Nota:

En la tarea que se les envió en la pregunta 3 me faltó incluir un dato, por lo tanto solo les considerare el cálculo de las RPM y la pregunta 4 queda anulada debido a la falta de este dato, por lo tanto solo se tomarán en cuenta 11 reactivos.

Procuren estudiar ésta tarea, ya que serán consideradas como preguntas del segundo parcial, cualquier duda o comentario háganmelo saber.

1. Investiga las siguientes fórmulas para determinar los parámetros de corte:

Cálculo Sistema métrico Sistema inglésRevoluciones por minuto N = Vc X 1000 / π X D N = Vc X 12 / π X DAvance de corte para cortadores brocas y rimas.

F = (f X Z) N F = (f X Z) N

Avance de corte para machuelos.

F = P X N F = P X NP = 1 / Nh

Nh = Hilos por pulgada

Dónde:

f = Avance por filo (mm/rev, pulg/rev)

Z = Número de filos.

D = Diámetro del cortador.

F = Avance por minuto.

N = RPM

Vc = Velocidad de corte.

Π = Constante

2. Cuando se utiliza una broca de acero rápido ¿Cuántas aristas de corte se consideran?

Debido al filo que se presenta en la punta, solo se considera 1 arista de corte para el cálculo del avance de corte.

3. Considerando la información investigada en la pregunta 1, resuelve los siguientes planteamientos.

a) En un taller de maquinados, se pretende realizar el vaciado de una cajera de 150 mm X 150 mm y una profundidad de 15 mm en un aluminio ISO-6063 Para lo cual se pretende utilizar un

cortador vertical de 19 mm de diámetro con zanco de 3/8 y 4 gavilanes, calcula las RPM (N) y el avance por minuto (F), tomando en cuenta que el fabricante del cortador (Sandvik), nos indica que para desbaste de Al2 ese cortador tiene un valor de 38 m/min y un avance por filo de .003 mm/rev.

Datos para RPM:

Vc = 38 m/min.

D = 19mm

N = Vc X 1000 / π X D

N = 38 X 1000 / π X 19 = 636.62 RPM

Datos para F:

f = .003 mm/rev.

Z = 4

N = 636.62

F = (f X Z) N

F = (.003 X 4) 636.62 = 7.63 mm/min

b) ¿Cuál es la velocidad de corte en m/min de un cortador que tiene un diámetro de 100 mm y gira a 50 RPM?

Datos:

D = 100 mm

N = 50 RPM

N = Vc X 1000 / π X D

Vc = N X π X D / 1000

Vc = 50 X 3.1416 X 100 / 1000 = 15.708 mm/min = .015 m/min

4. Considera la siguiente información.

En el fresado periférico así como en el corte con una fresa común, la cantidad de metal desprendida es en primer lugar una función del avance de la pieza que se trabaja. Se le puede calcular por la siguiente expresión:

R = dwf = Milímetros cúbicos por minuto.

Dónde:d = Profundidad de corte, mmw = Ancho del cortef = Avance, milímetros por minuto.

a) Ahora basándote en la información proporcionada, calcula la cantidad de metal desprendido en el inciso “a” de la pregunta 3.

Datos: d = 15 mmw = 150 mmf = 7.63 mm/min

R = dwf = (15mm)(150mm)(7.63mm/min) = 17167mm3/min

5. ¿De qué materiales se hacen usualmente los electrodos para la soldadura por puntos?

Comúnmente se utilizan electrodos de tamaño y conductividad diferente para obtener un balance adecuado, siendo el cobre con algunas aleaciones el más utilizado.

Nomenclatura Aleación Aplicaciones.K.201 Cobre – Cromo Comúnmente utilizado en electrodos de forma

K.202 Cobre – Cromo – Circonio. Utilizado en la soldadura por puntos de chapa de acero dulce, y en general para aceros recubiertos

K.204 Cobre – Cadmio Se utiliza para la soldadura de aluminio y aleaciones ligeras

K.302 Cobre – Cobalto – Berilio Para la soldadura por puntos de acero inoxidable y acero refractario, así como, en general, para la soldadura por protuberancias y a tope

K.304 Cobre – Berilio – Cobalto Para ciertas mordazas electrodos que soporten grandes presiones.

KW.11 Sinterizado de Cobre Tungsteno Para revestimientos de electrodos de soldadura por protuberancias y por chisporroteo

KW.13 Tungsteno Para la soldadura fuerte de materiales de alta conductividad.

6. ¿Qué es lo que ocasiona que los ensambles soldados se fracturen? Explique las razones y sugiera los remedios.

Posibles razones RemediosExistencia de agentes contaminantes en las piezas a soldar. Eliminar residuos de aceite, solventes y materiales orgánicos

tanto de piezas a soldar como en electrodos.Presencia de oxígeno en el charco de fusión. Verificar el fundente en electrodos o el flujo de gas en

rotámetros de soldaduras por arco gas protector.Choque térmico entre las piezas a soldar y el material de aporte.

La temperatura ideal para soldar es 28 grados Celsius, en caso de presentarse temperaturas bajas, precalentar piezas antes de soldar.

Óxido en piezas a soldar. Limpieza y preparación de piezas a soldarFalta de fundente en electrodos para soldadura SMAW Verificar condiciones del fundente.Gas fuera de especificaciones para soldaduras GTAW y GMAW

Checar caducidad en gases inertes.

Amperaje débil al momento de aplicar la soldadura. Elevar el amperaje al recomendado por el fabricante.Mala preparación de piezas. Mejorar proceso de preparación.Soldaduras aplicadas de manera rápida. Reducir velocidad de soldado.

7. Existen cinco procesos empleados en la soldadura de tubería de acero sin costura: Arco sumergido, oxiacetilénico, SMAW, GTAW y GMAW, dar los pros y contras de los diversos procesos en esta aplicación.

SOLDADURA PROS CONTRAS

Electrodo sumergidoSe puede soldar la mayoría de los espesores de una sola pasada.Se pueden soldar aceros sin preparación alguna.

Debido al fundente granular que se deposita durante la operación de la soldadura, solo se recomienda para superficies planas.

Oxiacetilénico

Realiza soldaduras que no permiten fugas. Soldaduras débiles ya que está enfocada a soldar aceros delgados.Proceso tardado.Costo elevado.Posible cambio de las propiedades mecánicas del acero debido a la exposición prolongada de calor

SMAWSoldadura de bajo costo.Resistencia mecánica.Proceso ágil.

No provoca sellos, es decir pueden existir fugas en las soldaduras.Resaltes notables en los cordones.

GTAW

Soldadura enfocada en sellar juntas.Alta resistencia mecánica.Proceso rápido.Sin resaltes en los cordones.Se puede aplicar con o sin material de aporte.Alta calidad.

Proceso costoso.Requiere preparación en piezas.Delicada debido a que se contamina fácilmente.La exposición prolongada a esta soldadura, produce alteraciones al organismo humano.

GMAW

Alta productividad.Proceso económico.De fácil automatización.No requiere una preparación en piezas.Provoca sellos en soldaduras.

Produce resaltes.Mantenimiento continúo.

8. ¿Cuál es el propósito del revestimiento en un electrodo para soldar por arco?

Los fundentes o escorificadores son particularmente necesarios en las soldaduras de arco eléctrico, ya que desarrollan las siguientes funciones:

1. Proporcionan una atmosfera protectora.2. Proporcionar una escoria de características adecuadas para proteger el material fundido.3. Facilitar las soldaduras de posición y sobre cabeza.4. Estabilizar el arco.5. Añadir elementos de aleación al metal de soldadura.6. Aumentar la eficiencia de deposición.7. Eliminar las impurezas y óxidos.8. Influir en la profundidad de penetración del arco.9. Influir en la forma del cordón.10. Disminuir la velocidad de enfriamiento de la soldadura.11. Suministrar metal de soldadura, del metal en polvo del revestimiento.

9. ¿Cuál es el proceso químico que tiene lugar y que posibilita el corte de materiales ferrosos con oxiacetileno?

El proceso es la oxidación, ya que al calentar el acero al rojo vivo y soplar con un disparo de oxígeno, el acero se quema en un óxido de hierro, de hecho se requiere cerca de .00225 m3 de oxígeno para quemar 1 cm3 de hierro

10. ¿Qué temperaturas se alcanzan en las soldaduras oxhídrica, soldadura oxiacetilénica, corte por plasma arco, soldadura por arco eléctrico y soldadura aluminiotérmica?

Soldadura Temperatura en grados CelsiusOxhídrica 2000Oxiacetilénica De 3300 a 3500Plasma Arco De 20000 a 32000Arco eléctrico De 3000 a 5000Aluminiotérmica De1500 a 2500

11. ¿Cómo opera el soplete para corte acetilénico?

El soplete tiene un mezclador provisto de dos mangueras, que permite regular la flama en una relación de 50% de Acetileno y 50% de oxígeno para lograr una flama oxidada, esto con el fin de lograr calentar el acero hasta el rojo vivo o su punto de fusión, posteriormente cuenta con un gatillo que libera un disparo de oxígeno que es el que oxida el acero, logrando el corte debido a la afinidad del oxígeno hacia el acero, en un proceso llamado corte por oxidación.

12. Se te ha encomendado el decidir cuál de los 4 métodos de soldadura vistos en clase es el indicado para una operación. La operación consiste en la unión de tubos de acero inoxidable ISO 308 de 65 mm de diámetro a un cabezal de vapor. Una vez terminados dichos tubos transmitirán vapor a una presión mayor de 12Mpa.

Consideremos la información planteada en la pregunta 7

SOLDADURA PROS CONTRAS

Oxiacetilénico

Realiza soldaduras que no permiten fugas. Soldaduras débiles ya que está enfocada a soldar aceros delgados.Proceso tardado.Costo elevado.Posible cambio de las propiedades mecánicas del acero debido a la exposición prolongada de calor

SMAWSoldadura de bajo costo.Resistencia mecánica.Proceso ágil.

No provoca sellos, es decir pueden existir fugas en las soldaduras.Resaltes notables en los cordones.

GTAW

Soldadura enfocada en sellar juntas.Alta resistencia mecánica.Proceso rápido.Sin resaltes en los cordones.Se puede aplicar con o sin material de aporte.Alta calidad.

Proceso costoso.Requiere preparación en piezas.Delicada debido a que se contamina fácilmente.La exposición prolongada a esta soldadura, produce alteraciones al organismo humano.

GMAW

Alta productividad.Proceso económico.De fácil automatización.No requiere una preparación en piezas.Provoca sellos en soldaduras.

Produce resaltes.Mantenimiento continúo.

Y como no tenemos restricciones en cuanto a costos, productividad y tiempos de preparación, la mejor alternativa es la soldadura GTAW, puesto que este tipo de soldadura se puede utilizar con o sin material de aporte y se obtiene una mayor eficiencia que en los procesos consumibles, además que logra una mayor resistencia y efectividad en soldaduras enfocadas a contener un fluido a presión. En caso de utilizar material de aporte, la recomendación es aplicar un 308L