Taller Mecánico

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2014 TALLER MECÁNICO

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TALLER MECÁNICO

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Taller Mecánico

TABLA DE CONTENIDOS

1. EL TALLER MECÁNICO ................................................................................................................ 5

2. OPERACIONES BÁSICAS DE TALLER .......................................................................................... 15

3. TECNOLOGÍA DE LOS MATERIALES ........................................................................................... 37

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LO 1 EL TALLER MECÁNICO

1.1 DEFINICIÓN.

El taller mecánico de reparación es un área física dividida en secciones de trabajo, esta división traerá consigo orden y productividad de la empresa así como también eficiencia en los trabajadores .El taller de trabajo mecánico requiere de ciertos requisitos para brindar seguridad y comodidad al mecánico, para ello es necesario contar con las siguientes condiciones como:

• Ventilación• Iluminación• Orden y Limpieza• Herramientas de trabajo en buenas condiciones

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1.2 CONDICIONES DE UN BUEN TALLER.

VENTILACION:La ventilación es importante, ya que en los talleres para equipo pesado es usual la emanación de humos y gases producto de la soldadura, y la combustión de los motores, etc. Si el ambiente es cerrado sin venti-lación ocasionara malestar en los trabajadores y su rendimiento de trabajo se veráafectada. Por ello se recomienda que los ambientes de trabajo sean total-mente ventilados libres de contaminación, emplean-do si es necesario extractores de gases.

ILUMINACION:Se han registrado muchos accidentes de trabajo debido a la mala iluminación que tienen las áreas de trabajo de un taller. Si la iluminación es mala, el trabajador hará un esfuerzo mental para poder adecuarse a estas condiciones y se expondrá a sufrir un accidente, como también fatigándose rápidamente.

Por ello es recomendable una buena iluminación en el taller; aprovechar la luz natural teniendo los techos traslucidos, ventanas grandes, pintado de paredes con colores claros que den al trabajador un ambiente de tranquilidad.

DISPOSICIÓN DE LA ILUMINACIÓN1. Alumbrado que no da sombras y no provoca deslumbramiento.2. Alumbrado que provoca manchas sombrías sobre una superficie rugosa.3. Alumbrado que provoca el deslumbramiento por los rayos reflejados.4. Alumbrado que da una silueta enfrente de la fuente de luz.

ORDEN Y LIMPIEZA: Un taller bien ordenado es sinónimo de trabajo eficiente, seguro y de calidad, caso contrario un taller sin orden es un taller sin objetivos, sin visión de hacer las cosas bien, no te brinda garantía, los trabajos que se realicen en el no serán óptimos.

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1.3 HERRAMIENTAS DE USO MANUAL.

De acuerdo al área de trabajo es necesario contar con las herramientas adecuadas para hacer que las tareas de desmontaje y desarmado sean lo más eficiente, no contar con herramientas especiales significa perder tiempo y dañar los elementos o mecanismos que estamos desarmando. Del mismo modo luego del desmontaje de un mecanismo (motor, caja de transmisión, etc.) se debe trasladar a la mesa de trabajo, para ello se recomienda emplear grúas, tecles, pórticos o caballetes rodantes, etc., que brinden seguridad tanto al mecanismo como al trabajador.

HERRAMIENTAS BASICAS DE USO EN EL TALLER

1. Juego de llaves mixta en milímetros y pulgadas (Llaves de boca y corona)

2. Juego de dados (milimétricos y en pulgadas) Den-tro del juego tenemos:

• Los dados propiamente dichos, palanca• Extensión (larga y corta)• Berbiquí• Adaptador tipo cruceta (cardanica)

3. Juego de destornilladores (plana y estrella)

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4. Martillo de bola y de goma

5. Torquimetro, tenemos 3 tipos, estos son:• De espada• De golpe• De aguja

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6. Llave de impacto

7. Llave francesa (uso limitado)

8. Alicates ( universal, de punta y de corte)

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9. Pinza extractor de seguros

10. Llaves especiales (para uso exclusivo de un mecanismo)

Los talleres empleados para trabajos de mantenimiento y reparación de equipo pesado requiere contar con áreas grandes que van de entre 1 500 a 5 000 m2 , dependiendo de la cobertura de equipos que la em-presa posea estos pueden ser más grandes, dentro de esta área es necesario hacer una distribución de secciones función a los servicios que brinda el taller, a modo de ejemplo podemos hacer una distribución de taller de la siguiente manera

CHASIS AREA DELAVADO

LABORATORIOHIDRAULICA

PATIO DEMANIOBRAS

JEFE DETALLER

ALMACENINGRESO

MOTORES

1.4 DISTRIBUCIÓN DEL TALLER.

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1.5 CONDICIONES DE TRABAJO EN EL TALLER, SEGURIDAD, ORDEN Y LIMPIEZA.

SECCIONES DE TRABAJO

PATIO DE MANIOBRAS:área donde los equipos son probados y asentados luego de una reparación general. Por el tamaño del área en ella también ingresan y salen los vehículos de proveedores dejando los materiales e insumos que son empleados en los talleres.

ZONA DE LAVADO:área dedicada a preparar al equipo para su posterior desmontaje, cuando un equipo llega de mina se encuentra en situaciones críticas de limpieza, barro, lodo son los materiales que generalmente se impregnan en el chasis por lo que es necesario lavar con agua a alta presión

ZONA DE CHASIS:En este área se inicia con el desmontaje de todos los componentes del equipo, generalmente por sistemas, para que cada una de ellas se desarme y se reparen en sus respectivas áreas. (motores, sistema de transmisión, etc.)

MOTORES:área donde se realizan el desarmado, mediciones, verificación y armado de los sistemas del motor, esta sección como las demás requiere de bastante limpieza e iluminación para el proceso de armado.

LABORATORIO DE HIDRÁULICA:área específica para realizar pruebas y regulaciones de los diferentes elementos del sistema hidráulico, se debe tener el cuidado respectivo al manipular los sistemas hidráulicos, que estos no estén en contacto un ambiente contaminado porque al funcionar reduciría la vida útil del sistema.

JEFATURA DE TALLER:área donde se registran todas las actividades de mantenimiento y reparación de los equipos, también cuenta con la base de datos de las especificaciones técnicas de los mismos. En esta oficina se coordina las actividades que se realizaran a los equipos en mantenimiento y reparación, se coordina la compra de repuestos e insu-mos con el área de logística. También se acostumbra realizar reuniones diarias de coordinación de trabajos también evaluación de trabajos realizados un día antes

ALMACÉN:área donde se internan los materiales y repuestos utilizados con mayor frecuencia en los equipos, como aceites, filtros, grasas, repuestos considerados críticos que es necesario contarlos con estos para facilitar las reparaciones.

SEGURIDADAntes de realizar cualquier trabajo en el taller mecá-nico, es necesario contar con la ropa de trabajo ade-cuada, para evitar accidentes que posteriormente tanguemos que lamentar,

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USO DE LOS EPPLos EPP comprenden todos aquellos dispositivos, accesorios y vestimentas de diversos diseños que emplea el trabajador para protegerse contra posibles lesiones. Los equipos de protección personal (EPP) constituyen uno de los conceptos más básicos en cuanto a la seguridad en el lugar de trabajo y son necesarios cuando los peligros no han podido ser eliminados por completo o controlados por otros medios como por ejemplo: Controles de Ingeniería.

Que son los EPP

Es Obligatorio el uso de los EPP según el tipo de trabajoEn Altura

con soldadura

de Albañileria

con Amoladorao Perforadora

con Manipulación deSustancias Químicas

de MatenimientoEléctrico

Sr. VisitanteEs Obligatorio el uso de:

ProtectorAuditivo

Calzado deSeguridad

ProtectorOcular

En el taller mecánico será recomendable utilizar los siguientes EPP (equipo de protección personal)

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1.6 LAS 5 “S”.

El principio de orden y limpieza al que haremos referencia se denomina método de las 5´s y es de origen japonés.

Este concepto no debería resultar nada nuevo para ninguna empresa, pero desafortunadamente si lo es. El movimiento de las 5´s es una concepción ligada a la orientación hacia la calidad total que se originó en el Japón bajo la orientación de W. E. Deming hace más de 40 años y que está incluida dentro de lo que se conoce como mejoramiento continuo o gembakaizen.

Surgió a partir de la segunda guerra mundial, sugerida por la Unión Japonesa de Científicos e Ingenieros como parte de un movimiento de mejora de la calidad y sus objetivos principales eran eliminar obstáculos que impidan una producción eficiente, lo que trajo también aparejado una mejor sustantiva de la higiene y segu-ridad durante los procesos productivos.

Su rango de aplicación abarca desde un puesto ubicado en una línea de montaje de automóviles hasta el es-critorio de una secretaria administrativa.

¿QUÉ ES LA ESTRATEGIA DE LAS 5 “S”? Se llama estrategia de las 5S porque representan acciones que son principios expresados con cinco palabras japonesas que comienza por S. Cada palabra tiene un significado importante para la creación de un lugar digno y seguro donde trabajar. Estas cinco palabras son:

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4 Bienestar Personal

1 Clasificación

5 Disciplina

2 Organización

Seiketsu

Seiri Seito Seiso

Shitsuke

3 Limpieza

Ten sólo lo necesario

Cuida tu salud física y mental

Mantén todo en orden

Conserva tdo limpio

Sigue las normas y reglamentos

¡No olbides aplicar-las diariamente en tu área de trabajo y

en tu vida!

Contigo mismo Y ahora... ¿ Cómo estás tú?

Con las cosas y lugares Comienza en tu sitio de trabajo

Las 5S:5 elementos claves para la calidad total.

• Clasificar. (Seiri) • Orden. (Seiton) • Limpieza. (Seiso) • Limpieza Estandarizada. (Seiketsu) • Disciplina.(Shitsuke)

Las cinco “S” son el fundamento del modelo de productividad industrial creado en Japón y hoy aplicado en empresas occidentales. No es que las 5S sean características exclusivas de la cultura japonesa. Todos los no japoneses practicamos las cinco “S” en nuestra vida personal y en numerosas oportunidades no lo notamos. Practicamos el Seiri y Seiton cuando mantenemos en lugares apropiados e identificados los elementos como herramientas, extintores, basura, toallas, libretas, reglas, llaves. etc.

Cuando nuestro entorno de trabajo está desorganizado y sin limpieza perderemos la eficiencia y la moral en el trabajo se reduce.

Son poco frecuentes las fábricas, talleres y oficinas que aplican en forma estandarizada las cinco “S” en igual forma como mantenemos nuestras cosas personales en forma diaria. Esto no debería ser así, ya que en el trabajo diario las rutinas de mantener el orden y la organización sirven para mejorar la eficiencia en nuestro trabajo y la calidad de vida en aquel lugar donde pasamos más de la mitad de nuestra vida. Realmente, si hacemos números es en nuestro sitio de trabajo donde pasamos más horas en nuestra vida. Ante esto deberíamos hacernos la siguiente pregunta...vale la pena mantenerlo desordenado, sucio y poco organizado?

Es por esto que cobra importancia la aplicación de la estrategia de las 5S. No se trata de una moda, un nuevo modelo de dirección o un proceso de implantación de algo japonés que “dada tiene que ver con nuestra cultura latina”. Simplemente, es un principio básico de mejorar nuestra vida y hacer de nuestro sitio de trabajo un lugar donde valga la pena vivir plenamente. Y si con todo esto, además, obtenemos mejorar nuestra productividad y la de nuestra empresa por que no lo hacemos?

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LO 2 OPERACIONES BÁSICASDE TALLER

2.1 TORNILLO DE BANCO.

Función:Se utiliza para inmovilizar y sujetar piezas sobre las que se trabaja. El tornillo de banco consta de una parte fija (sujeta al banco y formada por la mandíbula fija y la base) y una parte móvil (que encaja mediante unas guías, y formada por la mandíbula móvil y la palanca).

Normas de uso:La apertura y cierre se realiza al roscar un tornillo, acoplado a la parte móvil, en una tuerca alojada en el interior de la mandíbula fija. Las mandíbulas deben estar siempre limpias, libres de limaduras o virutas.

Normas de seguridad:No dejar apretadas las mandíbulas después de terminar el trabajo ni golpear la palanca de apriete para conseguir una mayor firmeza. Para no dañar el material con las mandíbulas, se puede interponer papel o unas tablillas de madera

El tronillo de banco Paralelose emplea Preferentemente para trabajos de cerrajería y mecánica. Los tipos y tamaños están normalizados. Hay tipos con guía plana, redonda o cuadrada, y además otros giratorios o inclinables.

Las principales diferencias para el uso prácticos consisten en :• la fijación de la mordaza delantera o del lado del

banco • y en la profundidad de sujeción anchura de las

mordazas de 50 a 200 mm.

El tornillo de banco de tenaza(DIN 5114) se emplea especialmente para trabajos de forja y doblaje, el tipo y tamaño están normalizados. anchura de las mordazas de 100,125,150 y 200 mm.

Parte fija

Mordazas de sujeciónreforzadas

Plataforma de yunque para golpear

Parte movible Muletilla

Huesillo

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Altura del tornillo de bancoPara la obtención del máximo rendimiento en trabajos de limado aserrado y demás operaciones pesa-dos, el tornillo debe estar colocado de modo que su borde superior esta aproximada mente a ¼ de la longitud del antebrazo de la altura del codo (de 5 a 8 cm.)

por ello, en cada lugar de trabajo, debe adaptarse la altura del tornillo de banco a las medidas de la per-sona que con el trabajo además cuando sea necesario, se ha de equilibrarla altura, p. ej. para personas de elevada estatura intercalando planchas de madera debajo del tornillo de banco, y para personas de baja esta-tura disponible rejillas o tablados de madera para los pies con triple apoyo sobre el suelo (prevención de accidentes).

La sujeción correcta de las piezas en el tornillo de banco es la premisa ineludible para su perfecta elaboración. Por ello se sujetan firmemente, en la posición mas apropiada para trabajarlas, lo mas al centro posible del tornillo de banco, y asegurándose de que no pueden producir accidentes.

La presión de sujeción requerida en cada caso se lograra apretando el tornillo solamente con la mano, sin ayuda de otros medios.

Sujetar la pieza en el centro del

tornillo

Cuando se sujeta la pieza a un lado, utilizar calces

suplementarios

Accionar el tornillo solamente con la fuerza de la mano

Piezas delgadas.sujetarlos profundamente

(Evitar el cimbreo

Piezas Largas: trabajarlas solo por la parte donde están sujetas, y luego

volver a sujetarlas

Mordaza fijaYunque

Manguito

Mordaza movible

Altura de loscodos

Calcessuplementarios

de 5 a 8 cm.

Altura deltornillode banco

Protección del husillo

Husillo

Muletillas

Muelle

Perno

Espiga

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Apretando el tornillo por medios extraños, (p.ej. tubo para alargar la palanca, martillo, etc.) o sujetando la pieza solo a un lado del tornillo, se ocasionan danos en la guía y el husillo.

Cuando no se pueda evitar el tener que sujetar una pieza solamente a un lado del tornillo, emplear al otro lado un suplemento del mismo grosor.

La forma de las piezas y la calidad de sus superficies requieren frecuentemente el uso de accesorios auxiliares cuando debe lograrse una sujeción firme apropiada al trabajo, sin dañar la pieza.

Mordazas protectoras, para proteger la superficie de la pieza

Para la sujeción de perfiles. ej. hierros en U, ampliar si es preciso tacos de madera dura suplementarios

Para piezas redondas utilizar los suplementos prismáticos(apoyo sobre tres puntos)

Los tuboscon dos suplementos prismáticos / en el tornillo para tubos se debe sujetar

Mordazas de muelle angulada, ej. para el lizado de chaflanes

Carriles de sujeción para chapas de gran tamaño

2.2 EL ASERRADO.

El aserrado es una operación de desbaste que se realiza con la hoja de sierra por arranque de viruta y cuyo objeto es cortar el material, parcial o totalmente. Esta operación, llevada racionalmente, resulta productiva, ya que el trabajo se efectúa con notable rapidez, evitando a veces el trabajo laborioso de otras herramientas y además con poca pérdida de material.

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En la práctica industrial se emplean sierras alternativas, circulares y de cinta para el corte de barras y piezas en desbaste, y el aserrado a mano, sólo en aquellos trabajos en que los anteriores no pueden aplicarse por razones técnicas o económicas.

La herramienta completa recibe el nombre de sierra y consta de: hoja de sierra (que es el elemento activo cortante) y armadura o arco (que sirve para sujetar y permitir el manejo de la hoja de sierra).

HOJA DE SIERRALa hoja es una cinta o lámina flexible de aceroprovista de unos dientes tallados que actúan como herramientas cortantes, según seaprecia en la figura.

PARTES - TERMINOLOGÍA DE LA HOJA DE SIERRAEn la figura se indica la terminología de una hoja de sierra:A. agujeros para fijar la hoja al arco.C. canto no tallado.D. dientes.h. anchura de la hoja.L. longitud comercial.e. espesor de la hoja.

AA

D

L

e

h

C

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CARACTERÍSTICAS DE UNA HOJA DE SIERRA.Las características principales de una hoja sierra son: tamaño, disposición del dentado, grado de corte y material

Tamaño.Es la distancia que hay entre los ejes de simetría de los agujeros de la hoja de sierra. Los tamaños en milímetros (también se designan en pulgadas) más usuales son:• 250, 275, 300 y 350. Pero la más corriente en el

taller es de 300 mm (12.).• El espesor suele ser de 0,7 a 0,8 mm.• La anchura h oscila entre 13 y 15 mm, cuando

sólo cortan por un canto, y de 25 mm, cuando cortan por los dos cantos.

Disposición de los dientes (triscado).Los dientes de la hoja de sierra van tallados con un ángulo de incidenciade unos 45° y un ángulo de desprendimiento prácticamente nulo. Sehacen por estampación o en talladoras especiales.

A los dientes se les dispone bien de forma ondulada o bien en formaalternada, para evitar el rozamiento de la pieza con la hoja de sierra enlas paredes laterales de la ranura de corte producida.

a

e

• Dentado ondulado: Se consigue ondulando convenientemente elcanto dentado de la hoja de sierra• Dentado alternado: Se logra doblando lateralmente los dientes de modo alternado. Lafigura representa

tres tipos diferentes de dentado triscado.

TRISCADO ONDULADO TRISCADO ALTERNADO

e a

ae

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Grado de corte.Se denomina así el número de dientes que tiene la hoja de sierra por centímetro de longitud o dientes por pulgada.

Para el aserrado a mano se aconsejan los grados de corte indicados en el cuadro adjunto, aunque las más normales son hojas de sierra es 18 y 24 dientes por pulgada (18T o 24T) para hojas de sierra de serrar a mano y de 6 dientes por pulgada parar hojas de sierra de sierra mecánica alternativa (longitud de 18.).

GRADO DE CORTE DIENTES POR cm DIENTES POR PULGADA EMPLEO

BASTO 6 a 7 15 a 17 Acero hasta 50 kp/mm2, cobre, aluminio, etc. y con espesores superiores a 50 mm

MEDIO 8 a 9 20 a 22 Acero con mas de 50 kp/mm2. Acero fundido

FINO 12 a 13 30 a 32 Chapas, tubos de paredes delgadas perfiles delgados

Material.Se emplea acero al carbono para herramientas F - 5170 y también diferentes aceros aleados tales como el F - 5320(acero al wolframio) y el F - 5330 (acero al cromo). Las hojas de sierra pueden estar templadas totalmente con sus extremos recocidos o solamente tener templada la zona dentada.

ARCO DE SIERRAEl arco, que es el soporte donde va montada la hoja de sierra, es de acero de construcción y permite que la herramienta sea manejada cómodamente por el operario. En general, constan de:

• Arco (a).• Mango (b).• Tuerca palomilla (e).• Enganches de hoja (d), de los cuales uno es fijo.

c d d d db bc

a a

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El mango se fabrica bien en forma de culata depistola o bien de sección circular, como los empleados en las limas.

El arco de sierra debe reunir las siguientes condiciones: solidez, sujetar fuertemente a la hoja de sierra y mantener a ésta en su plano de corte.

MONTAJE DE LA HOJA DE SIERRA EN EL ARCO.La hoja de sierra puede adoptar dos posiciones distintas:

a. En el mismo plano que el arco b. En un plano perpendicular al plano del arco figura

Sea cual fuere la posición de la hoja de sierra con respecto al arco, se apretará la tuerca palomilla o mariposa, únicamente a mano, estando los dientes orientados hacia la tuerca palomilla para que su movimiento de corte sea correcto. La hoja se fija a los dados mediante pasadores.

Si la hoja de sierra quedara floja, tiende a flexar hacia los lados al aplicar el esfuerzo y rompe fácilmente. Si por el contrario quedara muy tensa, el peligro de rotura es eminente debido a su gran fragilidad.

TECNICAS DE ASERRADOOPERACIONES PREVIAS:

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• Escoger la herramienta con las características propias del trabajo a realizar y en buenestado de conservación.

• Montar la hoja de sierra en su armadura apretando convenientemente a mano.• Fijar la pieza en el útil de sujeción vigilando la situación de la línea de trazado si la hay.

PRÁCTICA DE OPERACIONES:a. Para aserrar a mano, el operario adoptará unacolocación similar a la del limado.b. Para iniciar el corte conviene hacer una pequeñamuesca con lima triangular o bien con la propia sierra,en

la esquina de la pieza opuesta a la del operario. Esconveniente que la ranura se aproxime lo más posible ala línea de trazado, pero sin llegar a alcanzarla.

c. Empezar el corte con un ángulo de ataque de 20° a 30°.d. Cuando la pieza presente un espesor de corte muypequeño, se inclinará la herramienta un cierto ángulo,

con objeto de hacer trabajar al mismo tiempo al mayornúmero de dientes.e. Cuando la pieza presente un espesor de corte grande,se dará a la herramienta un ligero movimiento de

balanceo, así el trabajo resulta menos fatigoso para eloperario.f. Apretar moderadamente durante el movimiento decorte o de avance, haciendo trabajar al mayor número

dedientes posible, y anular la presión en el retroceso.g. La rapidez del movimiento alternativo debe ser másreducida que en el limado. Se aconseja 50 golpes de

sierra por minuto para materiales blandosy 30 para materiales duros.h. Si una vez empezado el trabajo se rompe la hoja de sierra, coger otra ya usada, con el fin de que penetre

fácilmente en la ranura ya efectuada.i. Si la profundidad del corte a realizar es mayor que el ancho de la hoja, no se deben emplear hojas de

doble filo, porque el trisque del canto superior se desgasta inútilmente a la vez que se estropean las caras cortadas.

j. Para cortar tubos, es conveniente ir girando el tubo a medida que la sierra llega hasta la pared interior.k. Los perfiles se empiezan a serrar por la parte que presenten mayor espesor de corte

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2.3 EL LIMADO.

Limar es extraer de un material pequeñas virutas por medio de las picaduras (dientes) en forma de peque-ños cinceles ordenadas en sentido transversal y lon-gitudinal en la herramienta, la lima, y de las cuales un gran número actúan simultáneamente.

Proceso de trabajoMoviendo la lima hacia adelante, “movimiento de corte”, Y apretando al mismo tiempo con ella sobre la pieza, “presión de corte”, Penetran los dientes en el material, arrancando pequeñas virutas, “arranque de virutas”.

El retrocesoSe realiza sin presionar. Según la forma de los dientes de la lima, que pueden ser picados o fresados, actúa su corte cancelando o rascando. Las pequeñas virutas se deslizan entre los espacios intermedios y son expelidas por el borde del material.

Al limar a mano deben acoplarse bien entre si el movimiento y la presión de corte. Sobre el reparto de la presión.

LimaDirección de corte

PiezaDentado picado

Ángulo de corte Ô

Impulso deavance

hacia laizquierda

hacia laderecha

Movimientode corte

menor de 90°mayor de 90°

Pieza

PiezaDentado Fresado

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Para evitar la formación de estrías, el movimiento de corte debe ser realizado constantemente en el sentido del eje longitudinal de la lima. El limado de superficies anchas, (más anchas que la lima), requiere por lo tanto un movimiento lateral, “movimiento de avance”

Que puede ser dirigido hacia la izquierda o la derecha, pero que debe ser ejecutado durante el impulso de retroceso.

La finalidad del limado consiste en el arranque de virutillas de las piezas para lograr:• = superficies planas, angulares y paralelas,• = formas regulares o irregulares de las piezas,

Observando siempre rigurosamente las medidas, formas y calidad prescritas para las superficies.

Impulso de retrocesosin presión

Movimiento de cortecon presión

LA LIMA

mango

espiga

Tamaño o longitud en pulgadas

cuerpo punto

Es una herramienta de acero templado, provista de muchos cortes en forma de cincel para arrancar virutas. Su efecto depende de:

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Tipo y distribución de las picaduras de la lima.

Disposición de los dientes.Dimensiones y forma de la lima.Las picaduras o filos en forma de cinceles son picados en las limas corrientes, y fresados en las especiales. En la limas picadas, según el empleo que se les dé, se distinguen diversos tipos de estriado, a saber la picadura simple, la picadura en cruz y la picadura de escofina.

Por el tipo de picadura, las limas pueden ser:• Bastarda• Semi fina• Fina

Para facilitar el limado de superficies planee, muchas limas son fabricadas en forma convergente o bombeada. Las limas planas en general solo son bombeadas por un lado. El “bombeado” favorece el reparto de la presión, y equilibre las ligeras oscilaciones inevitables del movimiento de limado. De esta forma se evita el excesivo arranque de virutillas en los bordos delantero y posterior de la pieza.

3 lima plana .4 lima de media caña.5 lima carleta.6 lima redonda.7 lima cuadrada.8 lima triangular.9 lima curvada con soporte.

La elección de la lima no depende solamente de la clase de trabajo a efectuar (desbastado, acabado, etc.) sino también del tamaño y clase de la forma de la pieza que se ha de conseguir.

Advertencia: Las limas redondas (y las de media caña) han de ser escogidas siempre de modo que su radio sea algo menor que el radio del orificio que se quiera conseguir en la pieza.

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Del mismo modo han de ser elegidas las limas cuadradas, triangulares, de bonete, de navaja etc, para trabajar superficies en ángulo agudo, o de abertura interna.

La limpieza de las limas es necesaria, porque las limas “sucias” originan superficies defectuosas (estrías) o no atacan (resbalan).

Sirven como medios de ayuda para la limpieza: • El cepillo para limas, para ensuciamiento normal.• El limpiador de limas, para extraer las virutas metálicas adheridas. los disolventes químicos, para limpiar

otras materias no metálicas adheridas.

Al trabajar materiales de dureza normal, a veces quedan virutillas adheridas a la lima. Se quitan con el cepillo para limar. Para ello cepillar solamente tirando en el sentido de la picadura superior, para evitar el embota-miento de la lima.

Al trabajar materiales blandos, p.ej. aluminio, se adhieren frecuentemente virutillas a la lima. En este caso expulsarlas con el limpiador de limas en el sentido de la picadura superior. El limpiador de limas es lo mas eficaz, si se ha afilado con el uso en forma de peine.

Al trabajar metales ya pintados, o madera y plástico se pueden originar ensuciamientos de la lima muy agarrados. En estos casos, según la clase de ensuciamiento, escaldar la lima en medíos disolventes Químicos, como agua, jabón, lejía, o impregnándola con petróleo, u otros semejantes. Después de dejar actuar durante algún tiempo a los disolventes, cepillar la lima con el cepillo para limar.

La forma de llevar la lima en el limado plano es determinada por la clase de la lima empleada (hasta, fina o finísima)

Posición de comienzo

Limpiador de limas de chapa Picadurasuperior

Picadurainferior

Cepillopara limas

Posición final ycomienzo del retroceso

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El arranque del material, que es el objeto esencial del desbastado, requiere una fuerte presión y movimientos continuos y uniformes poniendo en juego el, peso del cuerpo. Por eso el cuerpo debe estar a la debida distancia de la pieza pera poder realizar libremente y sin impedimento loe movimientos de flexión necesarios.

En el acabado hay que atender en primer lugar a las medidas y una determinada calidad y forma de la superficie, de modo que los movimientos deben ser realizados con más cuidado aplicando menor presión de corte para elevar la uniformidad.

En el acabado fino hay que atender en primer lugar con especial precisión a las medidas y a la forma y calidad exactas de las superficies, de modo que los movimientos deben ser realizados solamente con los brazos con especial cuidado y aplicando una presión pequeña pero muy regular.

El movimiento de corte de la lima debe hacerse a lo largo del eje longitudinal de la misma. (si se empuja al mismo tiempo hacia un lado se producen estrías. A excepción de la lima redonda).

La dirección de movimiento con respecto a la pieza se escoge según las necesidades y se varia ventajosamente de tiempo en tiempo (en unos 90°). Las estrías cruzadas que se forman de este modo permiten distinguir duramente las rugosidades de la superficie de la pieza, sin necesidad de medios auxiliares, debido a las diversas tonalidades de la misma.Generalmente se afina el acabado a lo largo, o sea paralelo al borde más largo de la pieza.Por el contrario el desbastado se suele hacer a lo ‘ancho’, es decir en ángulorecto con el borde más largo de la pieza.

2.4 EL AGUJEREADO.

Es el mecanizado con arranque de viruta de un material por medio de una herramienta de taladrar, la broca, que gira alrededor de su eje longitudinal efectuando un movimiento longitudinal (avance).

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LA TALADRADORALos taladros son instrumentos que se utilizan para llevar a cabo la operación de agujerear, esta operación tienen como objetivo producir agujeros de forma cilíndrica en una pieza determinada. Para taladrar o realizar un agujero se necesita emplear, sí o sí, un taladro o taladradora de tipo portátil, el taladrado, de todos los procesos de mecanizado, es considerado como uno de los más importantes a causa de su amplio uso y practicidad, taladrar es una de las operaciones mecanizadas más sencillas de llevar a cabo.

Los taladros pueden utilizarse sobre cualquier tipo de pieza; el proceso de realizar el agujero consiste en desplazar sólido (aluminio, madera, acero, etc) hacia el filo de la broca específica que se está utilizando. La fuente de alimentación de los taladros suele ser de energía eléctrica o de aire comprimido; los taladros de tipo portátiles que necesitan electricidad para su funcionamiento pueden ser inalámbricos, ya que muchos de éstos utilizan una batería recargable o son alimentados por un cordón eléctrico que están diseñados para ser conectados a la red eléctrica.

Debemos señalar que los agujeros que se realizan con la broca de los taladros no son de alta precisión, es por esto en muchos casos, se necesita realizar la operación nuevamente mediante un escariador o una herramienta de mandrilar.

Precauciones de seguridad:

Motor

Broca

Huesillo

Mesa

Columnao pedestal

• Observar las instrucciones del manual de servicio para la taladradora

• Utilizar para la sujeción un tornillo porta pieza de bocas paralelas• Sujetar la pieza• Asegurar el tornillo porta piezas contra ladeado • Llevar casco protector• Llevar vestido bien ajustado • Al taladrar arrancar virutas cortas (interrumpir el avance a

menudo) • No eliminar las virutas con la mano (escobilla) • Disminuir la presión hacia el fin del agujero taladrado• Limpiar, aceitar y engrasar la maquina solamente cuando esta

parada

En este equipo de trabajo será necesaria la utilización de gafas de protección debido a que se producen pro-yecciones de material mecanizado y líquido refrigerante.

También será necesario la utilización de botas de seguridad debido a que se trabaja con piezas metálicas y puede producirse caída de las mismas durante su manipulación.

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Protección obligatoriade la vista

Protección obligatoriade los pies

LA BROCAEl elemento mas importante en el proceso del agujereado es la broca, este debe estar bien afilado para realizar los agujeros, el filo debe ser en forma conica.

La punta ha de tener un ángulo de 60° - 90°. Para perforaciones de grana tamaño se recomienda ángulos de 90° o ligeramente superiores.

Aunque le parezca increíble, hay una broca específica prácticamente para cualquier aplicación. Y el hecho de utilizar la broca adecuada puede facilitarle muchísimo su trabajo.

MATERIALES DE QUE SE HACEN LAS BROCAS DE TALADRO

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Los materiales con que se fabrican las brocas desempeñan un papel muy importante en su vida útil y rendimiento. Según los materiales de que están hechas, hay:

Brocas de acero:económicas y funcionales para hacer agujeros en maderas blandas. No obstante, si se usan en maderas duras pierden el filo rápidamente.

Brocas de acero de alta velocidad (HSS):más duras y resistentes que las de acero.

Brocas con capa de titanio:algo más caras que las brocas HSS, pero su capa de titanio las hace más resistentes y duraderas que las HSS o las de acero.

Brocas de cobalto:extremadamente resistentes; además, disipan el calor con gran rapidez. Son las más utilizadas para hacer agujeros en acero inoxidable y otros metales.

Diámetro y forma del mango.El mango puede ser cilíndrico de la misma medida del diámetro de corte de la broca, o puede ser cónico en una relación aproximada de 1:19, llamada Cono Morse, en menos aplicación pero existentes, encontramos los zancos cilíndricos reducidos, que son de menor diámetro que la broca.

Ángulo de corte.El ángulo de corte normal en una broca es el de 118°. También se puede utilizar el de 135°, quizá menos conocido pero, discutiblemente, más eficiente al emplear un ángulo obtuso más amplio para el corte de los materiales.

Número de labios.La cantidad más común de labios (también llamados flautas) es dos y después cuatro, aunque hay brocas de tres flautas o brocas de una (sola y derecha), por ejemplo en el caso del taladrado de escopeta.

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Profundidad de los labios.También importante pues afecta la fortaleza de la broca.

Ángulo de la hélice.Es variable de unas brocas a otras dependiendo del material que se trate de taladrar. Tiene como objetivo facilitar la evacuación de la viruta.

Un barreno puede ser ciego o pasado tal y como se observa en las fig.

AFILADO DE LAS BROCAS:Hay que esmerilar de manera igual las dos caras de la punta de una broca espiral. La punta para perforar piezas de metal debe tener un ángulo de 118° y la punta para perforar piezas de madera debe tener un ángulo de 82°. Nótese el ángulo de claro de 12° establecido por una esmeriladora.

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La perforación de un agujero redondo y perfectamente limpio constituye una labor relativamente fácil cuando se utiliza una broca espiral afilada. Pero el empleo de una broca que ha perdido su filo puede dar lugar a malos resultados. Una broca sin filo corta con lentitud y hasta es posible que tenga que forzarse dentro del trabajo, dando lugar a un agujero oblongo e irregular. Una afiladura correcta de la broca puede solucionar este problema. Para afilar una broca, puede esmerilarse el ángulo de su punta a 118° para trabajos de metal y de 82° para trabajos de madera. Es importante que cada cara de la punta se incline hacia abajo desde el borde de corte. Esta inclinación de 12° impide que la cara de la punta frote detrás del borde de corte, retardando la acción de corte.

PASOS PARA AFILAR LAS BROCAS

Paso 1La guía se debe asegurar al soporte de herramientas de la esmeriladora, en una posición perpendicular con respecto a la circunferencia de la rueda. Debe comenzar a esmerilar en el borde de ataque del borde de corte.

Paso 2Esmerile la broca a un ángulo de 59°; mientras la nace girar hacia la derecha, desplácela hacia afuera para que quede en posición paralela con las líneas de 47”. Finalmente, repita el procedimiento para la segunda cara.

CLARO DE 12BORDE DE CORTE

CENTRO MUERTO

ANGULODE PUNTADE 118° ESQUINA DE TALON

SUPERFICIEDE PUNTA

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Paso 3Primero asegúrese bien de que ambas caras de la punta se han esmerilado de una manera Igual antes de medir cada cara con el calibrador. Las líneas de guía deben estar todas espaciadas a 0.16 cm (1/16”) entre si. (Fig. 1)

Paso 4El ángulo de claro de la broca se comprueba sujetando ésta a lo largo de la guía del calibrador. La cara inclinada del calibrador debe coincidir perfectamente con el ángulo de claro, como puede observar en la ilustración

ROSCADO CON MACHOPara hacer uniones de elementos metálicos es necesario donde las condiciones no permiten el empleo de soldadura, se debe hacer el roscado respectivo, para eso empleamos las herramientas llamadas MACHO, como se muestra en la figura.

Es necesario hacer la práctica de roscado con macho para adquirir las competencias y ser cada vez más competitivo,

El procedimiento para roscar con macho es el siguientea. El material a roscar debe ser agujereado previamente según el diámetro de agujero que se dese roscar,

presentamos una tabla de referencia

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b. Luego de haber realizado el agujereado se pro-cede a roscar, para ello empleamos un juego de machos como que indica en la figura.

c. Iniciamos con la herramienta número uno, (la que tiene una raya), este tiene los dientes especiales, que permite iniciar el roscado; por cada media vuelta de roscado retornar una vuelta, de tal modo que los hilos del roscado no se deñen, una vez recorrido todo el elemento a roscar, cambiar la herramienta (la de 2 rayas), hacemos el mismo procedimiento al anterior.

En todo momento emplear aceite como medio lubricante para reducir la fuerza que se emplea en el roscado.

DIAMETRO X PASO DIAMETRO BROCA PREVIA1/16 - 27h 6.201/8 - 27h 8.501/4 - 18h 113/8 - 18h 14,501/2 - 14h 17,803/4 - 14h 231” - 11.5h 29

1” 1/4 - 11.5h 37.51” 1/2 - 11.5h 44

2” - 11.5h 56

ROSCA NPT PARA CONECTORES HIDRÁULICOS

BROCAS PREVIAS MACHOS DE ROSCAR NPT

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CA

PÍTU

LO 3 TECNOLOGÍA DE LOSMATERIALES

3.1 CLASIFICACIÓN DE LOS MATERIALES.

¿QUE ES UN MATERIAL?Es la sustancia de la que está compuesto un elemento cualquiera.

Materiales MetálicosEstos materiales son sustancias inorgánicas que están compuestas de uno o más elementos metálicos, pudiendo contener algunos elementos no-metálicos.

Ejemplos de elementos metálicos son el hierro, cobre, aluminio, níquel y titanio. Elementos no metálicos como el carbono, oxigeno también están presentes en los materiales metálicos.

Los metales tienen una estructura cristalina en que sus átomos están ordenados.

Los metales tienen una alta resistencia, son dúctiles, buenos conductores eléctricos y térmicos

Los metales se dividen en aleaciones ferrosas que contienen un alto contenido de hierro tal como el acero y las fundiciones de hierro. Las aleaciones no férreas que solo contienen pequeños porcentajes de hierro ejemplos son el aluminio, cobre, zinc, titanio y níquel.

Materiales No-MetálicosEstos materiales son sustancias inorgánicas que están compuestas de elementos no-metálicos.

En equipos pesados son pocos los materiales no-metálicos pero algunos elementos o mecanismos se hacen a base de estos materiales: asbesto, grafito,.

Materiales PoliméricosLos materiales poliméricos están formados por largas cadenas o redes de moléculas orgánicas tal como el carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno.

La mayoría de polímeros tienen una estructura no-cristalina

Estos materiales tienen resistencia y ductibilidad variable, la mayoría de estos materiales son malos conductores de la electricidad e inclusive son aislantes eléctricos, también la mayoría de ellos transfieren mal el calor.

En general, la mayoría de los polímeros tienen bajas densidad y baja temperatura de reblandecimiento o descomposición.

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Los materiales poliméricos se dividen en:a. Termoplásticos. b. Plásticos termoestables.c. Elastómeros.

Ejemplos de materiales termoplásticos son: polietileno, policloruro de vinilo (PVC), polipropileno, poliestireno.Ejemplos de materiales termoestables son: compuestos fenolicos, resinas epoxicas, nylon.Ejemplos de elastómeros son el caucho natural y sintético.

Materiales CerámicosLos materiales cerámicos son materiales inorgánicos constituido por elementos metálicos y no metálicos cohesionados químicamente. Los materiales cerámicos pueden ser cristalinos, no-cristalina o una mezcla.

La gran mayoría de los cerámicos tienen alta resistencia a la compresión y elevada dureza, alta resistencia a elevadas temperaturas, alta resistencia al desgaste, excelentes propiedades aislantes a la electricidad (dieléctrico) , buen aislante térmico y bajo peso.

En contra son materiales muy frágiles y de baja resistencia al impacto. Ejemplos de materiales cerámicos son: la arcilla, el vidrio y él oxido de aluminio.

Materiales CompuestosLos materiales compuestos son mezclas de dos o más materiales. La mayoría de ellos constan de un determinado material de refuerzo y una resina aglomerante.

Los principales materiales compuestos son: a. La fibra de vidrio que se refuerza con una matriz de poliéster o de resina resinaepoxica.b. Fibra de carbono en una matriz epoxidica.

La gran mayoría de los compuestos tienen alta resistencia a la tracción (mayor que el acero) dureza mediana, alta resistencia al choque térmico, alta resistencia al desgaste, excelentes propiedades conductoras del calor, resistente al choque térmico , buen aislante térmico y bajo peso.

Materiales Electrónicos.No son muy importante por su volumen pero su por su aplicación en avanzada tecnología.

El más importante es el Silicio puro y otros materiales semiconductores muy aplicado en circuitos electrónicos y la microelectrónica.

PROPIEDADES DE LOS MATERIALES

Desde el punto de vista de Ingeniería las principales propiedades son: 1. Resistencia Mecánica a la tracción y compresión.2. Dureza.3. Tenacidad.4. Fragilidad.5. Ductibilidad.6. Conductividad térmica 7. Conductividad eléctrica.8. Resistencia al ataque químico (oxidación ,corrosión).9. Estabilidad térmica.10. Peso específico.

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1. Resistencia Mecánica:Es el máximo valor del esfuerzo que alcanza un material hasta que falle (se rompa debido a fuerza de tracción).

Es el cociente de una fuerza aplicada sobre el área de sección., sus unidades son: psi, bar o Mpa.

Hay dos tipos de resistencia a la rotura por tracción y por compresión.El símbolo de la resistencia a la rotura es: Su

Resistencia a la tracción del Aluminio puro = 25,000 psi.Resistencia a la tracción del Aluminio aleado (2024) = 64,000 psi.Resistencia a la tracción de Cobre puro = 35,000 psi.Resistencia a la tracción de Cobre aleado (C61400) = 89,000 psi.Resistencia a la tracción del Acero SAE1340 = 102,000 psi.Resistencia a la tracción del Acero SAE 4340 = 108,000 psi.Resistencia a la tracción del Acero Inox.347 = 95,000 psi.Resistencia a la tracción de Fibra de Vidrio (+poliester) = 50,000 psi.

2. DUREZA:es la resistencia que presentan los cuerpos a ser rayados, penetrados, al desgaste, a la abrasión.

La dureza por rayado se mide por la escala de Mohs de los minerales.

La dureza a la penetración localizada se mide en varias escalas, las principales escalas de medición son Brinell, Rockwell “C”, Vickers.

Dureza Brinell (Acero Inoxidable) = 140Dureza Brinell (Acero SAE 1030) = 170Dureza Brinell (Hierro Fundido) = 180Dureza Brinell (Acero al Manganeso) = 300 Dureza Brinell (Plancha anti desgaste = 400/500 CRONIT T-1)

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3. LA TENACIDAD:Es la propiedad que tiene un material para absorber golpes impactos, cargas súbitas y deformarse plásticamente sin que se fracture o se rompa. Dado que representa el trabajo necesario para que se produzca la rotura, la tenacidad es una medida de la resistencia a romperse y la ductibilidad.

La propiedad inversa de la tenacidad es la fragilidad, sinónimo de la tenacidad es la resilencia.

4. LA FRAGILIDAD:es la propiedad del material que conduce a la aparición de las grietas y a la rotura sin una deformación plást ica aprec iable. Las roturas debidas a la fragilidad ocurren están asociadas con la baja o alta temperatura, porque el material se ha vuelto quebradizo inter iormente por los cambios metalúrgicos. Afortunadamente, la mayoría de las roturas se producen de forma dúctil.

5. DUCTIBILIDADEs la propiedad que tiene un material de trabajarse mecánicamente y deformarse plásticamente sin que se produzca la rotura. Por regla general todo material dúctil es fácilmente soldable.

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6. CONDUCTIVIDAD TÉRMICA:Es la facilidad que presenta un material de permitir el paso del calor.

• Excelentes conductores del calor son: Cobre, alu-minio, plata, oro y bronce.

• Regulares conductores del calor son: Acero, plo-mo, fierro.

• Malos conductores del calor son: el corcho, el tecknopor, la fibra de vidrio.

7. CONDUCTIVIDAD ELÉCTRICA:Es la facilidad que presenta un material al paso de la corriente eléctrica.

Conductor eléctrico, es un material con una alta conductividad eléctrica. La plata tiene una altísima conductividad eléctrica. El polietileno tiene una baja conductividad eléctrica.

La propiedad inversa a la conductividad eléctrica es la Resistividad y es la resistencia que presenta un material al paso de la electricidad e impedir las fugas de corrientes.

La Resistencia Dieléctrica, es la capacidad de un material de soportar altas tensiones sin romperse ni perforarse.

La pérdida de potencia es la capacidad de un material de transformar la potencia eléctrica en potencia calorífica.

Aislante eléctrico, es un material con una baja conductividad eléctrica y alta resistencia eléctrica.

El mejor aislador es aquel que tiene una resistencia eléctricamáxima, resistencia dieléctricatambiénmáxima muy buenas resistencia mecánica y a los ataques químicos y una pérdida de potencia mínima.

El símbolo de la resistividad eléctrica es: ....................... ; Ohmio- centímetro

Resistividad de Plata = 1.66 x 10-6 Ohm- cm.Resistividad de Cobre = 1.74 x 10-6 Ohm- cm.Resistividad de Oro = 2.30 x 10-6 Ohm- cm.Resistividad de Aluminio = 2.90 x 10-6 Ohm- cm.Resistividad de Bronce = 4.20 x 10-6 Ohm- cm.Resistividad de Nichrome V = 110 x 10-6 Ohm- cm.

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8. RESISTENCIA AL ATAQUE QUÍMICO:Es la resistencia que presenta un material a la oxidación y a la corrosión.

• Corrosión, Es el deterioro de un material como consecuencia del ataque químico por su entorno.• La Oxidación de metales y aleaciones es el ataque destructivo debido a la acción del oxígeno.

Choque o impacto: Los golpes súbitos y violentos causan desgaste, agrietamiento y rotura de las piezas. El desgaste por impacto es el resultado principalmente del efecto de molido que ejerce el choque o impacto sobre la superficie de la pieza. En el trabajo de las minas es muy común hallar elementos que requieran protección contra el impacto como los martillos del molino o la tolva del camión articulado.

3.2 EL ACERO.

El acero es la aleación de hierro y carbono, donde el carbono no supera el 2,1% en peso’ de la composición de la aleación, alcanzando normalmente porcentajes entre el 0,2% y el 0,3%. Porcentajes mayores que el 2% de carbono dan lugar a las fundiciones, aleaciones que al ser quebradizas y no poderse forjar a diferencia de los aceros, se moldean.

La definición anterior, sin embargo, se circunscribe a los aceros al carbono en los que éste último es el único aleante o los demás presentes lo están en cantidades muy pequeñas pues de hecho existen multitud de tipos de acero con composiciones muy diversas que reciben denominaciones específicas en virtud ya sea de los elementos que predominan en su composición (aceros al silicio), de su susceptibilidad a ciertos tratamientos (aceros de cementación), de alguna característica potenciada (aceros inoxidables) e incluso en función de su uso (aceros estructurales). Usualmente estas aleaciones de hierro se denominan aceros especiales, razón por la que aquí se ha adoptado la definición de los comunes o “al carbono” son los más empleados, sirvieron de base para los demás.

Características mecánicas y tecnológicas del acero.Representación de la inestabilidad lateral bajo la acción de una fuerza ejercida sobre una viga de acero.

Aunque es difícil establecer las propiedades físicas y mecánicas del acero debido a que estas varían con los ajustes en su composición y los diversos tratamientos térmicos, químicos o mecánicos, con los que pueden conseguirse aceros con combinaciones de características adecuadas para infinidad de aplicaciones, se pue-den citar algunas propiedades genéricas:

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SU DENSIDAD MEDIA ES DE 7850 Kg/m3.• En función de la temperatura el acero se puede contraer, dilatar o fundir.• El punto de fusión del acero depende del tipo de aleación. El de su componente principal, el hierro es de

alrededor de 1510°C, sin embargo el acero presenta frecuentemente temperaturas de fusión de alrededor de 1375 oC (2500 °F). Por otra parte el acero rápido funde a 1650°C

• Su punto de ebullición es de alrededor de 3000 °C(5400°F)’• Es un material muy tenaz, especialmente en alguna de las aleaciones usadas para fabricar herramientas.• Relativamente dúctil. Con él se obtienen hilos delgados llamados alambres.• Es maleable. Se pueden obtener láminas delgadas llamadas hojalata. La hojalata es una lamina de acero,

de entre 0,5 y 0,12 mm de espesor, recubierta, generalmente de forma electrolítica, por estaño.• Permite una buena mecanización en máquinas herramientas antes de recibir un tratamiento térmico.• Algunas composiciones y formas del acero mantienen mayor memoria, y se deforman al sobrepasar su

límite elástico.• La dureza de los aceros varía entre la del hierro y la que se puede lograr mediante su aleación u otros

procedimientos términos o químicos entre los cuales quizá el más conocido sea el templado del acero, aplicable a aceros con alto contenido en carbono, que permite, cuando es superficial, conservar un núcleo tenaz en la pieza que evite fracturas frágiles. Aceros típicos con un alto grado de dureza superficial son los que se emplean en las herramientas de mecanizado, denominados aceros rápidos que contienen cantidades significativas de cromo, wolframio, molibdeno y vanadio. Los ensayos tecnológicos para medir la dureza son BrinellVickers y Rockwell, entre otros

• Se puede soldar con facilidad.• La corrosión es la mayor desventaja de los aceros ya que el hierro se oxida con suma facilidad incrementando

su volumen y provocando grietas superficiales que posibilitan el progreso de la oxidación hasta que se consume la pieza por completo. Tradicionalmente los aceros se han venido protegiendo mediante tratamientos superficiales diversos. Si bien existen aleaciones con resistencia a la corrosión mejorada como los aceros de construcción «corten» aptos para intemperie (en ciertos ambientes) o los aceros inoxidables.

• Posee una alta conductividad eléctrica. Aunque depende de su composición es aproximadamente de’9 3 * 106 S m1. En las líneas aéreas de alta tensión se utilizan con frecuencia conductores de aluminio con alma de acero proporcionando éste último la resistencia mecánica necesaria para incrementar los vanos entre la torres y optimizar el coste de la instalación.

• Se utiliza para la fabricación de imanes permanentes artificiales, ya que una pieza de acero imantada no pierde su imantación si no se la calienta hasta cierta temperatura. La magnetización artificial se hace por contacto, inducción o mediante procedimientos eléctricos. En lo que respecta al acero inoxidable, al acero inoxidable ferrítico sí se le pega el imán, pero al acero inoxidable auténtico no se le pega el imán debido a que en su composición hay un alto porcentaje de cromo y níquel.

• Un aumento de la temperatura en un elemento de acero provoca un aumento en la longitud del mismo. Este aumento en la longitud puede valorarse por la expresión: L = a t° E, siendo a el coeficiente de dilatación, que para el acero vale aproximadamente 1,2• 10-5 (es decir a = 0,000012). Si existe libertad de dilatación no se plantean grandes problemas subsidiarios, pero si esta dilatación está impedida en mayor o menor grado por el resto de los componentes de la estructura, aparecen esfuerzos complementarios que hay que tener en cuenta. El acero se dilata y se contrae según un coeficiente de dilatación similar al coeficiente de dilatación del hormigón, por lo que resulta muy útil su uso simultáneo en la construcción, formando un material compuesto que se denomina hormigón armado.2° El acero da una falsa sensación de seguridad al ser incombustible, pero sus propiedades mecánicas fundamentales se ven gravemente afectadas por las altas temperaturas que pueden alcanzar los perfiles en el transcurso de un incendio.

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Otros elementos en el aceroElementos aleantes del acero y mejoras obtenidas con la aleaciónAunque la composición química de cada fabricante de aceros es casi secreta, certificando a sus clientes solo la resistencia y dureza de los aceros que producen, sí se conocen los compuestos agregados y sus porcentajes admisibles

• ALUMINIO: se emplea como elemento de aleación en los aceros de nitruración, que suele tener 1% aproximadamente de aluminio. Como desoxidante se suele emplear frecuentemente en la fabricación de muchos aceros. Todos los aceros aleados en calidad contienen aluminio en porcentajes pequeñísimos, variables generalmente desde 0,00 1 a 0,008%.

• BORO: logra aumentar la capacidad de endurecimiento cuando el acero está totalmente desoxidado.• COBALTO: muy endurecedor. Disminuye la templabilidad. Mejora la dureza en caliente. El cobalto es un

elemento poco habitual en los aceros. Se usa en los aceros rápidos para herramientas, aumenta la dureza de la herramienta en caliente. Se utiliza para aceros refractarios. Aumenta las propiedades magnéticas de los aceros.

• CROMO: es uno de los elementos especiales más empleados para la fabricación de aceros aleados, usándose indistintamente en los aceros de construcción, en los de herramientas, en los inoxidables y los de resistencia en caliente. Se emplea en cantidades diversas desde 0.30% a 30%, según los casos y sirve para aumentar la dureza y la resistencia a la tracción de los aceros, mejora la templabilidad, impide las deformaciones en el temple, aumenta la resistencia al desgaste, la inoxidabilidad, etc. Forma carburos muy duros y comunica al acero mayor dureza, resistencia y tenacidad a cualquier temperatura. Solo o aleado con otros elementos, proporciona a los aceros características de inoxidables y refractarios; también se utiliza en revestimientos embellecedores o recubrimientos duros de gran resistencia al des-gaste, como émbolos, ejes, etc.

• ESTAÑO: es el elemento que se utiliza para recubrir láminas muy delgadas de acero que conforman la hojalata.

• MANGANESO: aparece prácticamente en todos los aceros, debido, principalmente, a que se añade como elemento de adición para neutralizar la perniciosa influencia del azufre y del oxígeno, que siempre suelen contener los aceros cuando se encuentran en estado líquido en los hornos durante los procesos de fabricación. El manganeso actúa también como desoxidante y evita, en parte, que en la solidificación del acero que se desprendan gases que den lugar a porosidades perjudiciales en el material. Si los aceros no tuvieran manganeso, no se podrían laminar ni forjar, porque el azufre que suele encontrarse en mayor o menor cantidad en los aceros, formarían sulfuros de hierro, que son cuerpos de muy bajo punto de fusión (98 1° aprox.) que a las temperaturas de trabajo en caliente (forja o laminación) funden, y al encontrarse contorneando los granos de acero crean zonas de debilidad y las piezas y barras se abren en esas operaciones de transformación. Los aceros ordinarios y los aceros aleados en los que el manganeso no es elemento fundamental, suelen contener generalmente porcentajes de manganeso variables de 0,30 a 0,80%.

TRATAMIENTOS DEL ACERO

TRATAMIENTOS SUPERFICIALESDebido a la facilidad que tiene el acero para oxidarse cuando entra en contacto con la atmósfera o con el agua, es necesario y conveniente proteger la superficie de los componentes de acero para protegerles de la oxidación y corrosión. Muchos tratamientos superficiales están muy relacionados con aspectos embellecedores y decorativos de los metales.

Los tratamientos superficiales más usados son los siguientes:• Cincado: tratamiento superficial antioxidante por proceso electrolítico al que se somete a diferentes

componentes metálicos.

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• Cromado: recubrimiento superficial para proteger de la oxidación y embellecer.• Galvanizado: tratamiento superficial que se da a la chapa de acero.• Niquelado: baño de níquel con el que se protege un metal de la oxidación.• Pavonado: tratamiento superficial que se da a piezas pequeñas de acero, como la tornillería.• Pintura: usado especialmente en estructuras, automóviles, barcos, etc.

TRATAMIENTOS TÉRMICOSCada proceso de tratamiento térmico consiste de los siguientes pasos individuales:

Calentamiento.Eleva la temperatura de una pieza

Precalentamiento.Calentamiento seguido de un mantenimiento a una o más temperaturas (precalentamiento de múltiples etapas) por debajo de la temperatura máxima seleccionada. El objetivo del precalentamiento es reducir las tensiones de fisuras ocasionadas por tensiones térmicas.

Calentamiento superficial.Consiste en un calentamiento hasta que la zona superficial de la pieza obtiene una temperatura específica.

Calentamiento a Fondo.Calentamiento Superficial + igualación de la temperatura.

Mantenimiento.Consiste en mantener una cierta temperatura sobre toda la sección.

Enfriamiento.Consiste en disminuir la temperatura de una pieza. Todo enfriamiento que sucede más rápidamente que aquel que se presenta al aire quieto, es denominado temple. (Cuando se enfrían aceros austenítica con buenas propiedades de tenacidad, el enfriamiento en aire también es denominado temple.)

El tiempo de exposición (antiguamente llamado tiempo de inmersión, en caso del temple en baño de sales), p.ej. el período de tiempo transcurrido entre la introducción de la pieza en el horno y su retiro,

Los tratamientos térmicos que pueden aplicarse al acero son:

• Temple.• Cementación..• Revenido.• Recocido.• Normalizado.

Entre los factores que afectan a los procesos de tratamiento térmico del acero se encuentran la temperatura y el tiempo durante el que se expone a dichas condiciones al material. Otro factor determinante es la forma en la que el acero vuelve a la temperatura ambiente. El enfriamiento del proceso puede incluir su inmersión en aceite o el uso del aire como refrigerante.

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Notas:

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