Preguntas de repaso Parte 1 La Estructura de los metales
1.1. Explique la diferencia entre una celda unitaria y un mono cristal Una celda unitaria es en grupo más pequeño de átomos que muestra la estructura de red de un metal, en cambio un monocristal es la que puede estar conformada por varias celas unitarias en el cual su red de cristal es continua y no esta interrumpida por bordes de granos 1.2. En las tablas sobre estructuras cristalinas, el hierro aparece listado con estructura tanto bcc como fcc ¿Por qué? A diferentes diferentes temperaturas temperaturas un metalk como es el hierro hierro puede formar estructuras estructuras diferentes, debido a un requerimiento menor de energía a dicha temperatura (Arriba de 912C y debajo de 1394 C el hierro forma una estructura bcc, pero entre 912- 1394 C forma fcc) 1.3. Defina Anisotropia ¿Qué materiales puede usted pensar distintos a los metales que exhiban un comportamiento anisotropico? anisotropico? Es una propiedad general de la materia en el cual sus propiedades (cualidades) difieren respecto a las diferentes direcciones que se lo pruebe, ejm Tejido de tela, triplay 1.4. Qué efectos tiene la recristalizacion en las propiedades de los metales Al formarse nuevos granos equiaxiales equiaxiales,, este metal metal mejora sus propiedades propiedades de dureza dureza y resistencia 1.5. Que es endurecimiento por deformación y que efectos tienen en las propiedades de los metales? Es el proceso para el incremento de esfuerzo cortante para que cause un incremento en la resistencia general del metal, el efecto que causa es elevar la deformación del metal, entonces eleva el número de enmarañamientos, y entonces la resistencia del metal 1.6. Explique lo que quiere decir las propiedades sensible e insensible a la estructura de los metales Las propiedades sensibles son las propiedades mecánicas y eléctricas de los metales, como es la cedencia, la resistencia, la fractura y la conductividad electrica que son afectados a las imperfecciones en la estructura cristalina de los metales, y las propiedades insensibles son las propiedades físicas y químicas que no son sensibles a las imperfecciones en la estructura cristalina de los metales
1.7.Haga una lista de cada uno de los tipos principales de imperfecciones en la estructura cristalina de los metales, y descríbalas Clasificacion - Defectos de línea, conocidos como dislocaciones - Defectos de punto, como una vacante (atomo faltante), un atomo interstical (atomo adicional dentro la red) o una impureza (atomo extraño) que ha remplazado al atomo del metal puro - Imerfecciones de volumen, como las cavidades o inclusiones (elementos no metálicos como oxidos, sulfuros y silicatos) -Imperfecciones planares, como ser las fronteras de grano 1.8. ¿Que influencia tiene el tamaño del grano en las propiedades mecánicas de los metales? Tiene influencia mayormente en la resistencia, dureza y la ductilidad, como también en el acabado superficial 1.9. ¿Cuál es la relación entre la tabla de nucleación y el numero de granos por unidad volumétrica de un metal? Que la tabla de nucleación dara a conocer el tamaño promedio con el cual estarán los granos 1.10. ¿Que es un sistema de deslizamiento, y cual es su significado? Es la combinación de un plano de deslizamiento y su dirección de deslizamiento, es el sistema que indica el grado con el cual puede ocasionar un esfuerzo cortante 1.11. Explique la diferencia entre recuperación y recristalizacion La recuperación se da debajo de la temperatura de recristalizacion en el cual se forman nuevos granos equiaxiales, en cambio en el punto de recriztalizacion se eliminan los esfuerzos en las zonas altamente deformadas 1.12. ¿Qué es fragilidad, y que significa? La fragilidad es la cualidad de los objetos y materiales de romperse con facilidad. Aunque técnicamente la fragilidad se define más propiamente como la capacidad de un material de fracturarse con escasa deformación. 1.13. Explique las diferencias en trabajo en frio, en tibio y en caliente en los metales Trabajo en frio se refiere a la deformación plástica a temperatura normal (por la temperatura ambiente), en cambio el trabajo en frio se realiza arriba de la temperatura de
recristalizacion, y el trabajo en tibio se da entre un punto intermedio entre la temperatura de frio y calor 1.14. Describa el efecto de cascara de naranja Es cuando los granos grandes producen una apariencia superficial aspera en los metales laminados, cuando son estirados para formar una pieza, o cuando la pieza de metal es sujeta a compresion 1.15. ¿Por qué no pueden algunos metales como el plomo hacerse mas resistentes al ser trabajados en frio? Porque se recristalizan a temperatura ambiente 1.16. Describa las diferencias entre la orientación preferida y las fibras mecánicas La orientación preferida es el proceso cuando un cristal de metal se somete a tensiones de bloque en deslizamiento, en cambio las fibras mecánicas es la alineación de impurezas, inclusiones y huecos del metal durante la deformación debilitando la estructura 1.17. En microscopia, es práctica común someter a ataque químico a un metal, a fin de resaltar las fronteras de grano y las microestructuras. Explique por que Porque tienen una energía más elevada que los átomos y una gran reactividad 1.18. ¿Qué es Maclacion? ¿En qué manera difiere del deslizamiento? Es un mecanismo de deformación plástica en el cual una porción del cristal forma una imagen a espejo de sí mismo a través del plano de maclado, la diferencia con el deslizamiento que este se forma de una manera abrupta y ocasiona un ruido de ruptura
Comportamiento mecánico, prueba y propiedades de manufactura de los materiales Parte 2 2.1. Distinga entre esfuerzo real y esfuerzo ingenieril El esfuerzo ingenieril es teórico y se define como la relación de la carga aplicada con el área transversal, en cambio el esfuerzo real toma en cuenta el área transversal como una variable ya que ira cambiando constantemente, entonces el esfuerzo real solo puede ser medido instantáneamente 2.2. Describa los elementos que ocurren cuando un espécimen sufre un ensayo a la tensión. Trace una curva de esfuerzo de deformación, identifique todas las regiones y los puntos significativos entre los mismos. Suponga la carga continua hasta la fractura Punto de fluencia: Cuando el cuerpo ya no puede volver a su estado normal
2.3. ¿Qué es ductilidad y como se define? Se entiende por ductilidad a la cantidad de deformación plástica que sufre el material antes de su fractura, sus dos medidas comunes son elongación total y reducción de area 2.4. En la ecuación δ=Kε^µ, que representa la curva de esfuerzo - deformación de un
material, ¿Cuál es el significado del exponente µ? Significa el exponente de endurecimiento por deformación (o endurecimiento por trabajo) 2.5. ¿Qué es sensibilidad a la velocidad de deformación, y como se mide? Es un pendiente m que se obtiene atraves de lazos log-log 2.6. ¿Qué prueba puede medir las propiedades de un material que esta sufriendo deformación cortante?
Ensayo de torsión 2.7. ¿Qué procedimiento de prueba se puede utilizar para medir las propiedades de materiales frágiles, como los cerámicos y los carburos? Ensayo de flexion , que por lo general involucra un espécimen que tiene una sección transversal rectangular y esta soportado en sus extremos 2.8. Describa las diferencias entre fractura frágil y fractura ductil La fractura ductil se caracteriza por presentarse en la deformación plástica mayormente en aleaciones, en cambio en la fractura frágil se presenta en poca o ninguna deformación plástica, y ocurre a lo largo de un plano cristalográfico (plano de separacion), en el cual el esfuerzo a la tensión es máxima 2.9. Explique la diferencia entre relajación de esfuerzos y fluencia (de cedencia) La relajación de esfuerzo esta relacionado con la cedencia, es el tramo donde la carga se reduce en magnitud, en cambio la fluencia es el punto donde el cuerpo al deformarse ya no puede regresar a su estado original 2.10. Describa las diferencias entre comportamiento elástico y comportamiento plástico El límite elástico, también denominado límite de elasticidad, es la tensiónmáxima que un material elástico puede soportar sin sufrir deformaciones permanentes. Si se aplican tensiones superiores a este límite, el material experimenta deformaciones permanentes y no recupera su forma original al retirar las cargas. En general, un material sometido a tensiones inferiores a su límite de elasticidad es deformado temporalmente de acuerdo con la ley de Hooke. Los materiales sometidos a tensiones superiores a su límite de elasticidad tienen un comportamiento plástico. Si las tensiones ejercidas continúan aumentando el material alcanza su punto de fractura. El límite elástico marca, por tanto, el paso del campo elástico a la zona de fluencia. Más formalmente, esto comporta que en una situación de tensión uní axial, el límite elástico es la tensión admisible a partir de la cual se entra en la superficie de fluencia del material. 2.11. Explique que es la elongación uniforme en el ensayo de tensión Es la elongación que se da constantemente cuando el espécimen esta con esfuerzo de traccion 2.12. Escriba las diferencias entre la rapidez de deformación y velocidad de deformación ¿Qué unidad tiene cada una de ellas?
Que la rapidez de deformación es la velocidad a la cual el ensayo de la tensión se efectua en unidades (m/s), en cambio la velocidad de deformación esta en funvion a la longitud del espécimen (s^-2) 2.13. Describa las dificultades involucradas en la elaboración de un ensayo de compresión La friccio0n entre el espécimen y los planos causando rozamiento al deformarse la pieza, no pudiendo asi encontrar los esfuerzos reales de compresion 2.14. ¿Qué es la ley de Hooke? ¿El modulo de young? ¿La relación de Poisson? La ley de Hooke dice que el modulo de elasticidad es escencialmente una medida de la pendiente de la porción elástica de la curva y por tanto de la rigidez del material, el modulo de Young o de elasticidad es la relación de el esfuerzo de la deformación y la deformación, la relación de poisson es el valor absoluto de la relación eneste espécimen de la deformación lateral en relación con la deformación logitudinal 2.15. ¿Qué es la formación de cuello? Es Corresponde al efecto que pasa de una pieza sujeto a tracción, donde una región el área va disminuyendo y se va haciendo mas duro 2.16. ¿Cuál es la razón por la que la resistencia a la cedencia se define como el 0,2% de la resistencia compensada? La dificultad de determinar el punto exacto en la curva esfuerzo-deformacion donde inicie la cedencia, entonces se toma esta suposición experimental 2.17. ¿Por qué la resistencia a la fatiga de un espécimen o de una parte o de una pieza depende de su acabado superficial? Porque reduce el efecto de muescas y otras imperfecciones superficiales 2.18. Si bajo el examen microscópico de un examen de fractura se observan estrías ¿Qué es lo que sugieren con relación al modo de fractura? Que es una fractura por fatiga 2.19. Explique las diferencias entre una fractura transgranular y una fractura intergranular En la fractura transgranular la grieta se propaga a través del grano, y en la intergranular se propaga a través a lo largo de las fronteras de grano
Propiedades físicas de los materiales Parte 3 3.1. Liste razones por las quela densidad es una propiedad del material importante en la manufactura Por la relación peso volumen que da a conocer, ya un metal con alta densidad no será usado en aeronaves, afecta también en la resistencia especifica y la rigidez especifica 3.2. ¿Por qué es un factor importante el punto de fusión de un material en los procesos de manufactura? Sirve para escoger materiales que puedan resistir elevadas temperaturas, y para saber la energía necesaria que se necesita para llevarlo a esa temperatura 3.3. ¿Qué efectos adversos pueden ser causados por la dilatación térmica de los materiales? Grietas, encogecimiento del material, doblez de la pieza y aflojamiento 3.4. ¿Qué es el efecto piezoelectrico? Es un efecto que se puede observar en algunos materiales como el cuarzo y la cerámica, en el cual existe una interacción irreversible entre una deformación elásticas y un campo magnético (convierten la deformación en energía eléctrica) 3.5. ¿Qué factores coducen a la corrosión de un material? Las reacciones químicas, la resistencia a la oxidación, el tipo de material y el entorno particular 3.6. ¿Qué es pasivacion? ¿Cuál es su significado? Son los procesos donde la película protectora es rayada y queda expuesta el metal por debajo, y se vuelve a formar una nueva película de oxido 3.7. ¿Cuál es la diferencia entre conductividad térmica y calor especifico? El calor especifico es la energia requerida para elevar la temperatura en una unidad, en cambio la conductividad térmica es la tasa el cual el calor fluye dentro y atraves del material 3.8. ¿Qué es agrietamiento por esfuerzo-corrosión? ¿Por qué también se llama agrietamiento estacional? Es el efecto que pasa por un entorno corrosivo en la integridad de un producto que, tal y como fue manufacturado quedo con esfuerzos residuales 3.9. ¿Cuál es la diferencia entre un superconductor y un semiconductor?
Los semiconductores son los materiales que tienen resistividad electrica casi cero, en cambio los semiconductores son sensibles a la temperatura y la presencia y tipo de diminutas impurezas
Aleaciones de metales: Su estructura y endurecimiento mediante el tratamiento térmico Parte 4 4.1. Describa las diferencias entre un soluto y un solvente? Un soluto es el elemento de la solución con menor proporción en cambio el solvente es el que mayor proporción tiene en la solución 4.2 ¿Qué es una solución solida? Es aquella solución en la cual la aleación se mantiene la estructura cristalina particular del solvente 4.3. ¿Cuáles son las condiciones para obtener a) Soluciones solidas sustituciones; b) Intersticiales? a) –Los dos metales deben tener estructuras cristalinas similares -La diferencia en sus radios atómicos debe ser inferior al 15% b)-El átomo de solvente debe tener mas de una valencia -El radio atómico del átomo de soluto debe ser inferior al 59% del radio atómico del solvente 4.4. ¿Cuál es la diferencia entre un sistema monofásico y un bifásico? En que en el sistema monofásico se da cuando los elementos están uniformemente distribuidos en toda la masa sólida, en cambio el sistema bifasico está limitado por alguna concentración máxima de átomos de soluto en la red atómica del solvente 4.5. Explique lo que quiere decir ‘partícula de segunda fase’
Son partículas finamente dispersas, que sirve para endurecer las aleaciones y controlar sus propiedades 4.6. Describa las características de un diagrama de fase - La energía de calor latente de solidificación - Estado liquidus y solidus - El equilibrio significa que el estado de un sistema se mantiene constante a lo largo de un periodo indefinido de tiempo 4.7. ¿Qué indican los términos equilibrio y constitucional cuando se los aplica a los diagramas de fase?
Equilibrio significa que el estado de un sistema se mantiene constante a lo largo de un periodo indefinido de tiempo Constitucional indica las relaciones entre la estructura, la composición y la formación física de la aleación 4.8. ¿Cuál es la diferencia entre eutéctico y eutectoide? Que eutéctico es el punto en el cual la solución liquida se descompone en los elementos o componentes alfa y beta, y el punto con la temperatura mas baja en la cual la solucion sigue siendo liquida, en cambio el punto eutectoide es el punto en el que se pasa de un constituyente a otro, o que una fase solida se convierte en dos fases solidas diferentes 4.9. ¿Qué es revenido, como se hace? Es un proceso de calentamiento mediante el cual se reduce la dureza y se mejora la tenacidad 4.10. Explique lo que significa la severidad del temple Tasa de enfriamiento de la aleación 4.11. ¿Qué son los precipitados? ¿Por qué son de importancia en el endurecimiento por precipitación? Son partículas pequeñas de una fase diferente, son importantes ya que ellos aumentan la resistencia de un metal 4.12. ¿Cuál es la diferencia entre envejecimiento natural y artificial? Que el envejecimiento artificial se lo lleva por encima de la temperatura ambiente, en cambio el envejecimiento natural se lo lleva a cabo a temperatura ambiente 4.13. Describa las características de la ferrita, austenita y cementita - Austenita es un estado de hierro cuando sufre una transformación poliforma, de una estructura bcc a una estructura fcc - Ferrita es una solucion solida del hierro cubico centrado en el cuerpo; tiene una solubilidad solida máxima de 0.022% de carbono a una temperatura de 727 C -Cementita o carburo que es 100% carburo de hierro con un contenido de carbono de 6.67%, es un compuesto intermetalico muy duro y frágil y tiene una influencia significativa en las propiedades delos aceros 4.14. ¿Cuál es el propósito del recocido? Es el de restaurar las propiedades originales de una aleación trabajada en frio o con tratamiento térmico a fin de mejorar algunas propiedades o la microestructura del metal
Metales y aleaciones ferrosas: Producción, Propiedades generales y aplicaciones Parte 5
5.1. ¿Cuáles son las principales clases de aleaciones ferrosas? Aceros al carbono y aleación, los aceros inoxidables, los aceros para herramientas y dados, los hierros fundidos y los aceros fundidos 5.2. Liste las materias primas básicas que se usa en la fabricación de hierro y acero, y describa sus funciones El mineral de hierro, la piedra caliza y el coque; El hierro es el elemento escencial y vital, el coque y sirve para reducir de oxido de hierro a hierro y la piedra caliza sirve para remover impurezas del hierro fundido 5.3. Liste los tipos de horno utilizados comúnmente en la fabricación del acero y describa sus características Horno Electrico: Horno de poca electricidad, genera calor atraves de 3 electrodos, y genera temperaturas altas como 1925 y genera la mejor calidad de acero y aleaciones Horno de oxigeno: Basico: Gran capacidad (Mas de 200 Tn, a bajo tiempo (35 o 50 minutos) Horno de vacio: Para hacer aceros de alta calidad, ya que se especializa en eliminar impurezas gaseosas del metal fundido 5.4. Liste y explique las características de los tipos de lingote de acero Acero muerto: Acero totalmente desoxidado (oxigeno eliminado y porosidad tambien), este se obtiene cuando en el proceso de desoxidación se le hace reaccionar con aluminio vanadio, y manganeso que tienen afinidad con el oxigeno, su desventaja de este lingote es que puede haber rechupe en ella Acero semimuerto: Es un acero parcialmente desoxidado, contiene algo de porosidad péro tiene poco o ningún rechupe, estos aceros son de producción económico Acero efervecente: Es un acero que tiene un bajo contenido de carbono, los gases generados son controlados solo de manera parcial, no tienen rechupe, y son ductiles con un buen acabado superficial, sin embargo las sopladuras pueden atravesar la película si es que no esta completamente controlada, estos aceros pueden ser defectuosos 5.5. ¿Qué significa refinacion?, como se hace
Proceso que disminuye o elimina la cantidad de impurezas en la aleación, para la confiabilidad de las propiedades y caracteristicas del metal, este se hace por refinado secundario en olla y en cámaras de vacio, también por refinado de inyección que consiste en la fusión y procesamiento en vacio 5.6. ¿Qué ventajas ofrece la colada continua sobre el vaciado de lingotes? Que producen haceros de mejor calidad y un costo reducido 5.7. Nombre los cuatro elementos de aleaciones que tienen el mayor efecto sobre las propiedades de los aceros Boro: Mejora la templabilidad sin la perdida de maquinabilidad Calcio: Desoxida los aceros, mejora la tenacidad y puede mejorar la confortabilidad y la maquinabilidad Carbono: Mejora l templabilidad, la resistencia mecánica, la dureza y resistencia al desgaste, pero reduce la ductilidad, la soldabilidad y la tenacidad Cerio: Controla la forma de las inclusiones y mejora la tenacidad en los aceros de alta resistencia de baja aleación, desoxida los aceros 5.8. ¿Qué son los elementos en estado de traza? Son los elementos residuales que se produce durante la producción del acero, su refinación y procesamiento 5.9. ¿Cuáles son los porcentajes de contenido de carbono en los aceros al bajo, medio y alto carbono? Bajo carbono menos de 0.3%, medio carbono entre 0.3 a 0.6%, alto carbono mas de 0.6% de carbono 5.10. ¿Cómo se convierten los aceros inoxidables en inoxidables? En la presencia de oxigeno (aire), forma una película delgada y dura adherente de oxido de cromo, que protege al metal contra la corrosión 5.11. Liste los tipos de acero inoxidable - Austentico - Ferriticos - Martensiticos - Endurecidos por precipitación (PH) - Estructura Duplex
5.12. ¿Cuáles son los principales elementos de aleación en los aceros para herramienta y dados, y en los aceros de alta velocidad? Aceros para herramientas y dados: Carbono tungsteno, tungsteno y molibdeno Aceros a alta velocidad: Molibdeno y tungsteno 5.13. ¿De que manera afecta el cromo a las características superficiales de los aceros inoxidables? Brinda la resistencia a la corrosion en los metales 5.14. ¿Qué tipo de horno se utiliza para la refinación de los aceros? Horno de oxigeno basico 5.15. ¿De que manera se extrae el hierro del mineral de hierro? Despues de extraer de la mina el mineral de hierro e triturado y formando pelets, estos van junto al coque y piedra caliza al alto horno de el cualsale ya el arrabio o hierro cohicno 5.16. ¿Qué es un acero de alta velocidad? Son un tipo de acero para herramientas y dados, de el cual se caracteriza su dureza y resistencia a altas temperaturas 5.17. ¿Cuál es la finalidad del distribuidor de colada en la colada continua? La finalidad es poder retirar de manera superficial las impurezas 5.18. ¿Por qué se utiliza la piedra caliza en la producción del hierro? Sirve para remover impurezas del hierro fundido, ya que reaciona químicamente con las impurezas del hierro fundido como fundente 5.19. ¿De donde proviene el nombre de hierro cochino? Viene de la palabra ingles cochino, proviene de las primeras practicas de vaciar el hierro fundido en moldes en la arena 5.20. ¿Cuáles son las ventajas de un elevado contenido de carbono en el acero? ¿Cuál es la ventaja de un bajo contenido de carbono? Las ventajas de un alto contenido de carbón es elacero tendrá buena templabilidad, resistencia mecánica, dureza y resistencia al desgaste Las ventajas de un bajo contenido de carbón es que el acero tendrá buenaductibilidad, soldabilidad y tenacidad
Metales y aleaciones no ferrosas: producción, propiedades generales y aplicaciones Parte 6 6.1. Dada la abundancia del aluminio en la corteza terrestre, explique porque es mas costoso que el acero Por que para su producción absorbe gran cantidad de energía eléctrica (De los procesos de electrolisis por corriente directa) 6.2. ¿Por qué se utiliza el magnesio como un material estructural en las herramientas eléctricas de mano? ¿Por qué se utilizan sus aleaciones en vez del magnesio puro? Por su bajo peso, porque no es suficientemente resistente en su forma pura 6.3. ¿Cuáles son los usos principales del cobre? ¿Cuáles son los elementos de aleacion en el laton y en el bronce respectivamente? Para componentes eléctricos y electrónicos, resortes cartuchos, plomería intercambiadores de calor, herrajes marinos y artículos de consumo, En el laton los elementos de cobre y zinc, el bronce los elementos son estaño y cobre 6.4. ¿Qué son las superaleaciones? ¿Por qué se llaman asi? Aleaciones que pueden soportar temperaturas elevadas, tienen una buena resistencia a la corrosion, fatiga mecánica y térmica, al impacto mecanico y térmico, a la fluencia y a la erosion a temperaturas elevadas 6.5. ¿Cuáles son las propiedades del titanio que lo hace atracivo para uso en componenetes de autos de carrera y motores a chorro? ¿Por qué no se utiliza el titanio de manera amplia para los componentes de motor de automovil? Su elevada relación resistencia a peso, y su resistencia a la corrosión a las temperaturas ambiente y elevadas, no se utiliza por su alto costo 6.6. ¿Cuáles son las propiedades individuales de cada uno de los metales refractarios principales que definen sus aplicaciones mas utiles? Molibdeno: Tiene un elevado punto de fusión,, un elevado modulo de elasticidad, buena resistencia al choque térmico y una buen a conductividad eléctrica y térmica Niobo (Columbio): Posee buena ductibilidad y formabilidad, teniendo una mayor resistencia a la oxidación que otros metales refractarios Tungsteno: Tiene el punto de fusión mas elevado entre todos los metales, entonces se caracteriza por su elevada resistencia a altas temperaturas
Tantalio: Elevado punto de fusión, buena ductilidad y buena resistencia a la corrosion 6.7. ¿Qué son los vidrios metalicos? ¿Por qué se utiliza la palabra vidrio para estos materiales? Una clase de aleaciones metálicas que no tiene una estructura cristalina de largo alcance, no tienen fronteras de grano y los atomo están empacados de manera apretada y al azar, porque tienen semejanza a los vidrios 6.8. ¿Cuál es la composición de los babbits, el peltre y la plata sterling? Babbits: Contienen estaño cobre y antimonio; Peltre: Aleacion de estaño cobre y antimonio; Plata sterling: Aleacion de plata y 7.5% de cobre 6.9. ¿Cuáles de los materiales descritos en este capitulo tiene la mas alta densidad, conductividad eléctrica, conductividad térmica, resistencia y costo? Cobre tiene la mejor conductividad eléctrica y térmica Titanio tiene la mejor resistencia Plomo tiene a mas ata densidad 6.10. ¿Cuáles son los usos principales del oro, a excepción de la joyeria? Acuñado, reflectores, hojas de oro para fines decorativos, trabajos dentales, electrodisposicion y contactos y terminales electricos 6.11. ¿Cuáles son las ventajas de usar zinc como recubrimiento del acero? Porque protege al acero de ataques corrosivos 6.12. ¿Cuáles son los nanomateriales? ¿Por qué se están desarrollando? Son productos materiales con granos finos, fibras, películas y compositos que son del orden 1-100 nm de tamaño, se lo están desarrollando porque sus propiedades cnfrecuencia son superiores a los materiales tradicionales disponibles comercialmente 6.13. ¿Por qué se fabrican los recubrimientos de las aeronaves de aleaciones de aluminio, aun cuando el magnesio es el metal mas ligero? Por su baja resistencia que tiene el magnesio 6.14. ¿Cuáles son los usos principales del plomo? Se usa para tubos, tuberías colapsables, aleaciones para cojinetes, blindajes para cable, techumbre y tuberías de almacenamiento de plomo y acido, también para amortiguar el sonido y las vibraciones,, en blindajes contra la radiación de rayos x, en las municiones, como peso y en la industria química
Polímeros: estructura, propiedades generales y aplicaciones Parte 7
7.1. Resuma las propiedades químicas y físicas importantes de los plásticos Los plásticos se pueden maquinar, fundir, formar y unir en muchas formas con facilidad relativa, La temperatura tiene mucha importancia en relación al comportamiento de los polímeros. A temperaturas más bajas los polímeros se vuelven más duros y con ciertas características vítreas, debido a la pérdida de movimiento relativo entre las cadenas que forman el materia, tiene elevado coeficiente de dilatación térmica y menor estabilidad dimensional en servicio atraves del tiempo 7.2. ¿Cuáles son las diferencias principales entre las propiedades mecánicas y las propiedades físicas de los metales y de los plasticos? La temperatura de fusión baja que tienen los polímeros respecto a los metales, la elasticidad que estos tienen respecto a los otros, a resistencia y desgaste que tiene el metal es mucho mayor a que tienen los polimeros 7.3. ¿Qué es polimerización y grado de polimerizacion? ¿Qué propiedades se ven influeciadas por el grado de polimerizacion? Polimerizacion es la formación de un polimero debido a la formacion de uniones entre dos tipos o mas de meros en reacción Grado de polimerización: Es la relación de el peso molecular del polímero al peso molecular de la unidad repetitiva, y afecta mayormente a la viscosidad del polímero 7.4. ¿Cuáles son las diferencias entre los polímeros lineales, ramificados y entrelazados? Que los polímeros lineales tienen un estructura secuencial y puede contener algunas cadenas ramificadas y algunas entrelazadas, los polímeros ramificados dependen también de su arreglo en su estructura molecular, cadenas de ramas laterales se conectan a la cadena principal durante la síntesis del polímero, los polímeros entrelazados tienen estructura tridimensional, y tienen cadenas adyacentes unidas por enlaces covalentes 7.5. ¿Por qué deberíamos sintetizar un polímero con un elevado grado de cristalinidad? Por la influencia que estos tienen por las propiedades mecánicas y físicos, como también las propiedades opticas 7.6, ¿Qué es la temperatura de transición vitrea?
Es la temperatura a la cualocurre la transición, se vuelven duros, rigidos, frágiles y vidriosos 7.7. ¿Qué aditivos se utilizan en los plásticos? ¿Por qué? - Los plastificantes para impartirles flexibilidad y suavidad - Combianciones de ciertos plásticos y hule o recubrimientos con el negro carbón para proteger con la degradación por oxidación y rayos ultravioleta - Los rellenos de harina de madera o harina de arcilla o sílice o mica para poder mejorar la resistencia dureza, tenaciad y estabilidad dimensional, pero también para bajar el costo - Colorantes para dar mejor aspecto - Retardantes de flama para la flamilibilidad - Lubricantes para reducir la friccion 7.8. ¿Qué son las cuarteaduras? Es un fenómeno que tienen algunos termoplásticos al ser sometidos a esfuerzos a la tensión o a la flexion desarrollan regiones angostas del material muy deformado 7.9. ¿Qué son las polimezclas? Mezcla de varios polímeros 7.10. ¿Cuáles son las diferencias entre los termoplásticos y los termoestables? Los termoplásticos son los que tienen un comportamiento reversible ya que al enfriarse regresan a su dureza y resistencia original, en cambio los termoestables se conservan de manera permanente 7.11. ¿Qué es un elastomero? Son un tipo de polímero amorfos con una tempertura de transición vítrea baja, tienen capacidad característica de sufrir grandes deformaciones elásticas sin ruptura, son blandos y tienen un bajo modulo elastico 7.12. ¿Qué es un terpolimero? Son los que contienen tres tipos de polimeros 7.13. ¿Qué efectos tiene un agente plastificante?
7.14. Defina las siguientes siglas en su significado original en ingles PMMA, PVC, ABS, HDPE, LDPE.
PVC: Cloruro de polivinilo ABS: acrilonitrito-butadieno-estireno HDPE: High density polyethylene LDPE: Low Density polyethylene PMMA: polmetilmetalcrilato
Ceramicos, grafito y diamante: estructura, propiedades generales y aplicaciones Parte 8
8.1. Compare las diferencias principales entre las propiedades de los cerámicos y de los metales y plásticos Ceramicos Buen aislante electrico Buena resistencia a derrames rayaduras y abrasión Buen molde para fundir Pesado
Metales Difiere entre metales para aislante electrico Mala resistencia a derrames rayaduras y abrasión
Plasticos Mal aislante electrico
Molde limitado para fundir Medio peso
No da paras ser molde Peso ligero
Mala resistencia a derrames rayaduras y abrasión
8.2. Liste los tipos principales de cerámicos que son de utilidad en aplicaiones de ingeniería Alumina, Zirconio, Carburo de tungsteno, carburo de titanio, carburo de silicio, nitruro de boro cubico, nitruro de titanio, nitruro de silicio, Sialon cerments, Silice, vidrios, vitoceramicos, grafito, diamante 8.3. ¿En que consisten los materiales siguientes? Carburos, cements, sialon Carburos: Son una clsificacion en la cual esta formado por partículas de algún carburo con algún aglutinante Cements:Son combianciones de una fase metalica y una fase cerámica Sialon: Formado de nitruro de silicio cn varis adiciones de oxido de aluminio, oxido de itrio y carburo de titanio 8.4, Liste las limitaciones principales de los ceramicos Tiene una alta fragilidad, baja resistencia a la rotura, carecen de tenacidad al impacto y de resistencia al choque térmico, y tienen fatiga estatica (cuando se someten a una carga de tensión durante un tiempo estos tienden a fallar subitamente), tienen agrietamiento térmico 8.5. ¿Qué es la porcelana? Ceramica blanda compuesta de caolín, cuarzo y feldespasto 8.6. ¿Qué es el vidrio? ¿Por qué se le llama un material superenfriado?
Es un solido amorfo con la estructura de un liquido, se le llama liquido superefriado porque es enfriado a una velocidad muy elevada para permitir la formación de cristales 8.7. ¿Qué es desvitrificacion? Es la recriztalizacion del vidrio por un tratamiento térmico 8.8. Liste los tipos principales de vidrio y sus aplicaciones - Vidrio comercial - Vidrio de plomo y álcali - Vidrio de borosilicato - Vidrio de aluminiosilicato - Vidrio de 96% de sílice -Vidrio de sílice fundido 8.9. ¿Qué es la fatiga estatica? Cuando se someten a una carga de tensión durante un tiempo estos tienden a fallar 20úbitamente 8.10. Describa los usos principales del grafito Se usa en filtros para fluidos corrosivos, aplicaiones nucleares, para gacer puntas de lápices 8.11. ¿Cuál es el significado de AL2O3 en este capitulo? Alumina que es un cerámico a base de oxido de uso mas amplio 8.12. ¿Cómo se producen los cerámicos de alumina? Se obtiene por la fusión de la bauxita fundida, limaduras de hierro y coque en hornos eléctricos, el producto enfriado se tritura y se clasifica por tamaño con una tamizadora,las piezas hechos por oxido de aluminio se comprimen en frio y se sintetizan 8.13. ¿Cuál es la diferencia entre un carburo y un nitruro?
8.14. ¿Qué características diferencian a la Circonia parcialmente estabilizada de otros ceramicos?
8.15. Es el diamante un cerámico? ¿Por qué si y por que no?
8.16. ¿Qué es una bola bucky?
8.17. ¿Cuáles son los usos principales de los diamantes?
Fundamentos de la fundición de metales Parte 10 10.1. ¿Por qué la fundición es un proceso importante de manufactura? Porque es capaz de producir formas complejas en una sola pieza, piezas muy grandes, economizar algunas piezas bien complejas, y es un proceso competitivo respecto a otras 10.2. ¿Cuál es la diferencia entre la solidificación de los metales puros y de las aleaciones metálicas? Que los metales puros tienen un punto de fusión claramente definido la cual ya es la temperatura de solidificación, en cambio las aleaciones se solidifican cuando la temperatura se reduce por debajo de la temperatura liquidus Ti 10.3. ¿Qué son las dendritas? Son las partes que se están solidificando en forma de raíces 10.4. Diga cual es la diferencia entre rangos de solidificación cortos y largos ¿De que manera se determina el rango? Que un rango de solidificación corto involucra una diferencia de temperatura de menos de 50 C, en cambio un rango de solidificación largo involucra mas de 110 C, el rango se determina como una función de la diferencia de temperatura entre los solidos y liquidos 10.5. Describa los parámetros sobre los que dependen la solidificación La solidificación esta en función de el volumen, área de contacto, tipo de material 10.6. Defina contracción y porosidad ¿De que manera puede usted saber si las cavidades en una función son débiles a porosidad o a contraccion? La contracción es una cambio de forma por razón a sus caracteristicas de dilatación térmica, los metales se encogen durante la solidificación y el enfriamiento, en cambio la porosidad es un efecto causada por po contracción o por gases, perjudicando la ductibilidad de una fundición ysu acabado superficial, haciéndolo permeable y por tanto afectando la compacidad de a la presión de un recipiente La porosidad mayormente se da por dentro de un fundente, y la contracion se puede apreciar el acabado superficial 10.7. ¿Cuál es la función de los enfriadores? Es la de reducir la porosidad por contracción 10.8. ¿De que manera se eliminan los gases disueltos del metal fundido? Mediante una nueva fundición, y hacerlo con parámetros y cálculos mejores
10.9. Describa las características de un sistema de alimentación completo Un sistema de alimentación se caracteriza por estar conformada por bebedero y canales de alimentación, además usa dos principios básicos para su diseño, el teorema de Bernoulli y la ley de continuidad de la masa 10.10. ¿Cómo se describe la fluidez? ¿Por qué es importante? La fluidez es la capacidad del metal fundido para llenar las cavidades del molde, es importante para que la solidificación sea como lo plaenado y no hayapercances en ella 10.11. Expliquela la razón de la presencia de grietas en caliente en las fundiciones Debido a la restricción del metal fundente a su libre contracción cuando se solidifica 10.12. Nombre varios defectos en las fundiciones - Proyeciones metálicas - Cavidades -Discontinuidades - Superficies defectuosas - Fundicion incompleta - Dimensiones o formas incorrectas - Inclusiones 10.13. ¿Por qué es importante eliminar las espumas y las escorias al vaciarse el metal fundido en el molde? ¿Qué métodos se utilizan para su eliminacion? Porque genera inclusiones dentro del metal fundido, para esto se puede utilizar fundición al vacio 10.14. ¿Cuáles son los efectos del material para los moldes sobre el flujo del fluido y sobre la transferencia de calor? Porque bajan la calidad del metal fundente 10.15. ¿Por qué es importante en la fundición la ecuación de Bernoulli? Porque con ella diseñamos un adecuado canal de alimentación, para minimizar los defectos y errores en la fundicion 10.16. ¿Qué es una mazarota? Una mazarota es un hueco diseñado especialmente para alimentar zonas escasas de liquido fundente en el molde debido a sus contraciones
10.17. ¿Cuál es la finalidad de los inoculantes? Es la de inducir la nucleación de los granos por todo el metal liquido
Parte 11 Proceso de fundición de metales 11.1. Describa las diferencias entre los moldes desechables y permanentes Que los moldes desechables están fabricados de yeso, cerámica, arcilla y pueden soportar elevadísimas temperaturas, en cambio los moldes permanentes están hechos de metales que resisten altas temperaturas, pero no pueden soportar los de los moldes desechables 11.2. Nombre los factores para la selección de arena de molde La forma como se quiere prensar El acabado superficial que se le quiere dar La resistencia del molde La permeabilidad del molde La colapsibilidad que va a tener el molde La transferencia térmica que tendrá el molde 11.3. ¿Cuáles son los tipos principales de moldes de arena? ¿Cuáles son sus caracteristicas? Arena verde: esta humeda o mojada durante la solidificación , es el mas económico en la fabricación de moldes Molde caja fría: Se usa y mezcla varios agluitnantes para darle químicamente mas resistencia al molde, son mas costosos pero mas precisos que molde de arena verde Molde no cocido: se mezcla con resinas sintetica a la arena y se endurece a temperatura ambiente, este molde no necesita calor para endurecer el molde 11.4. Liste consideraciones de importancia en la selección de materiales de moldes - El soporte que necesitara el molde - La unión entre ambos - el numero de piezas que se hara - la complejidad dela pieza -La temperatura de fusión que tiene el metal 11.5. ¿Cuál es la función de un corazón? ¿Qué son las plantillas del corazón?
Es la de dar forma interiormente a una pieza durante su solidificación, las plantillas del corazon son el soporte para mantenerlo quieto al corazón durante la solidificación 11.6. Nombre y describa las características de los tipos de moldeo de maquinas de moldeo de arena Es un proceso fácil de hacer, y sirve para todos los metales y realizar figuras complejas, sin embargo da un bajo acabado superficial, y tiene alta tolerancia geometrica 11.7. ¿Cuál es la diferencia entre la fundición de molde en arena o en molde de cascara o concha? La fundición de molde utiliza la arena verde o humedecida de el cual se le dara forma con un modelo, en cambio en la fundición con molde de cascara o concha se fabrica el molde quesera permamente con resinas y aglutinantes, de el cual da mejor acabado superficial, se lo produce en lotes, y varias cantidades en un solo molde 11.8. ¿Qué es un molde compuesto? ¿Por qué se utiliza? Los moldes compuestos están hechos de dos o mas materiales diferentes y se utilizan en el moldeo en cascara y en otros procesos de fundición donde sus materiales mayormente utilizados son el yeso, la arena con aglutinante, el metal y el grafito, se utiliza mayormente en la fundición de formas complejas y con buen acabado superficial 11.9. Describa las características de la fundición en molde de yeso - Tienen baja permeabilidad, por lo que los gases que se forman durante la solidificación no pueden escaparse - La fundición con moldes de yeso se utiliza únicamente para aluminio, magnesio, zinc y algunas aleaciones en cobre por no tolerar mas altas temperaturas - Las piezas fundidas tienen detalles finos con un buen acabado superficial, porque la pieza se enfria lentamente 11.10. ¿Porque es el proceso de fundición a la cera perdida capaz de producir un fino detalle superficial en las piezas coladas? Por la presicion que tienen los moldes, como también los aglutinantes 11.11. Nombre el tipo de materiales que se utilizan para los procesos de fundición en molde permanente Para el molde: Hierro colado, acero, bronce, grafitto, o aleaciones de metal refractario Para el corazón: Arena aglutinada con aceite o con resina, el yeso, grafito, hierro gris, acero bajo carbono y el acero para dado de trabajo en caliente 11.12. ¿Cuáles son las ventajas de la fundición a presion?
Que el metal fundido es obligado a fluir sin necesitar fuerzas externas, mediante la presión al vacio elimina los gases disueltos y produce una fundición con menor porosidad 11.13. Liste las ventajas y limitaciones de la fundición por inyección en matriz Ventajas - Produccion en serie de piezas - Moldes permanentes con mas de un uso Desventajas - Piezas con bajo peso - Piezas no tan complejas - Piezas que no tengan elevados puntos de fusion 11.14. ¿Qué son los agentes separadores? Son las sustancias que se le adhiere a un molde para que el corazón u la pieza a fundir no se mezcle o diera con el 11.15. Describa los métodos usados para la producción de piezas monocristalinas o constituidas ´por un solo cristal Fundicion convencional: El metal fundido es vacioado en el molde y se empieza a solidificar a partir de las paredes de cerámica Alabes solidificados direccionalmente: El molde de cerámica ees precalentado urilizando calor radiante, y el molde es soportado por una placa de enfriamiento enfriada por agua Alabes monocristalinos : El crecimiento de cristales el molde tiene un estrangulamiento en la forma de un hélice Crecimiento de monocristales: Es una actividad importante, en esta se utiliza el método de extracción de cristal 11.16. ¿Cuál es la finalidad de una mazarota? ¿De un respiradero o viento? La mazarota tiene la finalidad de poder dar iquido fundido a las zonas donde falta ocasionado por la solidificación de esta, lo respiradores sirven para extraer los gases producidos cuando el metal fundido entra en contacto con la arena en el molde y en el corazon 11.17. ¿Cuál es la diferencia entre una fundición centrifuga verdadera o el semicentrifugado?
Que la fundición centrifuga verdadera esta limitada a hacer piezas cilíndricas, en cambio la fundición semicentrifugado se utiliza para colar piezas con simetría rotacional 11.18. De ejemplos de razones para el uso de insertos para dado Arandelas, dados de impacto, etc 11.19. ¿Cuál es la función de un corazon? Es la de dar cavidad a un metal fundiente, si asi es el diseño o lo que se quiere
Parte 12 Fundicion de metales, diseño, materiales y consideraciones económicas
12.1. Liste las consideraciones generales de diseño en las fundiciones
12.2. Que son los puntos calientes Son las zonas en el cual son grandes de el metal la velocidad de enfriamiento es mas lenta 12.3. ¿Qué es tolerancia por contraccion? ¿Holgura de maquinado? Tolerancia por contracción: Son aquellas tolerancias que tienen el fin de evitar el agrietamiento de la pieza fundida durante la solidificación Holgura de maquinados: Son las tolerancias que se da Para luego dar un buen acabado superficial, u hacer operaciones adicionales 12.4. ¿Por qué son necesarios los angulos de salida en algunos moldes? Son necesarios para la extracción de la pieza fundida sin que tenga ningún daño 12.5 ¿Qué son las fundiciones de metal ligero? Son aquellas fundiciones que se hace de aleaciones base aluminio y base magnesio 12.6 Nombre los tipos de hierro colados disponibles y liste sus características principales Hierro colado gris: Esta fundición tiene pocas cavidades por contracción y poca porosidad, y se usa mayormente para fabricar motores, bases de maquinas, carcazas de motoreselectricos, tuberías y superficies de desgate Hierro ductil: Tipicamente utilizado para piezas de maquinaria, tuberías y cigüeñales de hierro, son como su nombre indica hierros ductiles Hierro colado blanco: Tiene una extrema dureza y resistencia al desgaste, se usa en partes de maquinaria para procesos de abrasión, rodillos, laminación, en ferrocarriles , etc Hierro maleable: Se usa en equipos para ferrocarriles y en varios tipos de herrrajes Hierro al grafito compactado: Tiene propiedades en los que queda entre los de hierros grises y ductiles, y se utiliza para motores automotrices y cabezas de cilindros 12.7 ¿Por qué son mas difíciles fundir los aceros que los hierros colados?
Debido a las altas temperaturas reuqeridad para el acero (hasta aproximadamente 1650 C), y también su fundición requiere de considerable experiencia y conocimiento 12.8 Nombre los factores importantes involucrados en la economía de las operaciones de fundición - Los costos del producto (materiales, mano de obra, herramientas y equipos) - La preparación para la fundición de un producto - Costos involucrados en el tratamiento térmico - Cantidad de mano de obra y las habilidades requeridas 12.9. Describa sus observaciones en relación con las figuras 12.2 y 12.5 La figura 12.2 da a conocer el grado de capacidad de colado, soldado, y maquinado que tiene los diferentes tipos de aleación, y esto nos da a conocer el grado de dificultad que es fundir y fabricar piezas de estos materiales La figura 12.5nos da a conocer algunas propiedades de los metales, y mejor como se los hace típicamente, que eso nos sirve como guía de que procesos a que seguir para fabricar algún material con estos aleaciones
Parte 13 Rolado o laminado de metales 13.1. ¿Cuál es la diferencia entre una placa y una hoja? Que las placas son aquellas que tienen un espesor de superior a 6mm, y se aplican para aplicaciones estructurales como estructuras de maquinarias, en cambio las hojas tienen un espesor menor a 6mm, y se fabrican para la manufacturar materias primas intermedias como piezas planas o cientas en rollos 13.2. Defina espacio de laminación, punto neutro y tiro Espacio de laminación: El espacio en el proceso de laminado plana para darle ese espesor Punto neutro: Es el punto a lo largo del tramo de contacto donde la velocidad de la tira es igual a la velocidad de rodillo Tiro: Diferencia de los espesores final e inicial durante el proceso de laminado 13.3. ¿Qué factores contribuyen a la extensión en el laminado plano? - Las fuerzas de friccion - Las fuerzas del rodillo y requerimientos de potencia 13.4. Explique los tipos de deflexión que sufren los rodillos -Cuando hay flexion en el rodillo, se rectifica el rodillo a modo de que en la zona media tenga un diámetro mayor a fin de que la tira tenga un espesor constante en toda su anchura - Los rodillos se pueden someter a flexion mediante la aplicación de momentos de fuerza en sus cojinetes (Una técnica similar a la flexion de un tramo de madera en sus extremos) 13.5. Describa las diferencias existentes entre un tocho, planchon y una palanquilla Tocho - Sección transversal cuadrada - Se siguen procesando mediante laminado de forma de perfiles estructurales
Planchón - Sección transversal rectangular - Se siguen procesando en placas y hojas
13.6. ¿Porque es necesario nivelar los rodillos?
Palanquillas - Secciones cuadradas pero menor que los tochos - Su superficie se condiciona para fabricar un material especifico
Para mejorar la planicidad para que la hoja laminado salga lo suficientemente plano de acuerdo a lo planeado 13.7. Liste los defectos que comúnmente se observan después del laminado plano Cascarilla, corrosión, rayaduras mordeduras, picaduras y grietas; como también los bordes ondulados y el hojeamiento 13.8. Explique las características de los distintos tipos de laminadoras Laminacion con dos y tres rodillos: Se utiliza para la laminación en caliente en los pases iniciales sobre los lingotes fundidos o en la colada continua Laminador de tres rodillos o inverso: Aquí la dirección del movimiento de material se invierte después de cada pasada, la pieza que se esta laminando se eleva de forma repetida Laminador de cuatro rodillos: Se basan en el principio de que los rodillos de diámetro reducido disminuyen las fuerzas de laminado y los requerimientos de potencia reduciendo el ensanchado 13.9. ¿Cuál es la ventaja de el laminado en tamden? De que la tira es laminada continumanente, a través de un numero de pases, con calibres mas pequeños en cada pase; cada pase esta formado por un conjunto de rodillos con su propia carcaza y controles 13.10. Haga una lista de algunas piezas que se pueden fabricar mediante el laminado de forma Roscas, anillos de seguridad, retenes, etc 13.11. ¿Cómo se manufactura los tubos sin costura? Por el perforado rotativo de tubos, en el cual es un proceso en caliente, donde el medio se somete a una compresión por fuerzas radiales de barras, y asi se empieza a formar una cavidad dentro de la misma 13.12. Describa tipos de productos que se pueden hacer mediante el laminado de roscas Los tornillos, pernos, y piezas similares roscadas 13.13. Explique las características y ventajas de la colada continua La colada o vaciado es uno de los procesos más antiguos que se conocen para trabajar los metales, es el proceso que da forma a un objeto al entrar material líquido en una cavidad formada en un bloque de arena aglomerada u otro material que se llama molde y dejar que se solidifique el líquido
Parte 14 Forjado de los metales
14.1. ¿Cuál es la diferencia entre el forjado en frio, en tibio y en caliente? Que el forjado en frio requiere mayores fuerzas, por la alta resitencia de los materiales a esa material, y también deben tener ductilidad; en cambio el forjado en caliente se requieren menores fuerzas, pero no dan buena presicion dimensional ni buen acabado superficial 14.2. Explique la diferencia entre forjado con dado abierto y con dado de impresión Que el forjado con dado abierto es mas sencillo y menos costoso, pero esta limitado a formas sencillas y cona altas tolerancias geométricas, sin embargo el forjado con dado de impresión tiene un mayor costo y mas complicación, pero se lo puede usar para producción en serie y con menos tolerancia geometrica 14.3. ¿Qué significa romper un lingote de fundicion? Significa forjar un lingote en frio 14.4. Explique la diferencia entre forjado con dado cóncavo, convexo y bloqueo Que en el forjado con dado cóncavo el material se aleja de una zona, en el forjado con dado convexo se junta en una zona localizada, en el bloqueo a la pieza se le da forma parecida a la biela 14.5. ¿Qué factores intervienen en el forjado de presicion? - Uso de Dados mas especiales y complicados - Fuerzas y temperatura que se requiere - Control de volumen y forma de tejo 14.6. Describa el forjado orbital y explique de que se diferencia de las operaciones convencionales de el forjado Que el dado superior describe una trayectoria orbital y forma la pieza en forma incremental, se diferencia de el movimiento transversal que hace 14.7. ¿Qué tipos de pieza puede producir el forjado rotatorio? Cañones para armas, ensamble de herrajes cobre cables y alambres 14.8. Explique las características de un dado de forjado normal
- Resistencia y tenacidad a temperaturas elevadas - Capacidad de endurecimiento y de endurecerse uniformemente - Resistencia al choque térmico y mecanico - Resistencia al desgaste (En especial al desgaste abrasivo) 14.10. ¿Cómo se define la forjabilidad? Es la capacidad de un material de sobre llevar una deformación sin romperse 14.11. Explique lo que quiere decir ¨Limitado por carga¨ y ¨limitado por carrera¨ en relación con la maquina de forjado Limitado por carga: Significa que las prensas hidráulicas se detienen si la carga requerida es mayor que su capacidad, se transfiere una gran cantidad de energía de la pieza, mediante una carga constante durante una carrera, cuya velocidad se puede controlar Limitado por carrera: Este se da en prensas mecánicas, donde su velocidad varia desde un máximo al centro de la carrera hasta cero, en el termino de la carrera 14.12. ¿Qué es una rebaba? Es el residuo que sale de las extremidades de la forja, y que ya no son partes de la pieza final 14.13. ¿Por qué el punzonado de cavidades es una medida atractiva para producir dados sencillos? Porque con este proceso se les da mayor dureza y resistencia al desgaste 14.14. Explique los principios de los distintas maquinas de forjado -La capacidad que tiene - Las velocidades y características de carrera - Velocidad de la maquina 14.15. Explique lo que se tiene en cuenta en el diseño de dados para compresión - Que la pieza fluya en dirección a la menor resistencia - Que sea una pieza bien preformada, el material no debe fluir con facilidad hacia la rebaba - Las líneas de partición suelen estar en la sección transversal, y que la rebaba fluya en un canal de rebaba - Angulos de salida necesarios
14.16. Describa las posibilidades y las limitaciones del equipo normal de forjado Las posibilades son una automatización en el forjado, la distribución de una planta de forjado Las limitaciones son la presicion dimensional que da a la pieza, la calidad y el acabado superficial 14.17. ¿Cuál es la diferencia entre penetrado y punzonado? Que el punzonado es una primera etapa que consiste en oprimir un punzon con una respectiva geometría, luego de ello viene el penetrado que es un proceso de indentacion de la superficie de una pieza con un punzon para producir una cavidad o impresion
TEMA 15 EXTRUSION Y ESTIRADO DE METALES
15.1.- En que difiere la extrusión del laminado y el forjado R.- Existen distinto tipos de laminados los cuales detalláremos a continuación: Laminado Es un proceso en el cual los rodillos giran uno en frente del otro en sentido contrario al avance del trabajo para con esto jalar el material hacia ellos y al mismo tiempo ir apretándolo se usa para reducir una sección transversal rectangular este proceso esta estrechamente relacionado con el laminado de perfiles. FORJADO forjado es un proceso de deformación donde se comprime entre dos dados el material de trabajo, usando para esto un impacto para formar la parte, este proceso permite la fabricación de gran cantidad de componentes de alta resistencia para automóviles, vehículos aeroespaciales, y otras aplicaciones. También podemos ver que industrias de aceros y otros metales básicos usan el forjado para fijar la forma básica de grandes piezas para luego maquinar, obteniendo su forma y dimensiones definitivas. EXTRUSION La extrusión es el proceso por la cual una palanquilla es forzada a pasar por una matriz o dado en forma parecida a como se exprime un tubo de pasta dental para ponerla en el cepillo 15.2.- Diferencia entre extrusión y estirado R.- Proceso de extrusión La extrusión es un proceso utilizado para crear objetos con sección transversal definida y fija. En este proceso, una palanquilla, por lo general redonda, es forzada a pasar por una matriz o dado en forma parecida a como se exprime un tubo de pasta dental para ponerla en el cepillo. Se puede producir cualquier perfil transversal solido o hueco con la extrusión, y con ella se obtienen piezas esencialmente semiacabadas. Las dos ventajas principales de este proceso por encima de procesos manufacturados son la habilidad para crear secciones transversales muy complejas y el trabajo con materiales que son quebradizos, porque el material solamente encuentra fuerzas de compresión y de
cizallamiento. Los materiales extruidos comúnmente incluyen metales, polímeros, cerámicas, hormigón y productos alimenticios. Proceso de estirado Es una operación en la que se reduce o se cambia la sección transversal de varillas, alambre o tubos jalándolos a través de un matriz o dado. El estirado es un proceso de conformación de materiales dúctiles que se realiza haciendo pasar el material a través de oficios calibrados denominados hileras. Principalmente el proceso se realiza para calibrar, endurecer con la deformación y dar una forma determinada a la barra. La diferencia entre los términos varilla y alambre es algo arbitraria; las varillas no son más que más grandes en sección transversal que los alambres. En la industria se suele definir a un alambre como una varilla que se ha estirado a través de un dado cuando menos una vez.
15.3.- que es el factor de forma
R.- se obtiene de tablas y es importante para saber la fuerza de la forja, es la complejidad de la extrusión en función de la relación de perímetro del producto extruido entre su área transversal
15.4.- que tipos de flujos de metal se producen en la extrusión Estructura de grano alargado 15.5.- Que es una zona de metal muerto
R.- Son las zonas (mayormente esquinas) donde el metal es estacionario (No cambia su estructura metalográfica ni con la operación y ocasiona acabados lustrosos)
15.6.- Defina revestimiento
R.- Los recubrimientos o revestimientos, se clasifican por lo general en dos clases; los recubrimientos orgánicos, en los cuales se aplican principalmente pinturas, esmaltes o tintas, y el recubrimiento de conversión, a los cuales nos vamos a referir en la presente investigación, que son básicamente películas inorgánicas formadas por acciones químicas con las superficies de un metal, pero con frecuencia se impregnan con sustancias orgánicas. Por lo general son mucho menores de 0.001 pulgadas de espesor, pero normalmente se forman desde la superficie original y están estrechamente ligadas y no causan cambio dimensional apreciable. Las formas mas comunes de recubrimientos o revestimientos son de fosfato, cromato, óxido y revestimientos anódicos, en las cuales se aplican aleaciones de aluminio, zinc, titanio y magnesio, por medios electroquímicos. 15.7.- porque el vidrio es un buen lubricante en la extrusión en caliente
R.-Poruqe durante el proceso que esta el vidrio dentro de el dado al calentarse se funde y lubric la interfase del dado amedida que avanza la extrusion 15.8.- Explique la extrusión en frio R.Indica una combinación de operaciones como extrusión directa, indirecta y forja; se usa para herramientas de automóviles, motocicletas, bicicletas, electrodomésticos y equipos de transorte y agricola Estas son las principales ventajas que posee las piezas de extrusión en frío frente a las conformadas en caliente: Tolerancias estrechas (±0,05 mm a ± 0,2 mm) y altas velocidades de produción. Bajo aporte o ningún aporte de calor, ya que se realiza a temperatura ambiente o cerca de la temperatura ambiente. La principal ventaja es la falta de oxidación lo que se traduce en una mayor fortaleza. Las propiedades mecánicas son mejores que su extrusión en caliente, ya que se consigue una mayor resistencia debida al endurecimiento por acritud. En las aleaciones no endurecibles de aluminio, se alcanzan valores de la más alta resistencia normalizada, y en las aleaciones endurecibles de consigue hasta el 60% de la resistencia mecánica alcanzable con el endurecimiento. Buen aprovechamiento del material, ya que se generan muy pocos desperdicios.
Se elimina la necesidad de operaciones posteriores de mecanizado, debido a que sus acabados dimensionales son muy buenos. El acabado superficial es superior al de extrusión en caliente, debido a que carece de capa de óxido. Eliminación de la necesidad de calentar el tocho inicial. Los costos de producción son muy competitivos comparado con otros procesos de extrusión. Además tiene altas velocidades de producción y no requiere mucha mano de obra. Se genera una estructura compacta, sin defectos o inclusiones, con un curso de fibra no distorsionado. Elevado grado de conformación en una sola operación. Menor coste de las máquinas y mantenimiento en comparación con laminado en caliente. Inconvenientes Aunque la extrusión de piezas en frío tiene un gran peso en la industria, a veces se opta por su conformación en caliente debido a estos principales defectos: Menor equilibrio entre fuerzas requeridas, ductilidad y propiedades finales que en láminación tibia. Quebraduras de superficie si el material se pega temporalmente al troquel. Requerimiento de un posterior tratamiento térmico, mientras en extrusión tibia no es necesario. Mayor presión que en extrusión tibia o en caliente y por lo tanto menor ductilidad de la pieza. Debe tenerse especial control en el material de la pieza, la condición superficial, precisión dimensional del tocho y su calidad. Los esfuerzos requeridos en las herramientas son muy grandes, y debe tenerse especial cuidado con la dureza en los aceros. Debe tenerse especial cuidado con el diseño de las herramientas y sus materiales. La lubricación es muy importante, sobre todo en aceros, ya que sin ella pueden aparecer grietas superficiales en la pieza (debido a la fricción en la pared). El método más aplicado es la aplicación de una capa fosfatada modificada, seguida de una capa de jabón o de cera. La dureza de los punzones y los dados deben ser altas, entre 60 y 65 HRC la de los punzones y entre 58 y 62 HRC la de los dados.
15.9.- Que defectos existen en la extrusión y estirado
Quebradura de superficie - cuando hay grietas en la superficie de extrusión. Esto se debe a la temperatura de extrusión, fricción, o velocidad muy alta. Esto puede pasar también a bajas temperaturas, si el producto temporalmente se pega al troquel. Defecto de tubo - Se crea una estructura de flujo que arrastra los óxidos de la superficie y las impurezas al centro del producto. Tales patrones que son frecuentemente causados por altas fricciones o enfriamiento de la parte externa de la barra. El agrietamiento interior o defecto Chevron se produce cuando el centro de la expulsión desarrolla grietas o vacíos. Estas grietas son atribuidas fuerzas de tensión hidrostática en la línea central en la zona de deformación en el troquel. Aumenta al aumentar el ángulo de la matriz y la concentración de impurezas, y disminuye al aumentar la relación de extrusión y la fricción.
15.10.- cual es la diferencia entre extrusión directa y en reversa
R.- Extrusión directa
Gráfico de fuerzas requeridas por varios procesos de extrusión. La extrusión directa, también conocida como extrusión delantera, es el proceso más común de extrusión. Éste trabaja colocando la barra en un recipiente fuertemente reforzado. La barra es empujada a través del troquel por el tornillo o carnero. Hay un dummy block reusable entre el tornillo y la barra para mantenerlos separados. La mayor desventaja de este proceso es la fuerza requerida en la extrusión de la barra, es mayor que la necesitada en la extrusión indirecta porque la fuerza de friccion introducida por la necesidad de la barra de recorrer completamente el contenedor. Por eso la mayor fuerza requerida es al comienzo del proceso y decrece según la barra se va agotando. Al final de la barra la fuerza aumenta grandemente porque la barra es delgada y el material debe fluir no radialmente para salir del troquel. El final de la barra, llamado tacón final, no es usado por esta razón. Extrusión indirecta En la extrusión indirecta, también conocida como extrusión retardada, la barra y el contenedor se mueven juntos mientras el troquel está estacionario. El troquel es sostenido en el lugar por un soporte el cual debe ser tan largo como el contenedor. La longitud máxima de la extrusión está dada por la fuerza de la columna del soporte. Al moverse la barra con el contenedor, la fricción es eliminada. 15.11.- que es una cara interna R.- es una cara que no se llega a ver, esta esta dentro de la pieza 15.12.- como se extruyen y se estiran los tubos R.- Hay tres métodos de fabricación de tuberías de acero: Sin costura (sin soldadura). La tubería es un lingote cilíndrico que se calienta en un horno antes de la extrusión. En la extrusión se hace pasar por un dado cilíndrico y posteriormente se hace el agujero mediante un penetrador. La tubería sin costura es la mejor para la contención de la presión gracias a su homogeneidad en todas sus direcciones. Además, es la forma más común de fabricación y por tanto la más comercial. Con costura longitudinal. Se parte de una lámina de chapa, la cual se dobla para darle forma a la tubería. La soldadura que une los extremos de la chapa doblada cierra el cilindro. Por tanto, es una soldadura recta que sigue toda una generatriz. Variando la separación entre los rodillos se obtienen diferentes curvas y con ello diferentes diámetros de tubería. Esta soldadura será la parte más débil de la tubería y marcará la tensión máxima admisible. Con soldadura helicoidal (o en espiral). La metodología es la misma que el punto anterior, con la salvedad de que la soldadura no es recta sino que recorre la tubería siguiendo la tubería como si fuese roscada.
TEMA 16
PROCESOS DE FORMADO DE HOJAS O LAMINAS METALICAS
16.1.- En que difiere el formado de lámina metálica del laminado, forjado y extrusión
R.- El formado de laminas es un conjunto de procesos (Punzado, corte, doblado, formado con explosivos, etc) para producir piezas La forja, al igual que la laminación y la extrusión, es un proceso de conformado por deformación plástica que puede realizarse en caliente o en frío y en el que la deformación del material se produce por la aplicación de fuerzas de compresión. La extrusión es un proceso utilizado para crear objetos con sección transversal definida y fija. El material se empuja o se extrae a través de un troquel de una sección transversal deseada. Las dos ventajas principales de este proceso por encima de procesos manufacturados son la habilidad para crear secciones transversales muy complejas y el trabajo con materiales que son quebradizos, porque el material solamente encuentra fuerzas de compresión y de cizallamiento. También las piezas finales se forman con una terminación superficial excelente. 16.2.- que causa las rebabas R.- Causa El filo no tiene la agudeza suficiente. El avance es demasiado bajo para la redondez del filo. Desgaste por entalladura o astillamiento a la profundidad del corte. Solución Utilizar plaquitas con filo agudo: - plaquitas con recubrimiento PVD - plaquitas rectificadas con velocidad de avance pequeña, < 0.1 mm/r. Utilizar un mango con ángulo de posición pequeño.
Finalizar el corte con un chaflán o redondear el extremo de la pieza. 16.3.- explique la diferencia entre punzonado y preparación de piezas en bruto R.- El punzonado es una operación mecánica con la cual mediante herramientas especiales aptas para el corte se consigue separar una parte metálica de otra obteniéndose una figura determinada en la cual se descarta el .material cortado En cambio la obtención de la forma bruta, la pieza inferior es importante y el resto es merma o desecho 16.4.- describa la diferencia entre dados compuestos, progresivos y de transferencia R.- Dados compuestos se pueden hacer vaias operaciones en la misma lamina, en un solo golpe y en una estación con un dado compuesto Dados progresivos: las piezas que requieren operaciones multiples donde la lamina en una operación diferente se desempeña en la misma estación con cada golpe de una serie de punzones (estampado, punzonado y formado de muesca) 16.5.- describa los distintos métodos con los que se puede cortar las laminas brutas de una lamina grande R.- Corte con sierra de cinta, corte con flama, corte con rayo laser, aserrado por friccion, corte con chorro 16.6.- cual es la importancia de la anisotropía R.- La anisotropía (opuesta de isotropía) es la propiedad general de la materia según la cual cualidades como: elasticidad, temperatura, conductividad, velocidad de propagación de la luz, etc. varían según la dirección en que son examinadas. Algo anisótropo podrá presentar diferentes características según la dirección. La anisotropía de los materiales es más acusada en los sólidos cristalinos, debido a su estructura atómica y molecular regular. En un sentido más general, se habla de anisotropía cuando se produce cualquier cambio de escala de una figura o un cuerpo, como en un gráfico x-y, con factores distintos (o en dependencia de una función) en cada coordenada 16.7.- describa las propiedades de los diagramas de limite de formado (FLD) R.- Diagramas de limite de formado. Un desarrollo importante en las pruebas de la facilidad de formado de las laminas metálicas es el diagrama de limite de formado. La lamina se marca con una red de círculos en la medida de 2.5 a 5 Mm. (0.1 a 0.2 pulgadas) de diámetro, mediante técnica electroquímicas o de fotograbado. A continuación se estira la pieza bruta sobre un
punzón, y se observa y se mide la deformación de los círculos, en regiones donde se haya presentado la falla (construcción y desgarramiento). Para tener una mayor precisión de las mediciones, círculos se hacen los más pequeños posibles. Para provocar el estiramiento desigual, como en las operaciones reales de formado de laminas, los especimenes se cortan con anchos variables. Se observa que un espécimen cuadrado produce extensión biaxial igual, como la que se infando un globo esférico, mientras que un espécimen angosto tende a un estado de extensión uniaxial, o tensión simple. Después de hacer una serie de pruebas en determinada hoja metálica, con distintos anchos, se traza un diagrama de limite de formado, mostrando los limites entre las regiones de falla y segura. Para hacer el diagrama de limite de formado, se mide las deformaciones ingenieriles mayor y menor, determinadas con el deformación de los círculos originales, se han deformado, pasando a se una elipse. El eje mayor de la elipse representa la dirección principal y la dirección de la contracción. La deformación principal es la deformación ingenieril en esa dirección, y simple es posible, porque la lamina metálica se estira. El eje, menor de la elipse representa la magnitud de la extensión o encogimiento en dirección transversal de la lamina metálica. Se observa que la deformación menor puede ser negativa o positiva.
16.8.- haga una lista de la operación de doblado
R.- Tipos de Doblado Según como se realice el proceso de Doblado podemos distinguir entre Doblado en borde y Doblado en V. Siendo D la dimensión de la matriz que será requerida para el cálculo de la fuerza necesaria para la operación de doblado.
Conformado con prensas excéntricas Doblado con rodillos Doblado con maquinas Acanalado Rebordeado Formado de orificios Formado de dobleces en los bordes Formado con laminacion 16.9.- porque se pandean los tubos cuando se doblan R.- por que se trabaja en frio por lo tanto se ejerce mas fuerza en el proceso 16.10.- cuales son las ventajas del formado con hule R.- bajo costo de herramientas, flexibilidad y facilidad de operación, bajo desgaste de dados, prevención de daños a la lamina, posibilidad de producir formas complicadas 16.11.- explique las características de métodos no convencionales de formado para laminas metálicas R.- Los métodos no convencionales para el proceso de formado en frío son aquellos que no se utilizan comúnmente como son: Formado por alta relación de energía Formado por explosivo Formado electrohidraulicamente Formado electromagnético Granallado Formado por alta relación de energía. Alta relación de energía El formado por alta relación de energía, abarca un número de procesos con los cuales las partes se forman rápidamente por presiones en extremo altas. Proporcionándole a la pieza, el tamaño de equipo para formar grandes piezas puede materialmente reducirse, y ciertos materiales que no se prestan para métodos convencionales de, formado pueden procesarse. Los costos de dado son bajos, pueden mantenerse buenas tolerancias y los
costos de producción pueden reducir al mínimo, Las aplicaciones de este método incluyen el compactado de polvos metálicos, forja y soldadura en frió, pegado, extorsión y corte. Formado por explosivos. Se han desarrollado varios métodos para aplicación de altas relaciones de energía. El formado por explosivos es un excelente método ya que la presión de gas y la razón de detonación pueden controlarse cuidadosamente. Se usan explosivos tanto fuertes como débiles en los diferentes procesos. La recuperación elástica en este proceso se reduce al mínimo. Ocurre menor recuperación elástica usando hojas explosivas cerca de la pieza. Aparte de la generación de la presión de gas por pólvora, pueden también alcanzarse altas presiones por la expansión de gases eléctricas y liberación repentina de gases comprimidos. Se usan para moldes de escopeta. Formado electro hidráulico. También conocido formado por chisporroteo eléctrico, es un proceso por el que la energía eléctrica es convertida directamente convertida en trabajo. Un conjunto de capacitores se carga primero a alto voltaje y se descarga entonces atrevas de entre hierro entre dos electrodos en un medio líquido adecuado generalmente conductor. Este proceso es seguro de operar y tiene bajos costos de dados y equipo. Granallado Este método de trabajo en frió ha sido recientemente creado para mejorar la resistencia de la fatiga de material dejando esfuerzos de compresión en su superficie. Esto se hace por ráfaga o por lanzamiento de pequeñas granalladas a alta velocidad contra la superficie a agranallarse. Como las granalladas chocan produciendo pequeñas identaciones. Este alargamiento de las fibras exteriores lo resisten las de abajo las cuales tienden a regresarse a su longitud original. Además la superficie es ligeramente endurecida y fortalecida por la operación de trabajo en frió. 16.12.- que diferencia hay entre embutido profundo y re embutido R.- EMBUTIDO PROFUNDO: Primero proceso que se utilizar para formar una pieza como recipiente o contenedor Re embutido: los recipientes o contenedores muy difíciles de embutir suelen pasar por un re embutido donde la depresión de embutidos se alarga a medida que se vuelve a embutir a diámetros mas pequeños 16.13.- Porque el planchado es un proceso importante R.- para obtener una lamina sin imperfecciones 16.14.- en que se parece el hidroformado con el formado con hule R.- Los dos tratan de proteger la pieza para evitar pliegues o desgarramientos
16.15.- en que se diferencian fundamentalmente el formado con rodillos del laminado R.- LAMINADO Este es un proceso en el cual se reduce el espesor del material pasándolo entre un par de rodillos rotatorios, los rodillos son generalmente cilíndricos y producen productos planos tales como láminas o cintas. También pueden estar ranurados o grabados sobre una superficie a fin de cambiar el perfil, así como estampar patrones en relieve. Este proceso de deformación puede llevarse a cabo, ya sea en caliente o en frío. Formado con rodillos: las placas se doblan con un conjunto de rodillos ajustando la distancia entre los tres rodillos, se pueden obtener diversas curvaturas 16. 16.- cual es el objeto de un cordon de embutido R.- controlar el flujo que entra en la cavidad del dado
TEMA 17 PROCESAMIENTO DE METALES EN POLVO, CERAMICOS, VIDRIOS Y SUPERCONDUCTORES
17.1.- describa en forma breve los pasos de producción para fabricar partes mediante metalurgia de polvos R.-Generalmente se realiza de metales puros, principalmente hierro, cobre, estaño, aluminio, níquel y titanio, aleaciones como latones, bronces, aceros y aceros inoxidables o polvos pre-aleados. Procesos típicos son: Atomización en estado líquido. El metal fundido se vierte a través de un embudo refractario en una cámara de atomización, haciéndole pasar a través de chorros de agua pulverizada. Atomización con electrodo fungible (electrólisis) Se colocan barras o láminas como ánodos en un tanque que contiene un electrolito. Se aplica corriente y tras 48 horas se obtiene en los cátodos un depósito de polvo de aproximadamente 2mm. Se retiran los cátodos y se rascan los polvos electrolíticos. Reducción de óxidos metálicos. Se reducen los óxidos metálicos a polvos metálicos poniéndolos en contacto con el gas reductor a una temperatura inferior a la de fusión. Pulverización mecánica. Útil en metales frágiles. Se muele el metal o se lima y se lleva a través de un gas, separándose el metal del gas en una corriente turbulenta dentro de un separador ciclónico. Condensación de vapores metálicos. Aplicable en metales que pueden hervir condensando el vapor en forma de polvo (magnesio, cadmio y zinc) Dosificación y mezcla 17.2.- explique porque se mezclan los polvos R.- para que la mezcla quede homogénea y no exista zonas con mas componentes de una composición que de otra 17.3.- que quiere decir crudo o en verde R.- El polvo suelto se comprime mediante prensas mecánicas o hidráulicas en una matriz, resultando una forma que se conoce como pieza en verde o compactado crudo. 17.4.- métodos que se usan para compactar los polvos R.- Compactación en frío
El polvo suelto se comprime mediante prensas mecánicas o hidráulicas en una matriz, resultando una forma que se conoce como pieza en verde o compactado crudo. Las prensas más utilizadas son uniaxiales, en la que la presión se aplica al polvo en una sola dirección. Mediante compactación uniaxial pueden obtenerse piezas en verde con dimensiones y acabados precisos, obteniéndose una alta productividad en la industria mediante esta técnica. Un inconveniente de la compactación uniaxial es la baja relación longitud/diámetro que puede obtenerse en las piezas debido al gradiente de densidad que se produce entre el centro de la pieza y las zonas más próximas al punzón. Para obtener un compacto con mayor densidad se emplean prensas de doble émbolo. Variantes: Prensado isostático en frío (Cold Isostatic Pressing, CIP). Es un método de compactación que se realiza encerrando herméticamente el polvo en moldes elásticos típicamente de goma, látex o PVC, aplicándoles presión hidrostática mediante un fluido que puede ser agua o aceite. Las piezas en verde obtenidas por este sistema tienen propiedades uniformes e isótropas. Una de las principales ventajas de este método de compactación es la alta relación longitud/diámetro que puede obtenerse en las piezas con respecto a la compactación uniaxial. Es un método muy utilizado para la compactación de piezas cerámicas. 17.5.- que sucede durante el sintetizado R.- SINTETIZADO El sinterizado refuerza los enlaces entre las partículas formando un compacto de metal en polvo. En todos los casos esto ocurre debido a que los átomos de las partículas en contacto se entremezclan, los constituyentes del compacto pueden o no fundirse. Si existe un solo constituyente como en el sinterizado del polvo de hierro, se presenta una sola fase continua. En compactos de dos o más metales diferentes, se forman fases de compuestos intermedios en los puntos de liga de las partículas. Con el sinterizado, las áreas ligadas crecen y el material llena los vacíos entre las partículas. Se ha comprobado que la difusión y el movimiento de los átomos en las superficies de las partículas son las actividades principales en las etapas iniciales del sinterizado. La tensión superficial es la fuerza que impulsa a reducir el área de la superficie, redondeando y suavizando las irregularidades superficiales. 17.6.- operaciones secundarias en metalurgia de polvos R.- Operaciones de acabado Acuñado: Prensado posterior al sinterizado para reducir las tolerancias dimensionales de la pieza y obtener un mejor acabado superficial. Si la deformación plástica es masiva, se suele hablar de forja pulvimetalúrgica. Impregnación: Para penetrar en la red porosa del material, bien con aceite, caso de los cojinetes, o bien con metal fundido cuando no se desee que el material sea poroso.
Otras convencionales son: Tratamientos térmicos y superficiales y Mecanizado. 17.7.- diferencia entre infiltración e impregnación R.- IMPREGNACIÓN Los cojinetes de polvo metálico se pueden impregnar con aceite, grafito, cera u otros lubricantes, se obtiene un cojinete sellado, libre de mantenimiento, con el lubricante ya integrado, no se necesita lubricación desde el exterior. Estos productos se aplican en bujes, bombas de agua, alternadores, motores de arranque y equipo similar.Las partes de metales en polvo y todas las clases de colados como monobloques de motor, cajas de engranajes, cuerpos de bomba y muchos más se impregnan para sellar los poros y evitar fugas en servicio. esto se hace con silicato de sodio,resinas poliéster o polímeros anaeróbicos. INFILTRACIÓN La infiltración consiste en reforzar el producto de polvo y hacerlo más denso al colocar unapieza metálica sólida sobre la pieza formada con polvo y sinterizada para luego volver a sinterizar ambas piezas. La segunda pieza se funde y la absorbe el objeto poroso hecho con el polvo. Este proceso imparte cualidades de tenacidad, durabilidad, resistencia y densidad al producto hecho con polvo metálico. polvo de hierro-cobre. La infiltración aumenta la resistencia de 70% a 100%. Las partes de hierro pueden tener carbono agregado a lamezcla original o carburizarsedespués del sinterizado, luego el tratamiento térmico de temple yrevenido. 17.8.- que es aleación mecánica R.- La mezcla de polvo, introducida en el molino de bolas, es sometida a colisiones de alta energía por medio de aquellas. La interacción entre las bolas moledoras y las partículas de polvo puede caracterizarse por procesos como la soldadura en frío o la deformación plástica y posterior fragmentación de las partículas, hasta que se produce un polvo en el que cada partícula está constituida por la composición porcentual de la mezcla de polvol Así, las continuas y repetidas soldaduras y fracturas son los más importantes procesos implicados que conducen a la transformación material de la estructura cristalina por reacciones en estado sólido La aleación mecánica presenta por ello, frente a otros métodos de obtención de polvo, la característica fundamental de realizarse en estado sólido, eliminando de esta forma las limitaciones asociadas a los puntos de fusión y solubilidades relativas. Permite así, la síntesis de nuevas aleaciones partiendo de una mezcla inicial de elementos de alta y baja temperatura de fusión, y la síntesis de aleaciones o materiales compuestos con componentes altamente dispersados, muy lejos de su estado de equilibrio térmico
17.9.- como se producen los polvos de partículas esféricas
R.- es por el proceso que se les ha dado, quedan solo de esa forma
17.10.-que es tamizado R.- La tamización o tamizado es un método físico para separar mezclas en el cual se separan dos sólidos formados por partículas de tamaño diferente. 17.11.- describa las funciones de los hornos de sinterizacion R.- Durante el proceso de sinterización, las piezas son sometidas a un ciclo térmico con temperatura y atmósfera controladas. En esta fase se produce la difusión entre partículas y se generan las soldaduras entre los granos de polvo, que son la base de las propiedades mecánicas y físicas de las piezas. El proceso de sinterización consta de tres etapas diferenciadas: Calentamiento: En esta etapa, las piezas se calientan hasta un nivel determinado para eliminar el lubricante usado para facilitar la compactación y conseguir una buena homogeneidad de temperatura de toda la carga. Sinterización: La sinterización se realiza en presencia de atmósfera reductora y con un ciclo de temperatura cuyo máximo, denominado temperatura de sinterización, está por debajo de la temperatura de fusión del material. Para algunos materiales especiales o cuando quieren alcanzarse prestaciones superiores a lo normal, puede sinterizarse a temperaturas más elevadas. La adecuación de la atmósfera al material a sinterizar, permite reducir, en una primera fase, la capa de óxido que pudieran tener las partículas metálicas y, así, prepararlas para, una vez alcanzada la temperatura de sinterización, formar los cuellos de soldadura entre ellas. Enfriamiento: Dependiendo del tipo de horno y del material a sinterizar, existen dos opciones: Standard: es un enfriamiento lento cuyo objetivo es evitar la oxidación de las piezas cuando estas salen del horno y se exponen al ambiente. Enfriamiento rápido: Algunos hornos están equipados con una zona de enfriamiento rápido por convección. Con este tipo de enfriamiento y utilizando los materiales adecuados, se consiguen propiedades mecánicas y físicas elevadas sin necesidad de tratamientos térmicos posteriores. los fabricante de hornos de sinterización de diversas características. El horno de sinterización puede modificarse según sean los requerimientos particulares del cliente, lo
cual significa que existe un horno a la medida exacta de cada aplicación. La temperatura final del horno de sinterización alcanza un máximo de 3.000 °C. Puede funcionar como horno de cámara u horno de solera móvil con mesa corrediza. También es posible contar con una versión de horno de campana o cinta. El manejo del horno de sinterización es sumamente sencillo y cómodo para el operador con la opción de mando o documentación por PC. Consulte sus necesidades.
TEMA 18 MOLDEO Y CONFORMACION DE PLASTICOS Y MATERIALES COMPUESTOS
18.1.- cuales son las formas de las materias primas para procesar plásticos y fabricar productos R.- la materia prima esta en forma de pelets y polvos 18.2.- describa las partes de un extrusor R.- motor, cojinete de empuje, garganta tolva, tornillo forro de barril, termopartes, barril, filtro de criba, placa rompedora, termopar para fundido, adaptador, dado 18.3.- porque el modelo por inyección es capaz de producir piezas con formas complicadas y detalles finos. R.- En ingeniería, el moldeo por inyección es un proceso semicontinuo que consiste en inyectar un polímero, cerámico o un metal en estado fundido (o ahulado) en un molde cerrado a presión y frío, a través de un orificio pequeño llamado compuerta. En ese molde el material se solidifica, comenzando a cristalizar en polímeros semicristalinos. La pieza o parte final se obtiene al abrir el molde y sacar de la cavidad la pieza moldeada. 18.4.- como se especifican las maquinas de moldeo por inyección R.- La efectividad de una máquina de inyección se basa en la cantidad de presión que esta pueda generar, por dos razones principales: 1. Incrementando la presión se puede inyectar más material 2. Incrementando la presión se puede disminuir la temperatura, que se traduce en menor costo de operación. Las máquinas se venden dependiendo de su fuerza de cierre expresada en toneladas, y van desde 10 Toneladas las más pequeñas, hasta 4.400 Toneladas las de mayor capacidad. Es aconsejable utilizar el cañón más largo posible si se necesita mezclar compuestos, y también hacer énfasis en el husillo adecuado. A continuación se muestra un husillo típico de laboratorio para polioleofinas:
Aunque las dimensiones de la máquina dependen principalmente de la cantidad de polímero que se necesita para llenar la pieza deseada, es común que los proveedores de máquinas vendan equipos más o menos estándares. Las principales características para determinar las dimensiones de una máquina son: la capacidad de cierre, dimensiones del molde, carrera o recorrido del molde, presión de inyección, capacidad volumétrica de inyección, características de plastificado y velocidad de inyección.. 18.5.- describa el proceso de moldeo por soplado R.- El moldeo por soplado es un proceso utilizado para fabricar piezas de plástico huecas gracias a la expansión del material. Esto se consigue por medio de la presión que ejerce el aire en las paredes de la preforma, si se trata de inyección-soplado, o del párison, si hablamos de extrusión-soplado. Este proceso se compone de varias fases, la primera es la obtención del material a soplar, después viene la fase de soplado que se realiza en el molde que tiene la geometría final, puede haber una fase intermedia entre las dos anteriores para calentar el material si fuera necesario, seguidamente se enfría la pieza y por último se expulsa. Para facilitar el enfriamiento de la pieza los moldes están provistos de un sistema de refrigeración así se incrementa el nivel productivo.
Representación del proceso de extrusiónsoplado.
18.6.- que es una pieza bruta (parison) R.-es una pieza que no se le ha soplado todavia 18.7.- como se produce una película delgada de plástico
R.- El proceso empieza con la extrusión de un tubo que se estira inmediatamente hacia arriba, y aún fundido, se expande simultáneamente su tamaño por inflado de aire través del mandril de la matriz. La presión de aire dentro de la burbuja tiene que ser constante para mantener uniforme el espesor de la película y el diámetro del tubo. Los rodillos de presión, que aprietan otra vez el tubo antes de que haya enfriado mantienen el aire dentro del tubo y cierran la burbuja una vez solidificada la película. Los rodillos guía se usan también para limitar el tubo soplado y dirigirlo hacia los rodillos de compresión. La bola plana es entonces enrollada en un carrete final. El efecto que produce el soplado con aire es estirar la película en ambas direcciones mientras se enfría. Como resultado, la película adquiere propiedades de resistencia isotrópica 18.8.-haga una lista de varios productos que se pueden fabricar por termoformado R.- Todo tipo de envases de industria alimentaria, como son vasitos de yogur, hueveras, envases con diferentes cavidades para repostería, tarrinas individuales de mantequilla o mermelada, etc. Este tipo de envases con huecos también se puede aplicar a piezas de recambio o artículos de ferretería, portaherramientas o cubiteras. Por otro lado, hay otros productos que se fabrican por este método como son las señales, accesorios de lámparas, cajones, vajillas, juguetes, cabinas transparentes de aviones o limpiaparabrisas de barcos. 18.9.- que semejanzas hay entre el moldeo por compresión y el forjado por estampado R.- El moldeo por compresión es un proceso de conformado de piezas en el que el material, generalmente un polímero, es introducido en un molde abierto al que luego se le aplica presión para que el material adopte la forma del molde y calor para que el material reticule y adopte definitivamente la forma deseada. La estampación es un tipo de proceso de fabricación por el cual se somete un metal a una carga de compresión entre dos moldes. La carga puede ser una presión aplicada progresivamente o una percusión, para lo cual se utilizan prensas y martinetes. Los moldes, son estampas o matrices de acero, una de ellas deslizante a través de una guía (martillo o estampa superior) y la otra fija (yunque o estampa inferior). 18.10.- explique la diferencia entre el sembrado y encapsulado R.- Además de la colada simple, con comunes otras tres formas especiales de colada: inclusión, relleno y encapsulado. También las espumas pueden someterse a colada. Inclusión. Consiste en recubrir un objeto completamente con plástico transparente. Finalizada la polimerización,se saca la colada del molde y, generalmente, se pule.
Este tipo de tratamiento sirve para conservar, exponer o estudiar un objeto. En biología, es frecuente la inclusión de especímenes de animales y plantas para preservarlosy poderlos manipular sin que se deterioren las frágiles muestras. Rellenado. Se aplica para proteger componentes eléctricos y electrónicos de un entorno agresivo. En el proceso de rellenado se cubre completamente el componente deseado con plástico y el molde se convierte en parte del producto. Frecuentemente se aplica vacío, presión o fuerza centrífuga para asegurar que se rellenen todas las oquedades con la resina. Encapsulado. Es similar al rellenado y consiste en un recubrimiento, sin disolventes, de componentes eléctricos. Esta envoltura de plástico no rellena todas las oquedades. El proceso implica la inmersión del objeto en la resina colada. Muchos componentes se encapsulan después dl rellenado. 18.11.- describa las ventajas del formado de plásticos en frio respecto a otros métodos de procesamiento R.- El proceso comienza por el calentamiento del material a la temperatura de extrusión y entonces es enrollado en polvo de cristal. El cristal se funde y forma una fina capa que actúa como lubricante. Un espero anillo de cristal sólido con 0,25 a 0,75, ien (6 a 18 mm) de espesor es ubicado en la cámara sobre el troquel para lubricar la extrusión mientras es forzado a pasar por el troquel. Una segunda ventaja del anillo de cristal es la habilidad de aislar el calor de la barra del troquel. La extrusión tendrá una capa de cristal de 1 mil de espesor, la que puede ser fácilmente quitada cuando se enfría. Otro descubrimiento en la lubricación es el uso del revestimiento de fosfato. Con este proceso junto a la lubricación con cristal, el acero puede ser extruido con extrusión fría. La capa de fosfato absorbe al cristal líquido para ofrecer una mejor propiedad de lubricación.3 Plásticos
Vista en sección de un extrudor de plásticos, mostrando los componentes. 18.12.- cite los métodos principales para procesar plásticos reforzados
R.- Los plásticos reforzados con fibras (PRF) están compuestos por un polímero (también llamado la matriz) que junto a las cargas y aditivos forman la resina, y unas fibras determinadas.
Además, en la unión de la interfase pueden darse varios tipos de unión: Unión mecánica: cuanto más rugosa sea la superficie más efectiva será la unión. Esta unión en efectiva cuando la fuerza se aplica paralela a la superficie (esfuerzos cortantes), sin embargo será poco efectiva para esfuerzos de tracción. Unión electrostática: La unión entre refuerzo y matriz ocurre cuando una superficie está cargada positivamente y la otra negativamente. Estas uniones son efectivas únicamente en distancias pequeñas, del orden de átomos. Unión química: Puede estar formada entre grupos químicos en la superficie del refuerzo y grupos químicos compatibles en la matriz. La resistencia de la unión depende el número de uniones por unidad de área. Para este tipo de uniones pueden utilizarse agente apareantes. Unión mediante reacción o interdifusión: Los átomos o moléculas de los componente del material compuesto pueden difundirse en la interfase para da lugar a este tipo de unión. Para interfases en las que estén involucrados polímeros, este tipo de unión puede considerarse como un entrelazado entre moléculas. Para los sistemas en los que estén involucrados metales y cerámicas la difusión de componentes de ambos materiales puede dar lugar a una frontera en la interfase de diferente estructura y composición que dichos materiales. 18.13.- cuales son las características de los productos fabricados con devanado de filamento R.- son muy resistentes, por su estructura reforzada 18.14.- describa los métodos para fabricar productos tubulares de plásticos
R.- conformado en caliente, tratamientos térmicos,
18.15.- haga una lista de las principales consideraciones de diseño para formar y moldear plásticos reforzados R.- la naturaleza direccional de la resistencia del material compositor
18.16.- que es la pultrusion R.- La pultrusión es un proceso productivo de conformado de materiales plásticos termorrígidos para obtener perfiles de plástico reforzado, de forma continua, sometiendo las materias primas a un arrastre y parado por operaciones de impregnado, conformado, curado y corte. Este proceso se caracteriza por un buen acabado superficial 18.17.- describa los principales procesos de manufactura Un proceso es un conjunto de actividades o eventos (coordinados u organizados) que se realizan o suceden (alternativa o simultáneamente) con un fin determinado. Este término tiene significados diferentes según la rama de la ciencia o la técnica en que se utilice. DEFINICION DE PROCESO DE MANUFACTURA: Un proceso de manufacturo, es el conjunto de operaciones 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. Se realizan en el ámbito de la industria. Para la obtención de un determinado producto serán necesarias multitud de operaciones individuales de modo que, dependiendo de la escala de observación, puede denominarse proceso tanto al conjunto de operaciones desde la extracción de los recursos naturales necesarios hasta la venta del producto como a las realizadas en un puesto de trabajo con una determinada máquina-herramienta. En el ámbito industrial se suelen considerar convencionalmente los procesos elementales que se indican, agrupados en dos grandes familias:
Tema 19 Operaciones rapidas de construcción de prototipos
19.1.- que es la estereolitografia R.- La estereolitografía (SLA o SL; también conocida como fabricación óptica, fotosolidificación entre otras) es una forma de tecnología de manufactura (o impresión 3D) utilizada para la producción de modelos, prototipos, patrones, o piezas definitivas. Es la técnica de prototipado y fabricación rápida más antigua 19.2.- se pueden fabricar piezas de papel con un prototipo rápido R.- Básicamente las técnicas de Prototipaje Rápido, tienen como objetivo el obtener de manera rápida y exacta una réplica tridimensional de los diseños que han sido generados mediante aplicaciones CAD en 3D. Estos modelos físicos pueden ser únicamente estéticos y útiles en consecuencia para estudio de formas y estudio de la aceptación por el mercado potencial al que van dirigidos, o pueden cumplir con algunas o buena parte de los requerimientos mecánicos que tendría la pieza definitiva, ofreciendo en este caso la posibilidad de realizar pruebas funcionales e incluso de homologación antes de que existan ni siquiera los moldes preliminares. 19.3.- que es un prototipo virtual R.- es una forma totalmente programada de producir prototipos, aprovecha los ambientes virtuales y avanzados y la realidad virtual, en realidad utilizan los paquetes CAD 19.4.- que es el modelado por deposicion de fundido(FDM) R.- El modelado por deposición fundida (MDF) es un proceso de fabricacion utilizado para el modelado de prototipos y la producción a pequeña escala. El modelado por deposición fundida utiliza una técnica aditiva, depositando el material en capas, para conformar la pieza. Un filamento plástico o metálico que inicialmente se almacena en rollos, es introducido en una boquilla. La boquilla se encuentra por encima de la temperatura de fusión del material y puede desplazarse en tres ejes controlada electrónicamente. La boquilla normalmente la mueven motores a pasos o servomotores La pieza es construida con finos hilos del material que solidifican inmediatamente después de salir de la boquilla. 19.5.- cuales son los pasos para producir una pieza con curado en base solida
R.-1 paso.- tendido de la capa de resina 2paso exposición de la nueva capa 3paso limpieza de la resina no solidificada 4paso rellenado con cera 5paso enfriamiento de la capa con cera 6paso maquinado de la capa con cera 19.6.- que quiere decir herramientas rapidas R.- es el tiempo corto de producción para piezas individuales 19.7.- describa los métodos de produccion de partes metálicas con los procesos descritos en este capitulo R.- La fundición y colado es sencilla y de poco costo relativo en comparación con otros procesos. Para colar o moldear el material en forma liquida ( en el caso de los plásticos el material suele estar en forma de polvo o gránulos ), se introduce en una cavidad preformada llamada molde. El molde tiene la configuración exacta de la parte que se va a moldear o colar. Después de que el material llena el molde y se endurece o se fragua, adopta la forma del molde, la cual es la forma de la parte. Después, se rompe o se abre el molde y se saca la parte. Los procesos de colada se usan para colar o moldear materiales como metales, plásticos y cerámicas. Los procesos de fundición y colada se pueden clasificar por el tipo de molde utilizado ( permanente o no permanente ) o por la forma en la cual entra el material al molde (colada por gravedad y fundición a presión ). El termino “fundición” se usa siempre para los mátales, pero no tienen diferencia
considerable en relación con el moldeo (el término de uso general para los plásticos). Por ejemplo, el moldeo por inyección es el termino para un preciso de moldeo a presión de partes termoplásticos. La maquina utilizada es una maquina de moldeo por inyección, la cual inyecta el plástico fundido dentro de un molde metálico. El mismo proceso básico, pero a temperaturas mas altas, produce las fundiciones a presión en una maquina para fundición a presión, la cual inyecta zinc o aluminio fundidos, por ejemplo, dentro de una matriz de acero. Las partes producidas por los procesos de fundición o colada varían en el tamaño, precisión, rugosidad de superficie, complejidad de configuración, acabado requerido, volumen de producción y costo y calidad de la producción. El tamaño de las partes puede variar desde unos cuantos gramos para las producidas por fundición a presión hasta varias toneladas para las producidas por fundición en arena. Las tolerancias dimensionales pueden variar desde 0.127 hasta 6.35mm (0.005 a 0.250 pulg); las partes más exactas se producen
por fundición a presión moldeo en cáscara, inyección y revestimiento. Con la colada o fundición en arena o continua se producen partes menos precisas. Ahora bien, la colada continua, se utiliza para producir formas en la planta laminadora: planchas, lingotes y barra redonda, en vez de partes terminadas. La fundición y colada en molde a presión, en molde frío, por inyección, transferencia, vacío y revestimiento producen partes con superficies de relativa tersura. La fundición continua, en arena, centrifuga y con moldes producen las partes con máxima aspereza de superficie. Las formas mas bien sencillas se pueden producir con fundición o colada en formas, arena y continua; las configuraciones más complejas se producen por fundición por revestimiento y aprecion. La fundición a presión se considera un proceso de alto volumen de producción; la fundición en arena es un proceso de uno por uno, un tanto lento. La fundición y colada un proceso de bajo costo relativo. Sin embargo los moldes para moldeado por compresión y moldeado por inyección así como las matrices para la fundición a presión, son muy costosos.
Tema 20
Fundamentos del corte
20.1.- haga una lista de la variables en el corte de metales R.- Variables Independientes. Esenciales en un proceso de corte. a) Forma Acabado Superficial y Filo de la HC b) Material y Condiciones de la Pieza de Trabajo c) Avance , Velocidad y Profundidad de Corte. d) Fluidos de Corte e) Material y Recubrimiento de la HC f) Características de la Maquina Herramienta g) Sujeciones y soportes de la pieza de trabajo. Variables Dependientes. Son aquellas que afectan los cambios en las variables independientes e incluyen: a) Tipo de viruta Producida. b) Fuerza y Energía disipada en el corte c) Elevación de Temperatura en la pieza de trabajo, la HC y l viruta. d) Desgaste y Falla de la HC. e) Acabado Superficial e Integridad de la superficie de la pieza de trabajo.
20.2.- Explique cual es la diferencia entre angulo de ataque positivo y negativo R.-si el angulo formado por la superficie de ataque y la perpendicular queda fuera de la cuña se dice que es positivo, si dicho angulo queda dentro de la herramienta se tiene un angulo de ataque negativo.
20.3.- diferencia entre virutas continuas y segmentadas R.- Viruta continua Se suele formar con materiales dúctiles a grandes velocidades de corte y/o con grandes ángulos de ataque (entre 10° y 30°). La deformación del material se efectúa a lo largo de una zona de cizallamiento angosta, llamada primera zona de corte. Las virutas continuas pueden, por la fricción, desarrollar una zona secundaria de corte en la interface entre herramienta y viruta. Dichazona secundaria se vuelve más gruesa a medida que aumenta
la fricción entre la herramienta y la viruta.De forma general, las virutas continuas producen buen acabado superficial (liso). Las virutas continuas no siempre son deseables, en especial en máquinas CNC, porque tienden a enredarse en los portaherramientas, los soportes y la pieza, así como en los sistemas de eliminación de viruta, por lo que se debe de parar la operación para apartarlas. Tal problema se puede solucionar con los rompevirutas (reduce la viruta y la corta en tramos cortos) y cambiando los parámetros del maquinado, como la velocidad de corte, el avance y los fluidos de corte Viruta escalonada o segmentada Son semicontinuas, con zonas de alta o baja deformación por cortante. Los metales de baja conductividad térmica y resistencia que disminuye rápidamente con la temperatura, como el titanio, muestran ese comportamiento. Las virutas tienen un aspecto de diente de sierra por la parte superior 20.4.- por que no son convenientes las virutas continuas R.- tienden a enredarse con las portaherramientas 20.5.- hay alguna ventaja en tener borde acumulado R.- No por que no afecta a las propiedades 20.6.- cual es la función de los rompevirutas R.-reduce la viruta y la corta en tramos cortos 20.7.- cuales son las fuerzas en una operación de corte R.- Fuerzas de Corte Una operación de maquinado requiere de equipos que consumen cierta potencia. Esta potencia depende de las fuerzas de corte y velocidades presentes en el proceso de corte. Se distinguen: la Fuerza de Corte, la Fuerza de Alimentación y la Fuerza de Empuje
Fuerzas de corte en el Proceso de Torneado: Fc: Fuerza de Corte, Fa: Fuerza de Alimentación o Avance y Fp: Fuerza de Empuje 20.8.- explique las características de distintos tipos de desgaste de herramientas R.- Cada uno de los mecanismos de desgaste que se han analizado anteriormente, influyen de forma conjunta en el filo de la herramienta de corte. De esta manera se materializan en el mismo a través de diversas manifestaciones entre las cuales podemos diferenciar Desgaste de flancos de incidencia. Este desgaste tiene lugar en los flancos de incidencia del filo, principalmente es debido al fenómeno de desgaste por abrasión. Un excesivo desgaste de flanco conducirá a un empeoramiento en la calidad superficial, deterioro de la precisión dimensional e incremento del rozamiento como consecuencia de la transformación geométrica. Desgaste de cráter. Se produce en la cara de la misma y puede ser debido a la abrasión y al fenómeno de desgaste por difusión. El cráter está generado por el desprendimiento de partículas del material de la herramienta, teniendo lugar sobre la cara de desprendimiento de la misma, también puede estar originado por el efecto de afilado que provocan las partículas duras o por la acción de difusión de la parte caliente de la cara de la viruta en contacto con la herramienta y el material de ésta. La elevada dureza, dureza en caliente y mínima afinidad entre materiales minimizan la tendencia al desgaste de cráter. El excesivo desgaste de cráter modifica la geometría de corte de la herramienta y puede dar lugar a
una mala formación de viruta, cambiando así mismo las direcciones de la fuerza de corte y debilitando el filo de la herramienta.
Desgaste por deformación plástica. Tiene lugar como resultado de la combinación de altas temperaturas y presiones sobre el filo. Altas velocidad de corte, grandes avances y materiales de pieza duros, dan como resultado compresión y calor. Es esencial el mantenimiento de la dureza en caliente para la estabilidad del material de la herramienta y evitar así la deformación plástica. El típico abombamiento del filo de corte provocara a altas temperaturas, deformación geométrica, desviaciones de flujo de virutas y seguirá hasta alcanzar un estado crítico. El tamaño del refuerzo del filo y la geometría del corte son de una gran importancia para combatir este tipo de deterioro de la herramienta.
Desgaste en forma de mella. Es un desgaste típico por adhesión pero puede formarse también, por el fenómeno de oxidación. La mella puede formarse en el filo de corte por una parte del material,
localizándose así el desgaste al final de la profundidad de corte donde el aire, entra en contacto con la zona de corte. Este desgaste se extiende por el filo de corte de una manera mecánica en materiales duros. Una excesiva mella de desgaste afecta a la calidad del acabado superficial y eventualmente origina un debilitamiento del filo de corte.
Desgaste por fisuras térmicas. Las fisuras son debidas principalmente a un desgaste por fatiga como consecuencia de un ciclo térmico; sobre todo por cambios de temperaturas que se producen en un corte alternativo como el fresado y que pueden dar lugar a este tipo de desgaste. La disposición de las fisuras, perpendiculares a la arista de corte, hace que puedan desprenderse partículas del mismo. Estas articulas, del material d la herramienta, pueden convertirse ellas mismas en un riesgo que ayuden a destruir el propio filo de corte. Fisuras por fatiga mecánica. Pueden tener lugar cuando el choque de las fuerzas de corte es excesivo. Esta fractura es debida a la continua variación en la carga sobre la herramienta en donde esta por si misma, no es lo bastante grande para causar la fractura. El comienzo del corte y las variaciones de la magnitud de la sus fuerzas y dirección pueden ser demasiadas para la resistencia y tenacidad de la herramienta. Estas fuerzas se producen principalmente en la dirección del filo de corte. Desgaste por astillamiento del filo. Se produce cuando la arista del corte se rompe más que se desgasta. Esta fatiga, normalmente de ciclos de carga alternativa, hace que las partículas del material de la herramienta rayen la superficie del propio material del que proceden. El corte intermitente es con frecuencia causa de este tipo de desgaste. Una cuidadosa inspección del filo indicará cuando tiene lugar el astillamiento o el desgaste del flanco de incidencia. Una microfracturacion y mellado son variantes de este tipo de destrucción del filo. Desgaste por fractura.
Puede ser un final catastrófico del filo. Un alto grado de deterioro es el más perjudicial y deberá ser evitado siempre que sea posible. La rotura del filo es, con frecuencia, el final de la línea hacia otros procesos o tipos de desgaste. El cambio de geometría, el debilitamiento del filo y el incremento de las temperaturas y fuerzas, llevarán eventualmente a mayor destrucción del filo, con fuertes datos de corte o desde la demanda de material de pieza puede ser el resultado de varios factores de tensión sobre el material de herramienta incapaz de hacer frente a la demanda operativa. 20.9.- liste los factores que contribuyen a un mal acabado superficial en el corte R.- Todas las superficies de las piezas fabricadas, presentan irregularidades que son función del material y del proceso del maquinado. Independientemente de la manera en que las caracteristicas de una superficie son obtenidas, su representación se hace generalmente amplificando el trazo de esta superficie sobre un plano de intersección normal a la misma. Los perfiles así obtenidos consisten en todos los casos, en una serie de crestas y valles que se separan de manera mas o menos irregulares sobre la intersección del plano de corte y la superficie geométrica teórica definida en el dibujo. La tabla siguiente muestra los diferentes tamaños de las irregularidades a considerar. En la Análisis de una Superficie Si se corta normalmente una superficie por un plano, se obtiene una curva llamada perfil de la superficie. Es a partir de este perfil que se analizan los diferentes defectos. Se clasifican los defectos geométricos en cuatro órdenes: Defecto De Primer Orden: son los defectos de forma. Por ejemplo: desviaciones de rectitud, de circularidad, etc. Defecto De Segundo Orden: Se caracterizan por una línea ondulada. Se obtiene trazando la línea envolvente superior que pasa por la mayoría de las crestas Defecto De Tercer Orden: caracterizan la rugosidad de la superficie. Los defectos de tercer orden son defectos no periódicos constituidos por arrancamientos, fracturas, etc. 20.10.- que significa maquinabilidad R.- La maquinabilidad es una propiedad de los materiales que permite comparar la facilidad con que pueden ser mecanizados por arranque de viruta. La maquinailidad también puede definirse como el mejor manejo de los materiales y la facilidad con la que pueden ser cortados con una cegueta o con una máquina de corte. La maquinabilidad también depende de las propiedades físicas de los materiales: Los factores que suelen mejorar la resistencia de los materiales a menudo degradan su maquinabilidad. Por lo
tanto, para una mecanización económica, los ingenieros se enfrentan al reto de mejorar la maquinabilidad sin perjudicar la resistencia del material. Es difícil establecer relaciones que definan cuantitativamente la maquinabilidad de un material, pues las operaciones de mecanizado tienen una naturaleza compleja. En algunos casos, la dureza y la resistencia del material se consideran como los principales factores a evaluar. Los materiales duros son generalmente más difíciles de mecanizar pues requieren una fuerza mayor para cortarlos. Sobre estos factores influyen propiedades del material como su composición química, conductividad térmica y su estructura microscópica. A veces, sobre todo para los no metales, estos factores auxiliares son más importantes. Por ejemplo, los materiales blandos como los plásticos pueden ser difíciles de mecanizar a causa de su mala conductividad térmica. 11.- cual es la ecuación de Taylor para la vida de la herramienta R.- La ecuación de Taylor para calcular la vida útil de la herramienta se basa en la fórmula
v = velocidad de corte pies/min (m/min) T = Vida de la herramienta medida de minutos n y C son parámetros cuyos valores dependen del avance, de la profundidad de corte, del material de corte, de la herramienta y del criterio utilizado para la vida de la herramienta. Para introducir los valores en el campo introduzca primero el valor de n seguido de una coma, espacio y luego el valor de C. 12.- cuando se forman virutas escalonadas R.- La viruta escalonada se forma al trabajar aceros de la dureza media, aluminio y sus aleaciones con una velocidad media de corte: Esta representa una cinta con la superficie Lisa por el lado de la cuchilla y dentada por la parte exterior. 13.- hay algún inconveniente en maquinar con mucha lentitud R.-si, la cuchilla de desgasta mas rápido, además se necesita mayor fuerza para esto 14.- cuales son las formas comunes de rompevirutas R.- Como se sabe, las virutas largas y continuas son indeseables, porque son un riesgo potencial de seguridad, tienden a enredarse e interferir con las operaciones de corte. Esta situación es muy problemática en la maquinaria automatizada de alta velocidad y en celdas de maquinado sin atención, que usan máquinas con control numérico por computadora. Si todas las variables independientes de maquinado están bajo control, el procedimiento normal para evitar esta viruta continua, es romperla en forma intermitente con un rompevirutas.
Aunque el rompevirutas ha sido por tradición una placa de metal fija a la cara de atasque de la herramienta que dobla la viruta y la rompe, la mayor parte de la herramientas de corte e inserto de hoy tiene características incorporadas de rompevirutas , con distintos diseños y de insertos individuales. Los rompevirutas aumentan el ángulo efectivo de ataque de la herramienta y, en consecuencia, aumentan el ángulo de plano cortante. También se pueden romper las virutas debido a la geometría de la herramienta, controlando así el flujo, como en las operaciones de torneado, como se muestra en la siguiente figura: figura20.8 La experiencia indica que la viruta ideal tiene la forma de la letra C o del número 9, y que cabe en un cuadrado de 25mm (1 pulgada). Con materiales suaves de la pieza, como aluminio o cobre puros, por lo general no es eficaz romper virutas con éstos métodos. Las técnicas comunes que se usan en estos casos incluyen maquinar a pequeños incrementos para después hacer una pausa o invertir el avance en pequeños incrementos. En opciones interrumpidas de corte, como el fresado, no se necesitan en general los rompedores de viruta, porque ya las virutas tienen longitudes finitas por la naturaleza intermitente de la operación. 20.15.- cual es la diferencia entre el corte oblicuo y ortogonal R.- corte ortogonal: el filo de la herramienta (OF) es perpendicular a la velocidad de corte (V) Corte oblicuo: el filo nde la herramienta (OF) y la velocidad de corte (V) no forman un angulo recto sino inclinación del filo 20.16.- es importante la ductibilidad de los materiales en la maquinabilidad porque? R.-para saber que tipo de cuchilla vamos a utilizar 20.17.- por que es importante el angulo de ataque de una herramienta R.- Ángulo de ataque (gama). Es el ángulo que se forma entre la línea radial de la pieza y la superficie de ataque del útil. Sirve para el desalojo de la viruta, por lo que también disminuye la fricción de esta con la herramienta. 20.18.- que es el torneado R.- Movimientos de trabajo en la operación de torneado Movimiento de corte: por lo general se imparte a la pieza que gira rotacionalmente sobre su eje principal. Este movimiento lo imprime un motor eléctrico que transmite su giro al husillo principal mediante un sistema de poleas o engranajes. El husillo principal tiene acoplado a su extremo distintos sistemas de sujeción (platos de garras, pinzas, mandrinos auxiliares u otros), los cuales sujetan la pieza a mecanizar. Los tornos tradicionales tienen una gama fija de velocidades de giro, sin embargo los tornos modernos de Control
Numérico la velocidad de giro del cabezal es variable y programable y se adapta a las condiciones óptimas que el mecanizado permite. Movimiento de avance: es el movimiento de la herramienta de corte en la dirección del eje de la pieza que se está trabajando. En combinación con el giro impartido al husillo, determina el espacio recorrido por la herramienta por cada vuelta que da la pieza. Este movimiento también puede no ser paralelo al eje, produciéndose así conos. En ese caso se gira el carro charriot, ajustando en una escala graduada el ángulo requerido, que será la mitad de la conicidad deseada. Los tornos convencionales tiene una gama fija de avances, mientras que los tornos de Control Numérico los avances son programables de acuerdo a las condiciones óptimas de mecanizado y los desplazamientos en vacío se realizan a gran velocidad. Profundidad de pasada: movimiento de la herramienta de corte que determina la profundidad de material arrancado en cada pasada. La cantidad de material factible de ser arrancada depende del perfil del útil de corte usado, el tipo de material mecanizado, la velocidad de corte, potencia de la máquina, avance, etc. Nonios de los carros: para regular el trabajo de torneado los carros del torno llevan incorporado unos nonios en forma de tambor graduado, donde cada división indica el desplazamiento que tiene el carro, ya sea el longitudinal, el transversal o el charriot. La medida se va conformando de forma manual por el operador de la máquina por lo que se requiere que sea una persona muy experta quien lo manipule si se trata de conseguir dimensiones con tolerancias muy estrechas. Los tornos de control numérico ya no llevan nonios sino que las dimensiones de la pieza se introducen en el programa y estas se consiguen automáticamente. .
Parte 21 MATERIALES DE HERRAMIENTAS Y FLUIDOS DE CORTE 21.1 ¿cuáles son las principales propiedades que se requiere en las herramientas de corte? Las propiedades principales que se requiere en las herramientas de corte son: dureza especialmente a temperaturas elevadas, tenacidad para evitar que las herramientas se desportillen o fracturen durante impactos de fuerza, resistencia al desgaste para tener una vida de la herramienta aceptable, estabilidad o inerte químicamente para evitar toda la reacción adversa provocada por el desgaste. 21.2 ¿Qué diferencias de composición y propiedades hay entre las herramientas de acero al carbono y las de acero rápido? Las herramientas de acero al carbono aunque son de bajo costo y se conforman y afilan con facilidad no tienen dureza suficiente en caliente, ni la resistencia al desgaste para cortar a grandes velocidades. En cambio las herramientas de aceros rapidos tienen mayores velocidades de corte, son relativamente de bajo costo, se pueden endurecer hasta diversas profundidades y tienen buena resistencia al desgaste. 21.3 haga una lista de los elementos principales de las aleaciones de cobalto fundidas 38 a 53% de cobalto 30 a33% de cromo 10 a 20% de tungsteno 21.4 ¿cuál es la composición de una herramienta típica de carburo?
21.5 ¿Por qué se desarrollaron los insertos de herramienta de corte? Debido a que en las herramientas de acero al carbono y acero rápido el cambio de estas mismas ocasionan retardos e ineficiencias, es por esta razón que se desarrollaron los insertos que son herramientas individuales de corte con varias puntas. 21.6 ¿Por qué se recubren las herramientas? ¿Cuáles son los materiales comunes de recubrimiento? Las herramientas se recubren debido a que las nuevas aleaciones tienen gran resistencia y tenacidad pero son abrasivos y reaccionan químicamente con los materiales de las herramientas, para brindar propiedades como menor fricción mayor resistencia a dietas y al desgaste.
Los materiales más comunes de recubrimiento son el nitruro de titanio (TiN), carburo de titanio (TiC), carburo-nitruro de titanio (TiCN) y oxido de aluminio. 21.7 explique las aplicaciones y limitaciones de las herramientas de cerámica Se aplican para recubrir herramientas, debido a la baja conductividad, inercia química, resistencia a alta temperatura, pero por ser muy estables tienen una débil adhesión al substrato. 21.8 ¿Cuál es la composición del sialon? Está conformado por silicio, aluminio, oxígeno y nitrógeno. 21.9 ¿Cómo se reacondicionan las herramientas de corte? Cuando las herramientas se desgastan para reacondicionarlas se suelen tallar en esmeriles de herramientas y piedras abrasivas, también se puede recubrir las herramientas con nitruro de titanio. 21.10 haga una lista de las diversas funciones de los fluidos de corte Los fluidos de corte (lubricantes y refrigerantes) se usan en el maquinado como en el proceso de abrasión para alcanzar los siguientes resultados:
Reducir la fricción y el desgaste, mejorando la duración de la herramienta y el acabado superficial. Reducir las fuerzas y el consumo de energía. Enfriar la zona de corte, reduciendo así la temperatura y la distorsión térmica de la pieza. Lavar y retirar la viruta. Proteger las superficies maquinadas contra la corrosión por el ambiente.
21.11 explique cómo penetran los fluidos de corte a la zona de corte Se a demostrado con estudios que el fluido de corte llega a la interfase filtrándose desde los lados de la viruta, por el pequeño tamaño de esta red de capilares, el fluido de corte debería tener tamaño molecular pequeño y poseer buenas características de humectamiento (tensión superficial) 21.12 haga una lista de los métodos para aplicar fluidos de corte en operaciones de maquinado
Enfriamiento por inundación: este método se emplea con mas frecuencia los flujos van de 10 L/min para herramientas monofilo a 225 L/ min para cortadores multifilo. Enfriamiento por niebla: en este método se suministra fluidos a áreas inaccesibles y se obtiene mejor visibilidad de la pieza que se maquina. Sistema de alta presión: se usa para mejorar la rapidez de remoción de la zona de corte.
21.13 ¿Qué es un recubrimiento de varias fases? ¿Cuáles son sus ventajas? Son herramientas con dos o tres capas de recubrimiento que son especialmente efectivos para maquinar fundiciones y aceros. Par complementar sus propiedades como por ejemplo la capa externa debe resistir el desgaste y tener baja conductividad térmica, la primera debe ligar bien con el substrato y la capa intermedia debe ligar bien y ser compatible con las otras dos. 21.14 ¿Por qué a los carburos también se les llama carburos cementados? Por su gran dureza dentro de un amplio margen de temperaturas, alto módulo de elasticidad, alta conductividad térmica y baja dilatación térmica. 21.15describa las ventajas y limitaciones de las herramientas de diamante Las herramientas de diamante Tienen baja fricción, alta resistencia al desgaste y la capacidad de mantener aguzado su filo, el diamante se usa cuando se requiere buen acabado superficial y exactitud dimensional, en especial en aleaciones no ferrosas suaves y en metales no abrasivos. Entre sus limitaciones están la fragilidad que tiene el diamante. 21.16 ¿Cuál es el material más duro conocido después del diamante? Después del diamante el nitruro de boro cubico es el material más duro que existe en la actualidad. 21.17 ¿Qué es un cermet? ¿Cuáles son sus ventajas? Un cermet es la cerámica negra o prensada en caliente (carboxidos) en forma característica contiene 70% de óxido de aluminio y 30% de carburo de titanio. Con refinamientos en estas herramientas se han obtenido mejor resistencia, tenacidad y confiabilidad. 21.18 explique la diferencia entre los aceros rápidos serie M y serie T La serie M contiene hasta 10% de molibdeno con cromo, vanadio, tungsteno y cobalto como aleantes. La serie T contiene de 12 a 18% de tungsteno además de cromo vanadio y cobalto en general la serie M tiene mayor resistencia a la abrasión que la serie T sufre menos distorsión durante en tratamiento térmico y es menos costoso.
Parte 22 PROCESOS DE MAQUINADO PARA PRODUCIR FORMAS REDONDAS 22.1 describa los tipos de operaciones de maquinado que se pueden hacer en un torno
Cilindrado: para producir piezas rectas, cónicas, curvas o ranuradas, como ejes espigas y pernos Refrentado: para producir una superficie plana en el extremo de una parte y en partes que se fijan a otros componentes. Uso de herramienta formadora: para producir diversas formas con fines funcionales o de apariencia. Mandrinado o perforado: para aumentar un orificio o cavidad cilindrada hecho en un proceso anterior, o para producir surcos internos circulares. Taladrado: Para producir un orificio que puede ser seguido de un mandrinado. Tronzado: para cortar una pieza del extremo de una parte. Roscado: para producir roscas internas o externas. Moleteado: para producir rugosidades en contornos, sobre superficies cilíndricas.
22.2 explique las funciones de los distintos ángulos de una herramienta monofilo (buril o de inserto) para torno Los diversos ángulos de la herramienta de corte monofilo tienen funciones importantes en las operaciones de maquinado: Angulo de ataque lateral es más importante que el ángulo de ataque posterior, aunque este último suele controlar la dirección del flujo de virutas. Ángulos de incidencia controlan la interferencia y el frotamiento en la interfaz entre la herramienta y la pieza. Los ángulos de filo o de borde cortante afectan a la formación de viruta, la resistencia del burril y a las fuerzas de corte en distintos grados. El radio de nariz afecta el acabado superficial y la resistencia de la punta del burril. 22.3 ¿Cuál es la diferencia entre tornillo guía y barra de avance? La barra de avance es accionada por un conjunto de engranes en el cabezal. Gira durante el funcionamiento del torno y pasa el movimiento al carro longitudinal y al carro transversal mediante engranes, un embrague de fricción y un cuñero que lo recorre en su longitud. Al cerrar una tuerca dividida que rodea al tornillo guía lo acopla con el carro longitudinal. 22.4 ¿Por qué se inventaron los sistemas de sujeción motorizados?
Por la creciente demanda de rigidez, precisión, versatilidad, potencia y altas velocidades en las maquinas herramientas modernas. 22.5 ¿Por qué puede ser difícil el mandrinado en un torno? Debido a que el mandrinado se hace en el interior de la pieza hueca 22.6 ¿Por qué en los tornos revolver hay más de un revolver? Debido a que los tornos revolver son capaces de efectuar muchas operaciones de corte en una misma pieza, como cilindrado, mandrinado, taladrado, roscado y refrenado. 22.7 explique los motivos de los diversos lineamientos para tornear Un factor o motivo importante de los diversos lineamientos para tornear es la presencia de vibración y traqueteo, la vibración durante el corte puede causar mal acabado superficial mala exactitud dimensional, desgaste y falla prematura de la herramienta. 22.8 haga una lista de las maquinas roscadoras automáticas Estas máquinas están diseñadas para producir tornillos y piezas roscadas en grandes cantidades, son las siguientes: Máquinas automáticas de barra con husillo
Máquinas automáticas tipo suizo Maquina automática tipo americano
Máquinas automáticas de barra de husillos múltiples
22.9 describa las diferencias entre perforar una pieza en un torno y perforarla en una mandrinadora Generalmente las piezas perforadas en mandrinadora son grandes. Por otra parte el proceso de mandrinado se usa para producir perfiles internos circulares en una pieza hueca o en un orificio hecho por un taladro u otra herramienta. 22.10 explique las consecuencias de taladrar con una broca que no este bien afilada El uso de brocas desafiladas aumenta la fuerza y la potencia, causa daños en la superficie y produce orificios faltos de exactitud. 22.11¿Cómo se determina la vida de una broca? La vida de las brocas al igual que los machuelos se suele medir en cantidad de orificios taladrados antes de desafilarse. El procedimiento de prueba consiste en sujetar un bloque de un material sobre un dinamómetro adecuado y transductor de fuerza y taladrar varios
orificios anotando al mismo tiempo el par de torsión o la fuerza durante la operación. También existen otras técnicas como vigilar la vibración y las emisiones acústicas. 22.12 ¿Por qué se hacen las operaciones de escariado? Porque es una operación para hacer orificios con dimensiones más exactas que uno existente que lo que se puede hacer solo con un taladro. Mejorar su acabado superficial. 22.13 ¿Por qué se puede dificultar la operación de machuelado? Debido al problema de la remoción de viruta. Por las pequeñas holguras que se manejan. Si no se eliminan las virutas adecuadamente el par de torsión excesivo resultante puede romper el machuelo. 22.14 Describa la diferencia entre una luneta fija y una móvil. Describa una aplicación para cada una La luneta fija soporta las partes largas y esbeltas del torno, en cambio la luneta móvil se encuentra en la bancada. Las lunetas fijas se sujetan en forma directa a las guías de bancada mientras que las lunetas móviles se sujetan en el carro longitudinal y se mueven con el. 22.15 los tornos revolver de tipo ariete se usan con más frecuencia que los de tipo puente. ¿por qué? Debido a que las operaciones en el torno revolver tipo ariete son más lentas que en el tipo puente, debido al gran peso de los componentes del ultimo 22.16 explique las funciones del puente en un torno 22.17 explique las funciones del margen en una broca helicoidal fig 22.23 La función principal que cumple es la eliminación de viruta sin que intervenga el operador 22.18 explique por qué las roscas de tubos son cónicas Porque estos tubos que son usados para gas o agua requieren una conexión hermética al agua o al aire. 22.19 describa las ventajas relativas de las terrajas a) de abertura automática b) macizos 22.20 ¿que son las correderas de un torno? Las correderas o guías son partes de la bancada de un torno, con diversas secciones transversales, endurecidas y maquinadas para que tengan resistencia al desgaste y exactitud dimensional durante su uso 22.21 ¿en que se diferencia una mandrinadora de un torno?
En que la mandrinadora se utiliza para hacer perciles internos circulares en una pieza hueca, en cambio en un torno se hacen muchas operaciones. 22.22 ¿en que maquina se hace el moleteado? 22.23 ¿Qué es un torno copiador? Es una máquina herramienta con accesorios capaces de tornear partes de diversos contornos. La herramienta de corte sigue una trayectoria que duplica el contorno de una plantilla. 22.24 ¿Qué quiere decir formado con respecto a las formas de maquina? El formado es producir diversos contornos en piezas redondas por cilindrado para darle la forma deseada a la pieza. 22.25 explique como se cortan roscas externas en un torno Se pueden cortar con una terraja y mediante el fresado 22.26 ¿Cuál es la diferencia entre un orificio ciego y uno pasado? El termino orificio ciego describe a un orificio que no atraviesa el grosor de la pieza, en cambio uno pasado si. 22.27 describa las operaciones que se pueden hacer en un taladro vertical Se puede hacer operaciones de avance manual, para piezas de tamaños caracteristicos de 6 a 50 pulg. 22.28 ¿Por qué un corte de debaste nunca puede hacerse después de uno de acabado? Debido a que en el procedimiento normal de maquinado primero se debe hacer el corte de debaste, ya que son cortes con grandes avances y profundidades sin importar mucho la tolerancia dimensional y la aspereza de la superficie, y el corte de acabado tiene menor avance y profundidad de corte para obtener un buen acabado superficial
Parte 23 PROCESOS DE MAQUINADO PARA PRODUCIR FORMAS DIVERSAS 23.1 ¿Por qué el fresado es un proceso versátil de maquinado? Debido a que en el fresado se incluyen varias operaciones, capaces de producir una diversidad de configuraciones usando una fresa. 23.2 describa los distintos tipos de fresas con una aplicación para cada uno Fresa árbol, que genera una aplicación de fresado plano. Fresa husillo con una aplicación de fresado careado y fresa frontal o de extremo que tiene una aplicación de fresado frontal o de extremo. 23.3 ¿cuáles son las ventajas de los dientes helicoidales sobre los dientes rectos en las herramientas para fresado plano? Los dientes helicoidales de la pieza se prefieren a los dientes rectos, porque la carga en el diente es menor y se obtiene una operación más uniforme que reduce las fuerzas sobre la herramienta y el traqueteo. 23.4 describa las características relativas del fresado concurrente y el convencional En el fresado convencional llamado también hacia arriba el espesor máximo de la viruta está en el final del corte y sus ventajas son que el agarre del diente no es función de las características superficiales de la pieza y que la contaminación y/o cascarilla no afectan la vida de la herramienta En el fresado concurrente llamado también hacia abajo, el corte comienza en la superficie de la pieza y la viruta allí es más gruesa, la ventaja es que la componente hacia debajo de las fuerzas de corte mantiene a la pieza en su posición en especial en piezas delgadas, sin embargo debido alas grandes fuerzas de impacto que se producen cuando los dientes entran a la pieza esta operación debe tener un soporte rígido. 23.5 ¿Cuáles son las diferencias en las operaciones de cepillado y formado y de su aplicación? El cepillado suele hacerse en piezas grandes, a diferencia del formado que se hace en piezas pequeñas. El cepillo puede tener más de un cabezal, pero ambos trabajan en un solo movimiento en el vaivén ya sea de ida en el caso del cepillo o de ida o vuelta en el caso de la formadora. 23.6 explique por qué el proceso se usa con frecuencia. Describa alguna de sus aplicaciones características.
23.7 describa las características de una herramienta para el proceso de brochado y explique sus funciones Una herramienta de brochado debe tener las siguientes características: El Angulo de ataque o gancho, depende del material que se corta y suele ser de 0 a 20 grados, el Angulo de holgura suele ser de 1 a 4 grados, los dientes de acabado tienen ángulos menores, si el ángulo de holgura es demasiado pequeño los dientes se friccionan contra la superficie brochada. La profundidad del diente y el paso deben ser lo suficientemente grandes para que acomoden las virutas producidas en el brochado. 23.8 ¿Por qué el aserrado se usa con frecuencia? ¿Tiene algunas limitaciones? Explíquelas. Se usa con frecuencia debido a que se puede aplicar a materiales metálicos y no metálicos y puede producir diversas formas. El aserrado es un proceso eficaz de remoción de material voluminoso y puede producir formas casi netas a partir de la materia prima, el ancho de corte en el aserrado suele ser pequeño, por lo que en el proceso se desperdicia poco material. 23.9 explique por qué las sierras de arco no son tan productivas como las de cinta. Debido a que en las sierras de arco el corte solo se hace durante una de las dos carreras alternativas de vaivén. 23.10 ¿Por qué algunas seguetas tienen dientes alternados?
23.11 ¿Por qué algunas seguetas tienen dientes de carburo o de acero para alta velocidad? Porque las velocidades son de 9m/ min para aleaciones de alta resistencia y de 120m/min para aceros al carbono. 23.12 explique las razones para el uso de las limas Quitar material en pequeña escala a una superficie, esquina u orificio, e incluye la remoción de asperezas o rebabas. 23.13 explique la diferencia entre rasurado y bruñido En el rasurado implica una fresa con la forma exacta del perfil de diente que quita pequeñas cantidades de metal del diente. En cambio el bruñido utiliza la deformación plástica mediante una matriz de bruñido.
23.14 ¿Qué ventajas tienen las fresadoras de bancada sobre las máquinas de columna y consola en las operaciones de producción? Las fresadoras de bancada tienen gran rigidez y se usan para trabajos de alta producción. Los husillos pueden ser horizontales o verticales, y dobles o triples para maquinar en forma simultanea dos o tres superficies de la pieza. 23.15 ¿Por qué el eje de la fresa generadora esta inclinado con el de la pieza bruta para engranaje? 23.16 describa la diferencia entre acabar por rectificado de forma y por generación. 23.17 ¿Cómo se maquinan las ranuras en T? Las ranuras en T son ranuras como las de mesas de máquinas herramienta para sujetar las piezas. Para maquinar una ranura en T primero se fresa una ranura con una fresa frontal a continuación la fresa de ranura en T corta el perfil completo de la ranura en un paso
23.18 ¿Cuál es la diferencia entre el fresado gemelo y el de forma? La diferencia principal es que en el fresado gemelo se montan dos o más fresas en un eje y con ellas se maquina dos o más superficies paralelas. En cambio en el fresado de forma solo se usa una fresa y es usada en los contornos. 23.19 ¿Qué es una fresa hueca? ¿Por qué se usan con frecuencia? Es una fresa utilizada para el fresado frontal, tiene dientes internos y se usa para maquinar la superficie cilíndrica de piezas redondas sólidas. 23.20 ¿Por qué es difícil aserrar espesores pequeños? 23.21 ¿Qué es aserrado por fricción? El aserrado por fricción es un proceso en el que una hoja o disco de acero suave se frota contra la pieza con velocidades hasta de 7600m/min. La energía de fricción se convierte en calor que suaviza con rapidez una zona angosta de la pieza. Este proceso es
adecuado para los metales ferrosos duros y los plásticos reforzados, pero no para los lo metales no ferrosos. 23.22 describa el movimiento de una fresa generadora Es básicamente un gusano o tornillo, maquinándole una serie de entalladuras o ranuras para formar los dientes cortantes al tallar en engranaje recto el ángulo entre la cremallera y la pieza bruta es de 90 grados. 23.23 ¿Que procesos de acabado se aplican a los engranes? Se disponen varios procesos de acabado, para mejorar la calidad superficial de los engranes Afilado de dientes de engrane Bruñido por rodadura Rectificado, honeado y lapeado.
Parte 24
24.1-.1 describa las características distintivas de los centros de maquinado y de torneado ¿Por qué son tan versátiles estas máquinas? Las características son riguidez vibración, traqueteo y amortiguamiento. Son consideraciones importantes no solo por la presicion dimensional y la calidad d ela superficies producidas, si no por la influencia sobre la duración de las herramientas y la economía general del maquinado. La versatibilidad es el factor clave para seleccionar centros de maquinado, las consideraciones anteriores deben ponderar contra la gran inversión del capital necesario, y comprar los costos de fabricación los mismos productos con varias de las maquinas herramientas mas tradicionales
24.2-. ¿Por qué los cambiadores de modulo y los de herramientas son partes integrales de los centros de maquinado?
24.3-. Explique el sistema de herramientas de un centro de maquinado, y su forma de trabajar
El tipo de producto, su tamaño y la complejidad de su forma. El tipo de operación de maquinado que se efectúen y la clase y cantidad de herramientas que corten necesarias. La precisión de producción requerido
24.4-. Describa las condiciones económicas que intervienen para seleccionar de los centros de maquinado? Debe haber una demanda suficiente y continua de los productos que se elaboran en los centros de maquinado, para justificar su compra sin embargo por su bersativilidad, se puede puede producir en ellos una gran variedad de articulos, en especial en manufactura justo a tiempo 24.5-. describa los defectos adversos de la vibracion y el traqueteo en el maquinado
Mal acabado superficial Perdida de precision dimensional en las dimensiones d ela pieza Desgaste, rebabeo y falla prematuros de la herramienta de corte, de primordial importancia con materiales fragiles de herramientas, debido a demasiada vibracion
Posible daño a las piezas de a maquina herramienta, debido a la demaciada vibracion Ruido molesto, en especial si es de alta frecuencia.
24.6¿Por qué es importante el amortiguamiento de las maquinas herramientas ? ¿Cómo se consigue? Amortiguamiento se define como la rapidez que disminuyen las vibraciones. Este defecto es como la prueba de los amortiguamientos de un automovil, empujando la parte delantera del vehiculoy observando rapido que se detiene el moviniento. El amotiguamiento es factor importante en el control de la vibracion y el trauqeteo en las maquinas herramientas : Amortiguamiento interno de los materiales estructurales. 24.7-. explique la tendencia en el uso del material para estructuras de maquinas herramientas los materiales mas comunes para estructura de soporte o amazonde la bancada son
Hierro colado o fundido gris: tiene la ventaja de bajo costo y buena capacidad de amortiguamiento, pero es pesado. Los aceros soldados: son la eleccion para obtener estructuras ligeras, por el bajo costo del acero, su disponibilidad en distintos tamaños y formas de perfil. Los concretos de polimero: son mezclas de concreto triturado y plastico Los componentes de ceramico: se usan en maquinas herramientas avanzadas, por su resistencia, rigidez resistencia a la corrosion, acabado superficial y buena estabilidad termica. Los materiales compuestos: pueden estar formados de polimetro, metal o ceramica, con diversos materiales de refuerzo. El granito- epoxico: se a desarrollado , con una formulacion tipica de 93% de granito triturado y 7% de aglomeramiento epoxico.
24.8-. ¿Por qué es importante la dilatacion termica de los componentes de la maquina herramienta? Es un factor importante que contribuye a la precision de una maquina herramienta es la dlatacion , o expansión termica de sus componentes, que causa distorsiones en la maquina. Admeas las maquinas se dilatan diferentes cantidades en ejes distintos por los diversos materiales empleados y las dimenciones diferentes de las piezas. 24.9-. ¿Qué factores contribuyen a los costos en la operaciones de maquinado?
Como los procesos de manufactura todos los parametros importantes del maquinado se pueden escoger y especificar de tal manera que se minimice el costo de maquinado por pieza y tambien el tiempo de maquinado por pieza . 24.10-. ¿Cuál es el intervalo de maquinado de alta eficiencia? 24.11-. ¿Qué es el traqueteo? Es la rigidiz insuficiente insuficient e del sistema ; vibraciones externas; demaciado avance y profundidad de corte; geometria incorrecta del inserto.
24.12-. explique la importancia de los cimientos en la instalacion de las maquinas maquinas herramientas.
24.14-.¿ cual es la diferencia entre una torreta y un husillo?
24.15-. ¿de que materiales se hacen las bases de las maquinas herramientas? Correderas de acero fundidas en forma integral sobre la bancada de hierro gris, para un centro de maquinado. Por su mayor modulo de elasticidad, produce mayor riguidez que la fundición de hierro. Canales de circulación de fluido en la base de la maquina herramienta para conservar de la estabilidad térmica.
Parte 26 PREGUNTAS DE REPASO 26.1. Haga una lista de las razones del desarrollo de los procesos avanzados de maquinado dureza y resistencia del material es muy alta (comúnmente , más de 400 R.- La dureza y HB ), o el material es más frágil. flexible, esbelta o delicada como para resistir las fueras de La pieza es demasiado flexible, corte i de abrasión, o resulta difícil sujetar las partes, esto es, prensarlas en un porta piezas. forma de la parte es compleja, incluye características como perfiles internos y La forma de externos, y orificios de diámetros pequeño en las boquillas de inyección de combustible. dimensional necesarios con más El acabado superficial y la tolerancia dimensional necesarios rigurosos que los que se obtienen ci notos procesos. temperatura y los esfuerzos residuales en residuales en la pieza no son El aumento de temperatura y deseables ni aceptables. 26.2. Diga el nombre de los procesos que intervienen en el maquinado químico, describa sus principios en forma breve R.- Los procesos que intervienen el proceso de maquinado químico son: FRESADO QUIMICO, es usado sobre placas, laminadas, piezas forjadas y extrusiones en general para reducir el peso total, la reacción sobre los metales se enmascaramiento o inmersión parcial. parcial. llama enmascaramiento o Maquinado electroquímico Ratificado electroquímico Electroerosión Electroerosión con alambre Maquinado con rayo laser Maquinado con chorro de agua Maquinado con chorro de agua abrasivo Maquinado con chorro abrasivo El principio del maquinado químico es proteger a los metales de corrosión, esto efectuado por disolución química usando sustancias reactivas y ataque. El maquinado químico es el mas antiguo de los procesos no tradicionales y es usado para grabar materiales de metales y piedras , recientemente en tarjetas de circuitos impresos y chips de microprocesadores.
26.3. Que propiedades deben tener los enmascarados? R.- Los enmascarados deben tener las siguientes propiedades: No debe tener esfuerzos residuales Las superficies deben de estar uniformes, desengrasados y limpias en forma escrupulosa. Las partes de la pieza deben estar bien limpias para evitar reacciones con la sustancia de ataque. 26.4. Describa el troquelado químico de piezas y compárelos con el convencional que usa troqueles R.- El troquelado químico de piezas es una modificación del fresado químico. El material se elimina, normalmente de una lámina plana y delgada, mediante técnicas fotográficas. Se pueden troquelas formas complicadas, sin rebabas en láminas metálicas, a este proceso se le llama maquinado fotoquímico, también se usa para gravar. Haciendo una comparación con el método convencional o fresado químico el maquinado fotoquímico es una técnica más precisa, definida y fina en base a técnicas fotográficas. 26.5. Explique la diferencia entre el maquinado químico y el maquinado electroquímico R.- La diferencia entre el maquinado químico es que este necesita la intervención de muchos procesos, en cambio el maquinado electroquímico es básicamente electrodeposición una técnica con electrolito funciona como portador de corriente y la gran rapidez de movimiento del electrolito en el espacio entre la herramienta y la pieza arrastra y retira los iones metálicos de la pieza, la herramienta formada suele ser latón, cobre, bronce o de acero inoxidable. 26.6. Porque el maquinado por electroerosión se ha difundido tanto R.- El proceso de electroerosión es una técnica de producción es la importante aceptada en la industria manufacturera, porque actúa como aislante hasta que el potencial llegue al valor suficiente, actúa como medio de lavado y retirar los desechos en el espacio entre electrodos y sirve de medio de enfriamiento. 26.7. Explique cómo el proceso de electroerosión puede producir formas complicadas R.- El proceso de electroerosión se puede usar en cualquier material que conduzca la electricidad. El punto de fusión del calor latente de fusión son las propiedades físicas importantes en la determinación del volumen de metal eliminado por descarga. Al aumentar esas cantidades disminuye la rapidez de remoción de material. El volumen del
material eliminado por descarga tuene los valores normales de 10 -4 mm3 .Como en el proceso no interviene energía mecánica la dureza, tenacidad y resistencia del material de carga o la energía por descarga, para controlar la rapidez de remoción, y también el voltaje y la corriente, La rapidez de remoción y la rugosidad superficial aumentan al incrementarse la densidad de corriente y disminuir la frecuencia de la chispas. 26.8 Cuáles son las posibilidades de la electroerosión con alambre? ¿puede usarse este proceso para la fabricación de piezas cónicas? Explique como R.- La electroerosión con alambres de tungsteno como electrodo, se realizan orificios con diámetro pequeño, ranuras angostas en las partes, paletas de turbina y diversas formas intrincadas. Este proceso puede usarse para piezas cónicas controlando los movimientos relativos de la pieza y el electrodo. Las cavidades internas de pueden formar usando un electrodo rotatorio con punta móvil. El electrodo se hace girar mecánicamente durante el maquinado, 26.9. Describa las ventajas del maquinado con chorro de agua R.- Las ventajas de este proceso son que :a) se pueden iniciar los cortes en cualquier lugar sin necesidad de orificios ya taladrados; b) no se produce calor, c) no se producen flexiones en el esto del la pieza (por lo que el proceso es adecuado para materiales flexibles), d) se humedece poco la pieza, y e) las rebabas producidas son mínimas, También es un proceso de manufactura seguro para el ambiente. 26.10. Porque a veces es deseable pre conformar o pre maquinar las partes para los procesos que se describieron en este capítulo? R.26.11. Porque es peligroso el maquinado son haz de electrones R.- Una consideración importante en el maquinado con rayo láser es la reflectividad de la superficie de la pieza. Son preferibles las superficies opacas y no pulidas, porque reflejan menos. Se deben evitar sueños con esquinas agudas, porque es difícil producirlas. Los cortes profundos con inclinaciones o conicidades Se deben investigar todos los efectos adversos causados por las altas temperaturas locales sobre piedades de los materiales maquinados, así como cobre la zona afectada por el calor. 26.12.Cuál es la diferencia entre la preparación fotoquímica y la química 26.13. Se pueden maquinar químicamente cavidades perfiladas 26.14. Qué clase de piezas no son adecuadas para el maquinado con rayo laser
R.26.15Que es un socavamiento y porque se debe tener en cuenta en el maquinado químico 26.16Describa lo que conozca de las posibilidades y el potencial de la nano fabricación R.- Las posibilidades con el gravado con el ion reactivo promete mucho como método fe nano fabricación, pero socava las paredes verticales. Entre los desarrollos recientes de incluyen cubrir las paredes laterales con una capa de polímero, de una o dos moléculas de espesor, para eliminar el socavamiento. Se debe tener cuidado especial para eliminar los esfuerzos residuales en la pieza, y como se quita material, es probable que haya distorsiones si están presentes esos esfuerzos. Entre las aplicaciones potenciales de esos materiales y dispositivos incluyen la electrónica, dosificación de medicamentos, dispositivos mecánicos revolucionarios, sensores y sistemas de diagnóstico médico.
Parte 27 PROCESOS DE SOLDADURA POR FUSION 27.1. Explique cómo se relaciona la fusión con las operaciones de soldadura R.- La definición de relación da como nombre soldadura por fusión como la fusión y coalescencia mutuas de los materiales mediante el calor. La energía térmica requerida en estas operaciones de soldadura de suele suministrar por medios químicos o eléctricos. 27.2. Describa las relaciones que se efectúan en un soplete de oxígeno y combustible gaseosos. ¿Cuáles son los niveles de temperaturas que se generan? R.- La relación es que son de tipo de proceso de soldadura que usa un gas combustible con oxígeno para producir una llama. Esta llama es la fuente de calor para fundir los metales en la unión. El proceso más común de soldadura con gas emplea el combustible acetileno, se conoce como soldadura con oxiacetileno u se usa mucho para fabricación de lámina metálica estructural, carrocerías de automóviles y diversos trabajos de reparación. Las temperaturas que se desarrollan en la llama, como resultado de las reacciones, pueden llegar a los 3300 °C (6000 °F). 27.3. Explique las propiedades de las llamas neutra, reductora y oxidante. ¿Por qué se llama así a las llamas reductoras? R.- Las propiedades de las llamas: Neutras, existe una relación de 1:1 entre oxiacetileno u acetileno y oxigeno esto es cuando no hay exceso de oxígeno, se considera que se produce una llama neutra. Oxidante, existe mayor suministro de oxígeno, es perjudicial para los aceros porque los oxida. Reductora, contiene exceso de acetilano, es menor, por lo que es adecuada para aplicaciones que requieran poco calor, como por ejemplo en la soldadura fuerte y blanda y endurecimiento a la llama.
27.4. Porque es preferible una llama oxidante para soldar aleaciones de cobre? R.- Porque en estos casos forma una capa protectora delgada de escoria sobre el metal fundido.
27.5. Describa el procedimiento a seguir en una operación de soldadura con oxígeno y gas combustible R.- El procedimiento a seguir: Preparar los bordes que se van a unir y estableces y mantener su posición correcta usando prensas y soportes Abrir la válvula del acetileno y encender el gas en la punta del soplete. Abrir la válvula de oxigeno ajustar la llama para la operación de que se trate. Sostener el soplete a unos 45° respecto al plano de la pieza, con la llama interior cerca de la pieza y la varilla de aporte a unos 30 o 40 °. 27.6. arco
Explique los principios básicos de los procesos de soldadura con
R.- El principio básico de la soldadura con arco, fue desarrollada a mediados de 1800, el calor que se requiere se obtiene de la energía eléctrica. El proceso puede implicar un electrodo consumible o uno no consumible (varilla o alambre). 27.7. Porque es común emplear el proceso de soldadura con arco y metal protegidos? ¿Por qué se llama también soldadura con varilla? R.El proceso de soldadura con arco es común por ser el más antiguo, sencillos y versátiles. Hoy en día el 50 % de toda la soldadura en la industria y el mantenimiento se hace por medio de este proceso. Este solo se genera tocando la pieza con la punta de electrodo recubierto y retirándola con rapidez a la distancia suficiente para mantener el arco. Se llama también soldadura con varilla porque los electrodos tienen la forma de una varilla delgada y larga. 27.8.
Porque la calidad de la soldadura con arco sumergido es muy buena
R.- Porqué el arco es protegido con un fundente granular formado por cal, sílice oxido de manganeso, fluoruro de calcio y otros compuestos. Este fundente se alimenta por gravedad a la zona de soldadura, a través de una boquilla. La capa gruesa de fundente cubre totalmente el metal fundido, evita las salpicaduras y las chistas, suprime la intensa radiación ultravioleta y los humos característicos del proceso de arco y metal protegidos. También el fundente actúa como aislante térmico facilitando la penetración profunda del calor en la pieza.
27.9. Describa las propiedades de tres tipos de arco en la soldadura de arco, metal y gas. ¿Porque se le llamo soldadura MIG?
R.- Las propiedades de soldadura de arco, metal y gas son:
El alambre desnudo consumible se alimenta al arco en forma automática atreves de una boquilla. Utiliza gases inertes de protección, en el metal del electrodo suele haber desoxidantes para evitar la oxidación del regulo de metal fundido. En la transferencia por aspersión o atomización, pequeñas gotas de metal fundido del electrodo pasan al atea de soldadura, con una frecuencia se varios cientos por segundo.
En la soldadura de arco, metal y gas GMAW, del inglés gas metal- arc welding desarrollada en la década de 1950, llamada antes soldadura de metal en gas inerte MIG donde se protege el área de soldadura con una atmosfera inerte de argón, helio, dióxido de carbono o varias otras mezclas de gases.
27.10. Describa las funciones y características de los electrodos. ¿Qué funciones tienen los recubrimientos? ¿Cómo se clasifican los electrodos? R.- Las funciones y características de los electrodos son:
Se caracterizan por identificarse con números y letras o con clave de colores, en particular si son demasiado pequeños para grabarles su identificación. Al disminuir el grosor de las piezas por soldar, también disminuyen la corriente necesaria y el diámetro del electrodo. Las especificaciones para electrodos y metales de aporte, incluyendo tolerancias dimensionales, procedimientos de control de calidad y procesos, son emitidas por la Sociedad A americana de Soldadura (AWS) y el Instituto Nacional Americano de Normas (ANSI); aldinas de ellas aparecen en l especificaciones de materiales aeroespaciales (AMS) establecidas por la sociedad de ingenieros automotrices (SAE).
Los electrodos se clasifican según la resistencia del metal depositado, la corriente ( CA O +/- CD), y el tipo de recubrimiento.
Las funciones del recubrimiento: Estabilizar el arco Genera gases que formen una pantalla contra la atmosfera circundante; los gases producidos son dióxido de carbono y vapor de agua (así como monóxido de carbono e hidrogeno en cantidades pequeñas). Controlar la velocidad con que se funden el electrodo Operar como fundente para 1) proteger la soldadura contra formación de óxidos, nitruros y demás inclusiones, y 2) con la escoria que resulte, proteger el estanque de metal fundido. Agregar elementos de aleación en la zona de soldadura, para mejorar las propiedades de la unión: entre estos elementos están los desoxidantes para evitar que la soldadura se vuelva frágil. 27.11. Cuáles son las semejanzas y las diferencias entre electrodos consumibles y no consumibles
R.- La diferencia de los procesos de soldadura con arco que usan electrodos consumibles que describimos en la soldadura con arco y electrodo no consumible se usa, en forma características, un electrodo se tungsteno. 27.12. Explique cómo se hace el corte cuando se usa un soplete con oxígeno y gas combustible. ¿Cómo se hace el corte bajo el agua? R.27.13. Cuál es la finalidad del fundente 27.14. Por qué el tungsteno es el material preferido para electrodos no consumibles R.- El tungsteno en el preferido porque no se consume se mantiene una abertura de arco constante y estable en un nivel constante de corriente. Los metales de aporte son parecidos a los que se van a soldar y no se usa fundente. Genera el calor necesario en la soldadura, de una fuente externa se suministra el gas de protección. 27.15.
Que es la soldadura con termita (aluminotermica)
R.- Este proceso implica reacciones exotérmicas (productoras de calor) entre óxidos metálicos y agentes reductores metálicos. El calor de esa reacción se usa para soldar.
27.16. Cuál es la ventaja de la soldadura con haz de electrones y con rayo láser, en comparación con la soldadura con arco R.- La ventaja es que casi todos los metales pueden ser soldados con haz de electrones, y los grosores de pieza pueden ir desde la membrana hasta la placa.
Tienen la capacidad de hacer soldaduras de alta calidad que tengan lados casi paralelos, sean profundas y delgadas. En la soldadura de rayo láser se puede dirigir, conformar y enfocar con precisión sobre la pieza. 27.17. Cuáles de los procesos que se describieron en este capítulo con portátiles 27.18. Porque no se necesita fundente en la soldadura con arco de tungsteno
TEMA 28 PROCESOS DE SOLDADURA EN ESTADO SOLIDO 28.1.
Explique qué quiere decir soldadura en estado solido
R.- La soldadura en estado solido es un proceso donde se encuentran dos superficies limpias en contacto atomico entre si bajo la presión suficiente (sin películas de oxido u otros contaminantes). Forman ligas y producen una unión fuerte. La liga mejora al aumentar el calor por difucion. Los pequeños movimientos interfaciales en las superficies que se tocan, de las dos piezas que unen (las superficies de union ) perturban las superficies , rompen las capas de oxido y generan superficies nuevas y limpias. Este mecanismo mejora la resistencia de la unión. 28.2.
Que es soldadura en frio
R.- la soldadura en frio es la aplicación de presión a las piezas a través de dados o rodillos. Como interviene la deformación plástica, es necesario que al menos una, pero de preferencia ambas de las partes correspondientes sean ductiles. Antes de soldar, se desengrasa la interfase, se cepilla con alambre y se limpia para quitar suciedad de oxodo. Con la soldadura en frio se pueden unir piezas pequeñas hechas de metales suaves y ductiles. 28.3. Que son las superficies de unión en los proceso de soldadura en estado solido R.- Las superficies de unión en el proceso de soldadura en estado solido son las ligas y producen una unión fuerte. 28.4.
Describa el principio de soldadura ultrasónica
R.- Las superficies de unión de los dos componentes se someten a una fuerza estarica nirmal y a esfuerzos cortantes (tangenciales) oscilantes. Los esfuerzos cortantes se aplican con la punta de un trandfuctor , parecido al que se usa en maquinado por ultrasonido. Ña frecuencia de oscilación en geneal esta entre 10 y 75 jhz, aunque se pueden usar frecuencias menores o mayores. Es importante el acoplamiento correcto entre el transductor y la punta (llamada sonotrode, dela palabra Sonic y por analogía con electrodo) para que la que la operación sea eficiente.
28.5. Que ventaja tiene la soldadura por fricción sobre otros métodos que se describieron en este capitulo R.- Hasta ahora la energía para soldar suele ser química eléctrica o ultrasónica. En la soldadura por FRICCION el calor necesario para soldar se genera mediante la friccion, en la interface de los dos componentes que se unen. En la soldadura por friccion uno de los componentes queda fijo mientras que el oreo se coloca en unas mordazas o pinzas, y se hace girar a alta velocidad constante. A continuación los dos miembros que se van a unir se ponen en contacto, bajo una fuerza axial. Después de establecer el contacto suficiente, el miembro giratorio se frena con rapidez (para que la soldadura ni de destruya por cizallamiento) y se aumenta la fuerza axial. Los oxidos y demás contaminantes y en la interfase de eliminan por el movimiento radial hacoa afuera del metal caliente en la interfase. 28.6. Explique la diferencia entre la soldadura por fricción y la soldadura por fricción e inercia R.- En la soldadura por fricción el calor necesario para soldar se genera mediante la friccion están totalmente automatizadas y es mínima la capacitación necesaria del operador si se ajustan bien los tiempos de ciclo individuales para el proceso completo. En general, el costo esta entre 75000 y 300000 dólares, dependiendo del tamaño y la capacidad. En la soldadura por friccion e inercia la energía es suministrada por la energía cinetica de un volante. Este volante se acelera a la velocidad adecuada, se ponen en contacto los dos miembros y se aplica una fuerza axial.
28.7.
Describa las ventajas y limitaciones de la soldadura por explosión
R.- VENTAJAS Hay soldadura en frio por presión Resistencia de adhesión obtenida en la soldadura por explosión es muy alta El explosivo puede estar en forma de hoja plástica flexible, cordon, granulado o liquido Reviste placa o losa con metal disimilar Se adapta en especial a metales como el titanio y las superaleaciones. LIMITACIONES La soldadura por explosión es intrínsecamente peligrosa, por lo que requiere un manejo seguro por parte de personal bien adiestrado y con experiencia. 28.8. Puede aplicarse la colaminacion a diversas configuraciones de partes? Explique como 28.9. Describa el mecanismo de la liga por difusión R.- la liga de difusión o soldadura por difusión es un proceso en el que la resistencia de la unión se debe principalmente a la difusión (paso de átomos atravesó de la interface) y en segundo lugar a la deformación plástica de las superficies de union. Este proceso requiere temperatura aproximadas se unos 0.5 T , donde T es el punto de fusión del metal. 28.10. Por que la liga por difusión es un proceso tan atractivo cuando se le combina con el formado superplastico de metales laminados? ¿tienen algunas limitaciones? 28.11. Describa el principio de los procesos de soldadura por resistencia R.El proceso de soldadura por resistencia abarca varios proceso en el que el calor requerido para soldar se produce mediante la resistencia eléctrica a través de los dos componentes que se unen. Estos procesos tienen grandes ventajas, como por ejemplo no requerir electrodos consumibles, gases de protección , o fundentes. 28.12. Que clase de artículos son adecuados para la soldadura de pernos ?¿Por que? R.- son requeridos un anillo desechable de cerámico, la férula . el equipo para la soldadura de pernos puede ser automatizado con diversos controles para el arqueo y para aplicar presión. 28.13. Cual es la ventaja de la soldadura por fricción lineal sobre la soldadura por friccion e inercia
Parte 29 LA METALURGIA DE LA SOLDADURA; DISEÑO DE LA SOLDADURA Y SELECCION DEL PROCESO 29.1. Describe las propiedades de una soldadura de fusión e identifique sus distintas regiones R.- las propiedades de una soldadura de fusión pueden identificarse en tres zonas ditintas:
Metal base Zona afextada por el calor Metal de soldadura En la segunda y la tercera de las propiedades dependen fuertemente de los metales unidos, del proceso de soldadura y de los met ales de aporte usados. Una unión hecha con metal de aporte tiene una zona central llamada metal de soldadura, por una mezcla de los metales de base u de aporte.
29.2.
Cuáles son las características de la zona afectada por el calor
R.- las características de la zona afectada por el calor son: La rapidez de producción de calor y de enfriamiento Y de la temperatura a la que ha llegado a esta zona. Esta zona y su correspondiente diagrama de dases, para el acero con 0.3% de carbono. Además factores metalúrgicos, tamaño original del grano, orientación de los granos, grado de trabajo en frio anterior, propiedades físicas, calor específico y conductividad térmica de los metales, influyen sobre el tamaño y las c aracterísticas de esta zona.
29.3. ella
Que quiere decir calidad de la soldadura? Describa los factores que influyen en
R.- Se llama calidad de soldadura a la historia de ciclos térmicos y los cambios micro estructural correspondiente, una unión soldada puede desarrollar diversas discontinuidades esto debido a una aplicación inadecuada o descuidada de las tecnologías establecidas.
29.4.
Describa los tipos comunes de discontinuidad en las soldaduras
R.- los tipos comunes de discontinuidad :
Porosidad causada por gases desprendidos durante la fusión del área de soldadura, reac iones químicas, contaminantes. Se reduce con selección adecuada de e lectrodos y metales de
aporte, mejores técnicas de soldadura(precalentar zona de unión o aumentar la tasa de aporte al calor)
Inclusiones de escoria compuestos como oxido, fundente y materiales de recubrimiento de electrodos, si los gases de protección no son efectivos también contribuye a estas inclusiones.l Se puede evitar limpiando la superficie de un cor dón, proporcionar suficiente gas de protección, rediseño de unión.
Fusion y penetración incompletas falta de fusión produce malos cordones de soldadura, se puede obtener una mejor soldadura elevando la temperatura, limpiar el área de unión, cambio de diseño y proporcionar suficiente gas.
Perfil de soldadura es importante no solo por sus efectos de resistencia sino también porque puede indicar una fusión incompleta como falta de llenado(unión no llenada con la cantidad correcta), el socavado o socavamiento(debido a la fusión y al alejamiento del metal de base u generación consecuente de un surco).
Grietas presentes en varios lugares y direcciones en el área de soldadura (longitudinal, transversal, cráter, bajo el c ordón y junto al cordón). Se clasifican en c aliente(temperatura elevada) y fría(después de haberse solidificado).
Hojeamientos o separación de capas por la contracción de impurezas no metálicas y las inclusiones.
Daño superficial producida por la salpicadura durante la soldadura, como en procesos de soldadura por arco de electrodo (golpes de arco), si son graves afectan a las propiedades estructurales soldadas en especial en metales sensibles.
29.5. Por qué son importantes los esfuerzos residuales en las partes soldadas? Describa los métodos para relevar o reducir esos esfuerzos R.- Para revelar o reducir los problemas causados por los esfuerzos : Realizar un precalentamiento para reducir la distorsionar reducir la velocidad de enfriamiento y esfuerzos térmicos porque reduce el modulo de elasticidad. Controlar las temperaturas de calentamiento(piezas calentadas en horno, eléctricamente por resistencia o por inducción)este dependen del tipo de mater ial y la magnitud de los esfuerzos. Otro método son por granallado, martillado o laminado por la superficie del c ordón. También se pueden revelar o reducir los esfuerzos residuales deformando plásticamente la estructura en una pequeña cantidad. 429
29.6.
Que es soldabilidad
R.- La soldabilidad o facilidad de soldado de un metal se define como la capacidad de ser soldado en una estructura especifica que tenga ciertas propiedades y características, también influye las propiedades mecánicas y físicas(resistencia, tenacidad, ductilidad, sensibilidad de la muestra, modulo de elasticidad, calor especifico, punto de fusión, dilatación térmica, resistencia a la corrosión, tensión superficial del metal fundido).
29.7.
Explique porque hay que precalentar algunas uniones antes de soldarlas
R.29.8.
Haga una lista de las reglas para evitar agrietamientos en las uniones soldadas
R.-
29.9.
Como se pueden evitar las inclusiones de escoria al soldar
R.- Se pueden evitar: Limpiando la superficie de un cordon, antes de depositar la siguiente capa, con un cepillo del botón del metal (de mano o e léctrico). Proporcionas suficiente gas de protección Rediseñar la union para permitir el e spacio suficiente para la correcta manipulación del botón de metal fundido de soldadura.
29.10.
Explique que causa la fusión incompleta
R.- la causa es la insuficiencia de la profundidad de la unión soldada.
29.11.
Que se debe hacer si una soldadura tiene llenado incompleto
R.- Si una soldadura tiene llenado incompleto se puede mejorar la penetración haciendo lo siguiente: Aumentar el suministro de calor. Reducir la velocidad de avance durante la o peración de soldado. Cambiar el diseño de la unión. Asegurar que ajusten bien las superficies por unir.
29.12.
Describa los inconvenientes de a) el llenado incompleto y b) el sobrellenado
R.-
Parte 30 SOLDADURA FUERTE, SOLDADURA BLANDA, ADHESION Y PROCESOS DE SUJECION MECANICA 30.1.
Explique el principio de la soldadura fuerte
R.- es un proceso en el que se coloca un metal de aporte en o entre las superficies de unión,se eleva la temperatura lo suficiente para fundir el metal de aporte no las piezas.
30.2.
Cuales la diferencia entre la soldadura fuerte por oxi-gas y el latonado
R.-La soldadura latonada al enfriar y solidificar el metal de aporte se obtiene una unión fuerte. La soldadura de oxi-gas material de aporte en la que el metal de aporte es depositado en la unión con una técnica parecida a la soldadura con oxigeno y gaseoso.
30.3. Cuales son a ventajas relativas de la soldadura fuerte con oxi-gas y la soldadura por fusión R.- la soldadura por oxi-gas las temperaturas son menores que en la soldadura por fusión por esta razón es minima la distorcion de las piezas.es e sencial usar un fundente.
30.4.
Son necesarios los fundentes en el latonado? En caso afirmativo ¿por qué?
R.-Si es importante porque en consecuencia de la resistencia de la unión soldada la superficie a ser soldada debe limpiarse química o mecánicamente para asegurar la total acción capilar, por ello es importante el uso de l lubricante.
30.5. Cree usted que es correcto diferenciar en forma arbitraria la soldadura fuerte de la soldadura blanda rotura de aplicación? Haga comentarios detallados R.-
30.6.
Describa los tipos de fundentes en la soldadura blanda y sus aplicaciones
R.- En la soldadura blanda se usan fundentes:
Acidos inorgánicos o sales, cloruro de amono y zinc, limpian con rapidez la superficie. Luego del soldado se lavar bien la unión para evitar la corrocion.
Fundentes a base de resina, no corrosivas que usan en aplicaciones eléctricas. 30.7. R.-
Porque es importante la preparación de la superficie en el pegado
30.8. Porque se han desarrollado métodos de unión mecánica? Describa varios ejemplos específicos de aplicaciones R.-
30.9. Explique por que puede ser importante la preparación del orificio en la unión mecánica R.-
30.10. Describa la semejanza y diferencias entre las funciones de un tornillo y de un remache R.-
30.11.
Que precauciones se deben tomar en la unión mecánica de metales no similares
(“dissimilar metals”) R.-
30.12.
Explique los principios de diversos métodos de unión de sujeción mecánica
R.- Los principios de los métodos de unión : Es menos costoso usar menos elementos de sujec ión, pero mas grandes, que usar gran cantidad de fijadores pequeños. El ensamble de la pieza se debe lograr con una cantidad minima de elementos de sujec ión El ajuste entre las piezas por unir debe ser tan holgado como sea posible, para reducir los costos y facilitar el proceso de ensamble. Siempre que sea posible se deben usar elementos de sujeción de tamaño e stándar Los orificios deben estar alejados de las o rillas o las esquinas, para evitar el rasgado del material al someterlo a las fuerzas e xternas.
30.13.
Que dificultades se presentan al unir los plásticos? Por que
R.- Durante la pueden presentarse oxidación unión de algunos polímeros como el polietileno que puede causar degradación. En esos casos se usa un gran inerte protector, como el nitrógeno, para evitarla. Baja conductividad térmica de los termoplásticos, la fuente calor puede quemar o carbonizar si se aplica este calor con gran intensidad este efecto puede c ausar dificultades para lograr una fusión con la profundidad suficiente.
30.14.
Que es soldadura blanda con olas
R.- es un método muy definido para fijar componentes de circuitos en sus tarjetas, es importante comprender que la soldadura fundida no humedece todas las superficies metálicas y forma una buena unión cuando el metal se pre calienta a cierta temperatura. En consecuencia la soldadura blanda requiere tratamiento con fundente y precalentamiento para que dé resultado.
30.15.
Describa la diferencia entre la soldadura fuerte y la soldadura blanda
R.- la soldadura blanda es usada ampliamente en la industrial de la electrónica . a diferencia de la fuerte, la temperatura empleadas en este proceso son relativamente bajas por lo que una unión que emplea una soldadura blanda casi no tiene uso a elevadas tem peraturas.
30.16.
Que es una prueba de desprendimiento (“peel test”)? Porque es útil
R.-
30.17.
Como se aplica el metal de aporte en la soldadura fuerte en horno
R.- Se aplica limpiando primero la pieza y después se precarga con el metal de soldadura en configuraciones adecuadas antes de levarlas a un horno(pueden ser intermitentes,para formas complicadas o continuos).
30.18. Porque no se usa la soldadura común para fijar los componentes eléctricos en las tarjetas de circuito R.- porque la soldadura común no fija la unión carece de una aplicación de pegado que se logra aplicando epoxico con plantilla o esténcil sobre las tarjetas, colocando los componentes en sus lugares correctos y esto se da en la soldadura blanda con olas.
30.19. Describa algunas aplicaciones de las adhesivas de una cara y otras de cintas de dos caras, en la manufactura. R.- Las aplicaciones de los adhesivos: Resistencia (al corte y al desprendimiento)
Tenacidad Resistencia a diversos fluidos y agentes químicos Resistencia a la degradación ambiental, incluyendo por calor y humedad Capacidad de humedecer las superficies por unir
Tema 31 Superficies, su naturaleza, rugosidad y medición
31.1. ¿Qué significa integridad superficial? ¿Textura superficial? La integridad superficial describe las propiedades topológicas, de las superficies, sus propiedades físicas y químicas, y también características mecánicas y metalúrgicas La textura superficial son las características de la superficede algún metal o material 31.2. Haga una lista y explique las clases defectos que sufren las superficies Ataque intergranular: Debilitamiento de las fronteras de grano por fragilizacion y corrosión de metal por liquido Costuras o líneas de unión: Defectos superficiales que resultan al trasladar el material durante el procesamiento Crateres: son depresiones superficiales Deformacion plástica: Deformacion severa causada por grandes esfuerzos Esfuerzos residuales: De tensión o compresión sobre la superficie, causados por deformación no uniforme Grietas: Separaciones internas o externas con contornos agudos Inclusiones: Elementos o compuestos no metálicos pequeños en el metal Lineas de pliegues: Lo mismo que las costuras Picaduras: Depresiones superficiales poco profundo, por lo general resultado de ataque quimico o físico Salpicaduras: Sobre una superficie se depositan partículas pequeñas de metal fundido y resolidificado Transformación metalúrgica: Implica cambios microestructurales causados por ciclos de temperatura Traslapes: Lo mismo que costuras Zona afectada por el calor: Porción de un metal que se somete a ciclos térmicos sin fundir
31.3. Explique los términos rugosidad, ondulación y direccionabilidad Direccionabilidad: Direccion del patrón superficial predominante (visible a simple vista) Rugosidad: Desviaciones cercanas e irregulares aescala menor que la ondulación Perfil ondulado: Desviacion recurrente de una superficie plana, en forma parecida en ondas en la superficie del agua 31.4. ¿Cómo se suele medir la rugosidad? Se suele medir R (Valor medio aritmetico) o R (Raiz del promedio de cuadrados) 31.5. ¿Qué es recorrido? ¿Cuál es el significado? La distancia que recorre el estilete de medición y da a conocer el grado de las irregularidades de rugosidad que hay en una superficie 31.6. ¿Qué es un microscopio de fuerza atomica? Instrumento para medir perfiles superficiales tridimensionales, y se usa mayormente para medir superficies extremadamente lisas y tiene la capacidad de distinguir escalas atomicas en superficies atómicamente lisas 31.7. ¿Por qué los resultados de un rugosimetro no son una representación fiel de la superficie real? Porque usa valores promedios 31.8. ¿Qué representa Rw , Rq, Rf? Rw: Valor de la media aritmética, Promedio aritmético o Promedio en línea de centro Rq: Raiz de los promedios cuadrados Rf: Altura de rugosidad máxima 31.9. Haga un esquema de lo que existe en la superficie de un metal
Parte 32 Tripologia: friccion, desgaste y lubricación
32.1. Describa varios ejemplos que demuestren la importancia de la friccion en los procesos de manufactura Chispa Para encender fuego Chispa para encender el auromovil Pastillas de freno que detienen el auto 32.2. ¿Cuál es la naturaleza de la fuerza de friccion? ¿Qué es la fuerza de rayado? Nace de el movimiento deslizante entre dos cuerpos, La fuerza de rayado es la fuerza ocasionada por rayarse entre los dos cuerpos (una acción abrasiva) 32.3. ¿Cuál es el significado de un aumento de temperatura superficial debido a la friccion? Es el aumento de temperatura que existe en la interfazde un cuerpo, ocasionado por el calor generado por las fuerzas de friccion que hay en ella que están en movimiento 32.4. Describa las características de la prueba de compresión de anillo, ¿Requiere medición de fuerzas? Su medición consta en la deformación que sufre el anillo al estar en los dos planos don se hara el estudio de friccionNo requiere medicion de fuerza 32.5. Haga una lista de los tipos de desgaste quese observan con mas frecuencia en la practica de la ingeniería - Desgaste abrasivo - Desgaste corrosivo - Desgaste por fatiga - Desgaste erosivo - Desgaste por vibración en uniones 32.6. ¿Cómo se puede reducir el desgaste abrasivo? ¿Y el desgaste adhesivo?
Desgaste adhesivo: -Seleccionar materiales que no formen fuertes ligas adhesivas - Usar material mas duro en una de las partes del par - usar materiales que se oxiden con mas facilidad - Aplicar revestimientos duros que llenen las funciones anteriores, también es eficaz recubri el material con un material mas suave como el plomo, estaño, plata, etc Desgaste Abrasivo: -
Aumentando la dureza del material por tratamiento térmico Reduciendo la carga normal Usar elastómeros y hules
32.7. ¿Qué funciones debe desempeñar un lubricante en los procesos de manufactura? Reducir con eficacia la friccion y el desgaste 32.8. Haga una lista de los distintos tipos de lubricantes fluidos y solidos que se usan en las operaciones de trabajo de metales Fluidos: - Aceites - Emulsiones (Mezcla de dos liquidos inmiscibles como agua y aceite con otros aditivos) - Soluciones sintéticas y semisinteticas (sustancias químicas fluidas que contienen compuestos inorgánicos y de otros tipos) - Jabones grasas y ceras - aditivos (Fluidos de corte se suelen mezclar con varios aditivos) Solidos: -Grafito - Disulfuro de molibdeno - Peliculas metálicas y poliméricas - Vidrios 32.9. ¿Para que se usan los recubrimientos de conversion?
Para una buena adhesión del lubricante a la pieza 32.10. Describa los factores que intervienen en la selección de un lubricante - Proceso especifico de manufactura - Material de la pieza - Material de la herramienta o el dado - Parametros de procesamiento - Compatibilidad del fluido con los materiales de la pieza, la herramienta y el dado - Preparacion requerida de la superficie - Metodo de aplicación del fluido - Remocion del fluido y limpieza de la pieza después del procesamiento - Contaminacion del fluido por otros lubricantes, como los que se usan en la maquinaria - Almacenamiento y mantenimiento de los fluidos - Tratamiento del lubricante desechado - Consideraciones biológicas y ambientales - Costos incurridos en todos los aspectos de esta lista 32.11. ¿Cómo se puede reducir el desgaste por fatiga? - Bajando los esfuerzos de contacto - Reduciendo los ciclos térmicos - Mejorando la calidad de los materiales 32.12. ¿Cómo afectan los mecanismos de desgaste al diseño de los moldes y las herramientas? En su atributo geometrico 32.13. ¿Cuál es la ley de desgaste de Archard? V=k*L*W/h V Volumen gastado K: Coeficiente de desgaste, L: Distancia de deslizamiento, W: Fuerza normal entre las superficies,H: Dureza a la penetracion 32.14. ¿Por qué los plasticos tienen poca friccion?
Porque presentan comportamiento elástica y poca viscosa 32.15. ¿Qué son las placas de desgaste? Son aquellas placas que están sometidas a grandes cargas y son partes importante en algunas máquinas de conformado de metales
Parte 33 Tratamientos, recubrimientos y limpiezas de superficies 33.1Es necesario realizar tratamientos superficiales con el objeto de lograr en los productos con el objeto de: Mejorar la resistencia al desgaste, a la erosion y a la penetración Controlar la friccion sobre las superficies deslizantes de las herramientas, dados, cojinetes y correderas de maquinas. Reducir la adhesión, mejorar la lubricación, mejorar la resistencia a la corrosión y oxidación, mejorar la resistencia a la fatiga. Reconstruir superficies de componentes desgastados, como herramientas, dados y componentes de maquinas. Modificar la textura superficial e impartir cualidades decorativas. 33.2Las ventajas que podemos mencionar del bruñido con rodillo son: Puede usarse en diversas superficies planas, ya sean cilíndricas o conicas. Mejora el acabado porque elimina rayaduras, marcas de herramientas y picaduras. En consecuencia mejora a resistencia a la corrosión. Mejora las propiedades mecanicas de las superficies, asi como su acabado superficial. Se puede usar solo o en combinación con otros procesos de acabado. Y se puede usar en todos los metales, ya sean duros o suaves. 33.3Aa 33.4Se podría recubrir piezas con cerámica con se va a depositar.el objetivo de mejorar sus propiedades de friccion y de desgaste como también para mejorar su resistencia a la penetración, erosion, abrasión y corrosión. 33.5La deposición de vapor es un proceso en que el substrato se somete a reacciones químicas mediante gases que contienen compuestos químicos del material que se va a depositar. En la deposición física de vapores, las partículas por depositar se arrastran físicamente a la pieza y no mediante reacciones químicas como en la deposición química de vapor. Aplicaciones: En la deposición física de vapor son tanto funcionales (revestimientos resistentes a la oxidación para aplicaciones de alta temperatura, electrónicas y opticas) como decorativas (herramientas, electrodomésticos y joyeria). Como también están los cojinetes de cerámica y los instrumentos dentales. En la deposición química de vapor se aplica para producir recubrimientos de diamente sin usar aglutinantes, a diferencia de las películas de diamente policristalino.
El dopado es un proceso que se utiliza para realizar aleaciones con 33.6pequeñas cantidades de diversos elementos. Este proceso se utiliza en aplicaciones especificas como en semiconductores. Este proceso modifica las propiedades superficiales aumentando la dureza de la superficie y mejorando la resistencia a la friccion, el desgaste y la corrosión. 33.7Electroformado: es un proceso de fabricación en metalico, y es una variación de la electrodeposición. Ventajas del electroformado: Se pueden producir formas sencillas y complicadas La rapidez de producción se pueden aumentar usando varios mandriles. Se adapta mucho para producir pocas cantidades o piezas intrincadas. Es adecuado en aplicaciones aeroespaciales, electrónicas y electroópticas. Electrodeposicion y deposición sin electricidad: la diferencia que hay 33.8entre estos dos es que en el proceso de electrodeposición el espesor en este proceso siempres es uniforme a comparación del proceso de deposición sin electricidad. También podemos mencionar que el chapeado sin electricidad es mas costoso que la electrodeposición. Inmersión en caliente: la pieza normalmente de hierro o acero se sumerge 33.9en un baño de metal fundido como zinc, estaño, aluminio y emplomado. 33.10Cuchilla de aire: es una acción de escurrido que sirve para controlar el espesor de la capa de zinc mediante una corriente de aire o vapor. 33.11Pruebas para la limpieza de la superficie: Frotar con un trapo limpio y observar los residuos en la tela. Observar si el agua forma una película continua sobre la superficie. Si forma gotas individuales, la superficie no esta limpia. 33.12Metodos de limpieza: La limpieza mecánica consiste en perturbar físicamente los contaminantes, con frecuencia mediante cepillado con fibra, chorro abrasivo, tamborado o chorros de vapor. Muchos de estos procesos son bastante eficaces para quitar el oxido, costras y diversos contaminantes solidos. También en esta categoría queda la limpieza ultrasónica. La limpieza química suele estar implicada la remoción de aceite y grasa de las superficies. Conste en uno o más de los siguientes procesos, solución, saponificación, emulsificacion, dipersion y agregamiento. Las soluciones que se utilizan para realizar la limpieza son: Soluciones alcalinas. Emulsiones. Solventes. Vapores calientes. Diversos acidos, sales y mezclas de compuestos organicos. Los métodos comunes de aplicación de pintura son inmersión con 33.13brocha o aspersión. En la aspersión electrostática las partículas de pintura se
cargan electrostáticamente y son atraídas a las superficies, produciendo un recubrimiento de adhesión uniforme. Recubrimiento de conversión: también llamado primario de reacción 33.14quiica, es el proceso de producir un recubrimiento que se forma en las superficies metalicas como resultado de reacciones químicas o electroquímicas. Tanto el electrodeposición como anodizado son procesos de 33.15recubrimiento, ambos procesos son utilizados con el objeto de mejorar la resistencia contra la corrosión de herramientas. La diferencia entre ambos proceso es que en el electrodeposición la pieza es el catado y se recubre con un metal distinto (anado) mientras están suspendidas en un baño que contiene solución acuosa de electrolito, y en el proceso de anodizado la pieza es el anado en una celda electrolítica de baño acido. 33.16En los procesos de rociado termico con alambre y rociado termico de polvo metalico se obtiene una adhesión resistente intermedia, mientras en el proceso de rociado de plasma produce una muy buena resistencia de adhesión. 33.17El proceso de revestimiento se usa mucho para producir partes de acero endurecidas, para automóviles, con espesores normales de revestimiento menores que 0.025 mm (0.001 pulg).
Parte 34 Fabricación de dispositivos micro electrónico 34.1Chip: pequeña pieza de material semiconductor sobre la que se fabrica el circuito. Circuito integrado: es la integración de componentes en un solo chip, que puede llegar a contener mas de 100 millones de dispositivos. Oblea: es una parte rebanada de un lingote cilíndrico de monocristal de unos 150 a 300 mm de diámetro y mas de 1 m de longitud. 34.2CVD: la deposición química de vapor es una de las técnicas mas usadas de deposición de películas. CMP: pulido químico mecanico, este proceso implica pulir físicamente la superficie de la oblea en forma parecida a como una lijadera de disco o de banda aplana las salientes en una pieza de madera. DIP: paquete dual en línea que se caracteriza por su bajo costo y facilidad de manejo. Son echo de materiales termoplásticos, epoxicos o cerámicos y pueden tener desde 2 hasta 500 terminales externas. 34.3Debido a la abundancia de las formas alternativas del silicio hace que este material sea atractivo desde el punto de vista económico. Como también por la ventaja que tiene en comparación con el germanio en su gran banda de energía, 1.1 eV contra 0.66 eV. Pero la principal ventaja es que su oxido es un aislante excelente que se puede usar para fines tanto de aislamiento como de pasivacion. 34.4La diferencia entre los dopantes de tipo n y tipo p que son atomos de impureza es que el de tipo n pueden tener un electron mas de valencia, mientras el de tipo p puede tener un electron menos de valencia que los atomos de la red cristalina del semiconductor. 34.5A comparación de otras técnicas convencionales de deposición de película la epitaxia sufre de velocidades relativamente bajas de crecimiento. 34.6Oxidación seca: es un proceso de oxidación sencillo y se logra al elevar la temperatura del substrato entre 750 y 1100 C en un ambiente rico en oxigeno. En este proceso se consume algo del substrato de silicio. Oxidación humeda: es otro proceso de oxidación donde se usa atmosfera de vapor de agua como agente, este método permite tener una velocidad bastante mayor de crecimiento que la oxidación seca, pero la densidad del oxido obtenido es menor, y en consecuencia tiene menor resistencia dieléctrica. Se acostumbra a combinar las ventajas de la velocidad mucho mayor de crecimiento de la oxidación humeda con la alta calidad de la oxidación seca. 34.7Los métodos de oxidación seca y humeda se utilizan para recubrir toda la superficie de silicio con oxido, mientras la oxidación selectiva se utiliza para oxidar
solo ciertas partes, y se lo realiza con el nitruro de silicio que inhibe el paso de oxigeno y vapor de agua. Solo se necesita enmascarar ciertas zonas con nitruro de silicio, el silicio bajo esas areas queda inalterado, pero las areas no cubiertas se oxidan. 34.8En el proceso de litografia podemos encontras un paso que es el prehorneado de la oblea, cuyos objetivos es eliminar el solvente del fotorresist como también endurecerlo. Finalmente luego del post horneado el objetivo es desprender el fotorresist exponiéndolo a plasma de oxigeno. 34.9Selectividad: define la capacidad de atacar un material sin atacar a otro. Un proceso de grabado debe atacar con eficacia a la capa de dióxido de silicio y eliminar un minimo del material inferior. Isotrópica: quiere decir que el ataque es igual en todas las direcciones. Esta condición causa el socavamiento que a su vez impide la transferencia de figuras con muy alta resolución. 34.10Ancho de línea: indica el ancho del detalle mas pequeño que se puede imprimir sobre la superficie del silicio. Registro: es un paso que se da en el proceso de litografia, en este paso la oblea se alinea bajo el retículo deseado en un escalonador. 34.11Difusión: en este proceso el movimiento de los atomos es causado por la excitación térmica. Se pueden introducir dopantes en la superficie del substrato en forma de una capa depositada o bien el substrato se puede poner en un vapor que contenga la fuente de dopante. Este proceso se realiza a temperaturas elevadas de 800 a 1200 C. Este proceso de difusión tiene un costo relativamente bajo y es muy isotrópico. Implantación de iones: es un proceso mucho mas extenso y requiere equipo especializado. La implantación se logra acelerando los iones a través de un campo de alto voltaje, para luego elegir el dopante deseado mediante un separador de masas. Este proceso se realiza a temperaturas relativamente baja, entre 400 y 800 C. 34.12Rendimiento: se define como la relación de chips que funcionan entre la cantidad total de chips producidos. 34.13Prueba de vida acelerada: es un método para estudiar con eficiencia las fallas de los dispositivos, que implica acelerar las condiciones cuyos efectos causan la falla del dispositivo. Se recurre a variaciones cíclicas de temperatura, humedad, voltaje y corriente para forzar los componentes, los datos estadísticos obtenidos sirven para pronosticar los modos de falla y la duración del dispositivo bajo condiciones normales de funcionamiento. 34.14BJT: es un dispositivo transitor de unión bipolar. MOSFET: es un dispositivo transitor de metal-oxido-semiconductor de efecto de campo dominantes en la tecnología moderna de circuitos integrados.
Parte 35 Metrología e instrumentación industrial 35.1Patrones de medición: durante la edad media casi en cada reino y ciudad establecieron su propio patrón de longitud, algunos de ellos con nombres idénticos. Para terminar con esta confusión de longitudes comenzó a desarrollarse un patrón definitivo de longitudes, con el concepto del metro, se fabrico galga de un metro de longitud y se mandaron copias de esta a otros países. 35.2En la categoría especifica de medidores (galgas y calibradores) es importante controlar la temperatura, en especial para hacer mediciones finas, con instrumentos de precisión. Por esta razón las mediciónes se deben hacer en ambientes controlados que por lo general mantienen esa temperatura con una tolerancia de ± 0.3 C. 35.3En la mediciones lineales de lectura directa ( reglas, calibradores vernier, micrómetros y rejillas de difracción ) como su nombre lo indica se pueden determinar dimensiones en forma directa sin uso de otros instrumentos, mientras en las mediciones lineales de lectura indirecta (calibradores y compases) son instrumentos sin escala graduada, por lo cual se usan para transferir la longitud medida a un instrumento de lectura directa. 35.4Calibradores vernier: es un instrumento de medición lineal directa, cuyo principio es el de medir las longitudes interiores o exteriores de algún objeto. 35.5Funcionamiento del instrumento rejillas de difracción: este instrumento consiste de dos vidrios ópticos planos de distintas longitudes con líneas paralelas, muy próximas entre si, grabadas en sus superficies. La rejilla del vidrio mas corto tiene una ligera inclinación, cuando se ve a través del vidrio mas largo se producen franjas de interferencia. La posición de esas franjas depende de la posición relativa de los dos vidrios. 35.6Instrumentos de medición longitudinal comparativa: estos instrumentos llamados también instrumentos tipo desviación permiten comparar dimensiones, amplifican y miden las variaciones o desviaciones de distancia entre dos o mas superficies. 35.7Características de un calibrador electrónico: Facilidad en el manejo Respuesta rápida Lectura digital Menor posibilidad de error humano Versatilidad Flexibilidad
Posibilidad de integrarse a sistemas automatizados 35.8Medicion de la planicidad: para medir la planicidad se lo puede realizar con métodos mecanicos, con un bloque de granito y un micrómetro de caratula. Otro método para medir la planicidad es la interferometria que se realiza mediante un plano óptico. Plano óptico: es un dispositivo para medir la planicidad, consiste de un disco de vidrio o de cuarzo fundido con superficies planas y paralelas. 35.9Comparado óptico: también conocidos como proyectores ópticos de contorno, cuyo principio de este instrumento era el de comprobar la geometría de las herramientas de corte para maquinar roscas y que hoy se usan para comprobar todos los perfiles. 35.10Importancia de las maquinas de medición por coordenadas: estas maquinas también llamadas maquinas medidoras son muy versátiles, son capaces de anotar mediciones de perfiles complicados, con alta sensibilidad y con alta velocidad, por lo cual estas maquinas son consideradas muy importantes. 35.11Galgas de angulos: estas galgas se usan para calibración de angulos. Hay cuatro grados básicos de estas: Grado 0.5 (antes AAA): galgas de referencia para trabajos de gran precisión. Grado 1 (AA): grado de laboratorio, para calibrar instrumentos y otras galgas. Grado 2 (A+): grado de precisión, para cuartos de herramientas e inspección. Grado 3 (A y B): grado para trabajar y usarse en producción. 35.12Diferencia entre calibradores de tapon y calibradores de anillo: los calibradores de tapon se usan para la medición de orificios internos mientras que los calibradores de anillo también llamados calibradores de aire se utilizan para realizar mediciones externas. 35.13Inspección automatizada: la inspección automatizada se basa en diversos sistemas de sensor en línea que vigilan las dimensiones de las partes al estarlas fabricando y si es necesario con esas medidas tener datos para corregir el proceso. 35.14Características de los instrumentos de medición: Precisión: el grado de coincidencia entre la dimensión medida y su magnitud real. Amplificación: relación de la salida del instrumento con la dimensión que entra. Calibración: ajuste o adaptación de un instrumento para obtener indicaciones que sean exactas respecto a un patrón de referencia. Deriva: la capacidad de un instrumento para mantener su calibración durante cierto tiempo. Linealidad: la precision de las indicaciones de un instrumento en todo su intervalo de medición.
Magnificación: relación de la salida del instrumento con la dimensión que entra. Precisión de repetición: repetición de la precision varias veces. Resolución: la dimensión minima que puede indicar el instrumento. Sensibilidad: la minima diferencia de dimensión que puede distinguir o detectar un instrumento. Velocidad de respuesta: la rapidez con que un instrumento indica la medida, en especial cuando se miden varias piezas en sucesión rápida. Estabilidad: la capacidad de un instrumento para mantener su calibración durante cierto tiempo. 35.15Tolerancias dimensionales: se define como la variación permisible o aceptable en las dimensiones de una parte, ya sea su altura, ancho, profundidad, diámetro o angulos. Es importante su control ya que si la parte debe armarse con, o debe corresponder a otra parte. Las superficies que son libres y no intervienen en el funcionamiento no necesitan control. 35.16Tolerancia de ajuste: es la diferencia especificada en las dimensiones de las piezas que se ensamblan. Tolerancia bilateral: es la desviación positiva o negativa respecto al tamaño básico. 35.17En la tolerancia unilateral la desviación solo se da en una dirección respecto a la dimensión nominal, mientras que en la tolerancia bilateral la desviación puede darse en dirección positiva o negativa respecto al tamaño básico. 35.18Ajuste de partes compañeras: es el grado de holgura o firmeza que resulta de la aplicación de una combinación especifica de holgura y tolerancia en el diseño de las particularidades de las partes compañeras. 35.19Medición de la rectitud: la rectitud se puede comprobar con una regla o un micrómetro de caratula. Un autocolimador es un instrumento que se usa para medir con precision pequeñas desviaciones angulares en una superficie plana. 35.20Medición indirecta: primeramente el instrumento debe ser ajustado a la parte que se desee a travez de sus patas logrando contacto, luego se coloca contra una regla graduada y se lee la dimensión.
Parte 36 Aseguramiento, prueba e inspección de calidad
36.1. Explique por que se trata continuamente de incorporar la calidad en los productos Por la alta competividad que hay como en el mercado, como también la alta expectativa que quiere los clientes de sus productos 36.2. Cite los nombres de algunas variables de material y de proceso que puedan influir sobre la calidad del producto en coladas, formado y maquinado de metales - Dimensiones de la pieza - Caracteristicas superficiales - Modelo de las maquinas su estado y mantenimiento - Los fluidos de trabajo de metales (lubricantes) - Condiciones ambientales - Distintos lotes de materia prima - habilidad y atención del operador 36.3. ¿Qué son variables aleatorias? Son aquellas variables se presentan sus eventos al azar, sin tendencia o pauta alguna 36.4. Defina los términos tamaño de muestra, muetreo aleatorio, población y tamaño de lote Tamaño de muestra: cantidad de piezas que se va a inspeccionar Muestreo aleatorio: Tomar una muestra de una población o lote donde cada articulo tiene la misma probabilidad de ser elegido para la muestra Poblacion: Cantidad total de piezas de donde se saca la muestra Tamaño de lote: Subconjunto de una poblacion
36.5. Explique la diferencia entre el método de variables y el método de atributos En el método de variables se mide cuantitativamente las características de la pieza en cambio en el método por atributos se observa la ausencia o presencia de características cualitativas como defectos externos o internos 36.6. Defina la desviación estándar, porque es importante La desviación estándar da aconocer el grado de error que habrá probabilísticamente 36.7. Describa que quiere decir control estadístico de proceso Metodo estadístico sistematico que avisa al operador avisa errores al operador para que tome ciertas medidas y acciones, y le indica cuando tomarlas para para evitar producir mas piezas defectuosas 36.8. ¿Porque se hacen las graficas de control de calidad? ¿Cómo se usan? Para recolectar información de un proceso durante un periodo 36.9. ¿Qué indican los limites de control? Son quellas líneas de la grafica de control superior e inferior que indica el limite de control 36.10. Defina la posibilidad del proceso, como se usa Es el conjunto de limites dentro de los cuales cabe esperar, normalmente, que estén los valores de mediciones individuales obtenido en un proceso determinado de manufactura, cuando solo hay variación aleatoria 36.11. ¿Qué es muestreo de aceptacion? ¿Porque se desarrollo? Consiste en tomar unas cuantas muestras aleatorias de un lote e inspecionarlas, y jugarlas si todo el lote se acepta o rechaza o se reprocesa, se desarrollo para inspeccionar piezas producidas en gran escala 36.12. ¿Cuál es la diferencia entre confiabilidad en serie y en paralelo? os sistemas en serie se caracterizan por que el funcionamiento de cada ítem que lo compone depende directamente del funcionamiento del componente que lo antecede y precede; es decir, si uno de los componentes falla, falla todo el sistema. Véase la figura 1
Según Lourival Tavares: “La confiabilidad final de un conjunto de equipos, será obtenida
por la suma de los productos de las confiabilidades de cada ítem por sus capacidades de producción, dividido por la suma de las capacidades de producción de esos ítems” [4].
Véase la figura 2.
36.13. Describa las características básicas de las técnicas de prueba no destructivas que emplean fuentes de energía eléctrica - Líquidos penetrantes - Inspección con partículas magnéticas - Inspección ultrasónica - Radiografía 36.14. Identifique cuales pruebas no destructivas son capaces de detectar fallas internas, y cuales pueden detectar fallas externas Fallas externas: -
Liquidos penetrantes Inspeccion con partículas magnéticas
Fallas internas Inspeccion ultrasónica - Radiografia -
36.15. Si las partículas metálicas en una inspección de partículas metálicas tienen el mismo color que la pieza misma ¿Cómo haría usted para producir un color de contraste para detectar las imperfecciones? Aumentando el contraste
36.16. Como se mide la profundidad de una inspección en una prueba con ultrasonido Los equipos de ultrasonido que se utilizan actualmente permiten detectar discontinuidades superficiales, subsuperficiales e internas, dependiendo del tipo de palpador utilizado y de las frecuencias que se seleccionen dentro de un rango que va desde 0.25 hasta 25 MHz. Las ondas ultrasónicas son generadas por un cristal o un cerámico piezoeléctrico denominado transductor y que tiene la propiedad de transformar la energía eléctrica en energía mecánica y viceversa. Al ser excitado eléctricamente el transductor vibra a altas frecuencias generando ultrasonido. Las vibraciones generadas son recibidas por el material que se va a inspeccionar, y durante el trayecto la intensidad de la energía sónica se atenúa exponencialmente con la distancia del recorrido. Al alcanzar la frontera del material, el haz sónico es reflejado, y se recibe el eco por otro (o el mismo) transductor. Su señal es filtrada e incrementada para ser enviada a un osciloscopiode rayos catódicos.36.17. ¿Cuáles son las limitaciones de las técnicas radiograficas?
36.18. Describa aplicaciones de las técnicas de inspección técnica, en la práctica de la ingeniería Mejoramiento de la calidad de el producto, facilidad de controlar las características de nuestro producto 36.19. ¿Qué tan grandes son las piezas que se pueden acomodar en la holografía acustica? Piezas muy grandes si se usa una columna de agua en vez de un tanque 36.20. ¿Cuáles son las ventajas de la inspección automatizada? ¿Porque se ha vuelto parte importante en la técnica de la manufactura? - No tener muchas inspecciones en la manufactura - Inspeccion durante el proceso - Menos destreza del operador
- Aumenta la productividad - Piezas con mas calidad, fiabilidad y exactitud dimensional 36.21. Explique la diferencia entre inspeccion en proceso y postproceso de partes manufacturadas ¿Qué tendencias hay en estas inspecciones? - Inspeccion en proceso: La inspeccion se hace inmediadamente después de producirlas - Inspeccion post proceso: La inspeccion se hace después de producir, después de un tiempo o cuando ya se acabo todos los procesos 36.22. ¿Qué es una función de perdida de Taguchi? Metodo contable tradicional, una pieza es defectuosa entonces implica una perdida para la empresa cuando rebasa sus tolerancias de diseño, en cualquier otro caso no hay perdida 36.23. Describa las partes importantes de los filósofos de Deming, Juran y Taguchi Deming: - Los 14 puntos de Deming - Las organizaciones manufactureras son sistemas de administración, trabajadores, maquinas y productos Juran: - Reconocer la calidad en todos los niveles de una organización, incluyendo los mandos superiores - Impulsar una cultura corporativa responsable - Capacitar a todo el personal en como planear, controlar y mejorar la calidad Taguchi: - La alta calidad y los bajos costos se alcanzan combinando métodos técnicos y estadísticos para optimizar el diseño y los procesos de manufactura de un producto 36.24. ¿Qué es robustez? ¿Cuál es su significado? Es aquel diseño. Proceso o sistema que continua trabajando dentro de parámetros aceptables, a pesar de las variaciones de su ambiente 36.25. ¿Qué indica una x con doble barra en el control estadístico del proceso? Indica los limites dentro de los cuales cabe esperar normalmente que se encuentre determinado porcentaje de valores medidos
36.26. ¿Qué quiere decir calidad 3 sigma ơ?
Que solo el 0.27% hay de error 36.27. ¿Cuál es la importancia de la ISO 9000? ¿De la ISO 14000? La norma ISO 9000 es una influencia mundial sobre la forma en que efectúan sus negocios las compañías, este certificado es de vital importancia para el reconocimiento de su gestión de una planta La norma ISO 14000 Es una nueva norma que esta ganando importancia dentro las empresas, esta norma controla acerca de los sistemas internacionales de administración ambiental 36.28. ¿Cuál es la diferencia entre probabilidad y confiabilidad? Probabilidad: Es el grado en que algo puede ocurrir, o puede escogerse en función a algunas variables Confiabilidad: El grado que tiene algo a no dispersar sus resultados esperados 36.29. ¿Qué es calidad? - La adecuación de un producto para su empleo - La totalidad de las propiedades y características que inciden sobre la capacidad del producto para satisfacer determinada necesidad
Parte 37 INGENIERÍA DE FACTORES HUMANOS, SEGURIDAD Y RESPONSABILIDAD POR EL PRODUCTO 37.1 explique su concepto de los elementos de ingeniería de factores humanos ¿Por qué es importante? La ingeniería de factores humanos, también llamada ingeniería humana, se ocupa de todos los aspectos de las interacciones entre el hombre y la maquina. Es importante debido a las metas principales que tiene:
Maximizar la calidad y eficiencia del trabajo Maximizar los valores humanos como seguridad, comodidad y satisfacción del operador y minimizar la fatiga y tensión.
37.2 ¿Cuáles son las características de una estación de trabajo, en lo que concierne al trabajador? Las estaciones de trabajo se deben disponer de tal forma que permita el movimiento eficiente de personas, piezas y productos. Se debe asignar el espacio suficiente para almacenamiento, acceso, mantenimiento y equipo de manejo de materiales cuando sean necesarios. 37.3 haga una lista de, y explique las condiciones ambientales que afectan el desempeño de los trabajadores. Entre los efectos potenciales están, los cambios climáticos globales, la pérdida del ozono estratosférico y la extinción de la diversidad biológica de la tierra. También hay problemas menores como los derrames de petróleo, los tiraderos de desechos toxicos y la difusión de los plaguicidas asi como las fugas de los tanques de almacenamiento subterráneo. 37.4 describa su concepto del significado de seguridad Seguridad puede ser definida como un juicio de aceptación de peligro. Asi la seguridad de una maquina o un lugar de trabajo depende del peligro y el riesgo que implica el funcionamiento de la máquina. 37.5 explique que quieren decir los términos riesgo (risk) y (hazard) describa algunos ejemplos de cada uno de su propia experiencia. Se define peligro (hazard) como productor de lesiones. Mientras que riesgo(risk) se define como la posibilidad de que suceda la lesión.
37.6 haga una lista de las causas comunes de las lesiones en los trabajadores. ¿Cómo haría usted para evitarlas?
Quedar atrapadas partes del cuerpo entre componentes de la maquina. Ser golpeado por un objeto Caída de un equipo, estructuras o escaleras. Resbalarse o tropezarse en las superficies de los pisos. Explosiones o incendios Exposición a niveles peligrosos de electricidad Quemaduras o exposición a temperaturas extremas. Exposición a/o ingestión de sustancias toxicas. Demasiada tensión física.
La capacitación a los trabajadores y la organización adecuada de la planta seria un medio para evitarlas. Poner normas y políticas . 37.8 ¿Cuál es el principio básico de los enclaves? ¿se pueden desactivar? Explique lo anterior con ejemplos Los enclaves son dispositivos de accionamiento mecánicos, eléctricos hidráulicos y ópticos para evitar que funcione la maquina hasta que las barreras de seguridad estén bien colocadas, por lo tanto resguarda la seguridad del trabajador. 37.9 haga una lista de algún equipo que se use para protección personal de los trabajadores ¿tienen algunas desventajas esos equipos? Gafas, tapones para oídos, caretas, cascos y mascarilla y ropa de protección. La desventaja es que muchas veces estos equipos no son cómodos para los trabajadores, por ejemplo en el caso de la careta puede causar mayor sudoración. 37.10 ¿Por qué los constructores de máquinas no pueden influir sobre el nivel de seguridad tanto como los usuarios de la maquina? 37.11 explique el concepto de advertencia al comprador ¿Por qué se aceptaba normalmente antes de 1900? Son letreros, señales e instrucciones que previenen a los operadores contra riesgos latentes, métodos para controlar el peligro o las consecuencias que no son obvias. Debido a que antes de 1900 la teoría principal que se aplicaba a los fabricantes de maquinarias se basaba en la doctrina romana de que el comprador se cuide. 37.12 ¿Que tendencias en responsabilidad por el producto se presentaron después de 1900? Des pues de 1900 la magnitud de la economía en estados unidos hizo necesaria una teoría legal distinta para comprometer a los fabricantes con sus productos.
37.13 explique lo que significa negligencia. ¿Qué es una negligencia comparativa? Una negligencia se da cuando una de las partes no actúa en forma razonable y prudente. Una negligencia comparativa es también una falla compartida para presidir hasta qué grado es responsable cada una de las partes. 37.14 haga una lista de las pruebas que debe presentar el demandante según la ley de responsabilidad estricta.
El producto contenía un defecto que lo hacía muy peligroso Que el defecto existía cuando el producto salió de las manos del demandado. Que el defecto fue una causa inmediata de la lesión, y en consecuencia el producto era altamente peligroso.
37.15 ¿Cuál es la definición legal de un defecto? ¿Cuáles son las pruebas legales de que un producto es defectuoso? Hoy se define a un defecto como fisura, grieta o irregularidad que causa debilidad, falla o inadecua la forma y la función del producto y que en consecuencia ocasiona un riesgo o lesión. Las pruebas legales de que un producto es defectuoso son las siguientes:
Utilidad y necesidad de un producto. Disponibilidad de productos o métodos de trabajo alternativos mas seguros. Posibilidad de lesión y su gravedad probable. Presencia obvia del peligro. Conocimiento común y expectativas publicas normales de peligro implicado al usar el producto. Posibilidad de eliminar el riesgo sin perjudicar mucho la utilidad del producto Estado de desarrollo de la industria particular cuando se desarrolló el producto. Costo de fabricación para que el producto sea mas seguro. Voluntad del consumidor para pagar un producto de mayor precio, pero mas seguro, Poder de negociación del fabricante en contraste con el consumidor.
37.16 haga una lista de los lineamientos básicos para fabricar y diseñar productos seguros.
Los conceptos de diseño del producto deben prever peligros que son obvios y probables en el uso. Todos los implicados en el diseño y manufactura del producto deben tomar en cuenta las normas y reglamentos industriales y gubernamentales vigentes sobre ese producto. Se debe monitorear todas las etapas de producción en forma cuidadosa y continua.
Se deben preparar con gran cuidado manuales de instrucción y letreros de advertencia que describan los riesgos ocultos conocidos. Es esencial guardar registros completos de fabricación, diseño, pruebas y control de calidad de todos los componentes del producto.
37.17 ¿Qué es la jerarquía de la seguridad? 37.18 ¿Cómo se relaciona la OSHA con la seguridad en el lugar de trabajo? Se ocupa de las condiciones de inseguridad en el lugar de trabajo, promueve que tanto los patrones como los empleados reduzcan los riesgos. 37.19 ¿que método se debe seguir en las operaciones de mantenimiento para evitar lesiones? La persona que hace el mantenimiento debe poner la maquinaria en un estado mecánico cero o estado de energía cero antes de entrar a ella o exponer cualquier parte del cuerpo en la trayectoria. 37.20 ¿Cuál es la diferencia entre negligencia y falta comparativa? Que la negligencia es atribuible a solo una de las partes, en cambio la ata comparativa es a las dos partes.
Parte 38 Automatizacion de los procesos de manufactura 38.1. Describa las diferencias entre mecanización y automatización. Describa ejemplos específicos de cada una R.- La mecanización hace que un proceso u operación funcione usando diversos dispositivos mecánicos, hidráulicos, neumáticos o eléctricos. Ejm: El uso de un abrelatas simple, manual. El abrir mil latas a mano tomaría mucho tiempo, esfuerzo físico, tedioso, por lo que la persona perdería su interés y su eficiencia disminuiría. La automatización (concepto evolutivo) le da a los procesos el paso siguiente en la mejora de la eficiencia en las operaciones manufactureras. Ejm: el uso de robots autómatas industriales para mejorar la eficiencia y la capacidad y sofisticación de computadoras y los sistemas de control. 38.2. Por qué se considera en general que la automatización es evolutiva y no revolucionaria R.- porque la automatización se introdujo desde la década de 1750 en la producción de bienes, en 1920 se desarrollan técnicas de producción en masa u las máquinas de transferencia, estas tenían mecanismo automáticos fijos y de diseñaban para fabricar productos específicos. Este desarrollo se plasmó mejor en la industria automotriz. 38.3. Hay actividades en las operaciones de manufactura que no se pueden automatizar? Explique por que R.- Las actividades que no se pueden automatizar en la manufactura son los productos experimentales o prototipos estos representan el mínimo volumen. Esto porque la operación de maquinaria requiere mano de obra calificada y la rapidez y la cantidad de producción son bajas, en consecuencia el costo por cada parte puede ser alto. 38.4. Explique la diferencia entre automatización suave o flexible y la rígida. ¿Por qué e llaman así? R.- la automatizacion suave o flexible se puede aplicar a procesos pequeños de producción manufacturera (producción en masa,que carecen de flexibilidad), es decir que pueden aplicarse a cualquier tipo de grupo de producción por su grado de modificación en los parámetros de un proceso.
La automatizacion rigida o posición fija se aplican a artículos normalizados como por Ejm: monoblock, una válvula, engranaje o un husillo. Aunque el tamaño de producto y los parámetros de procesamiento (velocidad, avance u profundidad de corte) se pueden cambiar estas máquinas con especializadas y carecen de flexibilidad. 38.5. Describa el principio del control numérico de máquinas. ¿Qué factores condujeron a la necesidad y al desarrollo del control numérico? Describa algunas aplicaciones características R.- El control numérico es un método para controlar los movimientos de las partes de la máquinas, insertando en forma directa al sistema, instrucciones modificadas en forma de números y letras. La necesidad de su uso fue porque anteriormente para las operaciones de precisión dimensiona las realizaba el operador y esto tenia muchas variaciones por las posibilidades de error humano y como consecuencia hasta las piezas producidas por un mismo operador pueden no ser idénticas. 38.6. Explique las diferencias entre control numérico directo y control numérico computarizado. ¿cuáles con sus ventajas relativas? R.- el control numérico directo controla los movimientos de las partes, se controlan varias maquinas en forma directa, paso a paso, mediante una computadora central. El control numérico computarizado es un sistema en el que una microcomputadora de control es una parte integral de la maquina o de un equipo (computadoras o controlador industrial integrado) 38.7.
Describa los circuitos de control de lazo abierto o de lazo cerrado
R.- Lazo abierto, el controlador manda señales al servomotor, pero no se comprueba la precisión delos movimientos y las posiciones finales de la mesa. Lazo cerrado, tiene varios traductores , sensores y contadores que miden con precisión la posición del amada. Mediante el control con retroalimentación, se compara la posición dela mesa contra la señal. 38.8. Cuales son las ventajas del a programación de control numérico asistido por computadora R.- sus ventajas: Mejora la flexibilidad de operacion, asi como la capacidad de producir formas complicadas xon buena precisión dimensional. Son fáciles de ajuste de maquinaria Los programas pueden ser preparados rápidamente, y pueden ser llamados en cualquier momento por los microprocesadores.
Uso de lenguaje simbólico Menor posibilidad de error humano 38.9. Describa el principio y los objetivos del control adaptable. Describa algunos ejemplos de las aplicaciones actuales en la manufactura, y otros que crea usted se puedan implementar R.- son las siguientes: Determinar las condiciones de operación del proceso, incluyendo las medidas de la eficiencia .logrado mediante sensores. Configurar al control del proceso cono respuesta a las condiciones se operación. Continuar con el monitoreo del proceso, haciendo más cambios en el controlador cuando y como se necesiten 38.10. Que factores condujeron al desarrollo de vehículos guiados automáticamente? ¿tienen algunas desventajas? Explique sus respuestas R.- Los vehículos guiados automáticamente que son el último desarrollo en el movimiento de materiales en las plantas trabajan en forma automática a lo largo de rutas. Los factores que lo condujeron a su desarrollo: Utilizar en forma eficiente el espacio Reducir los costos de mano de obra Sin embargo esos sistemas se consideran hoy en dia cono desfavorable , porque el enfoque actual es hacia inventarios mínimos y hacia métodos de producción justo a tiempo
38.11. Haga una lista y describa los factores a considerar cuando se escoge un sistema de manejo de materiales adecuado para determinada instalación manufacturera - Forma, peso y características de la piezas - Tipos y distancias de los movimientos, y la posición y orientación de las partes durante el movimiento y e su destino final - Las condiciones del trayecto a lo largo del cual se deben transportar las partes o piezas - El grado de automatización, el grado de control deseado y la integración con otros sitemas y equipos
- La destreza necesaria en el operador - Consideraciones económicas 38.12. Describa las propiedades de un robot industrial ¿Porque se necesitan esas características? Manipulador: Tambien se llama brazo y muñeca, permite movimientos parecidos a los de un brazo y una mano humana, su función es mayormente para manipular objetos Efecto final: El extremo final de la muñeca de un robot tiene un efecto final (Como una herramienta), y su función son necesidades especiales de manejo Fuente de poder: da energía al robot Sistema de control: Conocido también como controlador, es el sistema de comunicaciones y procesamiento de información que emite los comandos de movimiento de robot (cerebro del robot) 38.13. Describa los principios de diversos tipos de sensores, y dos aplicaciones para cada tipo Sensores mecánicos: Para medir cantidades como posición, forma velocidad, fuerza, torque presión, forma, velocidad, fuerza, torque presión, vibración, deformación y masa Sensores eléctricos: Para medir voltaje, corriente carga y conductividad Sensores magnéticos: Para medir campo, flujo y permeabilidad magnética Sensores térmicos: Para medir temperatura, flujo, conductividad y calor especifico Otros tipos como acústicos, ultrasónicos, químicos, ópticos, etc 38.14. Describa el concepto de diseño para ensamble ¿Porque se ha vuelto factor importante e la manufactura? Las piezas y componentes individuales hechos con distintos procesos de manufactura se ensamblan para formar productos terminados, con varios métodos Se volvió parte importante en la manufactura por el costo que este tiene, como también como el modo de transporte y su volumen ocupa o riesgos que puede tener 38.15. ¿Es posible tener automatización parcial en el ensamble? Explique porque No porque afectaría en la distribución y el espacios que tienen los robots al ensamblar 38.16. ¿Qué es control adaptable?
En que los parámetros de operación se ajustan en forma automática a si mismos para trabajar bajo nuevas circunstancias (Como cambios en la dinámica de los proceso particulares y perturbaciones que se puedan presentar) 38.17. ¿Cuáles son las dos clases de articulaciones de robot? - Articulación de rotación - Articulación prismática - Articulación cilíndrica - Articulación planar - Grados de libertad 38.18. ¿Cuáles son las ventajas de los soportes flexibles? - Son capaces de acomodar rápidamente una gama de formas y dimensiones - no necesita muchos cambiantes ni sujetadores - No requiere intervalos de intervención del operador 38.19. ¿Cómo se programan los robots para que sigan cierta ruta? Por una secuencia de instrucciones y comandos asistido por un programa de control numerico (instrucciones de recorrido)
Parte 39 Sistemas de manufactura integrados por computadora 39.1Las computadores en la manufactura son muy importantes ya que gracias a estas es posible el control total de la instalación manufacturera para con ello aumentar la productividad, la calidad y la confiabilidad del producto, y reducir los costos de manufactura. 39.2El sistema de manufactura nos permite pronosticar los efectos de las perturbaciones (como cambios en la demanda del producto, la disponibilidad de materiales y el desempeño de la maquina) con exactitud razonable. El sistema de manufactura esta formado de muchos elementos físicos y humanos, como materiales, herramientas, maquinas, energía y seres humanos. 39.3Podemos mencionar algunas ventajas de la manufactura integrada por computadora como: Su capacidad de respuesta a ciclos mas cortos de vida del producto, demandas cambiantes de mercado y competencia global. Su énfasis hacia la calidad y uniformidad del producto, implementadas mediante mejor control del proceso. El mejor uso de materiales, maquinaria y personal, la reducción del inventario de trabajo en proceso, todo lo cual mejora la productividad y reduce costos del producto. Mejor control de la producción, calendarización y administración de la operación total de manufactura, que da como resultado menor costo del producto. 39.4Base de datos: es un sistema eficiente de manufactura integrada por computadora requiere de una sola base de datos, compartida por toda la organización manufacturera. Es necesario ya que este sistema nos permite obtener la actualización de datos, detallados y exactos acerca de los productos, diseños, maquinas, procesos, materiales, producción, finanzas, compras, ventas, mercadotecnia e inventario. Permite reportar por ejemplo la cantidad de piezas que se están produciendo por unidad de tiempo, su precision dimensional, acabado superficial, peso, etc. 39.5Funcionamiento de un sistema CAD: Este sistema consta de dispositivos electrónicos de entrada y salida, un graficador y una tabla de datos que se divide en secciones. Cada sección representa una función geométrica definida matemáticamente que se llama elemento de menú. El usuario puede generar secciones de un dibujo a partir del menú mediante un rato, palanca o tabla digitalizada. Posteriormente el diseño realizado se muestra en forma continua en la pantalla para que el plano final de este diseño se imprima o grafique en componentes adecuados conectados con la computadora.
39.6-
Ventajas del sistema CAD frente a métodos tradicionales: El diseñador puede conceptualizar el objeto a diseñar con mas facilidad, en la pantalla de gráficos y puede considerar diseños alternativos o modificar rápidamente el diseño. El diseñador puede someter el diseño a una variedad de análisis técnicos e identificar los problemas potenciales, como por ej: demasiada carga o flexion. Genera planos para fabricación que tienen mas alta calidad y mejor consistencia. Los dibujos se pueden reproducir varias veces y a distintos niveles de reducción y ampliación. Se guarda una lista de materiales, especificaciones e instrucciones de manufactura. 39.7Objetivos de la planeación de procesos: Los objetivos de la planeación de procesos es la de conocer la secuencia de los procesos y operaciones que serán desarrollados. Las maquinas que serán usadas. El tiempo establecido para cada operación. Cuando todo esto se hace de forma manual esta tarea requiere de de una labor muy intensa y un gran consumo de tiempo. Por lo cual la planeación de proceso asistida por computadora logra esta compleja tarea de planeación al considerar toda la operación como un sistema integrado, de tal modo que las operaciones y pasos individuales que intervienen en la fabricación de cada pieza se coordinan con otras y se efectúan en forma eficiente y confiable. 39.8Funciones del sistema CAPP (sistema variante y sistema generativo): Sistema variante: nos permite obtener un plan regular que se imprime en forma de hoja de ruta, indicando como toda la información para la realización de un producto. En este también se pueden hacer modificaciones o si el plan para determinada pieza no esta entonces se llama un plan parecido, pero si no existe una hora de ruta entonces se crea una nueva para esa pieza. Sistema generativo: en este sistema se genera de forma automática un plan de proceso, con la base en los mismos procedimientos lógicos que seguiría un planeador tradicional de proceso para fabricar determinada pieza. Este sistema es capaz de crear un nuevo plan, en lugar de tener que usar y modificar uno existente como lo hace el sistema variante. 39.9Es necesario una hora de ruta ya que nos permite conocer paso a paso el procedimiento para realizar un producto. 39.10Tecnología de grupo: es un concepto que busca aprovechar las semejanzas en diseños y procesamientos entre las piezas que serán producidas. Se creo con el objetivo de separar cada producto en sus componentes, y después identificar las piezas similares.
39.11Celda de manufactura: es una unidad pequeña con una o varias estaciones de trabajo, dentro de un sistema de manufactura. Esta unidad fue creada debido a las particularidades exclusivas de las celdas de manufactura, su diseño e implementación en las plantas tradicionales requieren la reorganización de la planta y el re arreglo de las líneas de flujo de producto existentes. 39.12Principio de los sistemas flexibles de manufactura: el principio de estos sistemas es el de integrar todos los elementos principales de la manufactura en forma de un sistema muy automatizado. Es un sistema altamente automatizado y es capaz de optimizar cada paso de la operación total de manufactura. Son de precio muy elevado, requiere de pocos operadores de maquinas, si es que necesita pero el personal debe ser muy capacitado, requiere de ingenieros de manufactura, programadores de computadora e ingenieros de mantenimiento. 39.13Las aplicaciones mas eficaces de los sistemas flexibles de manufactura han sido en la producción intermitente de volumen medio, pero cuando se va a producir una diversidad de piezas estos sistemas son adecuados para volúmenes de producción de 15000 a 35000 piezas agregadas por año. Para piezas individuales de las misma configuración la producción puede llegar a 100000 unidades anuales. 39.14Ventajas del sistema justo a tiempo: Bajos costos de inventario. Detección rápida de defectos en la producción o en la entrega de suministros y en consecuencia bajas perdidas por desperdicios. Menor inspección y reprocesamiento de piezas. Producción de piezas de gran calidad y bajo costo. Se lo llama sistema de tracción ya que cuando las piezas se producen a la orden, y la producción se hace coincidir con la demanda de los ensambles o productos terminados. 39.15Función de una red de área local: la función de una red de área local es la de mantener un alto grado de coordinación y eficiencia de operación en la manufactura integrada. Este sistema alcanza estos grupos entre si, y lleva a las distintas fases de la manufactura hacia una operación unificada. 39.16Ventajas de una norma de comunicación: Obtener medios mecanicos y electrónicos de transmisión de datos. Detección y corrección de errores. Transmisión correcta del mensaje. Control del dialogo entre usuarios. Traducción del mensaje a una sintaxis común. Verificación de que los datos transferidos se han comprendido. 39.17Fabrica de futuro: será una instalación totalmente automatizada en la que los seres humanos no intervendrán en forma directa con la producción en el taller. Toda la manufactura, manejo de materiales, ensamble e inspección se harán con maquinaria y equipo controlados por computadora.
39.18Kanban: que quiere decir registro visible. Consiste en dos tipos de tarjetas, tarjea de producción que autoriza la producción de un recipiente o carrito de piezas idénticas y especificaciones en una estación de trabajo, y la tarjeta de transmisión o de movimiento que autoriza la transferencia de un recipiente o carrito de piezas de determinada estación de trabajo o la estación donde se usaran las piezas. 39.19Celda de manufactura: es una unidad pequeña con una o varias estaciones de trabajo, dentro de un sistema de manufactura. Sistema flexible de manufactura: Es un sistema altamente automatizado y es capaz de optimizar cada paso de la operación total de manufactura. Que consisten en varias celdas de manufactura.
Parte 40 Aspectos competitivos de la manufactura 40.1Principales consideraciones en la selección de material para productos: para la selección de materiales de un producto debemos tener una idea de los requerimientos de funcionales de cada uno de sus componentes. Se considera: Propiedades mecanicas: están la resistencia, tenacidad, ductilidad, rigidez, dureza y resistencia a la fatiga, a la cedencia y al impacto. Propiedades físicas: incluyen densidad, punto de fusión, calor especifico, conductividad térmica y eléctrica, expansión térmica y propiedades magneticas. Propiedades químicas: de primera importancia en la manufactura son la susceptibilidad a la oxidación y a la corrosión. 40.2Importancia de las formas de los materiales: una vez seleccionado los materiales se necesita conocer las formas y los tamaños disponibles. Es importante conocer las formas debido a que los materiales en sus formas requieren un minimo de procesameinto adicional. 40.3Propiedades de manufactura: define la facilidad para fundir el metal, el trabajo mecanico, para conformar, mecanizar, soldar y endurecer por tratamiento termico. Ejemplos: Las barras con defecto e inclusiones internas se agrietaran al producir tubo sin costura. La materia prima con variaciones en la composición y la microestructura no se pueden tratar térmicamente ni mecanizar en forma constante. Una barra o varilla con costura longitudinal desarrollara grietas durante las operaciones sencillas de recalcado y cabeceado. 40.4Importancia de la sustitución de materiales: las grandes mejoras en los productos pueden ser el resultado de la sustitución de materiales, de esta manera desempeña un papel principal para que las empresas puedan mantener sus posiciones competitivas. 40.5Consideraciones para la selección de procesos: Las características y propiedades del material de la pieza. La forma, tamaño y espesor de la parte. Los requerimientos en la tolerancia dimensional y de acabado superficial. Los requerimientos de funcionamiento de la pieza. El volumen de producción.
El nivel de automatización requerido para cumplir con el volumen y la rapidez de producción. Los costos incurridos en aspectos individuales y combinados de la operación de manufactura. La importancia de la selección de los procesos de manufactura ya que se relaciona con las características de los materiales, las tolerancias dimensionales y el acabado superficial logrado, asi como el costo de la manufactura. 40.6Posibilidades de proceso: se entiende por posibilidades de proceso que una pieza o producto puede realizarse por distintos métodos y llegando al mismo resultado con algunas diferencias. Por ejemplo: la fundición y el moldeo por inyección pueden producir en general formas mas complejas que el forjado y la metalurgia de polvos porque el metal o plástico fundidos pueden llenar cavidades complicadas de matrices o moldes. Como también mencionar que las piezas forjadas se pueden fabricar con formas complejas con operaciones posteriores de maquinado y acabado, y tienen una tenacidad que suele ser mejor que la de las piezas fundidas o de la metalurgia de polvos. 40.7En la selección de procesos de manufactura es importante considerar el tamaño de producción. No es lo mismo producir una pieza o miles de piezas, por lo cual se dedica todo un campo de la manufactura a determinar en forma matemática la cantidad optima de producción. 40.8Tiempo de inicio: la selección de un proceso de manufactura esta muy influida por el tiempo necesario para iniciar la producción. 40.9Cantidad económica de pedido: es la cantidad requerida a producir para lograr un punto de equilibrio con el objeto de evitar perdidas. 40.10Los costos incurridos en la manufactura generalmente son: Costo de material, que se refiere directamente a los costos de los materiales con los que se va a producir la pieza o producto. Costo de herramientas, son los que se incurren al fabricar herramientas, dados o matrices, moldes, modelos y soportes y sujetadores especiales necesarios para fabricar un producto. Costos fijos, que incluyen los de la energía eléctrica, combustibles, impuestos sobre la propiedad, rentas, seguros y capital. Costos variables, que son aquellos costos que están relacionados con el volumen de producción de los productos. Costos de mano de obra directa, que hace referencia al personal que interviene en forma directa en la manufactura de la parte (mano de obra productiva). Costos de mano de obra indirecta, que son los que se generan para dar servicio a la operación total de manufactura, como la supervisión, reparación, mantenimiento, control de calidad, ingeniería, investigación y ventas.
Para lograr una reducción de precios en la producción de productos se puede:
