fue un palpador mu sensi6le Fue va siguiendo el contorno de la pie$a patrón al avan$ar el carro principal transmite su movimiento por un mecanismo 8idráulico o magnEtico a un carro Fue lleva un movimiento independiente del 8usillo transversal. #o más corriente es Fue el sistema copiador no estE unido D2amente al torno sino Fue constitua un aparato aparte Fue se puede poner o no poner en el torno. Igualmente 8a en el mercado copiadores Fue se pueden adaptar a casi cualFuier torno de precisión para convertirlo en torno copiador. Torno re)l)er
#a característica principal del torno revólver) es Fue lleva un carro con una torreta giratoria de forma 8eGagonal Fue ataca frontalmente a la pie$a Fue se Fuiere mecani$ar) donde se insertan las diferentes 8erramientas Fue conforman el mecani$ado de la pie$a. Cada una de estas 8erramientas está controlada con un tope de Dnal de carrera. Tam6iEn dispone de un carro transversal) donde se colocan las 8erramientas de segar) perDlar) ranurar) etc. %l torno revólver es más rápido preciso Fue un torno paralelo especialmente adecuado para el tra6a2o en serie.
Torno
autom0tico
Se llama torno automático a un tipo de torno donde está automati$ado todo su proceso de tra6a2o) incluso la alimentación de la pie$a Fue se puede ir o6teniendo de una 6arra larga Fue se inserta por un agu2ero Fue tiene el ca6e$al se su2eta mediante pin$as de apriete 8idráulico.
#a alimentación de la 6arra necesaria para cada pie$a se 8ace de forma automática.
Torno )ertical
%l torno vertical es una variedad de torno diseHado para mecani$ar pie$as de gran tamaHo) Fue van su2etas al plato de garras u otros operadores) Fue por sus dimensiones o peso 8arían difícil su D2ación en un torno 8ori$ontal. #os tornos verticales tienen el e2e dispuesto verticalmente el plato giratorio so6re un plano 8ori$ontal) lo Fue facilita el monta2e de las pie$as voluminosas pesadas. %s pues el tamaHo lo Fue identiDca a estas máFuinas) permitiendo el mecani$ado integral de pie$as de gran tamaHo. Actualmente la maoría de tornos verticales Fue se construen van guiados por control numErico por computadora JCCK actLan siguiendo las instrucciones de mecani$ado contenidas en un softare previamente reali$ado por un programador conocedor de la tecnología del torneado.
Torno control num&rico JCCK
%l torno de control numErico) tam6iEn conocidos como torno CC actLa guiado por una computadora Fue e2ecuta programas controlados por medio de datos alfaQnumEricos) teniendo en cuenta los e2es cartesianos Y)B). Se caracteri$a por ser una máFuina 8erramienta mu eDca$ para mecani$ar pie$as de revolución. ?frece una gran capacidad de producción precisión en el mecani$ado por su estructura funcional
porFue los valores tecnológicos del mecani$ado están guiados por el ordenador Fue lleva incorporado) el cual procesa las órdenes de e2ecución contenidas en un softare Fue previamente 8a confeccionado un programador conocedor de la tecnología de mecani$ado en torno. Torno paralelo
%l torno paralelo es una máFuina Fue tra6a2a en el plano) porFue solo tiene dos e2es de tra6a2o) J YK el carro Fue despla$a las 8erramientas a lo de la pie$a produce torneados cilíndricos) el carro transversal Fue se despla$a de forma perpendicular al e2e de simetría de la pie$a) con este carro se reali$a la operación denominada refrentado. #leva montado un tercer carro) de accionamiento manual giratorio) llamado C8arriot) montado so6re el carro transversal) con el C8arriot) inclinado a los grados necesarios es posi6le mecani$ar conos. #o característico de este tipo de torno es Fue se pueden reali$ar en el mismo todo tipo de tareas propias del torneado) como taladrado) cilindrado) mandrilado) frenteado) roscado) conos) ranurado) escariado) moleteado) etc.N mediante diferentes tipos de 8erramientas Ltiles Fue de formas intercam6ia6les con formas variadas se le pueden ir acoplando.
0resadora La !resadora " sus partes
La !resadora " sus partes
/na !resadora es una máFuina 8erramienta utili$ada para reali$ar mecani$ados por arranFue de viruta mediante el movimiento de una 8erramienta rotativa de varios Dlos de corte denominada fresa. Mediante el fresado es posi6le mecani$ar los más diversos materiales como madera) acero) fundición de 8ierro) metales no fErricos materiales sintEticos) superDcies planas o curvas) de entalladura) de ranuras) de dentado) etc. Además las pie$as fresadas pueden ser des6astadas o aDnadas. %n las fresadoras tradicionales) la pie$a se despla$a acercando las $onas a mecani$ar a la 8erramienta) permitiendo o6tener formas diversas) desde superDcies planas a otras más comple2as.
Inventadas a principios del siglo YIY) las fresadoras se 8an convertido en máFuinas 6ásicas en el sector del mecani$ado. &racias a la incorporación del control numErico) son las máFuinas 8erramientas más polivalentes por la variedad de mecani$ados Fue pueden reali$ar la OeGi6ilidad Fue permiten en el proceso de fa6ricación. #a diversidad de procesos mecánicos el aumento de la competitividad glo6al 8an dado lugar a una amplia variedad de fresadoras Fue) aunFue tienen una 6ase comLn) se diferencian nota6lemente segLn el sector industrial en el Fue se utilicen. Asimismo) los progresos tEcnicos
de diseHo calidad Fue se 8an reali$ado en las 8erramientas de fresar) 8an 8ec8o posi6le el empleo de parámetros de corte mu altos) lo Fue conlleva una reducción drástica de los tiempos de mecani$ado. 4e6ido a la variedad de mecani$ados Fue se pueden reali$ar en las fresadoras actuales) al amplio nLmero de máFuinas diferentes entre sí) tanto en su potencia como en sus características tEcnicas) a la diversidad de accesorios utili$ados a la necesidad de cumplir especiDcaciones de calidad rigurosas) la utili$ación de fresadoras reFuiere de personal cualiDcado profesionalmente) a sea programador) preparador o fresador.
ormas de seguridad en el tra6a2o con fresadoras Al manipular una fresadora) 8a Fue o6servar una serie de reFuisitos para Fue las condiciones de tra6a2o mantengan unos niveles adecuados de seguridad salud. #os riesgos más frecuentes con este tipo de máFuinas son contactos accidentales con la 8erramienta o con la pie$a en movimiento) atrapamientos por los órganos de movimiento de la máFuina) proecciones de la pie$a) de la 8erramienta o de las virutas) dermatitis por contacto con los líFuidos refrigerantes cortes al manipular 8erramientas o virutas.
"ara los riesgos de contacto atrapamiento de6en tomarse medidas como el uso de pantallas protectoras) evitar utili$ar ropas 8olgadas) especialmente en lo Fue se reDere amangas anc8as) cor6atas) paHuelos o 6ufandas ) si se tra6a2a con el pelo largo) llevarlo recogido. "ara los riesgos de proección de parte o la totalidad de la pie$a o de la 8erramienta) generalmente por su ruptura) de6en utili$arse pantallas protectoras cerrar las puertas antes de la operación. "ara los riesgos de dermatitis cortes por la manipulación de elementos) de6en utili$arse guantes de seguridad. Además) los líFuidos de corte de6en utili$arse Lnicamente cuando sean necesarios. Además) la propia máFuina de6e disponer de elementos de seguridad) como enclavamientos Fue eviten la puesta en marc8a involuntariaN 6otones de parada de emergencia de tipo seta estando el resto de pulsadores encastrados situados fuera de la $ona de peligro. %s recomenda6le Fue los riesgos sean eliminados tan cerca de su lugar de generación tan pronto como sea posi6le) disponiendo de un sistema de aspiración en la $ona de corte) pantallas de seguridad una 6uena iluminación. %stas máFuinas de6en estar en un lugar nivelado limpio para evitar caídas. %n las máFuinas en las Fue) una ve$ tomadas las medidas de protección posi6les) persista un riesgo residual) Este de6e estar adecuadamente seHali$ado mediante una seHali$ación normali$ada CLA9I(ICACIÓN DE (RE9ADORA9
0R%SA4?RA =?RI?TA# C?RRI%T%. %sencialmente) constan de una 6ancada vertical llamada cuerpo de la fresadora) a lo largo de una de cuas caras se desli$a una escuadra llamada mEnsula o consola) so6re la cual) a su ve$) se mueve un carro portamesa Fue se 8a de fresar. %n la parte superior de la 6ancada están alo2ados los co2inetes en los Fue gira el ár6ol o e2e principal) Fue a su
ve$ puede ir prolongado por un e2e portafresas. %stas fresadoras se llaman universales cuando la mesa de tra6a2o puede girar alrededor de un e2e vertical puede reci6ir movimiento automático en sentido vertical) longitudinal transversal) o al menos en sentido longitudinal. # (RE9ADORA UNIER9AL'
#a máFuina fresadora universal se caracteri$a por la multitud de aplicaciones Fue tiene. Su principal nota característica la constitue su mesa inclina6le Fue puede 6ascular tanto 8acia la i$Fuierda como 8acia la derec8a en 3-^. %sta disposición sirve con auda del ca6e$al divisor para fresar ranuras espirales. #os tres movimientos de la mesa en sentido vertical) longitudinal transversal se pueden efectuar a mano automáticamente en am6os sentidos. Topes regula6les limitan automáticamente la marc8a en el punto deseado. %n las manivelas Fue sirven para mover la mesa 8a discos graduados Fue permiten a2ustes Dnos. %stas máFuinas encuentran aplicación en mecánica Dna) en construcción de 8erramientas de moldes) en la fa6ricación de pie$as sueltas de peFueHas series. %n estas aplicaciones tienen empleos mu variados mediante accesorios 6asculantes fácilmente recam6ia6les Fue las 8acen aptas para toda clase de tra6a2os con arranFues de viruta. # (RE9ADORA COPIADORA'
#as máFuinas fresadoras copiadoras cuos procesos de tra6a2o pueden mandarse a mano o de modo totalmente automático) permiten la fa6ricación de pie$as con formas irregulares) de 8erramientas para treDladoras para prensas estampas siguiendo una plantilla) un modelo o un prototipo. %l movimiento de un pun$ón Fue va palpando el modelo se transmite al 8usillo portafresa por medios mecánicos) 8idráulicos o electro8idráulicos con refuer$o electrónico. %n algunas máFuinas los movimientos del palpador pueden seguirse so6re una pantalla. # (RE9ADORA CNC'
#as fresadoras con control numErico por computadora JCCK permiten la automati$ación programa6le de la producción. Se diseHaron para adaptar las variaciones en la conDguración de productos. Su principal aplicación se centra en volLmenes de producción medios de pie$as sencillas en volLmenes de producción medios 6a2os de pie$as
comple2as) permitiendo reali$ar mecani$ados de precisión con la facilidad Fue representa cam6iar de un modelo de pie$a a otra mediante la inserción del programa correspondiente de las nuevas 8erramientas Fue se tengan Fue utili$ar así como el sistema de su2eción de las pie$as. %l eFuipo de control numErico se controla mediante un programa Fue utili$a nLmeros) letras otros sím6olos) por e2emplo) los llamados códigos Jmovimientos ciclos D2osK M Jfunciones auGiliaresK. %stos nLmeros) letras sím6olos) los cuales llegan a incluir ) ]) JcomillasK) están codiDcados en un formato apropiado para deDnir un programa de instrucciones para desarrollar una tarea concreta. Cuando la tarea en cuestión varía se cam6ia el programa de instrucciones. %n las grandes producciones en serie) el control numErico resulta Ltil para la ro6oti$ación de la alimentación retirada de las pie$as mecani$adas. #as fresadoras universales modernas cuentan con visuali$adores electrónicos donde se muestran las posiciones de las 8erramientas) segLn un sistema de coordenadas) así se facilita me2or la lectura de cotas en sus despla$amientos. Asimismo) a muc8as fresadoras se les incorpora un sistema de control numErico por computadora JCCK Fue permite automati$ar su tra6a2o. Además) las fresadoras copiadoras incorporan un mecanismo de copiado para diferentes perDles de mecani$ado. 0resadoras especiales Además de las fresadoras tradicionales) eGisten otras fresadoras con características especiales Fue pueden clasiDcarse en determinados grupos. Sin em6argo) las formas constructivas de estas máFuinas varían sustancialmente de unas a otras dentro de cada grupo) de6ido a las necesidades de cada proceso de fa6ricación. Partes de la !resadora )ertical
(RE9ADORA9 ERTICALE9: Así se llaman las fresadoras cuo e2e porta fresas es vertical. %n general son monoQpoleas tiene la mesa con movimiento automático en sentido vertical) longitudinal transversal.
%n la fresadora vertical el 8usillo porta Qfresa está apoado verticalmente en una ca6e$al portaQfresa generalmente giratorio. #a fresadora vertical se aplica generalmente para tra6a2os de fresados frontales. RectiDcadora #a rectiDcadora es una maFuina 8erramienta) utili$ada para conseguir mecani$ados de precisión tanto en dimensiones como en aca6ado superDcial) a veces a una operación de rectiDcado le siguen otras de pulido lapeado. #as pie$as Fue se rectiDcan son principalmente de acero endurecido mediante tratamiento termico) utili$ando para ellos discos a6rasivos ro6ustos) llamados muelas. #as partes de las pie$as Fue se someten a rectiDcado 8an sido mecani$adas previamente en otras máFuinas 8erramientas antes de ser endurecidas por tratamiento tErmico se 8a de2ado solamente un peFueHo eGcedente de material
para Fue la rectiDcadora lo pueda eliminar con facilidad precisión. #a rectiDcación) pulido lapeado tam6iEn se aplica en la fa6ricación de cristales para lentes. #as máFuinas rect ectiDcadoras para pie$as $as met metálicas consisten sten 6ási 6ásiccamen amente te en un 6asti astido dorr Fue Fue cont contiiene ene una una muel muela a gira girato tori ria a compuesta de granos a6rasivos mu duros resistentes al desgaste a la rotura. #a velocidad de giro de las muelas es mu elevada) pudiendo llegar a girar a 1+.+++ rpm) dependiendo del diámetro de la muela. #as rectiDcadoras para superDcies planas) conocidas como planeadoras tangeniales son mu sencillas de mane2ar) porFue consisten en una ca6e$al provisto de la muela un carro longitudinal Fue se mueve en forma de vaivEn) donde va su2eta la pie$a Fue se rectiDca. #a pie$a muc8as veces se su2eta en una plataforma magnEtica. #as pie$as más comunes Fue se rectiDcan en estas máFuinas son matrices) cal$os a2ustes con superDcies planas. #a recti rectiDca Dcadora dora sin centro centross Jcente Jcenterle rlessK ssK)) consta consta de dos muelas muelas se utili$an para el rectiDcado de peFueHas pie$as cilíndricas) como 6ulones) casFuillos) pasadores) etc. Son máFuinas Fue permite automati$ar la alimentación de las pie$as por tanto tener un funcionamiento continuo por tanto la producción de grandes series de la misma pie$a. #a rect rectiD iDca caci ción ón sin sin cent centro ross pert perten enec ece e a los los proc proces esos os de rect rectiD iDca cado dora ra cilíndrica de eGteriores. Al contrario de la rectiDcación entre centros) la pie$a no se su2eta durante la rectiDcación por lo tanto no se necesita un contr ontrat atal alad adrro o un meca mecani nism smo o de D2ac D2aciión en los los eGtr Gtremos emos.. %n lugar de eso se apoa la pie$a con su supericie so6re la platina de soporte se coloca entre el disco rectiDcador Fue gira rápidamente la platina regula6le peFueHa Fue se mueve lentamente. #a platina de soporte de la rectiDcadora Jtam6iEn llamada regla de soporte o regla de direcciónK está generalmente posicionada así Fue el centro del e2e de la pie$a se encuentra so6re la línea de unión entre los puntos medios del disco regula6le del disco rectiDcador. Más) la platina de soporte está 6iselada para sostener la pie$a en el disco regula6le el disco rectiDcador. %l disco regula6le está 8ec8o de un material 6lando) por e2emplo una me$cla de cauc8o Fue puede tener granos duros para garanti$ar la fuer$a de acople entre la pie$a el disco regula6le. #as rectiDcadoras universales son las rectiDcadoras más versátiles Fue eGisten porFue pueden rectiDcar todo tipo de rectiDcados en diámetros eGteriores de e2es) como en agu2eros si se utili$a el ca6e$al adecuado. Son máFuinas de gran envergadura cuo ca6e$al portamuelas tiene un
variador de velocidad para adecuarlo a las características de la muela Fue lleva incorporado al tipo de pie$a Fue rectiDca. Características constructivas de las rectiDcadoras cilíndricas de Lltima generación A las las moder moderna nass rect rectiD iDca cador doras as cilí cilínd ndric ricas as se les les eGig eGige e ser ser de ultr ultra a preci precisió sión) n) de concep concepció ción n Oe OeGi6l Gi6le e para para aplica aplicacio ciones nes de rectiD rectiDcad cado o de eGteriores eGteriores pie$as eGcEntricas eGcEntricas.. #as máFuinas máFuinas pueden reali$ar procesos procesos de rectiDcado convencional o de alta velocidad) incorporando los Lltimos adelantos mecánicos) elEctricos de softare. JCCK Se esta6lecen nuevos estándares de precisión) velocidad OeGi6ilidad garanti$ando una producción de alta Da6ilidad competitividad. %stas máFuinas incluen 6ancada de granito natural) motores integrados en e2es portaQpie$as 8usillos portaQmuelas) motores de gran par motores lineales. %l dise diseHo Ho incl inclu ue e puer puerta tass de gran gran acce accesi si6i 6ili lida dad d para para tra6 tra6a2 a2os os de preparación de máFuina de mantenimiento. %l concepto modular de la máFuina permite la incorporación de sistemas de carga automati$ados la concatenación de varias unidades en una cElula. #as modernas rectiDcadoras responden óptimamente a la más amplia variedad de aplicaciones como 8erramientas de corte) 8idráulica de alta prec precis isió ión) n) ár6o ár6ole less de levas levas)) peFu peFueHo eHoss cig cigeH eHal ales) es) e2es e2es de ca2a ca2ass de cam6ios e2es de transmisión) entre otros. #a máFuinas son diseHadas para para util utili$ i$ar ar dist distin into toss tipo tiposs de a6ra a6rasi sivo vos) s) diam diaman ante te)) C) C) para para aplicaciones de alta velocidad
%nsamble mecanico
%l ensam6le mecánico implica el uso de diferentes mEtodos de su2eción para sostener 2untas en forma mecánica dos Jo másK partes. %n la mao maorí ría a de los los caso casos) s) los los mEto mEtodo doss de su2e su2eci ción ón impl implic ican an el uso uso de componentes de eFuipo separados Jsu2etadoresK) Fue se agregan a las partes durante el ensam6lado. Muc8os productos se ensam6lan principalmente JCasi eGclusivamenteK
medi median ante te mEto mEtodo doss de su2e su2eci ción ón mecá mecáni nica ca:: Auto Automó móvi vile les) s) Apar Aparat atos os %lEctricos %lEctricos de diversos diversos tamaHos) tamaHos) telEfonos) telEfonos) mue6les) mue6les) utensilios utensilios e incluso incluso vestidos aparatos industriales. #os mEtodos de su2eción mecánica se dividen en dos clases principales: ,. "ermiten "ermiten 4esensam6l 4esensam6le. e. Su2etadores Su2etadores roscado roscadoss J"ernos) J"ernos) Tornillos ornillos TuercasK. TuercasK. *.
/nión "ermanente JRemac8esK.
=a ra$ones mu 6uenas) Fue motivan a usar el ensam6le mecánico so6re otros procesos de unión) las principales son: Q
0acilidad de %nsam6le.
Q 0acilidad de 4esensam6le J"ara aFuellos mEtodos de su2eción Fue lo permitenK. Q %n gene genera ral) l) este este tip tipo o de de ens ensam am6l 6le e es es real reali$ i$ad ado o con con rela relati tiva va facilidad) no reFuiere una gran cantidad de capacitación para los usuarios) usando un mínimo de 8erramientas especiales en un tiempo relativamente 6reve. Q #a tecn tecnol olog ogía ía es simp simple le los los resul resulta tado doss se se ins inspec pecci cion onan an con con facilidad. Q #os #os prod produc ucto toss Fue Fue son son dema demasi siad ado o gran grande dess pes pesad ados os para para trans ansport ortars arse completam etame ente armados pueden env enviars arse en su6ensam6les más peFueHos armarse en instalaciones adecuadas. Q "ermite ermite un manten mantenimi imiento ento gradual gradual Po repara reparació ción n al ensam6l ensam6le e comp comple leto to)) medi median ante te desen desensam sam6l 6les es perió periódi dico cos) s) al cont contrar rario io de las las soldaduras. #os mEt mEtodos odos de ensa ensam6 m6le le mecán ecániico se 8an 8an clas clasiiDcad Dcado o como: omo: ,. Su2etadores Roscados. Represen Representan tan la categoría categoría más importante importante del ensam6le mecánico. mecánico. Son todos aFuellos componentes separados del eFuipo Fue tienen roscas eGternas o internas para el ensam6le de partes. &eneralmente permiten el desensam6le. Se prod produc ucen en medi ediante ante for formado mado en frio frio.. AunFu unFue e algu alguno noss son son maFuinados) este proceso es más costoso para la ela6oración de roscas. Son manufacturados a part artir del acero Ja2oQM oQMedio Car6 ar6ono) AleacionesK) de6ido a su 6uena resistencia 6a2o costo. "or lo general) este tipo de su2etadores se niFuelan o recu6ren para aumentar su resistencia a la corrosión. #os tipos de recu6rimientos más utili$ados son los de íFuel) Cromo) inc) hGido egro. AunFue es
posi6le utili$ar otros materiales como Aceros InoGida6les) Aleaciones de AluminioQíFuel "lásticos J%stos Lltimos) solo para aplicaciones de 6a2a tensiónK.
Q Tornillos. Su2etadores con roscas eGternas. "or lo general se ensam6la en un oriDcio roscado ciego. Q "ernos. Su2etador con rosca eGterna Fue se inserta a travEs de oriDcios en las partes se asegura con una tuerca en el lado opuesto. Q Tuercas. Su2etador con rosca interna Fue coincide con la de perno del mismo diámetro) paso forma de rosca.
#os tornillos se fa6rican en maor variedad conDguraciones Fue los pernos) dado Fue sus funciones son más variadas. aK Tornillos para MáFuina. 4e tipo general) diseHados para ensam6le en 8uecos roscados. "ueden ensam6larse a tuercas) en uso coincidirían con los pernos. 6K Tornillos de Ca6e$a. Con la misma geometría de los tornillos de máFuina) pero están 8ec8os de metales con maor resistencia tolerancias más estrec8as. cK Tornillos "risioneros. %stán endurecidos diseHados para funciones de ensam6le tales como collarines de su2eciónZ,[) engranes poleas
para e2es. Se fa6rica en diversas geometrías. dK Tornillos Autorroscantes. %stá diseHado para formar o cortar las roscas en un oriDcio Fue a eGiste) dentro del cual se 8ace girar. /tili$ados como topes mecánicos) a6ra$aderas) ma$as divididas) superDcies de apoo como medio de posicionamiento. ?tros Su2etadores Roscados %Fuipos. aK "ernos sin Ca6e$a J%spárragosK. %s un su2etador con rosca eGterna) a eGcepción Fue no posee la ca6e$a normal Fue posee un perno. Se utili$a para ensam6lar dos partes mediante una tuerca. %stán disponi6les con roscas en un eGtremo o en am6os. 6K Insertos con Tornillos de Rosca. "ernos sin ca6e$a con rosca interna o rollos de alam6re 8ec8os para insertarse en un oriDcio sin rosca para aceptar un su2etador con rosca eGterna. Se ensam6lan en materiales más dE6iles J"lástico) madera metales ligeros) como el magnesioK para proporcionar roscar fuertes. Tras el su6secuente ensam6le del tornillo dentro del inserto) el caHón del inserto se eGpande 8acia los lados del oriDcio) asegurando el ensam6le. cK Su2etadores Roscados "risioneros. Su2etadores con rosca Fue se 8an preensam6lado permanentemente a una de las partes Fue se van a unir. %sto da pie a la soldadura por fusión) soldadura fuerte) al a2uste de prensa o el formado en frío. dK Arandelas. Componente de eFuipo Fue se usa con frecuencia en su2etadores roscados para asegurar la Drme$a de la unión mecánica. %s tErminos sencillos) es un anillo delgado plano de c8apa de metal. Tiene
varias
funciones.
,. 4istri6uir las tensiones Fue se concentrarían en la ca6e$a del perno o tornilloPtuerca. *. "roporciona apoo para oriDcios de separación grandes en partes ensam6ladas 1. Aumenta la presión. 3. "rotege las superDcies de las partes. -. Sella la unión. 7. Resiste el aOo2amiento inadvertido.
Tensiones Resistencias en las /niones con "ernos.
Si la fuer$a aplicada) supera la resistencia) una falla puede ocurrir en alguna de las siguientes formas: ,. 4esgaste de las roscas eGternas J"erno o TornilloK. *. 4esgaste de las roscas internas JTuercaK. 1. Ruptura del perno de6ido a la tensión eGcesiva en la sección transversal. %l 6uen funcionamiento de un su2etador roscado depende en gran parte de la cantidad de torFue aplicado para apretarlo. /na ve$ Fue el perno) tornillo o tuer$a son rotados) 8asta Fue se asienta contra la superDcie de la parte) la presión adicional aumentará la cantidad de tensión en el su2etador de comprensión en las partes unidas. %ntre maor sea el torFue) será posi6le resistir la presión de tensión. *.
Remac8es.
%s una punta con ca6e$a sin rosca Fue se usa para unir dos o más partes. #a operación de deformación se e2ecuta en caliente o en frío) utili$a un
martilleo o presión constante. /na ve$ colocado) no puede removerse) a menos Fue una de las ca6e$as se rompa J"ermanente Q SemipermanenteK. Son su2etadores Fue se utili$an ampliamente para o6tener una unión permanente su2etada en forma mecánica. ?frece altas velocidades de producción) simplicidad) conDa6ilidad 6a2o costo. A pesar de estas aparentes venta2as) su aplicación 8a declinado en tiempos recientes) cediendo terreno a los su2etadores roscados) la soldadura el pegado. #a aplicación principal de los remac8es es en la industria aeronáutica aeroespacial para unir el fusela2e partes estructurales. Tenemos - tipos de remac8es 6ásicos: Solido) Tu6ular) Semitu6ular) ifurcado de Compresión.Son usados para uniones so6repuestas) aunFue si el oriDcio es demasiado peFueHo) será difícil introducir el remac8e. Si el oriDcio es mu grande) el remac8e no a6arcara el volumen podría do6larse durante el proceso. =erramientas
MEtodos
de
Aplicación
de
Remac8e.
,. "or impacto. /n martillo neumático reali$a golpes sucesivos para recalcar el remac8e. *. 4e compresión uniforme. /na remac8adora proporciona presión constante para recalcar el remac8e. 1. Com6inación de Impacto Compresión. Casi todo el eFuipo usado para aplicar remac8es es portátil de operación manual) actualmente eGisten máFuinas automáticas Fue taladran Jpreparan el oriDcioK remac8an JInsertan RecalcanK. ?2etes
J?2illosK.
Son su2etadores tu6ulares de paredes delgadas con un re6orde en un eGtremo) generalmente están 8ec8os de c8apas metálicas. Son usadas para producir una unión empalmada permanente entre dos Jo másK partes planas. Son sustituidos con remac8es en aplicaciones de 6a2os reFuerimientos de tensión para a8orrar material costos. 1.
A2ustes
de
Interferencia.
=a varios mEtodos de ensam6le Fue se 6asan en la interferencia mecánica entre dos partes coincidentes Fue se van a unir. #a interferencia es lo Fue mantiene 2untas dic8as partes. aK
A2uste
con
"rensa.
%s aFuel donde los componentes tienen un dispositivo de a2uste por interferencia entre ellos. %l caso típico es cuando una c8aveta JCilíndrica RectaK se presiona dentro de un oriDcio de diámetro ligeramente menor. Aplicaciones: %nsam6le de collarines) %ngranes) "oleas Componentes Similares en %2es. 6K A2uste por Contracción por %Gpansión. %stos a2ustes 8acen referencia al ensam6le de dos partes Fue tienen un a2uste por interferencia a temperatura am6iente. J%2emplo: C8avetaK. Q Contracción. Calienta la superDcie para agrandarla) mientras la interna permanece a temperatura am6iente o es enfriada para contraer su tamaHo. Se ensam6lan las pie$as) se devuelve a temperatura am6iente) la parte eGterna se enco2a la parte eGterna se eGpanda para formar un sólido a2uste por interferencia. Q %Gpansión: Solo la parte interna se enfría se contrae para un ensam6leN una ve$ insertado la interferencia) se calienta a temperatura am6iente) eGpandiendo el elemento para crear el ensam6le por interferencia. Aplicaciones: %ngranes) poleas) mangas componentes dentro de e2es sólidos 8uecos. cK A2ustes de Agarre Automático Anillos de Retención. #os a2ustes de agarre automático son una modiDcación de los a2ustes por interferencia. %ste implica la unión de dos partes) en las cuales los elementos Fue coinciden poseen la interferencia temporal mientras se oprimen 2untos) pero una ve$ ensam6lados se entrela$an para conservar el ensam6le. (enta2as:
,.
#as partes pueden diseHarse con características de autoalineación.
*.
o se reFuieren 8erramientas especiales.
1.
%l ensam6le se consigue con muc8a rapide$.
/n anillo de retención Jde Morda$aK es un su2etador Fue se agarra a presión dentro de un surco Fue forma una circunferencia so6re un e2e o tu6o para esta6lecer un 8om6ro. %stán 8ec8os de láminas metálicas o de alam6res sometidos a tratamiento tErmico para o6tener dure$a rigide$. "ara aplicaciones eGternas Q Se nom6ra %2e. "ara aplicaciones internas Q Se nom6ra arreno. dK ?tros MEtodos de A2uste por Interferencia. Además de las tEcnicas de a2uste mencionadas con anterioridad) se tienen mEtodos adicionales Fue implican el uso de su2etadores: "untillado) %ngrapado Cosido. %l puntillado engrapado industriales son operaciones similares Fue utili$an su2etadores metálicos en forma de /. %l puntillado una máFuina Fue produce JindividualmenteK las puntillas en forma de / de alam6re de acero de forma inmediata las inserta a travEs de las dos partes Fue se van a unir. Aplicaciones: %nsam6le de c8apas metálicas ligeras) 6isagras metálicas) coneGiones elEctricas) encuadernación de revistas) de cartón corrugado empaFue Dnal de productos. %n el engrapado se clavan grapas en forma de / a travEs de las dos partes Fue se unirán. #as grapas se proporcionan en tiras convenientes. "or lo general) las grapas se aplican mediante pistolas neumáticas portátiles con cientos de tiras de grapas. Aplicaciones: Mue6les) Tapicería) %nsam6le de asientos de automóviles.
%l Cosido es un mEtodo de unión comLn para partes suaves OeGi6les tales como telas piel. Implica el uso de un cordón o 8ilo largo entrela$ado con las partes para producir una costura continua entre ellas.
Aplicación: %nsam6le de Ropas. C8avetas de 4o6le "unta. Son su2etadores formados de alam6re con una mitad redonda en una c8aveta Lnica de dos caHas. %stas caHas o puntas se insertan en los 8uecos de las partes Fue coindicen sus eGtremidades se separan para D2ar el ensam6le. Aplicaciones: Asegurar partes en e2es. Soldadura 0/4AM%T?S 4% S?#4A4/RA S?#4A4/RA %s un proceso de unión de materiales en el cual se funden las superDcies de contacto de dos Jo másK partes mediante la aplicación conveniente de calor o presión. #a integración de las partes Fue se unen mediante soldadura se denomina un ensam6le soldado.
Muc8os procesos de soldadura se o6tienen solamente por calor) sin aplicar presiónN otros mediante una com6ustión de calor presiónN unos más Lnicamente por presión) sin aportar calor eGterno. %n algunos casos se agrega un material de aporte o relleno para facilitar la fusión. #a soldadura se asocia por lo regular con partes mecánicas) pero el proceso tam6iEn se usa para unir plástico. A soldadura es un proceso relativamente nuevo. Su importancia comercial tecnológica se deriva de lo siguiente: Q #a soldadura proporciona una unión permanente. #as partes soldadas se vuelven una sola unidad. Q #a unión puede ser más fuerte Fue os materiales originales) si se usa un metal de relleno Fue tenga propiedades de resistencia superiores a la de os materiales originales se emplean as tEcnicas de soldadura adecuadas. Q %n general) a soldadura es la forma económica de unir componentes) tErminos de uso la soldadura no se limita al am6iente de fá6rica. "uede reali$arse en el campo. AunFue la soldadura tiene las venta2as indicadas) tam6iEn tiene ciertas limitaciones desventa2as Jo desventa2as potencialesK: Q #a maoría de las operaciones de soldadura se reali$an en forma manual son elevadas en tErminos de costo de mano de o6ra. Muc8as operaciones de soldadura se consideran cuestiones especiali$adas no son muc8as las personas Fue las reali$an.
Q Casi todos los procesos de soldadura implican el uso de muc8a energía) por consiguiente son peligrosos. Q 4ado Fue la soldadura o6tiene una unión permanente entre los componentes) no permite un desensam6le adecuado. Si se reFuiere un desensam6le ocasional de producto Jpara reparación o mantenimientoK) no de6e usarse la soldadura como mEtodo de ensam6le. Q #a unión soldada puede padecer ciertos defectos de calidad Fue son difíciles de detectar. #os defectos pueden reducir la resistencia de la unión. #A C/%STIh 4% #A S%&/RI4A4 #a soldadura es por naturale$a peligrosa para las personas. uienes e2ecutan estas operaciones de6en tomar serias medidas de seguridad. #as altas temperaturas de los metales fusionados en la soldadura son un peligro o6vio. %n la soldadura con gas) los com6usti6les Jpor e2emplo) el acetilenoK corren el riesgo de incendiarse. &ran parte de los procesos usan muc8a energía para producir la fusión de las superDcies de las partes Fue se van) a unir %n muc8os procesos de soldadura) la corriente elEctrica es una fuente de energía tErmica) por lo Fue eGiste el riesgo de una descarga elEctrica para el tra6a2ador.
Ciertos procesos de soldadura tienen sus propios peligros particulares. %n la soldadura con arco elEctrico) el tra6a2ador de6e considerar los siguientes aspectos: q Máscara de soldar) protege los o2os) la cara) el cuello de6e estar provista de Dltros inactínicos de acuerdo al proceso e intensidades de corriente empleadas. q &uantes de cuero) tipo mosFuetero con costura interna) para proteger las manos muHecas. q Coleto o delantal de cuero) para protegerse de salpicaduras eGposición a raos ultravioletas del arco. q "olainas casaca de cuero) cuando es necesario 8acer soldadura en posiciones verticales so6re ca6e$a) de6en usarse estos aditamentos) para evitar las severas Fuemaduras Fue puedan ocasionar las salpicaduras del metal fundido.
q apatos de seguridad) Fue cu6ran los to6illos para evitar el atrape de salpicaduras. q &orro) protege el ca6ello el cuero ca6elludo) especialmente cuando se 8ace soldadura en posiciones. q "rotección de la vista #a protección de la vista es un asunto tan importante Fue merece consideración aparte. %l arco elEctrico Fue se utili$a como fuente de calor cua temperatura alcan$a so6re los 3.+++^ C) desprende radiaciones visi6les no visi6les. 4entro de las no visi6les) tenemos aFuellas de efecto más nocivo como son los raos ultravioletas e infrarro2os. %l tipo de Fuemadura Fue el arco produce en los o2os no es permanente) aunFue sí es eGtremadamente dolorosa. Su efecto es como “tener arena caliente en los o2os!. "ara evitarla) de6e utili$arse un lente protector Jvidrio inactínicoK Fue a2uste 6ien ) delante de Este) para su protección) siempre 8a Fue mantener una cu6ierta de vidrio transparente) la Fue de6e ser sustituida inmediatamente en caso de deteriorarse. A Dn de asegurar una completa protección) el lente protector de6e poseer la densidad adecuada al proceso e intensidad de corriente utili$ada. #A A/T?MATIACIh % #A S?#4A4/RA 4e6ido a los riesgos de la soldadura manual los reFuerimientos de aumentar la productividad me2orar la calidad de los productos) se 8an desarrollado diversas formas de automati$ación. #as categorías incluen la soldadura con maFuina) la soldadura automática la soldadura ro6ótica. #a soldadura con máFuina se deDne como una soldadura mecani$ada con eFuipo Fue reali$a la operación 6a2o la supervisión continua de un operador. ormalmente se o6tiene mediante una ca6e$a para soldadura Fue se mueve por medios mecánicos. %l tra6a2ador 8umano de6e o6servar continuamente e interactuar con el eFuipo para controlar la operación. Si el eFuipo es capa$ de e2ecutar la operación sin el a2uste de los controles por parte de un operador 8umano) se denomina una soldadura automática. /na persona siempre está presente para vigilar el proceso detectar variaciones de las condiciones normales. #o Fue distingue la soldadura automática de la soldadura con máFuina es un controlador del ciclo de soldadura) Fue regula el movimiento del arco elEctrico la posición de la pie$a de tra6a2o sin atención 8umana continua. #a soldadura automática reFuiere una instalación o un posicionador de soldadura para colocar el material de tra6a2o en relación con la ca6e$a
de soldador. Tam6iEn reFuiere en maor grado de consistencia precisión en las partes componentes usadas en el proceso. "or estas ra$ones) la soldadura automática sólo se 2ustiDca para producción de cantidades grandes. %n la soldadura ro6ótica se usa un ro6ot industrial o un manipulador programa6le Fue controla en forma automática el movimiento de la ca6e$a para soldar con respecto al tra6a2o. %l alcance versátil del 6ra$o del ro6ot permite el uso de instalaciones relativamente simples) la capacidad del ro6ot para reprogramarse con nuevas conDguraciones de las partes) permite Fue esta forma de automati$ación se 2ustiDFue para cantidades de producción relativamente 6a2as. /na celda ro6ótica de soldadura con arco elEctrico normal consta de dos instalaciones para soldadura un a2ustador 8umano para cargar descargar partes mientras el ro6ot efectLa la soldadura. Además de la soldadura con el arco elEctrico) tam6iEn se usan ro6ots industriales en las plantas de ensam6le Dnal de automóviles para reali$ar soldadura por resistencia so6re carrocerías. #A /Ih "?R S?#4A4/RA. #a soldadura produce una coneGión sólida entres dos partes) denominada unión por soldadura. %sta unión por soldadura es el contacto de los 6ordes o superDcies de las partes Fue se 8an unido mediante soldadura. %n esta sección) se eliminará e tema de las uniones por soldadura) los tipos de uniones los diferentes tipos de soldaduras Fue se usan para unir las partes Fue forman precisamente esta acción. TI"?S 4% /I?%S =a cinco tipos 6ásicos de uniones para integrar dos partes de una 2unta) las cuales son las siguientes: aK /nión empalmada. %n este tipo de unión) las partes se encuentran en el mismo plano se unen en sus 6ordes. 6K /nión de esFuina. #as partes en una unión de esFuina forman un ángulo recto se unen en la esFuina del ángulo. cK /nión superpuesta. %sta unión consiste en dos partes Fue se so6reponen. dK /nión de 6ordes. #as partes en una unión de 6ordes están paralelas con al menos uno de sus 6ordes en comLn la unión se 8ace en el 6orde comLn.
eK /nión en T. %n la unión en T) una parte es perpendicular a la otra en una forma parecida a la letra.
TI"?S
4%
S?#4A4/RAS
Todas las uniones anteriores se 8acen mediante soldadura. Tam6iEn es posi6le usar otros procesos para algunos de los tipos de uniones) pero la soldadura es el mEtodo de maor aplicación. %s conveniente distinguir entre el tipo de unión el tipo de soldadura Fue se aplica a la unión. #as diferencias entre los tipos de soldadura están en la geometría el proceso de soldadura.
4iversas formas de soldadura de Dlete: aK unión de esFuina con Dlete interno Lnico) 6K unión de esFuina con Dlete eGterno Lnico) cK unión so6repuesta con Dlete do6le) dK unión en T con Dlete do6le. #as líneas con guiones muestran los 6ordes originales de las placas. Se usa una soldadura de Dlete para rellenar los 6ordes de las placas creadas mediante uniones de esFuina) so6repuestas en T. Se usa un metal de relleno para proporcionar una sección transversal de aproGimadamente la forma de un triángulo. %s el tipo de soldadura más comLn en la soldadura con arco elEctrico en la de oGígeno gas com6usti6le. "orFue reFuiere una mínima preparación de los 6ordesN se usan los 6ordes cuadrados 6ásicos de las partes. #as soldaduras de Dlete pueden ser sencillas o do6les Jesto es) soldarse en uno o am6os ladosK continuas o intermitentes Jesto es) soldadas a lo largo de toda la longitud de la unión) o con espacio sin soldar a lo largo de una orillaK.
#as soldaduras con 6isel o ranura generalmente reFuieren Fue se moldeen las orillas de las partes con un 6isel para facilitar la penetración de la soldadura. #as formas de 6isel incluen un cuadrado en un lado) 6isel en “(!) en / en 5) en lados sencillos o do6les.
Algunas soldaduras con 6isel típicas: aK soldadura con 6isel cuadrado en un ladoN 6K soldadura con 6isel LnicoN cK soldadura con 6isel en ( LnicoN dK soldadura con 6isel en / LnicoN eK soldadura con 6isel en 5 LnicoN fK soldadura con surco en Y para secciones mas gruesas. #as líneas con guiones muestran los 6ordes originales de las partes. Se usa material de relleno para saturar la unión) por lo general mediante soldadura con arco elEctrico o con oGígeno gas com6usti6le. Con frecuencia se preparan los 6ordes de las partes más allá de un cuadrado 6ásico) aunFue se reFuiera de un procesamiento adicional) para aumentar la Drme$a de la unión soldada o donde se van a soldar partes más gruesas. AunFue se asocia más estrec8amente con una unión empalmada) la soldadura con 6isel se usa en todos los tipos de uniones) eGcepto en la so6repuesta. #as soldaduras con insertos las soldaduras ranuradas) se usan para unir placas planas usando una o más 8uecos o ranuras en la parte superior) Fue despuEs serán rellenados con metal de aporte.
JaK
Soldadura
con
inserto
J6K
soldadura
en
ranura.
#a soldadura de puntos la soldadura engargolada) usadas para uniones so6repuestas. /na soldadura de puntos es una peFueHa sección fundida entre las superDcies de dos c8apas o placas. ormalmente se reFuieren varias soldaduras de puntos para unir las partes. Se asocia más estrec8amente con la soldadura por resistencia. /na soldadura engargolada es similar a una de puntos) eGcepto Fue consiste en una sección fundida más o menos continua entre las dos c8apas o placas.
JaK
Soldadura
de
puntos
J6K
soldadura
engargolada.
%n la Dgura se muestran soldaduras en Oancos soldaduras en superDcies. /na soldadura en Oanco se 8ace en los 6ordes de dos Jo másK partes) por lo general láminas metálicos o placas delgadas) en donde al menos una de las partes está en un Oanco) como se aprecia en la parte JaK. /na soldadura en superDcie no se usa para unir partes) sino para depositar metal de relleno so6re la superDcie de una parte 6ase en una o más gotas de soldadura) las gotas de soldadura se incorporan en una serie de pasadas paralelas so6repuestas) con lo Fue se cu6ren grandes áreas de la parte 6ase. %l propósito es aumentar el grosor de la placa o proporcionar un recu6rimiento protector so6re la superDcie.
JaK Soldadura en Oanco J6K Soldadura en superDcie "R?C%S?S 4% S?#4A4/RA #os procesos de soldadura se dividen en dos categorías principales: ,K Soldadura por fusión) en la cual se o6tiene una fusión derritiendo las dos superDcies Fue se van a unir) en algunos casos aHadiendo un metal de aporte a la uniónN *K Soldadura de estado sólido) en la cual se usa calor o presión o am6as para o6tener la fusión) pero los metales 6ase no se funden ni se agrega un metal de aporte. #a soldadura por fusión es la categoría más importante e inclue: ,K la soldadura con arco elEctrico. *K la soldadura por resistencia. 1K la soldadura con oGígeno gas com6usti6le) 3K otros procesos de soldadura por fusión Jlos Fue no pueden clasiDcarse en alguno de los primeros tres tiposK. #os procesos de soldadura por fusión se anali$an en las cuatro secciones siguientes) Fue cu6ren las operaciones de soldadura de estado sólido. B posteriormente) eGaminamos temas relacionados con todas las operaciones de soldadura: calidad de la soldadura) solda6ilidad diseHo para soldadura.
S?#4A4/RA
C?
ARC?
%#CTRIC?.
#a soldadura con arco elEctrico) SAC Jarc elding en inglEs) A@K) es un proceso de soldadura en el cual la unión de las partes se o6tiene por fusión mediante el calor de un arco elEctrico entre un electrodo el material de tra6a2o.
ConDguración 6ásica Circuito elEctrico de un "roceso de soldadura Con arco elEctrico. /n proceso de A@ general se muestra en la Dgura de arri6a. /n arco elEctrico es una descarga de corriente elEctrica a travEs de una separación en un circuito. Se sostiene por la presencia de una columna de gas tErmicamente ioni$ada Jdenominada plasmaK a travEs de la cual Oue la corriente. %n un proceso de A@) el arco elEctrico se inicia al acercar el electrodo a la pie$a de tra6a2o) despuEs del contacto el electrodo se separa rápidamente de la pie$a a una distancia corta. #a energía elEctrica del arco elEctrico así formado produce temperaturas de --++ ^C o maores) Fue son lo suDcientemente calientes para fundir cualFuier metal. Se forma un po$o de metal fundido) Fue consiste en metalJesK 6ase metal de aporte Jsi se usa unoK) cerca de la punta del electrodo. %n la maoría de los procesos de soldadura con arco elEctrico) se agrega un metal de aporte durante la operación para aumentar el volumen fortalecer la unión soldada. Conforme el electrodo se mueve a lo largo de la unión) el po$o de metal fundido se solidiDca de inmediato. %l movimiento del electrodo se consigue a sea mediante una persona Fue solda Jsoldadura manualK o por medios mecánicos Jsoldadura con máFuina) soldadura automática o soldadura ro6óticaK. Tecnología
general
de
la
soldadura
con
arco
elEctrico.
Antes de descri6ir los procesos individuales de soldadura con arco elEctrico) es conveniente eGaminar algunos de los aspectos tEcnicos Fue se aplican a estos procesos. %lectrodos. #os electrodos Fue se usan en los procesos de A@ se clasiDcan como consumi6les no consumi6les. #os electrodos consumi6les contienen el metal de aporte en la soldadura con arco elEctricoN están disponi6les en dos formas principales: varillas Jtam6iEn llamados 6astonesK alam6res. #as varillas para soldadura normalmente tienen una longitud de **- a 3-+ mm un diámetro de <.- mm ó menos. %l pro6lema con las varillas de soldadura consumi6les) al menos en las operaciones de producción) es Fue de6en cam6iarse en forma periódica) reduciendo el tiempo de arco elEctrico del soldador. %l alam6re para soldadura consumi6le tiene la venta2a de Fue puede alimentarse en forma Continua al po$o de soldadura desde 6o6inas Fue contienen alam6res en grandes cantidades) con esto se evitan las interrupciones frecuentes Fue ocurren cuando se usan las varillas para soldadura. Tanto en forma de varilla como de alam6re) el arco elEctrico consume el electrodo durante el proceso de soldadura Este se aHade a la unión fundida como metal de relleno. #os electrodos de varilla se clasiDcan en 6ase a las propiedades mecánicas del metal depositado) tipo de recu6rimiento) posiciones en las Fue se puede emplear el electrodo tipo de corriente polaridad a emplear. %l sistema de clasiDcación empleado para electrodos recu6iertos sigue el modelo empleado por la A@S. 4e acuerdo con este sistema) la clasiDcación de un electrodo se designa con la letra % con cuatro o cinco dígitos. #a letra % signiDca electrodo) los dos o tres primeros dígitos indican la resistencia a la tracción del metal depositado en miles de li6ras por pulgada cuadrada) el tercer o cuarto dígito indica las posiciones en las Fue de6e emplearse el electrodo el Lltimo dígito se relaciona con las características del recu6rimiento) la escoria) con el tipo de corriente a polaridad a emplear. #a selección de electrodos para una aplicación especíDca) en tErminos generales) se 6asa en los siguientes factores: "ropiedades mecánicas del metal 6ase a soldar. Composición Fuímica del metal 6ase a soldar %spesor forma del metal 6ase a soldar.
%speciDcaciones condiciones de servicio de la estructura a fa6ricar. Tratamiento tErmico Fue se aplicará a la estructura a fa6ricar "osiciones de soldadura posi6les durante la fa6ricación Tipo de corriente de soldadura polaridad a emplear. 4iseHo de la unión. %Dciencia en la producción condiciones de tra6a2o. #os electrodos no consumi6les están 8ec8os de tungsteno Jo algunas veces de car6onoK) los cuales resisten la fusión mediante el arco elEctrico. A pesar de su nom6re) un electrodo no consumi6le se desgasta gradualmente durante el proceso de soldadura Jla vapori$ación es el mecanismo principalK ocurre en forma similar al desgaste gradual de una 8erramienta de corte en una operación de maFuinado. "ara los procesos de A@ Fue utili$an electrodos no consumi6les) cualFuier metal de relleno usado en la operación de6e proporcionarse mediante un alam6re separado Fue se alimenta dentro del po$o de soldadura. "rotección
del
arco
elEctrico.
%n la soldadura con arco elEctrico) las altas temperaturas provocan Fue los metales Fue se unen reacciones intensamente al oGigeno) nitrógeno e 8idrógeno del aire. #as propiedades mecánicas de la unión soldada pueden degradarse seriamente por estas reacciones. "ara proteger la operación de soldadura de este resultado no deseado) casi todos los procesos de soldadura con arco elEctrico proporcionan algLn medio para proteger el arco del aire en el am6iente. %sto se logra cu6riendo la punta del electrodo) el arco elEctrico el po$o soldadura fundida con un manto de gas o fundente o am6os) lo Fue in8i6e la eGposición del metal soldado al aire. #os gases de protección comunes incluen el argón el 8elio) pues am6os son inertes. %n la soldadura de metales ferrosos con ciertos procesos de A@ se usan oGigeno dióGido de car6ono) por lo general en com6inación con argón o 8elio) para producir una atmósfera oGidante o para controlar la forma de la soldadura. /n fundente es una su sustancia usada para evitar la formación de óGidos otros contaminantes no deseados o para disolverlos facilitar su remoción. 4urante la soldadura) el fundente se derrite convierte en una escoria líFuida) Fue cu6re la operación protege el metal de soldadura fundido. #a escoria se endurece despuEs del enfriamiento
de6e removerse con cincel o cepillo. "or lo general un fundente está formado para cumplir con varias funciones adicional Fue incluen: ,K proporcionar una atmósfera protectora para la soldadura) *K esta6ili$ar el arco elEctrico 1K reducir las salpicaduras. %l mEtodo de aplicación del fundente es diferente para cada proceso. %ntre las tEcnicas de incorporación se encuentran: ,K vaciando el fundente granular en la operación de soldadura) *K usando un electrodo de varilla cu6ierto con material fundente) en el cual el recu6rimiento se derrite durante la soldadura para cu6rir la operación 1K usando electrodos tu6ulares Fue contienen fundente en el nLcleo) el cual se li6era conforme se consume el electrodo. %stas tEcnicas se anali$an me2or en las descripciones particulares de los procesos de A@. 0uente de energía en la soldadura con arco elEctrico. %n la soldadura con arco elEctrico se usan tanto la corriente directa J4CK como la corriente alterna JACK. #as maFuinas de AC son menos costosas de adFuirir operar) pero por lo general están limitadas a la soldadura de metales ferrosos. %l eFuipo 4C puede usarse en todos los metales con 6uenos resultados generalmente destaca por un me2or control del arco elEctrico. %n todos los procesos de soldadura con arco elEctrico) la energía para conducir la operación es el producto de la corriente I Fue pasa por el arco elEctrico el volta2e % a travEs de Este. %sta energía se convierte en calor) pero no todo el calor se transDere a la superDcie del tra6a2o. #a convección) la conducción) la radiación las salpicaduras representan pErdidas Fue reducen la cantidad de calor utili$a6le. "R?C%S?S 4% S?#4A4/RA C? ARC? %#CTRIC? /% /SA %#%CTR?4?S C?S/MI#%S. Soldadura metálica con arco protegido. #a soldadura metálica con arco protegido Jen inglEs s8ielded metal arc elding) SMA@K) es un proceso de soldadura con arco elEctrico Fue usa un electrodo consumi6le consiste en una varilla de metal de aporte recu6ierta con materiales Fuímicos Fue proporcionan un fundente protección. %l proceso se ilustra en las siguientes Dguras.
%n ocasiones) el proceso de denomina soldadura de varilla. #a varilla de soldadura normalmente tiene una longitud entre de *1+ a 37+ mm un diámetro de *.- a <.- mm. %l metal de aporte usado en la varilla de6e ser compati6le con el metal Fue se va a soldar ) por tanto) la composición de6e ser mu parecida a la del metal 6ase. %l recu6rimiento consiste en celulosa pulveri$ada Jpolvos de algodón maderaK me$clados con óGidos) car6onatos otros ingredientes integrados mediante un aglutinante de silicato. %n ocasiones se incluen en el recu6rimiento polvos metálicos para aumentar la cantidad de metal de aporte agregar elementos de aleación. %l calor del proceso de soldadura funde el recu6rimiento proporciona una atmósfera protectora escoria para la operación de soldadura. Tam6iEn auda a esta6ili$ar el arco elEctrico regula la velocidad a la Fue se funde el electrodo. 4urante la operación) el eGtremo de metal descu6ierto de la varilla de
soldadura JFue está en la otra punta de la soldaduraK se su2eta en un soporte de electrodos conectado a la fuente de energía. %l soporte tiene una mani2a aislada para Fue lo tome manipule el soldador. #as corrientes Fue se usan regularmente en la SMA@ varían entre 1+ 1++ A ,- a 3- (. #a selección de los parámetros de energía adecuados depende de los metales Fue se van a soldar) del tipo longitud del electrodo) así como de la profundidad de penetración de la soldadura reFuerida. %l transformador de corriente) los ca6les de coneGión el soporte del electrodo pueden adFuirirse en algunos miles de dólares. "or lo general) la soldadura metálica con arco protegido se e2ecuta en forma manual sus aplicaciones comunes incluen la construcción) instalación de tu6erías) estructuras de maFuinaria) construcción de em6arcaciones) tiendas de manufactura tra6a2os de reparación. Se preDere so6re la soldadura con oGígeno gas com6usti6le para secciones más gruesas Fue 3.; mm de6ido a su maor densidad de energía. %l eFuipo es portátil de 6a2o costo) lo Fue convierte a la SMA@ en el proceso más versátil de maor uso entre los procesos de A@. #os metales 6ase incluen los aceros) los aceros inoGida6les) los 8ierros fundidos ciertas aleaciones no ferrosas. o se usa o se emplea rara ve$ en aluminio sus aleaciones) al igual Fue en las aleaciones de co6re titanio. #a desventa2a de la soldadura metálica con arco protegido como operación de producción proviene del uso de varillas de electrodos consumi6les) porFue Estos de6en cam6iarse en forma periódica a causa del desgaste. %sto reduce el tiempo de arco elEctrico en este proceso de soldadura. ?tra limitación es el nivel de corriente Fue puede usarse) porFue la longitud del electrodo varía durante la operación Esta afecta el calentamiento de la resistencia del electrodo) los niveles de corriente de6en mantenerse dentro de un rango seguro o el recu6rimiento se so6recalentará fundirá prematuramente cuando se empiece a usar una nueva varilla de soldadura. Algunos de los otros procesos de soldadura con arco elEctrico superan las limitaciones de la longitud de la varilla de soldadura en este proceso) usando un electrodo de alam6re Fue se alimenta en forma continua. Soldadura metálica con arco elEctrico gas o Soldadura MI& Jmetal inert gasK es tam6iEn conocida como &as Arco Metal o MA& #a soldadura metálica con arco elEctrico gas. SMA%& Jen inglEs gas metal arc elding) &MA@K es un proceso en el cual el electrodo es un alam6re metálico desnudo consumi6le la protección se proporciona inundando el arco elEctrico con un gas. %l alam6re desnudo se alimenta en forma
continua automática desde una 6o6ina a travEs de la pistola de soldadura.
%n la &MA@ se usan diámetros de alam6re Fue van desde +.; a 7.3 mm) el tamaHo depende del grosor de las partes Fue se van a unir la velocidad de deposición deseada. "ara protección se usan gases inertes como el argón el 8elio tam6iEn gases activos como el 6ióGido de car6ono. #a elección de los gases J sus me$clasK dependen del material Fue se va a soldar) al igual Fue de otros factores. Se usan gases inertes para soldar aleaciones de aluminio aceros inoGida6les) en tanto Fue normalmente se usa C?* para soldar aceros al 6a2o mediano car6ono. #a com6inación del alam6re de electrodo desnudo los gases protectores eliminan el recu6rimiento de escoria en la gota de soldadura ) por tanto) evitan la necesidad del esmerilado limpie$a manual de la escoria. "or tal ra$ón) el proceso de &M@A gas es ideal para 8acer mLltiples pasadas de soldadura en la misma unión. #os diferentes metales en los Fue se usa la soldadura &MA@ las propias variaciones del proceso 8an dado origen a diferentes nom6res. #a primera ve$ Fue se introdu2o el proceso a Dnes de los aHos cuarenta) se aplicó a la soldadura de aluminio usando un gas inerte JargónK para protección del arco elEctrico. %ste proceso reci6ió el nom6re de soldadura metálica con gas inerte) SM&I Jen inglEs MI& elding) metal inert gas eldingK. Cuando este proceso de soldadura se aplicó al acero) se encontró Fue los gases inertes eran costosos se usó C?* como sustituto. "or tanto) se aplicó el tErmino de soldadura con C?*. Algunos reDnamientos en el proceso para la soldadura del acero condu2eron) al uso de me$clas de gases) incluendo dióGido de car6ono argón) e incluso oGígeno argón. %l proceso MI& opera en 4C Jcorriente continuaK usualmente con el alam6re como electrodo positivo. %sto es conocido como "olaridad
egativa Jreverse polaritK. #a "olaridad "ositiva Jstraig8t polaritK es raramente usada por su poca transferencia de metal de aporte desde el alam6re 8acia la pie$a de tra6a2o. #as corrientes de soldadura varían desde unos -+ Amperios 8asta 7++ Amperios en muc8os casos en volta2es de ,-( 8asta 1*() un arco autoQesta6ili$ado es o6tenido con el uso de un sistema de fuente de poder de potencial constante Jvolta2e constanteK una alimentación constante del alam6re. Continuos desarrollos al proceso de soldadura MI& lo 8an convertido en un proceso aplica6le a todos los metales comercialmente importantes como el acero) aluminio) acero inoGida6le) co6re algunos otros. Materiales por encima de +.'7 mm de espesor pueden ser soldados en cualFuier posición) incluendo de piso) vertical so6re ca6e$a. %s mu simple escoger el eFuipo) el alam6re o electrodo) el gas de la aplicación las condiciones optimas para producir soldaduras de alta calidad a mu 6a2o costo. %l proceso 6ásico MI& inclue tres tEcnicas mu distintas: Transferencia por “Corto circuito!) transferencia “&lo6ular! la transferencia de “Arco Rociado! JSpra ArcK. %stas tEcnicas descri6en la manera en la cual el metal es transferido desde el alam6re 8asta la soldadura fundida. %n la transferencia por corto circuito) tam6iEn conocido como Arco Corto) Transferencia espesa Micro @ire) la transferencia del metal ocurre cuando un corto circuito elEctrico es esta6lecido) esto ocurre cuando el metal en la punta del alam6re 8ace contacto con la soldadura fundida. %n la transferencia por rociado Jspra arcK diminutas gotas de metal fundido llamadas Moltens son arrancadas de la punta del alam6re proectadas por la fuer$a electromagnEtica 8acia la soldadura fundida. %n la transferencia glo6ular el proceso ocurre cuando las gotas del metal fundido son lo suDcientemente grandes para caer por la inOuencia de la fuer$a de gravedad. #os factores Fue determinan la manera en Fue los moltens son transferidos son la corriente de soldadura) el diámetro del alam6re) la distancia del arco Jvolta2eK) las características de la fuente de poder el gas utili$ado en el proceso. #a soldadura MI& es un proceso versátil) con el cual se puede depositar soldadura a un rango mu alto en cualFuier posición. %l proceso es ampliamente usado en laminas de acero de 6a2o mediano cali6re de fa6ricación so6re estructuras de aleación de aluminio particularmente donde eGiste un alto reFuerimiento de tra6a2o manual o tra6a2o de soldador.
4esde su aparición en el mundo de la soldadura) todas las agencias de regulación clasiDcación de los metales de aporte tomaron mu en serio este proceso la creación de su propio código de clasiDcación fue indispensa6le) en el caso de la Sociedad Americana de Soldadura A@S) se crearon dos códigos por separado) uno para las aleaciones de 6a2o contenido de Car6ón o tam6iEn conocido como acero dulce uno para las aleaciones de alto contenido de Car6ón o donde la composición Fuímica Dnal del material aportado fuera cam6iada de forma dramática. %Fuipo
para
la
soldadura
MI&.
&enerador de soldadura #os generadores más adecuados para la soldadura por el procedimiento MI& son los rectiDcadores los convertidores Japaratos de corriente continuaK. #a corriente continua con polaridad inversa me2ora la fusión del 8ilo) aumenta el poder de penetración) presenta una eGcelente acción de limpie$a es la Fue permite o6tener me2ores resultados. %n la soldadura MI&) el calor se genera por la circulación de corriente a travEs del arco) Fue se esta6lece entre el eGtremo del 8ilo electrodo la pie$a. #a tensión del arco varía con la longitud del mismo. "ara conseguir una soldadura uniforme) tanto la tensión como la longitud del arco de6en mantenerse constantes. %n principio) esto podemos lograrlo de dos formasN J,K Alimentando el 8ilo a la misma velocidad con Fue Este se va fundiendoN o J*K) fundiendo el 8ilo a la misma velocidad con Fue se produce la alimentación.
4iagrama esFuemático del eFuipo MI&:
%Fuipo para soldadura MI&. ,. /na máFuina soldadora. *. /n alimentador Fue controla el avance del alam6re a la velocidad reFuerida. 1. /na pistola de soldar para dirigir directamente el alam6re al área de soldadura. 3. /n gas protector para evitar la contaminación del 6aHo de fusión. -. /n carrete de alam6re del tipo diámetro especiDcado.
eneDcios del sistema MI&. ,. o genera escoria. *. Alta velocidad de deposición. 1. Alta eDciencia de deposición. 3. 0ácil de usar. -. Mínima salpicadura. 7. Aplica6le a altos rangos de espesores. '. a2a generación de 8umos. ;. %s económico. <. #a pistola los ca6les de soldadura son ligeros 8aciendo más fácil su manipulación. ,+. %s uno de los más versátiles entre todos los sistemas de soldadura. ,,. Rapide$ de deposición. ,*. Alto rendimiento. ,1. "osi6ilidad de automati$ación. "R?C%S?S 4% S?#4A4/RA C? ARC? %#CTRIC? /% /SA %#%CTR?4?S ? C?S/MI#%S. Soldadura de tungsteno con arco elEctrico gas. #a soldadura de tungsteno con arco elEctrico gas) STA%& Jen inglEs gas tungsten arc elding) &TA@K) Jen inglEs tungsten ínert gas elding) TI& eldingK. %l proceso de &TA@ puede reali$arse con o sin un metal de relleno es un proceso Fue usa un electrodo de tungsteno no consumi6le un gas inerte para proteger el arco elEctrico. Con frecuencia) este proceso se denomina soldadura de tungsteno con gas inerte.
Soldadura
de
tungsteno
con
arco
elEctrico
gas.
Cuando se usa un metal de aporte) Este se agrega al po$o de soldadura
desde una varilla separada) la cual se funde mediante el calor del arco elEctrico. %l tungsteno es un 6uen material para electrodo de6ido a su alto punto de fusión de 13,+ ^C. #os gases protectores Fue se usan normalmente incluen argón) 8elio o una me$cla de ellos. %l sistema TI& es aplica6le a casi todos los metales en un rango amplio de espesores. Tam6iEn se usa para unir diferentes com6inaciones de metales distintos. Sus aplicaciones más comunes incluen el aluminio el acero inoGida6le. %l 8ierro colado) el 8ierro fundido) el plomo el tungsteno son difíciles de soldar mediante este proceso. %n las aplicaciones de soldadura de acero) la soldadura TI& generalmente es más lenta más costosa Fue los procesos de soldadura con arco de electrodo consumi6le) eGcepto cuando se incluen secciones delgadas cuando se reFuieren soldaduras de mu alta calidad. Cuando se sueldan 8o2as delgadas con tungsteno gas inerte a tolerancias mu reducidas no se agrega el metal de aporte. %l proceso se e2ecuta en forma manual o mediante mEtodos de maFuina automati$ados para todos los tipos de uniones. #as venta2as del sistema TI& son: su alta calidad) no 8a salpicaduras de soldadura de6ido a Fue no se transDere un metal de aporte a travEs del arco elEctrico no se reFuiere limpie$a o Esta es mu reducida porFue no se usa fundente. #a Soldadura TI& fue desarrollada inicialmente con el propósito de soldar metales anticorrosivos otros metales difíciles de soldar) no o6stante al pasar del tiempo) su aplicación se 8a eGpandido incluendo tanto soldaduras como revestimientos endurecedores J8ardfacingK en prácticamente todos los metales usados comercialmente. %n cualFuier tipo de proceso de soldadura la me2or soldadura) Fue se puede o6tener) es aFuella donde la soldadura el metal 6ase comparten las mismas propiedades Fuímicas) metalLrgicas físicas) para lograr esas condiciones la soldadura fundida de6e estar protegida de la atmósfera durante la operación de la soldadura) de otra forma) el oGigeno nitrógeno de la atmósfera se com6inarían) literalmente) con el metal fundido resultando en una soldadura dE6il con porosidad. %n la soldadura TI& la $ona de soldadura es resguardada de la atmósfera por un gas inerte Fue es alimentado a travEs de la antorc8a) Argón =elio pueden ser usados con EGito en este proceso) el Argón es principalmente utili$ado por su gran versatilidad en la aplicación eGitosa de una gran variedad de metales) además de su alto rendimiento permitiendo soldaduras con un 6a2o Ou2o para e2ecutar al proceso. %l =elio genera un arco mas caliente) permitiendo una elevación del volta2e en el arco del -+Q7+]. %ste calor eGtra es Ltil especialmente cuando la soldadura es
aplicada en secciones mu pesadas. #a me$cla de estos dos gases es posi6le se usa para aprovec8ar los 6eneDcios de am6os) pero la selección del gas o me$cla de gases dependerá de los materiales a soldar. 4ado Fue la atmósfera esta aislada ,++] del área de soldadura un control mu Dno preciso de la aplicación de calor) las soldaduras TI&) son más fuertes) más dLctiles más resistentes a la corrosión Fue las soldaduras 8ec8as con el proceso ordinario de arco manual Jelectrodo cu6iertoK. Además del 8ec8o de Fue no se necesita ningLn fundente) 8ace este tipo de soldaduras aplica6le a una amplia gama de diferentes procedimientos de unión de metales. %s imposi6le Fue ocurra una corrosión de6ido a restos de fundente atrapados en la soldadura los procedimientos de limpie$a en la postQ soldadura son eliminados) el proceso entero se e2ecuta sin salpicaduras o c8ispas) la soldadura de fusión puede ser e2ecutada en casi todos los metales usados industrialmente) incluendo las aleaciones de Aluminio) Acero InoGida6le) aleaciones de Magnesio) íFuel las aleaciones con 6ase de íFuel) Co6re) Co6reQSilicón) Co6reQíFuel) "lata) ronce fosfórico) las aleaciones de acero de alto car6ón 6a2o car6ón) =ierro Colado Jcast ironK otros. %l proceso tam6iEn es ampliamente conocido por su versatilidad para soldar materiales no similares aplicar capas de endurecimiento de diferentes materiales al acero. #a fuente de poder para TI& puede ser AC o 4C) sin em6argo) algunas características so6resalientes o6tenidas con cada tipo) 8acen a cada tipo de corriente me2or adapta6le para ciertas aplicaciones especíDcas. Soldadura
por
arco
de
plasma.
#a soldadura por arco de plasma) S"A Jen inglEs plasma arc elding) "A@K) es una forma especial de la soldadura de tungsteno con arco elEctrico gas en la cual se dirige un arco de plasma controlado al área de soldadura. %n la "A@) se coloca un electrodo de tungsteno dentro de una 6oFuilla especialmente diseHada) la cual concentra una corriente de gas inerte a alta velocidad Jpor e2emplo) argón o me$clas de argón e 8idrógenoK dentro de la región del arco elEctrico) para formar una corriente de arco de plasma intensamente caliente a alta velocidad) como en las Dguras siguientes. Tam6iEn se usan el argón) el argónQ 8idrógeno el 8elio como gases protectores del arco elEctrico
#as temperaturas en la soldadura de plasma de arco elEctrico son de *;++ ^C o maores) lo suDcientemente altas para fundir cualFuier metal conocido. #a ra$ón de estas altas temperaturas en "A@ Jmuc8o maores Fue las de TI&K derivan de la estrec8e$ del arco elEctrico. AunFue los niveles de energía normales usados en la soldadura de plasma de arco son menores Fue los usados en la soldadura de tungsteno con arco elEctrico gas) la energía se concentra muc8o para producir un c8orro de plasma de un diámetro peFueHo una densidad de energía mu alta. S?#4A4/RA
"?R
R%SIST%CIA
#a soldadura por resistencia) SR Jen inglEs resistance elding) R@K) es un grupo de procesos soldadura por fusión Fue utili$a una com6inación de calor presión para o6tener una coalescencia) el calor se genera mediante una resistencia elEctrica dirigida 8acia el Ou2o de corriente en la unión Fue se va a soldar. #os principales componentes en la soldadura por resistencia se muestran en las siguientes Dguras para una operación de soldadura de puntos por resistencia) proceso de uso más difundido en el grupo. #os componentes incluen las partes de tra6a2o Fue se van a soldar Jpor lo general partes de lámina metálicaK) dos electrodos opuestos) un medio para aplicar presión destinado a apretar las partes entre los electrodos un transformador de corriente alterna desde el cual se aplica una corriente controlada. #a operación produce una $ona de fusión entre las dos partes) denominada una pepita de soldadura en la soldadura de puntos. %n comparación con la soldadura con arco elEctrico) la soldadura por
resistencia no usa gases protectores) fundentes o metal de aporte los electrodos Fue conducen la corriente elEctrica para el proceso son no consumi6les) la R@ se clasiDca como un proceso de soldadura por fusión porFue el calor aplicado provoca la fusión de las superDcies empalman te$. Sin em6argo) 8a eGcepciones. Algunas operaciones de soldadura 6asadas en el calentamiento de una resistencia usan temperaturas a6a2o del punto de fusión de los metales 6ase) por lo Fue no ocurre una fusión. "R?C%S?S Soldadura
4% de
S?#4A4/RA puntos
"?R
R%SIST%CIA.
por
resistencia.
#a soldadura de puntos por resistencia es por muc8o el proceso predominante en este grupo. Se usa ampliamente en la producción masiva de automóviles) aparatos domEsticos) mue6les metálicos otros productos 8ec8os a partir de láminas metálicas. Si se considera Fue la carrocería de un automóvil normal tiene aproGimadamente ,++++ soldaduras de puntos individuales Fue la producción anual de automóviles en todo el mundo se mide en decenas de millones de unidades) es posi6le apreciar la importancia económica de la soldadura de puntos. %l proceso se usa para unir partes de láminas metálicas con un grosor de 1 mm o menos) usando una serie de soldaduras de puntos en situaciones en donde no se reFuiere un ensam6le 8ermEtico. %l tamaHo la forma del punto de soldadura se determina por medio de la punta de electrodo) la forma de electrodo más comLn es redondaN pero tam6iEn se usan formas 8eGagonales) cuadradas otras. #a pepita de soldadura resultante tiene normalmente un diámetro de - a ,+ mm) con una $ona afectada por el calor Fue se eGtiende un poco más allá de la pepita dentro de los metates 6ase. Si la soldadura se 8ace correctamente) su resistencia es compara6le con la del metal circundante. %l ciclo en una operación de soldadura de puntos se muestra la siguiente Dgura. 4iagrama.
JaK "asos en un ciclo de soldadura de puntos) J6K gráDca de la fuer$a de presión la corriente durante el Ciclo. #a secuencia es: J,K partes insertadas entre los electrodos a6iertos) J*K los electrodos se cierran se aplica una fuer$a) J1K tiempo de soldadura Jse activa la corrienteK) J3K se desactiva la corriente) pero se mantiene o se aumenta la fuer$a Jen ocasiones se aumenta una corriente reducida cerca del Dnal de este paso para li6erar la tensión en la región de la soldaduraK J-K se a6ren los electrodos se remueve el ensam6le soldado. 4e6ido a su eGtenso uso industrial) 8a disponi6les diversas máFuinas mEtodos para reali$ar las operaciones de soldadura de puntos. %l eFuipo inclue máFuinas de soldadura de puntos con 6alancín tipo prensa) así corno pistolas portátiles para soldadura. #ossoldadores de puntos de 6alancín) Fue muestra la Dgura aK 6K) tienen un electrodo inferior estacionario un electrodo superior móvil Fue su6e 6a2a para cargar descargar el tra6a2o. %l electrodo superior se monta en un 6alancín) cuo movimiento es controlado mediante un pedal operado por el tra6a2ador. #as máFuinas modernas se pueden programar para controlar la fuer$a la corriente durante el ciclo de soldadura. #os soldadores de puntos tipo prensa están diseHados para un tra6a2o más grande. %l electrodo superior tiene un movimiento en línea recta proporcionado por una prensa vertical) Fue se opera en forma automática o 8idráulica. #a acción de la prensa permite Fue se apliFuen fuer$as más grandes) los controles generalmente 8acen posi6le la programación de ciclos de soldadura comple2os. #os dos tipos de máFuinas anteriores son soldadores de puntos estacionarios o estáticos) en los cuales el tra6a2o se coloca en la máFuina. "ara tra6a2os pesados grandes es difícil mover JorientarK el tra6a2o 8acia las máFuinas estacionarias. "ara estos casos) se cuenta
con pistolas portátiles de soldadura de puntos en diferentes tamaHos conDguraciones. %stos aparatos consisten en dos electrodos opuestos dentro de un mecanismo de tena$as. Cada unidad es ligera) por lo Fue un tra6a2ador o un ro6ot industrial pueden sostenerla manipularla. #a pistola está conectada a su propia fuente control de energía) mediante ca6les elEctricos OeGi6les mangueras de aire. Si es necesario) tam6iEn se proporciona enfriamiento de los electrodos mediante una manguera con agua. #as pistolas portátiles para soldadura de puntos se usan ampliamente en las plantas de ensam6le Dnal de automóviles) para soldar las carrocerías de láminas metálicas. Algunas de estas pistolas son mane2adas por tra6a2adores) pero los ro6ots industriales se 8an convertido en la tecnología preferida. Soldadura
engargolada
por
resistencia.
%n la soldadura engargolada por resistencia) S%R Jen inglEs resistance seam elding)RS%@K) los electrodos con forma de varilla de la soldadura de puntos se sustituen con ruedas giratorias) como se muestran en la Dgura siguiente) se 8ace una serie de soldaduras de puntos so6repuestas a lo largo de la unión. %l proceso produce uniones 8ermEticas sus aplicaciones industriales incluen la producción de tanFues de gasolina) silenciadores de automóviles otros recipientes fa6ricados con láminas de metal. TEcnicamente) la RS%@ es igual Fue la soldadura de puntos) eGcepto Fue los electrodos en ruedas introducen ciertas comple2idades. 4ado Fue la operación generalmente se reali$a en forma continua) no separada) las formas engargoladas de6en estar a lo largo de una línea recta o uniformemente curva. #as máFuinas de soldadura engargolada son similares a los soldadores por puntos de tipo presión) eGcepto Fue se usan ruedas de electrodos) en lugar de los electrodos normales con forma de varilla. Con frecuencia es necesario el enfriamiento del tra6a2o las ruedas en la soldadura engargolada por resistencia) esto se consigue dirigiendo agua a las partes superior e inferior de las superDcies de la parte de tra6a2o) cerca de las ruedas de electrodos. Soldadura
por
proección.
#a Soldadura por proección) S%" Jen inglEs resístanse pro2ection
