TEMA 1. CONFORMADO POR MOLDEO

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1 TEMA 1. CONFORMADO POR MOLDEO Tenemos dos familias: Fundición: Donde la materia prima se vierte en un molde, reproduciéndose la pieza acabada. Sinterización: Donde la materia prima se reduce a polvo, se vierte y comprime en el molde reproduciendo la pieza deseada. Los pasos para relaizar la fundición son: 1. Reproducir el molde. 2. Alcanzar la temperatura de fusión de la materia prima. 3. Verter la colada. 4. Enfriamiento. 5. Roper o apertura del molde. 6. Limpieza y desbarbado. PROCEDIMIENTOS COLADA POR GRAVEDAD: 1. Moldes de arena 2. Coquilla 3. Otros. Terraja Cáscara CO2 Cera perdida MERCAST COLADA A PRESIÓN: 1. Centrífuga 2. Presión MATERIA PRIMA Las características deseables de la materia prima son: 1. Baja temperatura de fusión. 2. Bajo calor latente. 3. Bajo coeficiente de dilatación. 4. Alta colabilidad.

2 Los materiales más comunes son: Aleaciones de hierro: 1. Acero 2. Fundiciones Aleaciones de cobre: 1. Bronce: Cobre + Estaño 2. Latón: Cobre + Zinc Aleaciones varias: 1. Aluminio 2. Magnesio 3. Zinc MOLDEOS Moldeos en arena: 1. Se define a pieza y se prepara el molde. 2. Se coloca en la caja y se rellena de arena. 3. Se retira el molde. 4. Se vierte el material. 5. Se quita los rebabes y desechos. Los moldes suelen ser de: Madera Fundición de hierro Latón Aluminio Yeso Las arenas tienen que tener como características: 1. Plasticidad: Aptitud para reproducir los detalles. 2. Permeabilidad: Fácil evacuación del aire y los gases. 3. Refractabilidad: Capacidad de soportar altas temperaturas. 4. Cohesión: Para que no pierda la forma cuando se retire el molde. La composición de la arena: 80 90% de cuarzo. 10% Arcilla. Cal, feldespatos, etc.

3 TIPOS DE HORNOS Dependen del material a moldear y del tamaño o cantidad de las piezas. Cubilete: Cilíndrico vertical. Reverbero: Poca altura, gran longitud. Rotativos: Giran, extremos cónicos. Crisoles: Se introducen en ellos crisoles. Eléctricos: 1. Arco El arco no pasa por el baño. El arco se origina en el baño hacia el electrodo. Arco entre electrodos a través del baño. 2. Inducción 3. Resistencias COLADAS Las coladas pueden ser: 1. Directa: por arriba, va solidificando. Única entrada. 2. Directa lluvia: Varías entradas. 3. Por fondo: Permite evacuar el aire. 4. Colada por costado: Varías entradas desde una bajada. 5. Colada por bebederos: Igual que por costado pero por varios puntos. Tipos de moldeo: 1. Moldeo a mano: Lento, pesado y laborioso. 2. Moldeo a máquina: Puede moldear y desmoldear. 3. Moldeo con terraja: Se usa para piezas en revolución, o sección constante. No necesita molde. Se usa barro o arena. 4. Moldeo en cáscara: Se utiliza para procesos en serie. Esta compuesto de arena + resina, o materiales plásticos. Son muy caros. 5. Moldeo CO2: Es un procedimiento para endurecer los moldes sin tener que cocerlos. 6. Moldeo a la cera perdida: Es de los más antiguos. Actualmente se usa coquillas. Se hace el molde de arena. Se recubre con yeso + sílice.

4 Se cuece al horno. La cera se funde. 7. Moldeo MERCAST: Se utiliza mercurio. Es una variante e la cera perdida. Se consigue alta precisión. Se fabrica el molde patron. Se vierte el mercurio, que s enfria a 75ºC Se sacan los medios moldes. Se sumerge el mercurio en papilla cerámica. Se caliente para que licue el mercurio. Proceso de colada. 8. Moldeo en coquilla: Se llaman coquillas a moldes metálicos en lugar de arena.

5 TEMA 2. CONFORMADO POR DEFORMACIÓN PLASTICA. La forma final de la pieza se obtiene por deformación de la pieza inicial, sin eliminación ni aportación de material. Los procesos tradicionales han evolucionado en automatización de los mismos, impulsado por sectores como automóviles o electrodomésticos. Las fuerzas exteriores se aplican al material, obteniendo su deformación. Debemos de tener en cuenta el diagrama tensión-deformación, en el que se puede diferenciar la zona de comportamiento elástico, plástico y de rotura. El conformado puede ser: Conformado: 1. CALIENTE: Mayor facilidad de conformado. Menor endurecimiento. 2. FRIO: Mayores esfuerzos. Mejor acabado. LAMINACION Deformación plástica al pasar entre rodillos. Los rodillos tienen la forma de la pieza a realizar. Aplicaciones: Barras Chapas Tubos La laminación de tubos puede ser sin costura, que es de mayor complejidad, o soldados, en los que se lamina curvando la chapa hasta formar el tubo y se suelda. Por otro lado tenemos la laminación de roscas. Se consigue mediante el aplastamiento o estirado. FORJA Es el procedimiento más antiguo de conformado por deformación. Consiste en golpear con un mazo o matriz el material mecánico y obligarlo a tomar una forma determinada. Puede realizarse en frió o caliente. TIPOS DE FORJA: Forja Libre (Forja): La forma del mazo o matriz es independiente de la forma de la pieza.

6 Forja con estampa (estampación): La forma de la matriz es el negativo de l pieza. Los metales o aleaciones forjables son: Cobre Latón Bronce Aleación de magnesio Aleación de aluminio El recalcado es una deformación parcial. Por ejemplo la cabeza de tornillos. EXTRUSION El material se moldea al hacerse pasar por una matriz en caliente o en frío por compresión. Las matrices hacen resistir altas temperaturas. Con ello pueden formarse perfiles. Hay que tener en cuenta: Relación de extrusión = Área inicial/ Área final. Rozamiento. Balance térmico. Velocidad de extrusión. Forma y ángulo de la matriz. EXTIRADO Se realiza mediante tracción, haciendo pasar la pieza a través de la matriz. Normalmente en frío. El trefilado es un caso particular para los alambres. CURVADO Cambio de geometría de recta curva. Los tubos tienden a aplastarse. Hay que mantener la sección interior. PLEGADO Doblado de la chapa en un ángulo recto. CIZALLADO Elimina el material dando un corte.

7 TEMA 3. CONFORMADO DE CHAPA. Ha ido tomando más importancia por los sectores del automóvil, construcción y electrodomésticos. La demanda se produce por: Reducción de desperdicios. Suministro Justo a Tiempo. Grandes cantidades en pequeños lotes. DOBLADO, PLEGADO Y CURVADO Modifica la forma sin modificar el espesor. En el proceso se produce la tracción de la cara exterior y la compresión de la cara interior. Aparece la fibra neutra. En el doblado aparece un ángulo, en el curvado aparece una curva. ENTALLADO O REPUJADO Se le da la forma de la matriz con el esfuerzo de giro de un torno. EMBUTIDO Se obtiene una forma espacial hueca. El material debe tener gran capacidad de absorber energía. PUNZAMIENTO Se realiza mediante un punzón que corta el material realizando un agujero. ESTAMPACIÓN Estampación de chapa por prensa, según la forma de la matriz. Puede confluir en un proceso todos los anteriores.

8 TEMA 4. PROCESOS DE ARRANQUE POR VIRUTA. Su objetivo es cortar o esculpir el material para obtener una forma o tamaño determinados. La eliminación se realiza en forma de viruta. En general, se sujeta la pieza, se sujeta la herramienta, y se produce el mecanizado. En el mecanizado hay que controlar, para la calidad del proceso: Fuerzas aplicadas. Temperaturas. Formación de viruta. La mayor parte de la energía se consume en el plano de cizalladura. Las cualidades de herramienta se optimiza a base de material y recubrimientos especiales. Materiales: Acero rápido. Carburos o metales duros. CERMET (Cerámica-metal). Tenemos como procesos de arranque por viruta: PROCESOS: 1. TORNO: Cilindrado. Ranurado y troceado. Referentado. Mandrinado. Roscado. Cepillo. 2. FRESADORA 3. TALADRADORA TORNO En el torno la pieza de trabajo gira y la herramienta avanza en la dirección necesaria para generar la superficie deseada. 1. CILINDRADO: Trayectoria paralela al eje de rotación de la pieza.

9 2. RANURADO Y TRONZADO: Trayectoria perpendicular al eje de rotación de la pieza. 3. REFRENTADO: Trayectoria perpendicular al eje de la pieza. Trabaja en la cara frontal. 4. MANDRINADO: Agranda un agujero en su interior. 5. ROSCADO: El avance de la herramienta y el giro de la pieza dan lugar a una hélice. 6. CEPILLO O MAQUINA DE PLANEAR: Pieza con movimiento lineal, la herramienta se mueve perpendicular a la pieza. Esta en desuso. Sólo para piezas grandes. FRESADORA Tiene un movimiento coordinado entre la pieza y la herramienta. Normalmente la pieza avanza recto y la herramientas tiene varios puntos fijos que giran. Según la pieza de trabajo tenemos: 1. Cilíndrico: Virutas de espesor variable. 2. Frontal: Virutas de espesor uniforme. Como fluido de corte tenemos la taladrina, que elimina el calor y retira las virutas. Con la fresadora podemos hacer: 1. Planeados. 2. Ranuras y bordes. 3. Vaciados. 4. Contorneado. 5. Serrado. TALADRADORA Genera giros cilíndricos en la pieza. La herramienta gira y avanza en ángulo de rotación. La pieza es fija. Las brocas tienen dos filos de corte y dos filos de evacuación.

10 TEMA 5. OTROS METODOS DE MECANIZADO DE ELMINIACIÓN DE MATERIAL. Son aquellos que el arranque de material no lo realiza la herramienta directamente, sino un agente externo, normalmente partículas de abrasivo. MECANIZADO POR ULTRASONIDOS La herramienta con geometría adecuada vibra a altas frecuencias ó ultrasonidos, impulsando las partículas sólidas de la pasta de abrasivo contra la pieza. La herramienta de alta frecuencia impulsa energía a los granos de abrasivo para arrancar a la pieza pequeñas partículas. La vibración de la máquina se consigue mediante el efecto piezoeléctrico. MECANIZADO POR ABRASIÓN Puede ser en chorro gaseoso o agua, portando el abrasivo. Son finas partículas de abrasivo a gran velocidad que arranca pequeñas partículas de la superficie. CORTE POR SIERRA DE HILO Se utiliza hilo de acero muy fino, que tiene incrustado partículas de abrasivo (diamante). El hilo de acero, que es pasado por una suspensión de cobre líquido con polvo de diamante, a una velocidad de 1 m/s.

11 TEMA 6. UNIONES POR SOLDADURA. La soldadura, se emplea con todo tipo de materiales: aceros, fundición, níquel, plomo, termoplásticos, etc. Las piezas soldadas son más ligueras que las fundidas o remachadas, para la misma rigidez y resistencia. Por el contrario necesita mucha atención en la ejecución. Son difíciles de comprobar. La unión del material tiene lugar por: 1. Mediante presión: de una pieza con otra. 2. Mediante fusión: de una pieza con otra. Las distintas formas de soldadura pueden resumirse en costura a tope o costura en ángulo. Normalmente el material de la soldadura es más resistente que las piezas. Hay que verificar los esfuerzos en las mismas. En la soldadura por presión la resistencia eléctrica que produce al paso de la corriente, no tenemos que aportar material. En la soldadura por fusión tenemos por aporte de material, ya sea fuerte (Tº > 425 ºC) o suave (Tº < 425 ºC).

12 TEMA 7. UNIONES POR PEGADURA. En ellas se utiliza un abrasivo para unir piezas, lo que es una ventaja en costos. Los esfuerzos son mucho más uniformes que una unión de remaches o tornillos, etc. Este tipo de soldadura o pegadura se ha incrementado su uso por la nueva generación de súper pegamentos. Los pegamentos permanecen inertes hasta que aparecen una señal de fraguado (ausencia de oxigeno, calentamiento, interacción, evaporación de disolventes, etc). Ventajas: Bajo coste. Unir materiales diferentes. Las juntas quedán selladas. Absorben golpes y vibraciones. Se llenan los huecos por lo que permiten tolerancias.

13 TEMA 8. SEGURIDAD EN MAQUINAS. DIRECTIVA MAQUINAS La Diretiva Máquinas, Directiva 89/392/CEE, se transpone al derecho español, mediante el RD 1435/1992, donde se propone la eliminación o reducción de los riesgos en la medida de lo posible, adoptando las medidas de protección que sea necesarias frente a los riesgos que no puedan eliminarse, e informa a los usuarios de los riesgos residuales debido a la incompleta eficacia de las medidas de protección. Esta regulación del RD 1435/1992, se refiere a las máquinas nuevas y a los fabricantes, donde define: Fabricante: Es quien asume la responsabilidad del diseño y la construcción de la máquina, o componente de seguridad. No fabricante: Es quien efectúa una adecuación de la máquina antigua (antes 1995). El RD 1435/1992, considera dos tipos de máquinas: 1. Las más peligrosas, recogidas en el ANEXO IV. 2. Todas la demás. El articulo 8 de la Directiva Máquinas establece los Procedimientos de Certificación de Conformidad para lo que distingue de la máquina ANEXO IV, y todas la demás, así como si cumple o no las normas armonizadoras. EXAMEN CE DE TIPO Es el procedimiento por el que un organismo notificado comprueba y certifica que el modelo de una máquina o de un componente de seguridad cumple disposiciones de la directiva. DIRECTIVA MARCO Es la 89/391/CEE, que se transpone al derecho español mediante la Ley 31/1995, Ley de Prevención de Riesgos Laborales. En ella nos habla de fabricantes y usuarios. DIRECTIVA SOCIAL Es la 89/665/CEE, su transposición al derecho español es el RD 1215/1997. En el se recoge las disposiciones mínimas que han de cumplir los equipos de trabajo.

14 MEDIDAS DE PREVENCIÓN Para ello tendremos en cuenta las consecuencias del accidente, la probabilidad de que este ocurra y la frecuencia de uso o exposición. Por otro lado debemos de tener en cuenta la categoría. En orden tenemos: 1. Eliminación de los riesgos en el proyecto. 2. Resguardo fijos de cierre. 3. Resguardos móviles. 4. EPI S 5. Formación e información de riesgos residuales. RESGUARDOS 1. FIJOS 2. MOVILES: Enclavamiento. Bloqueo. DISPOSITIVOS SENSIBLES Son dispositivo que detectan la presencia del trabajador o parte de su cuerpo en la zona de peligro, paralizando la acción de la máquina. Barra sensible. Cable seguridad. Borde sensible. Plataforma sensible. MANDOS SENSIBLES Con estos mandos se asegura que el trabajador no esta en la zona peligrosa. Importante evitar su burla. Mandos manuales. A dos manos. Pedales, etc.