SUBTEMA 5.1 Maquinados con chorro abrasivo
Este maquinado es un proceso mecánico para el tratamiento de superficies. Esto es similar a una ráfaga de arena, utilizando pequeñas partículas de abrasivo muy finas y control de cierre a baja velocidad. Por medio el aire se llevan partículas abrasivas (puede ser aire seco o nitrógeno) que chocan en la pieza a velocidades alrededor de 900 a 18000 m/min. Se utilizan para el acabado, acabado, polvos de óxido de aluminio aluminio o carburo carburo de silicio mientras mientras que los polvos ligeros como la dolomita o bicarbonato de sodio se usan para limpieza, grabado o pulido. Este maquinado, trabaja con materiales frágiles sin dañarlos. Otros usos incluy incluyen en vidrio vidrio escarc escarchado hado,, remoci remoción ón de óxidos óxidos en superf superfici icies es metáli metálicas cas,, rebanea rebaneado, do, grabado de modelos, taladrado y tratamiento de secciones finas de metal, y moldeo de materiales cristalinos. PROCESO
Se apunta un chorro de alta velocidad de aire seco (o nitrógeno) con partículas abrasivas a la superficie de la pieza. El choque genera una fuerza concentrada apta para cortar materiales metálicos y no metálicos, para desbarbar o eliminar esquirlas, o para limpiar una pieza con superficie irregular. El método de maquinado con chorro abrasivo tiende a redondear las aristas agudas en esquinas. Otra desventaja que presenta es el riesgo causado por las partículas abrasivas suspendidas en el aire.
Para elegir mejor el tipo de chorro chorro abrasivo es importante importante que conozca y considere considere los siguientes elementos: A) Tamaño: El tamaño tamaño de las partí partícul culas as de chorro chorro abrasi abrasivo vo es sumame sumamente nte importante para lograr un patrón de textura consistente al aplicar el chorro de abrasivo en la superficie. La medida uniforme entre todas las partículas de chorro abrasivo se convierte en un parámetro de mucha importancia cuando 1
el fabric fabricant antee de recubr recubrimi imient entos os especi especific ficaa un perfil perfil determ determina inado do para para la superficie.
B) Forma: Las diferentes formas en los chorros abrasivos ofrecerán diferentes perfiles en la superficie siendo las dos principales configuraciones de los abrasivos la angular y la esférica. Los chorros abrasivos angulares trabajan mejor cuando se trata de desprender capas pesadas de pintura y corrosión. C) Densidad: Es el peso del chorro abrasivo por volumen. En la medida en que el material sea más denso, será mayor la energía con que se impacte contra la superficie. D) Dureza: La dureza del chorro abrasivo determinará su efecto.. Si el chorro abrasivo es más duro que el sustrato, dejará un perfil sobre la superficie. Si es más suave que la superficie, pero más dura que el recubrimiento, solamente removerá el recubrimiento. E) Fragilidad: Con fragilidad nos referimos a la tendencia del chorro abrasivo a fragmentarse en partículas más pequeñas como consecuencia del impacto, mientras más frágil sea el abrasivo, menos veces puede ser reutilizado y más polvo generará.
Muchas variables afectan el reúso que se dé al chorro abrasivo, dentro de éstas están: la presión de aire, dureza de la superficie y la eficiencia del equipo para sopeteó con chorro de abrasivo.
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Sandblasteado
Consiste en la limpieza de una superficie por la acción de un abrasivo granulado expulsado por aire comprimido a través de una boquilla. La limpieza con sandblasteado es ampl amplia iame ment ntee usad usadaa para para remo remove verr óxid óxido, o, esca escama ma de lami lamina naci ción ón y cual cualqui quier er tipo tipo de recubrimiento de las superficies.
Los usos más comunes: Acabados de madera, acero, resina, plástico Grabar en vidrio y cerámica Remoción de lechada de concreto Limpieza de mudos de ladrillo y piedra Remociones de grafiti, de escama tratada térmicamente y de marcas de herramientas Limpieza en estructuras metálicas Preparación de materiales para la aplicación de recubrimientos 2
el fabric fabricant antee de recubr recubrimi imient entos os especi especific ficaa un perfil perfil determ determina inado do para para la superficie.
B) Forma: Las diferentes formas en los chorros abrasivos ofrecerán diferentes perfiles en la superficie siendo las dos principales configuraciones de los abrasivos la angular y la esférica. Los chorros abrasivos angulares trabajan mejor cuando se trata de desprender capas pesadas de pintura y corrosión. C) Densidad: Es el peso del chorro abrasivo por volumen. En la medida en que el material sea más denso, será mayor la energía con que se impacte contra la superficie. D) Dureza: La dureza del chorro abrasivo determinará su efecto.. Si el chorro abrasivo es más duro que el sustrato, dejará un perfil sobre la superficie. Si es más suave que la superficie, pero más dura que el recubrimiento, solamente removerá el recubrimiento. E) Fragilidad: Con fragilidad nos referimos a la tendencia del chorro abrasivo a fragmentarse en partículas más pequeñas como consecuencia del impacto, mientras más frágil sea el abrasivo, menos veces puede ser reutilizado y más polvo generará.
Muchas variables afectan el reúso que se dé al chorro abrasivo, dentro de éstas están: la presión de aire, dureza de la superficie y la eficiencia del equipo para sopeteó con chorro de abrasivo.
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Sandblasteado
Consiste en la limpieza de una superficie por la acción de un abrasivo granulado expulsado por aire comprimido a través de una boquilla. La limpieza con sandblasteado es ampl amplia iame ment ntee usad usadaa para para remo remove verr óxid óxido, o, esca escama ma de lami lamina naci ción ón y cual cualqui quier er tipo tipo de recubrimiento de las superficies.
Los usos más comunes: Acabados de madera, acero, resina, plástico Grabar en vidrio y cerámica Remoción de lechada de concreto Limpieza de mudos de ladrillo y piedra Remociones de grafiti, de escama tratada térmicamente y de marcas de herramientas Limpieza en estructuras metálicas Preparación de materiales para la aplicación de recubrimientos 2
No todos los equipos para sandblasteado son iguales, por lo que se debe tomar en cuenta varios factores antes de elegir alguno de ellos, de esta manera podrá obtener la mayor eficiencia y producción. I. Debe contar contar o seleccionar seleccionar un compresor compresor de aire capaz de producir producir un volumen de aire suficiente* para mantener la presión en el equipo y así lograr un suministro continuo de aire. II. Asegurarse Asegurarse de que la manguera de aire del compresor compresor al equipo equipo de sandblasteado sandblasteado sea del diámetro adecuado. III. Tomar en cuenta cuenta qué tipo de superfic superficie ie va a limpiar. limpiar. IV. Seleccionar Seleccionar el abrasivo abrasivo indicado indicado para ese tipo de trabajo. trabajo. V. Contar Contar con un espacio para realizar realizar la limpieza limpieza de las piezas. VI. El volumen volumen de trabajo trabajo a realizar. realizar. VII. VII. El acabado acabado deseado deseado..
Granallado El granallado es una técnica de tratamiento superficial por impacto con el cual se puede lograr lograr un excele excelente nte grado grado de limpi limpieza eza y simult simultánea áneamen mente te una correc correcta ta termin terminaci ación ón superficial. •
En líneas generales es utilizado para: ferrosas, piezas forjadas, etc. Limpieza de piezas de fundición ferrosas y no ferrosas, Decapado mecánico de alambres, barras, chapas, etc. resistenciaa a la fatiga de resortes, resortes, elásticos, elásticos, engranajes, engranajes, Shot Peenning (aumenta la resistenci etc.), Limpie ieza za y prep prepar araci ación ón de supe superf rfic icie iess donde donde será serán n aplic aplicad ados os reve revest stim imie ient ntos os Limp posteriores (pintura, cauchos, etc.)
En forma general podemos decir que el granallado es el bombardeo de partículas abrasivas a alta velocidad (65-110 m/seg.) que al impactar con la pieza tratada produce la remoción de los contaminantes de la superficie.
Los sistemas de granallado pueden dividirse en 6 subsistemas básicos: 1. Sistema de aceleración de la granalla. 2. Sistema de circulación y limpieza de la granalla. 3. Sistema colector de polvos. 4. Cabina. 5. Sistema de movimiento o sostén de las piezas a granallar. 3
6. Controles e instrumentación.
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Sistema de aceleración del abrasivo
Existen dos formas de acelerar la granalla: a) Granallado por aire comprimido: Este sistema es de muy bajo rendimiento, por lo cual es más adecuado para trabajos pequeños donde no son necesarios caudales altos. Es un sistema flexible, pues el transporte de la granalla puede realizarse en dirección horizontal y mediante cañerías de goma. Estas características le permiten ser utilizados en la preparación de superficies de estructuras armadas reemplazando a las herramientas manuales.
Para el granallado en líneas de producción, es de muy alto costo comparado con el sistema de granallado centrifugo. Por ejemplo para arrojar 1100 Kg por minuto se requiere un compresor de 1650 Hp y 33 operarios con picos de 10 mm de diámetro a 6.5 Kg/cm2. Mientras que para realizar el mismo trabajo con turbinas centrifugas se necesitan solamente 100 Hp repartidos en 1 o en varias turbinas en una misma máquina, controlada por 1 o 2 operarios según el diseño de ésta última.
b) Granallado por turbina centrífuga
El granallado por turbina centrífuga es, entre las técnicas actuales de limpieza superficial, el método más económico y con un medio ambiente no contaminado. Las turbinas arrojan el abrasivo mediante fuerza centrífuga en dirección, velocidad y cantidad determinada. El funcionamiento de las turbinas es similar al de un ventilador o una bomba centrífuga. Las máquinas granalladoras pueden utilizar múltiples turbinas posicionadas de modo que el abrasivo llegue a toda la superficie de las piezas a granallar. El número de turbinas montadas en una máquina queda determinado por la forma y tamaño de las piezas a limpiar. Usualmente la potencia de granallado instalada es la necesaria para lograr la terminación superficial deseada, en una sola pasada y con una velocidad adecuada
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Comentarios
El chorro de agua abrasivo impacta en el material con una gran fuerza en un área muy reducida, lo que provoca pequeñas grietas que con la persistencia del impacto del chorro “erosiona” el material, por lo que se habla de una “micro-erosión”.
Conclusiones
El método de maquinado por chorro abrasivo, es utilizado para el acabado de superficies utilizando una ráfaga de arena.
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Fuentes de información •
http://www.cym.com.ar/castellano/informes/granallado-introducciongeneral.pdf
•
http://es.wikipedia.org/wiki/Granallado
•
http://todoingenieriaindustrial.wordpress.com/procesos-de-fabricacion/5-1maquinados-con-chorro-abrasivo/
•
•
http://www.buenastareas.com/materias/maquinado-por-chorro-abrasivo Serope Kalpakjian, Steven R. Schmid, Ulises rev. téc Figueroa López http://www.itescam.edu.mx/principal/sylabus/fpdb/recursos/r38589.PDF
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SUBTEMA 5.2 Maquinados con chorro de agua
En general, este método trabaja forzando un cierto caudal de agua altamente presurizado a través de un orificio de un diámetro muy pequeño (tobera), formando de esta forma un delgado chorro de altísima velocidad. Este chorro impacta el material con una gran fuerza en un área muy reducida, lo que provoca pequeñas grietas que con la persistencia del impacto del chorro “erosiona” el material, por lo que se habla de “micro-erosión”. Existen dos sistemas que emplean el principio antes descrito, el que emplea sólo agua y que es empleado para cortar todo tipo de materiales blandos, como por ejemplo: madera, alimentos, plásticos, etc. Y el otro sistema de similares características pero que sólo difiere en el ingreso de un abrasivo al chorro, para permitir el corte de materiales duros como: aceros, titanio, aleaciones, etc. El corte con chorro de agua (en inglés WJC) usa una corriente fina de agua a alta presión y velocidad dirigida hacia la superficie de trabajo para
producir
También
se
nombre
de
hidrodinámico
un
corte.
emplea
el
maquinado para
este
proceso, pero el corte por chorro de agua es el término de uso más frecuente en la industria. Para obtener una fina corriente de agua, se usa una pequeña abertura de boquilla de un diámetro de 0.004 a 0.016 In (0.1 a 0.4 mm). A fin de que la corriente tenga la energía suficiente para cortar se usan presiones hasta de 60 000 lb/in (400 Mpa), y el chorro alcanza velocidades hasta de 3000 pies/seg (900 m/seg). Una bomba hidráulica presuriza el fluido al nivel deseado. La unidad de boquilla consiste en un soporte y una boquilla de joya. El soporte está hecho de acero inoxidable y la boquilla de Zafiro, rubí o diamante. El diamante dura más, pero es el de mayor costo, En el WJC deben usarse sistemas de filtración para separar las virutas producidas durante el proceso. Los fluidos de corte en ese sistema son soluciones de polímeros, las cuales se prefieren debido a que tienden a producir una
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corriente coherente. Ya hemos analizado los fluidos de corte en el contexto del maquinado convencional, pero el término se usa merecidamente en el WJC. *Generadores de Presión:
Existen dos sistemas principales para generar la presión necesaria, las bombas d e émbolos y el llamado “intensificador de presión”. Las primeras poseen generalmente tres émbolos conectados a un cigüeñal e impulsado por un motor eléctrico. Pueden llegar a generar presiones bajas y medias (hasta 344 Mpa en últimos diseños) sin problemas. La principal ventaja de estas bombas es que es muy eficiente en las presiones mencionadas y su principal desventaja es que sobre estas presiones se torna insegura y produce importante variabilidad en el caudal de entrega.
Ventajas y desventajas Ventajas:
1. Al no haber herramientas de corte, no existe el problema de desgaste de la misma. 2. Corte de excelente calidad, en la mayoria de casos no se necesita un acabado posterior. 3. Universal, ya que la misma maquina puede cortar una enorme variedad de materiales. 4. Proceso sin exfoliación ni desgarros. 5. Apta para mecanizar perfiles intrincados. 6. Proceso sin aporte de calor. 8
7. Inexistencia de tensiones residuales debido a que el proceso no genera esfuerzos de corte. 8. No genera contaminación ni gases. 9. El mecanizado lo puede realizar el mismo ingeniero que ha diseñado la pieza, ya que no requiere de trabajo manual bruto, simplemente programar la maquina, ubicar la pieza y recogerla una vez terminada. 10. Reutilización de piezas procedentes de otros trabajos, abaratando de esta manera los costes finales. 11. Si se compara con los sistemas de plasma, oxicorte y láser, al ser estos tres con aporte de calor, y el agua no, el corte por agua permite un trabajo sin afectar a ninguna zona del material sobre el cual trabaja. 12. Si se compara únicamente con el laser, el chorro por agua permite cortar espesores mucho mayores.
Desventajas:
No existen muchas, pero por destacar alguna se podría decir que el agua en comparación al corte por plasma es más lento. El corte por agua solo puede trabajar en dos dimensiones, impidiendo de esta forma el trabajo en mas ejes.
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Maquinado con chorro de agua abrasivo
El chorro de agua abrasivo difiere del chorro de agua pura sólo en algunos aspectos. En el chorro de agua abrasivo, el chorro de agua acelera las partículas abrasivas y estas partículas, no el agua, erosionan el material. El chorro de agua abrasivo es cientos, si no miles de veces más potente que el chorro de agua pura. Tanto el chorro de agua como el chorro de agua abrasivo tienen sus aplicaciones. Mientras que el chorro de agua pura corta materiales blandos, el chorro de agua abrasivo corta materiales duros, tales como metales, piedra, materiales compuestos y cerámica.
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Los chorros de agua abrasivos que utilizan parámetros estándar pueden cortar materiales hasta una dureza igual y ligeramente superior a la cerámica de óxido de aluminio (a menudo denominada alúmina, AD 99,9). Atributos del chorro de agua abrasivo
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Extremely versatile process No Heat Affected Zones
•
No mechanical stresses
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Easy to program
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Thin stream (0.020to 0.050 inch in diameter)
•
Geometría sumamente detallada
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Corte de material delgado
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Corte de grosores de 10 pulgadas
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Corte en pila
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Poca pérdida de material debida al corte
•
Fácil de aparejar •
•
•
•
Reducidas fuerzas de corte (menos de 1 libra durante el corte) Una configuración de chorro para casi todos los proyectos con chorro abrasivo Se cambia fácilmente del uso con un solo cabezal a varios cabezales Cambie rápidamente de chorro de agua pura a chorro de agua abrasivo
El principio de los procesos de corte con agua pura, y de corte con agua y abrasivo es el mismo. La única diferencia, es que en este último se añade abrasivo en la parte inferior, para acelerar sus partículas contra el material. En este caso es necesario hacer llegar el abrasivo hasta el cabezal. Esto se consigue a través de diferentes sistemas, el más avanzado consiste en una tolva del entorno de los 200 Kg. de capacidad en la que se deposita el abrasivo. Esta comunicada con un depósito presurizado, que es el responsable de enviar el abrasivo hasta la cabeza de corte. En ese punto se encuentra un dosificador de abrasivo que garantiza el aporte óptimo por unidad de tiempo al cabezal. 10
Una herramienta muy útil para el cabezal de corte, es lo que se denomina "sistema de asistencia de vacío en perforación Pacer 3". Este sistema permite asegurar un proceso de perforación seguro y consistente, incluso en materiales muy frágiles como el cristal, la piedra o la cerámica. Así se evita la necesidad de pre taladrar mecánicamente las piezas. Cuando se usa un WJC sobre partes metálicas, por lo general deben agregarse partículas abrasivas a la corriente a chorro para facilitar el corte. Por tanto este proceso se denomina corte con chorro de agua abrasiva (en inglés AWJ). La incorporación de las partículas abrasivas al flujo complica el proceso porque aumenta la cantidad de parámetros que deben controlarse. Entre los parámetros de proceso adicionales están el tipo de abrasivo, el tamaño del esmeril y la velocidad de flujo. Entre los materiales abrasivos comunes están el óxido de aluminio, el dióxido de silicio y el granate (un mineral de silicato); los tamaños del esmeril varían entre 60 y 120. Las partículas abrasivas se agregan a la corriente de agua a aproximadamente 0.5 lb/min (.23 Kg/min) después de que salen de la boquilla para el WJC. Los parámetros de proceso restantes incluyen algunos que son comunes para el WJC; el diámetro de abertura de la boquilla, la presión del agua y la distancia de separación. Los diámetros del orificio de la boquilla varían de 0.010 a 0.0250 In (0.25 a 0.63 mm), este rango es más grande que en el WJC y permite que la corriente contenga velocidades de flujo más altas y mayor energía antes de la eyección de los abrasivos. Las presiones del agua son similares a las del WJC. Las distancias de separación son menores para reducir el efecto de la dispersión del fluido de corte, el cuál contiene partículas abrasivas en esta etapa. Las distancias de separación comunes están entre una cuarta parte y la mitad de las que se usan en el WJC.
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Comentarios
El corte con chorro de agua es un método que utiliza la presión del agua a través de un orificio pequeño para el corte en piezas de material blando. Para el corte en piezas de material duro, se utiliza un método derivado llamado corte con chorro de agua abrasivo. Dicho método ayuda a minimizar la perdida de material y a tener un corte detallado y fino.
Conclusiones
El corte con chorro de agua es un método utilizado para el corte en piezas blandas y tiene un derivado en el que se utiliza abrasivo para un corte en material más duro.
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Fuentes de información •
http://es.wikipedia.org/wiki/Corte_con_chorro_de_agua
•
http://www.flowwaterjet.com/es-MX/waterjet-technology/abrasivewaterjet.aspx
•
http://mingaonline.uach.cl/scielo.php?pid=S0718025X2004000100006&script=sci_arttext
•
http://www.interempresas.net/MetalMecanica/Articulos/12113-Corte-con-chorrode-agua.html
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SUBTEMA 5.3 permanente)
Procesos
de
ensamble
(no
permanente,
semipermanente
y
El proceso de ensamble es unir dos o más partes entre sí para formar un conjunto o subconjunto completo. Los procesos de ensamble se dividen en: *No Permanentes *Semi Permanentes *Permanentes
*No permanentes
La función básica de proceso de ensamble, (montaje) es unir dos o mas partes entre si para formar un conjunto o subconjunto completo. La unión de las partes se puede lograr con soldadura de arco o de gas, soldadura blanda o dura o con el uso de sujetadores mecánicos o de adhesivos. La sujeción mecánica se puede lograr por medio de tornillos, remaches, roblones, pasadores, cuñas y uniones por ajuste a presión estos últimos se consideran semipermanentes, las efectuadas con otros sujetadores mecánicos no son permanentes los mecánicos son más costosos y requiere capacidad en la preparación de partes por unir.
Tornillos, Tuercas y Pernos Los tornillos y los pernos son sujetadores con roscas externas. Hay una diferencia técnica entre un tornillo y un perno, que con frecuencia se confunde en el su uso popular. Un tornillo es un sujetador con rosca externa que, por lo general, se ensambla en un orificio •
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roscado ciego. Un perno es un sujetador con rosca externa que se inserta a través de orificios en las partes y se asegura con una tuerca en el lado opuesto.
Chavetas Las chavetas son piezas desmontables que se intercalan entre las piezas que se debe unir, de modo que una de ellas trasmite su fuerza o potencia a la chaveta y esta a su vez la trasmite a otra pieza, actuando de intermediaria además de servir de enlace entre ambas. •
Remaches y ojillos Los remaches son sujetadores que se utilizan ampliamente para obtener una unión permanente en forma mecánica. Estos remaches son una punta con cabeza y sin rosca que se usa para unir dos(o más) partes, la punta pasa a través de orificios en las partes y después forma una segunda cabeza en la punta del lado opuesto. •
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Los ojillos son sujetadores tubulares de paredes delgadas con un reborde en un extremo. Se usan para producir una unión empalmada permanente entre dos (o más) partes planas.
Agarre automático Es la unión de dos partes, en las cuales los elementos que coinciden poseen una interferencia temporal mientras se oprimen juntos, pero una vez que se ensamblan se entrelazan para conservar el ensamble. •
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•
Ajustes por interferencia
* Puntillado: Es una operación de sujeción en la cual se usa una máquina que produce las puntillas en forma de U de alambre de acero y de inmediato las inserta a través de las dos partes que se van a unir. *Engrapado: Son grapas en forma de U que se clavan a través de dos partes que se van a unir. *Cosido: Es un método de unión común para partes suaves y flexibles, tales como telas y piel, el método implica el uso de un cordón o hilo largo entrelazado con las partes para producir una costura continua entre ellas. •
Unión Adhesiva
La unión con adhesivos es un proceso en el cual se usa un material ajeno a los materiales que se desea unir para la fijación de ambas superficies. Generalmente, las uniones con adhesivos no son tan fuertes como las que se hacen con soldadura, y para eso se toman en cuenta algunos principios: 1. Se debe maximizar el área de contacto de la unión 2. Los pegados son más fuertes en cizalla y en tensión, y las uniones deben diseñarse para que se apliquen tensiones de esos tipos. 3. Los pegados son más débiles en hendiduras o desprendimientos, y deben diseñarse para evitar este tipo de tensiones.
*Semipermanentes
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Uniones de presión
Generalmente se entiende por uniones de presión aquellas que se efectúan entre piezas cilíndricas que encajan una delante de la otra de tal forma, que la exterior presiona a la 17
interior con una fuerza distribuida por toda la superficie de contacto de ambas piezas, tendiendo a disminuir su diámetro, mientras esa reacciona con otra pieza exterior tendiendo a aumentar el diámetro de su agujero y por consiguiente a esterar las fibras circulares de dicha pieza.
Agarre automático Es la unión de dos partes, en las cuales los elementos que coinciden poseen una interferencia temporal mientras se oprimen juntos, pero una vez que se ensamblan se entrelazan para conservar el ensamble. •
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Ajustes por interferencia
* Puntillado: Es una operación de sujeción en la cual se usa una máquina que produce las puntillas en forma de U de alambre de acero y de inmediato las inserta a través de las dos partes que se van a unir. *Engrapado: Son grapas en forma de U que se clavan a través de dos partes que se van a unir. *Cosido: Es un método de unión común para partes suaves y flexibles, tales como telas y piel, el método implica el uso de un cordón o hilo largo entrelazado con las partes para producir una costura continua entre ellas.
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Uniones adhesivas 18
El uso de adhesivos data de épocas antiguas, y el pegado fue probablemente el primero de los métodos de unión permanente utilizada. Los adhesivos tienen un alto rango de aplicaciones de unión y sellado, para integrar materiales similares y diferentes, como metales, plásticos, cerámica, madera, papel y cartón entre otros. La unión con adhesivos es un proceso en el cual se usa un material ajeno a los materiales que se desea unir para la fijación de ambas superficies. Generalmente, las uniones con adhesivos no son tan fuertes como las que se hacen con soldadura, y para eso se toman en cuenta algunos principios: 4. Se debe maximizar el área de contacto de la unión 5. Los pegados son más fuertes en cizalla y en tensión, y las uniones deben diseñarse para que se apliquen tensiones de esos tipos. 6. Los pegados son más débiles en hendiduras o desprendimientos, y deben diseñarse para evitar este tipo de tensiones.
Métodos de aplicación de adhesivos 1) Aplicación con brocha 2) Rodillos manuales 3) Serigrafía 4) Por flujo 5) Por aspersión o atomización 6) Con aplicadores automáticos 7) Recubrimiento mediante rodillo
*Permanentes
Es un proceso de unión de materiales en la cual se funden las superficies de contacto de dos (o más) partes mediante la aplicación conveniente de calor o presión. La importancia comercial y tecnológica de la soldadura es: Proporciona unión permanente. Puede ser más fuerte que los materiales originales. En general, es una forma más económica de unir componentes, en términos de uso de materiales y costos de fabricación. No se limita al ambiente de fábrica. Puede realizarse en el campo.
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Tipos de soldadura
Soldadura por arco eléctrico: la soldadura manual por arco eléctrico con electrodo revestido es la forma más común de soldadura. Se suele utilizar la denominación abreviada SMAW (del inglés Shielded metal arc welding) o MMA (manual metal arc welding).
Mediante una corriente eléctrica (ya sea corriente alterna o corriente continua) se forma un arco eléctrico entre el metal a soldar y el electrodo utilizado, produciendo la fusión de éste y su depósito sobre la unión soldada. Los electrodos suelen ser de acero suave, y están recubiertos con un material fundente que crea una atmósfera protectora que evita la oxidación del metal fundido y favorece la operación de soldeo. El electrodo recubierto utilizado en la soldadura por arco fue inventado por Oscar Kjellberg. La polaridad de la corriente eléctrica afecta la transferencia de calor a las piezas unidas. Normalmente el polo positivo (+) se conecta al electrodo aunque, para soldar materiales muy delgados, se conecta al electrodo el polo negativo (-) de una fuente de corriente continua.
Soldadura blanda y fuerte: La soldadura heterogénea consiste en realizar uniones en las que el material de aportación tiene menor punto de fusión (y distintas características químico-físicas) que el material base, realizándose la unión soldada sin fusión del material base y mediante la fusión del material de aportación que se distribuye entre las superficies de la unión, muy próximas entre sí por acción capilar. 20
La soldadura blanda se distingue de la soldadura fuerte por la temperatura de fusión del material de aporte. La soldadura blanda utiliza aportaciones con punto de fusión por debajo de los 450 °C y la soldadura fuerte por encima de los 450 °C. Aplicaciones La soldadura blanda tiene gran cantidad de aplicaciones, desde la fabricación de juguetes hasta de motores de aviones y vehículos espaciales. En general se utiliza para la unión de piezas de pequeño tamaño, piezas de diferentes materiales, donde sería muy difícil utilizar un proceso de soldadura por fusión. La soldadura blanda se suele utilizar en componentes electrónicos, como circuitos impresos o transistores, piezas ornamentales y piezas de intercambiadores de calor.
Ventajas
Las ventajas que podemos encontrar en la utilización de este método de soldadura son: No se alcanzan cambios físicos en el material a soldar al no alcanzar la temperatura de fusión. No se presentan tensiones superficiales gracias a que la temperatura alcanzada es muy baja. Se puede conservar los recubrimientos y plaqueados de los materiales base. Facilidad para obtener uniones sanas entre materiales diferentes, incluso entre materiales metálicos y no metálicos o entre materiales de d iferentes espesores. Se pueden obtener soldaduras en piezas de precisión. Con algunos procesos se pueden realizar soldaduras con muchas piezas al mismo tiempo, por lo que resulta muy económico. Se requieren bajas temperaturas, con el ahorro energético que ello conlleva. La apariencia de la soldadura es muy buena. Es un proceso fácilmente automatizable. No se necesitan medidas de protección especiales. •
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Soldadura a gas: La soldadura a gas fue uno de los primeros procesos de soldadura de fusión desarrollados que demostraron ser aplicables a una extensa variedad de materiales y aleaciones. Durante muchos años fue el método más útil para soldar metales no ferrosos. Sigue siendo un proceso versátil e importante pero su uso se ha restringido ampliamente a soldadura de chapa metálica, cobre y aluminio. El equipo de soldadura a gas puede emplearse también para la soldadura fuerte, blanda y corte de acero.
Tanto el oxígeno como el gas combustible son alimentados desde cilindros, o algún suministro principal, a través de reductores de presión y a lo largo de una tubería de goma hacia un soplete.
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En este, el flujo de los dos gases es regulado por medio de válvulas de control, pasa a una cámara de mezcla y de ahí a una boquilla. El caudal máximo de flujo de gas es controlado por el orificio de la boquilla. Se inicia la combustión de dicha mezcla por medio de un mecanismo de ignición (como un encendedor por fricción) y la llama resultante funde un material de aporte (generalmente acero o aleaciones de zinc, estaño, cobre o bronce) el cual permite un enlace de aleación con la superficie a soldar y es suministrado por el operador del soplete.
Soldadura por resistencia: La soldadura por
resistencia implica la generación de calor pasando corriente a través de la resistencia causada por el contacto entre dos o más superficies de metal. Se forman pequeños charcos de metal fundido en el área de soldadura a medida que la elevada corriente (1.000 a 100.000 A) pasa a través del metal. En general, los métodos de la soldadura por resistencia son eficientes y causan poca contaminación, pero sus aplicaciones son algo limitadas y el costo del equipo puede ser alto.
Soldadura por puntos: La soldadura por puntos es un método de soldadura por resistencia que se basa en presión y temperatura, en el que se calienta una parte de las piezas a soldar por corriente eléctrica a temperaturas próximas a la fusión y se ejerce una presión entre las mismas. Generalmente se destina a la soldadura de chapas o láminas metálicas, aplicable normalmente entre 0,5mm y 3mm de espesor.
El soldeo por puntos es el más común y simple de los procedimientos de soldadura por resistencia. Los materiales bases se deben disponer solapados entre electrodos, que se encargan de aplicar secuencialmente la presión y la corriente correspondiente al ciclo produciendo uno o varios puntos de soldadura.
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Comentarios.
Los procesos de ensamble son muy importantes, ya que debido a ellos pueden unirse dos o más piezas entre sí para formar una pieza completa. Esta unión puede realizarse ya sea con soldadura, adhesivos o uso tuercas, sujetadores, etc., y dichos procesos se clasifican en permanentes, semipermanentes y no permanentes respectivamente.
Conclusiones.
Los procesos de ensamble con muy útiles dentro de la industria, debido a que son necesarios para la realización de ensamble de piezas necesarias para algún otro proceso. Los tipos de ensamble con más aplicación, son la soldadura y el ensamble con tornillos, pernos entre otros.
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Fuentes de Información •
http://cursos.aiu.edu/Procesos%20Industriales/PDF/Tema%204.pdf
•
http://sifunpro.tripod.com/ensamble.htm
•
http://www.buenastareas.com/materias/procesos-de-ensamble-no-permanentessemipermanentes-y-permanentes/0
•
http://es.wikipedia.org/wiki/Tuerca
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Subtema 5.4 Procesos regionales
Se emplea para describir la sección del proceso que se inicia con la materia prima en forma de una masa refinada, y su interés principal es el cambio de forma. Un proceso de fabricación es el conjunto de operaciones unitarias necesarias para modificar las características de las materias primas. Dichas características pueden ser de naturaleza muy variada tales como la forma, la densidad, la resistencia, el tamaño o la estética. Los procesos de manufactura se pueden clasificar en cuatro categorías amplias, con base en el modo como se producen las piezas:
La conformación El ensamble El acabado Diversos
Un Producto regional bruto o Producto bruto metropolitano, se define como el valor de mercado de todos los bienes y servicios finales producidos en un área metropolitana (excluidos los impuestos netos sobre los productos) en un período determinado de tiempo. El producto regional bruto se calcula a nivel de industrias y sectores de la producción como método de la diferencia entre la producción de bienes y servicios y el consumo intermedio, que se transforman o se consumen durante el proceso de fabricación.
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Procesos de manufactura en México Industrias manufactureras y productos:
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Son empresas y organizaciones que producen y abastecen bienes y servicios. Primarias: cultivan y explotan los recursos naturales. Secundarias: adquieren los productos de las industrias primarias y los transforman en bienes de consumo o de capital. Terciarias: constituyen el sector de servicios de la econ omía.
Industrias Manufactureras:
Primarias: agricultura, pesca, petróleo, minería, forestal Etc. Secundarias: automotriz, construcción, textiles, electrónica, vidrios y cerámicos. Terciarios: banca, bienes raíces, seguros, hotelería, turismo, Etc.
Actividades Primarias: Agricultura, ganadería, aprovechamiento forestal, pesca y caza.
Actividades Secundarias: Minería, Construcción y Electricidad, agua y gas, Industrias Manufactureras.
Actividades Terciarias: Comercio, restaurantes y hoteles, Servicios financieros e inmobiliarios, Servicios educativos y médicos, Actividades del Gobierno •
Principales sectores Proceso de fabricación forestal:
Silvicultura: Es una disciplina orientada a la producción vegetal leñosa con el propósito de obtener el máximo de beneficios económicos, en el menor tiempo posible y en forma sostenida y sustentable en el tiempo. Producción: a medida que los arboles crecen en diámetro y altura, sus copas ocupan más espacio, sombreando las ramas bajas hasta el punto de que estas dejan de ser funcionales. Estas ramas por la acción de hongos e insectos, a través de los años, se desprenden y caen, produciéndose así la poda natural.
Proceso de fabricación minero: El desarrollo y modernización de este sector, como el de la mayor parte de la industria, lleva implícitas perturbaciones en la ecología, que no deben ser soslayadas en el diseño y ejecución de las políticas para su desarrollo. Ello explica que se haya pasado del objetivo principalmente correctivo en materia de cuidado del ambiente, que predominó en el pasado, 26
a uno esencialmente preventivo, orientado hacia el desarrollo sustentable de esta actividad, dando cumplimiento al compromiso adoptado por México en la Cumbre de la Tierra. Es interesante anotar que para contribuir a alcanzar este objetivo, las empresas de la industria minera de México invirtieron en 1992 alrededor de 40 millones de nuevos pesos. La explotación de yacimientos y beneficios de minerales (como toda actividad extractiva) puede provocar alteraciones o impactar de manera negativa al entorno.
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Proceso de fabricación metal-mecánico: La industria metalmecánica, es el sector
que comprende las maquinarias industriales y las herramientas proveedoras de partes a las demás industrias metálicas, siendo su insumo básico el metal y las aleaciones de hierro, para su utilización en bienes de capital productivo, relacionados con el ramo.
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La metalmecánica, estudia todo lo relacionado con la industria metálica, desde la obtención de la materia prima, hasta su proceso de conversión en acero y después el proceso de transformación industrial para la obtención de láminas, alambre, placas, etc. las cuales puedan ser procesadas, para finalmente obtener un producto de uso cotidiano. Un profesional de la industria metalmecánica, es aquel que es capaz de ejecutar tareas productivas de instalación y mantenimiento de estructuras y artefactos metálicos, gracias a procesos que se llevan a cabo de acuerdo a normas técnicas de calidad. Los principales productos asociados a la metalmecánica son los repuestos y autopartes para vehículos, los receptores de radio y TV y los aparatos de telefonía, los refrigeradores, los congeladores y los aires acondicionados industriales. La metalmecánica produce equipos de TV, radio y comunicación. Es importante aclarar que, cuando se habla de la producción de artefactos electrónicos, tal vez se desvíe a lo que es la definición de metalmecánica. Sin embargo, de acuerdo a la clasificación de la metalmecánica todos estos artefactos son incluidos, incluso algunos completamente electrónicos como un televisor LCD. La industria primaria más importante que aporta insumos a la industria metalmecánica es la minería, y los sectores más beneficiados de los insumos de metalmecánica son la industria manufacturera, que consume casi un 50% de los derivados, incluyendo la construcción y la agricultura que, en conjunto, consumen entre un 30% de los insumos metal mecánicos producidos en el país. Procesos de fabricación textil: es el nombre que se da al sector de la economía
dedicado a la producción de ropa, tela, hilo, fibra (todo lo que venga con tela) y productos relacionados. Aunque desde el punto de vista técnico es un sector diferente, en las estadísticas económicas se suele incluir la industria del calzado como parte de la industria textil. Los textiles son productos de consumo masivo que se venden en grandes cantidades. La industria textil genera gran cantidad de empleos directos e indirectos, tiene un peso importante en la economía mundial. Es uno de los sectores industriales que más controversias genera, especialmente en la definición de tratados comerciales internacionales. Dicho proceso involucra varias etapas: Cardado, estirado, peinado, hilado y enconado: la materia prima se alimenta de 1. máquinas llamadas pick-up, en donde se limpia la basura o alguna otra impureza que esté en las pacas y al mismo tiempo se desmenuza. Posteriormente es el cardado que consiste en la transformación de las fibras textiles a mechas de aproximadamente cuatro centímetros de diámetro las cuales se enrollan hasta una longitud de aproximadamente 5,000 metros. Durante el estirado se regulan estas mechas, es decir se separan las mechas largas y las cortas o rotas. Las mechas generadas del estirado se dirigen hacia unas prensas de rodillos, las cuales las presionan y estiran para darle volumen al material. El siguiente paso es el peinado en el cual se presionan y limpian las nuevas 29
mechas que tienen un diámetro más pequeño, estas se estiran nuevamente y se unen y tuercen entre sí para formar una mecha a partir de cuatro. A continuación las mechas siguen el proceso de torsión y tensión. Con la finalidad de dar mayor resistencia a los pabilos, en el proceso de hilado, se someten a un último estiraje y torsión a partir del cual se obtiene el hilo que es enrollado en canillas. Finalmente en el encondado se lleva a cabo una purificación del hilo mediante la eliminación de impurezas. El hilado final obtenido ha sido permanentemente analizado mediante controles de calidad y luego es empacado para su entrega. 2. Urdido y tejido: El proceso de tejido consiste en enlazar los hilos de la urdimbre y de tramar con otros, con el objetivo de transformar las fibras o hilos en telas. Dependiendo del artículo que se desee, se desarrolla el diseño, la proporción de la fibra y la estructura de la tela. En el proceso de urdido, los carretes de hilo se pasan a otros carretes para el tejido. Este proceso tiene el objetivo de reunir en un carrete una longitud y número determinado de hijos. El tejido es un proceso continuo que se divide en dos categorías: tejido plano y tejido de punto. En el tejido plano, el julio que contiene la hilaza con su apresto seco gira alimentando al telar con la urdimbre bajo tensión, son guiados los hilos por los agujeros de los lizos en el bastidor del atalaje y se separan en dos juegos de hilos. Un juego pasa por los atalajes con sus lizos pares y otro por los impares, de modo que la separación del atalaje con sus lisos crea en la hoja de la hilaza una abertura llamada paso. En el tejido de punto, se elaboran las telas mediante la elaboración de gasas de hilo y enlazándolas con otras nuevamente formadas con el mismo hilo, para producir la estructura que se denomina de punto o de calceta. La fabricación de géneros de puntos con máquinas requiere multitud de agujas, porta agujas y elementos portadores de la hilaza
3. Blanqueo: Los tejidos crudos, especialmente las fibras concentradas, contienen casi siempre suciedad que no son completamente removidos por los procesos de lavado. La blancura de los materiales es mejorada por una reducción de la suciedad. El agente blanqueador de reducción que más se usa es el ditionito de sodio (Na 2 S 2 O 4 ) y el dióxido de thiourea. El empleo de estos agentes requiere de sustancias auxiliares dentro de los que se incluye activadores, estabilizadores, sistemas buffer y surfatantes, los cuales controlan el proceso de blanqueo para evitar daño el tejido crudo tratado y mejorar la absorbencia.
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4. Teñido: El teñido es el proceso que puede generar más contaminación debido a que requiere el uso no solamente de colorantes y químicos, sino también de varios productos especiales conocidos como auxiliares de teñido. Estos materiales constituyen una parte integral de los procesos de teñido (por ejemplo, agentes reductores para el teñido con colorantes de tina) incrementando las propiedades de los productos terminados y mejorando la calidad del teñido, la suavidad, la firmeza, la textura, estabilidad dimensional, resistencia a la luz, al lavado, etc. Los auxiliares del teñido forman un grupo muy heterogéneo de compuestos químicos, sin embargo, generalmente son surfactantes, compuestos inorgánicos, polímeros y oligómeros solubles en agua y agentes solubilizantes. Los auxiliares más comerciales son preparaciones que contienen varios de estos compuestos. 5. Acabado: El acabado abarca todas las operaciones químicas y mecánicas a que se someten los hilos y los tejidos. Consta de los procesos de Pre-tratamiento, blanqueo, teñido, fijado, estampado, post-tratamiento (aprestado, secado, planchado y otras operaciones menos comunes por ejemplo, afelpado y aterciopelado).
6. Los procesos de pre-tratamiento: Son empleados para preparar el material textil para subsecuentes procesos tales como: blanqueo, teñido y estampado. Los procesos de limpieza, extracción y blanqueo remueven materiales desconocidos de las fibras (por ej. los aprestos empleados en el tejido), de tal manera que los grupos reactivos de las fibras, previamente bloqueados por las impurezas, son expuestos y el tejido en crudo es mejorado para el siguiente proceso.
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Actividad económica de Durango
Agricultura:
El sector agrícola es una de las principales ocupaciones de sus habitantes, por lo que se tiene una superficie sembrada de 2,723 hectáreas de riego y 11,145.5 hectáreas de temporal, destacando en orden numérico, las sembradas de frijol, maíz, chile y trigo, esto en base al ciclo agrícola 1993 al 1994 que reporta la SAGAR-Durango.
Ganadería:
En el sector ejidal del municipio la principal especie de animal que existe es el bovino con 6,520 cabezas. Este es otro de los sectores del municipio que tiene importancia en la vida económica de sus pobladores por lo que el ganado que posee es en cantidad de 6,736 cabezas de ganado 32
bovino y 2,717 de ganado porcino, 2,737 ganado ovino, 1,205 ganado caprino, 1,280 equino, 31,260 aves y 467 colmenas, estos datos son del año de 1994, también proporcionados por la SAGAR.
Pesca:
Existen programas de siembra de peces en bordos y estanques, pero sin un aprovechamiento y explotación permanentes debido a que no se han continuado los programas que para tal efecto existen.
Industria:
En la cabecera municipal existe una fábrica de muebles para el hogar, además de un aserradero ejidal que funciona temporalmente y su explotación es del 20% solamente.
Comercio:
En el municipio existen establecimientos comerciales, en los que se pueden encontrar artículos de primera y segunda necesidad, tales como: alimentos, calzado, vestido, muebles para el hogar, materiales de ferretería, libros papelería, discos, repuestos automotrices, bebidas, etc. Servicios Se localizan establecimientos de hospedaje, reparación de vehículos y reparación de aparatos eléctricos, entre otros.
Población Económicamente Activa:
El 70 % del total de la población económicamente activa se dedica al sector primario (agricultura, ganadería, silvicultura, caza y pesca). El 25 % del total de la población económicamente activa se dedica al sector secundario (minería, extracción de gas y petróleo, industria manufacturera, electricidad, construcción y agua) El 05 % del total de la población económicamente activa se dedica al sector terciario (gobierno, comercio y otros servicios).
Comentarios 33
Un Producto regional bruto o Producto bruto metropolitano, se puede definir también como el valor de mercado de todos los bienes y servicios finales producidos en un área metropolitana (excluidos los impuestos netos sobre los productos) en un período determinado de tiempo. Conclusiones
Las empresas de hoy deben tener muy clara la información concerniente a los distintos procesos que se llevan a cabo para la fabricación de bienes y/o servicios, esto con el fin de tener total control sobre ellos, y tener las bases adecuadas para tomar decisiones que favorezcan la organización y la lleven a un sitio más privilegiado.
Fuentes de Información 34
