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Dibujo Técnico - Tema III: Procesos de Fabricación.
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Tema III: Procesos de Fabricación.
Escuela Politécnica Superior: Dibujo Técnico
Dibujo Técnico - Tema III: Procesos de Fabricación.
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Clasificación
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Procesos de formación
1. Fundición2. Conformado de plásticos
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Fundición
Consiste en colocar un modelo en arena, dándole la forma de la pieza a fundir e incorporando los canales y las aperturas, rellenar la cavidad con metal fundido, dejarlo solidificar y romper el molde de arena para retirar la pieza fundida.
Arena: mezcla de materiales con base de Sílice, SiO2 + aglomerantes. Debe ser fina para que un buen acabado superficial. Además, debe permitir la evacuación de gases.Tipo de arena:-Normal o natural.-Sintética.
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Clasificación de las fundiciones
-Fabricación de lingotes-Fundición en coquillas-Fundición por gravedad-Fundición a baja presión-Fundición a presión (en matrices)
*De cámara fría*De cámara caliente
Con molde permanente
-Moldeado con espuma perdida-Moldeado a la cera perdida-Moldeado Mercast
Modelo desechable
-Fundición en arena-Moldeado en cáscara-Moldeado en yeso y cerámica-Moldeado en vacío o contra la gravedad
Modelo permanente
Con molde desechable o perdido
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Inyección
Es el método más utilizado para termoplásticos. Se emplean máquinas para inyectar el material a presión.Los termoendurecibles también se pueden conformar por inyección, pero la boquilla debe estar modificada y tiene que estar refrigerada para que no se obture la salida del material.
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Extrusión
Se emplea para obtener secciones transversales largas y uniformes como hilos, varillas o tubos. Un tornillo sinfín comprime el material a través de una zona de calentamiento. En la hilera de salida adquiere la forma adecuada. Posteriormente se enfría para que mantenga la forma buscada.
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Insuflado o sopladoSe emplea para la fabricación de botellas. Se combina moldeo por inyección con una extrusión en la que se inyecta aire.
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Otros métodos de conformaciónMoldeo por compresión
Plásticos estratificados
Se emplea para conformar materiales termoendurecibles mediante una prensa con calefacción.
Para fabricar planchas, tubos y barras. Se unen capas de fibras o telas impregnadas en una resina que las rigidiza.
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Se emplea para conformar planchas de termoplásticos. Se aplica calor y presión a las planchas para adaptarlas a una matriz.Componentes:CalefactorMordazaLámina plásticaMoldeCaja de vacío
Termoconformado
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Conformación por deformación
1. Laminación2. Plegado y embutición3. Corte de Chapa4. Forja y estampación5. Extrusión
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Siderurgia
Para transformar mineral de hierro en arrabio útil hay que eliminar sus impurezas. Esto se logra en un alto horno forzando el paso de aire extremadamente caliente a través de una mezcla de mineral, coque y caliza.
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Siderurgia
El arrabio fundido se vierte en un crisol abierto para ser convertido en acero.
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Siderurgia
Los hornos empleados suelen ser eléctricos.Se separa la colada de la escoria que se destina a asfaltos, etc.
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Siderurgia
Colada del lingote en lingotera
Desde la cuchara, se vierte a las lingoteras, directamente (colada directa), o a través de una lingotera madre (colada en sifón).
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Laminación
La colada continua transforma el metal fundido en tochos, lingotes o planchas. En el laminado en caliente las planchas de acero se recalientan en un foso de
termodifusión y pasan por una serie de rodillos o trenes (de desbaste, de laminado y de acabado) que lo van aplastando progresivamente.
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Laminación
El acero líquido se traslada desde el horno a un depósito que alimenta un flujo contínuo de metal a la temperatura deseada para su laminación.
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Laminación
Palanquilla atravesando los trenes de laminación.Detalle de un tren de desbastado.
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PlegadoEl plegado es el doblado de chapa en prensa tal que forme un ángulo diedro, de arista más o menos redondeada.Da lugar a una gran variedad de trabajos.
Se puede realizar mediante doblado o mediante una prensa provista de una matriz en “V” y de un punzón con una arista redondeada con un cierto radio
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Plegadora
Máquina plegadora Operación de plegado
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Corte y Punzonado de ChapaEl proceso de corte de chapas se realiza mediante esfuerzos cortantes, empleando generalmente un punzón y una matriz. Variables del proceso: fuerza y velocidad de corte, lubricación, condiciones del extremo de la chapa y el intersticio entre el punzón y la matriz.
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Troqueladora
Detalles del troquel
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ForjaProcedimiento de conformación de los metales que se realiza calentándolos a temperaturas superiores a la de recristalización pero inferiores a la de fusión y sometiéndolos a esfuerzos violentos de compresión repetidos o continuos. Según la herramienta empleada la forja puede ser manual o automática. Los tipos más básicos de forja son la forja abierta y la estampación o forja cerrada.
Conformación por estampación es la fabricación en serie de piezas idénticas, previamente esbozadas mediante forja. Para ello se lleva el material a la temperatura de forja y se coloca entre dos medias matrices con sendas cavidades para alojar la pieza una vez definida.
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Fases de la Estampación
a) Cortar el trozo de material previsto.b) Forjado a la temperatura adecuada.c) Estampar a la temperatura adecuada.d) Cortar las rebabas.e) Normalizar, bonificar o recocer.f) Decapar o granallar para eliminar cascarilla.g) Control
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Forja y estampación
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Tipos de Extrusión
Con lubricaciónSin lubricación
En fríoEn caliente
DirectoInverso
Por presiónPor choqueHidrostática
LubricaciónTemperaturaDesplazamientoMétodo
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Extrusión Directa
Esquema del proceso
Matriz de extrusión
Prensa de extrusión
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Extrusión Directa en Caliente
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Procesos de mecanizado
1. Torneado2. Fresado3. Taladrado4. Procesos de acabado
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El Torno Paralelo. Componentes.
Una construcción típica del torno paralelo es la de la figura.Partes principales:-Bancada-Cabezal fijo-Carro portaherramientas-Contrapunto o cabezal móvil-Sistemas auxiliares
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Proceso de Torneado
Mediante el torneado se mecanizan superficies de revolución, arrancando virutas con una herramienta de filo geométricamente determinado que incide constantemente sobre la superficie de la pieza.
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Trabajos en el TornoCilindrado y mandrinadoEl cilindrado es la operación con la que se obtienen superficies cilíndricas rectas al avanzar la herramienta en sentido paralelo al eje del husillo.El mandrinado es el cilindrado interior.
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Proceso de FresadoEs un proceso de mecanizado en el que se arrancan virutas mediante una herramienta de forma circular con múltiples filos llamada fresaEl movimiento principal de corte es circular y lo realiza la fresa al girar sobre su propio eje.Los movimientos de avance, profundidad y aproximación, en principio, los realiza la pieza que se mecaniza.
Fresado cilíndrico: el eje de la fresa es paralelo a la superficie de trabajo de la pieza.Fresado frontal: el eje de la fresa es perpendicular a la superficie de trabajo.
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Operaciones de FresadoPlaneadoSe mecanizan en las piezas superficies planas para múltiples aplicaciones: superficies de apoyo, juntas estancas, superficies de guías de deslizamiento, etc.
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Contorneado y CajeadoEl contorneado es similar al planeado
periférico.El cajeado consiste en realizar un
vaciado en una superficie de una pieza, según un contorno definido.
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Fresado de Superficies ComplejasSe emplean para fabricar
moldes, matrices y troqueles con superficies complejas.
Las fresas suelen tener punta esférica que permite realizar el mecanizado en todas las direcciones.
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Maquinas taladradorasTaladradora vertical de columna.
Taladradora de montante.
Taladradora de sobremesa.
Taladradora de husillos múltiples.
Taladradora radial.
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Herramientas y métodos de taladrado
Taladrado: sirve para hacer el primer agujero.
Retaladrado: para agrandar un taladro previo.
Trepanado: realiza el taladro dejando un núcleo central de material que no se mecaniza.
Cabezas de trepanado con plaquitas
Broca de plaquitasTrepanadoCabezas de broca con plaquitas
Broca de plaquitas
Broca helicoidalRetaladrado
Cabezas de broca con plaquitas
Broca cañónAgujeros profundos
Broca de plaquitas
Broca helicoidalAgujeros cortosTaladrado
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Tipos de rectificado
Rectificado plano con muela frontal
Rectificado plano con muela tangencial
Rectificado cilíndrico exterior
Rectificado cilíndrico interior
Rectificado sin centros
Rectificado de perfiles
Rectificados especiales
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Tipos de rectificadoras
Rectificadora frontal de superficies planas
Rectificadora tangencial de superficies planas
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BruñidoEl husillo de la bruñidora lleva acoplada una muela abrasiva.
La cabeza del mandril tiene un manguito ranurado donde se alojan una serie de piedras abrasivas de forma regular. Al girar, las piedras abrasivas se desplazan hacia el exterior, presionando las paredes del orificio que se repasa.
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Superacabado y lapeado
El superacabado emplea un cuerpo abrasivo que vibra con amplitud de 1 a 6 mm y entre 1500 y 3000 ciclos por minuto. Mientras, la pieza gira sobre sí misma.
En el lapeado se interpone polvo abrasivo entre las piezas y las herramientas que efectúan la presión mientras se someten a movimientos rotativos y a cambios continuos de dirección.
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PulidoConsiste en abrillantar una superficie metálica por medio de abrasivos montados en soportes blandos como discos o bandas.