Piezas sin arranque de viruta y por arranque de viruta

Piezas sin arranque de viruta

Fabricación de piezas por unión

Sinterizado

Obtiene piezas de gran precisión a partir de polvos de materiales comprimiéndolos en un molde a altas presiones y a casi la temperatura de fusión.

1. Obtención de los polvos (se dirige una fuerte corriente de aire a presión sobre un chorro de metal líquido, o un chorro de líquido sobre un disco que gira a gran velocidad)
2. Prensado
3. Sinterizado (calentar la pieza)
4. Acabado (mecanizado o laminación)

Ensamblado

Se unen dos o más piezas directamente sin emplear ningún otro material intermedio:

• A tope
• Inglete
• A tope II
• Cola de Milano
• Ranura y lengüeta
• Caja y espiga
• Inglete con espiga y horquilla
• Media madera  y cola de Milano
• Media madera e inglete

Tejidos

Son productos finales obtenidos a través de un conjunto de operaciones realizadas en el telar y denominadas texturas, empleando para ello hilos textiles.

• Hilos de urdimbre: longitudinales
• Hilos de trama: Hilos transversales dispuestos entre los de urdimbre en el sentido del ancho del tejido.
• Proceso de fabricación: Se pasan los hilos de trama por encima y por debajo de los hilos de urdimbre entrecruzándolos.

Conformación por fusión

Consiste en calentar el material hasta su temperatura de fusión y verterlo en el interior de un molde.

Colada por gravedad sobre moldes de arena

1. Se dispone un modelo de pieza que se desea obtener
2. Colocar una capa de arena que cubra la mitad de una caja
3. Introducir el modelo en la caja
4. Colocar la otra parte de la caja y llenarlo de arena
5. Abrir las mitades para extraer el modelo.
6. Calentar el material hasta el estado líquido
7. Verter el material líquido en el molde, el aire sale por la mazarota.
8. Dejar que se enfríe
9. Romper el molde y extraer la pieza.

Colada por gravedad sobre moldes permanentes

Se utilizan para coladas inferiores a 1000ºC. Los moldes suelen ser de acero y se llaman coquillas.

Colada a cera perdida

Se fabrica la pieza con cera, se recubre con arena cerámica especial o yeso y se calienta el molde haciendo que la cera se derrita y salga por la mazarota y otros agujeros.

Colada en molde que gira

Se vierte el material sobre un cilindro que gira, y por la fuerza centrífuga se pega a los laterales enfriándose con la forma del molde.

Colada por inyección

Se inyecta el material fundido en el molde a gran presión.

Colada por gravedad sobre moldes permanentes

Es el proceso mediante el cual se realizan piezas de acero, ya estudiado en la 1ª evaluación.

Laminación

Consiste en hacer pasar entre dos o más rodillos un lingote de un metal caliente para conseguir una forma deseada. Si el lingote se calienta, se llama laminación en caliente, si no, es en frío.

Forja

Consiste en golpear un metal con un martillo o prensa con objeto de darle la forma deseada. Normalmente se hace en caliente.

Estriado

Consiste en martillear sobre un lateral de una barra para darle la forma requerida reduciendo su sección y aumentando la longitud

Recalcado

Es el proceso contrario al estriado. Golpea los extremos del tocho para disminuir su longitud y aumentar la sección.

Estampado

Se basa en obtener objetos con la forma del molde. Se coloca la pieza entre dos moldes y se somete a un golpe de prensa.

Extrusión

Se calienta el tocho a la temperatura próxima a la de fusión y se hace pasar a través de un agujero de forma determinada.

Doblado/Curvado

Se hace sobre chapas. Si el radio del doblez es pequeño, se llama doblado, si es grande, curvado.

Embutición

Se deforma la chapa para que adquiera una forma determinada

Trefilado

Se hace pasar un alambre por un agujero cuyo diámetro va disminuyendo progresivamente, reduciendo la sección y aumentando la longitud.

Fabricación mediante corte

Corte

Se emplea el cúter o cuchillo

Cizalladura

Consiste en pasar el material entre dos cuchillas, una de ellas en dirección contraria, cortándolo en dos piezas

Troquelado

Consiste en separar de una pieza delgada una porción de material con una forma determinada mediante un golpe de prensa. Hacer agujeros.

Control del proceso de fabricación y calidad de la obra

Tolerancia

Cuando se construye una pieza que tiene un diámetro determinado, llamado diámetro nominal, el resultado estará dentro de un margen de error. Cuando dos piezas van acopladas entre sí se llama eje a la parte interior y agujero a la pieza exterior. Si el diámetro mínimo del eje es mayor que el máximo del agujero, se dice que la pieza está en ajuste con aprieto. Si el diámetro máximo del eje es menor que el mínimo del agujero se dice que la pieza está en ajuste con juego. En otros casos, se llama ajuste indeterminado.

Indicación de la posición de la tolerancia

Al eje se le pone el mismo diámetro nominal que al agujero. Luego se determinan las diferencias superior e inferior.

Diferencia superior = d_máximo – d_nominal

Diferencia inferior = d_mínimo – d_nominal

La tolerancia será:

T = d_máx – d_mín  

Instrumentos de medida

Calibrador o pie de rey

Mide interiores, exteriores y profundidades

Se anota qué marca está a la izquierda del cero del nonio.

Se ve qué división del nonio coincide con alguna de la regla. El número de la división se multiplica por el grado de apreciación mínima y se suma al número antes apuntado.

Micrómetro o palmer

Tiene mayor precisión que el calibrador. Se coloca la pieza entre el soporte fijo y el móvil. Se mira qué división está a la izquierda del nonio. Si hay alguna línea por debajo próxima al nonio se le suman 0,5mm. Vemos qué división del nonio coincide con la línea horizontal y se le suma al número antes medido.

Reloj comparador

Se utiliza para comparar una medida con respecto a otra fijada con anterioridad

Piezas por arranque de viruta

Aserrado

Consiste en cortar utilizando una herramienta denominada sierra.

Características de una sierra

Paso: Es la distancia entre dos dientes consecutivos

Triscado: Consiste en inclinar alternativamente a izquierda y derecha cada uno de los dientes para evitar que rocen lateralmente

Tipos de sierra

Segueta: Para espesores pequeños

Sierra de costilla: Para cortes rectos

Serrucho: Para piezas grandes

Sierra de arco: Para metales

Limado

Es la operación que consiste en arrancar pequeñas virutas de un material mediante una herramienta llamada lima

Características de las limas

Picado: Es la forma que tienen los dientes para arrancar material

Paso: Es la distancia entre dos picados

Longitud de la lima: Representa la longitud de la parte que tiene picado

Forma de la lima: Corresponde a la sección transversal del cuerpo de la lima o parte cortante.

Machos y cojinetes de roscar

Se denomina roscado a la operación de elaborar una hélice sobre un cilindro, de forma continua y uniforme, con un perfil concreto para obtener un tornillo o tuerca.

Características de una rosca

Paso: Distancia entre dos filetes

Avance: La distancia que avanza una tuerca al girarla una vuelta sobre el tornillo

Perfil: Es la forma de la sección transversal de un filete

Sentido de la hélice: Se denomina rosca a derechas cuando al girar la tuerca sobre el tornillo sobre el sentido de las agujas del reloj avanza.

Diámetro nominal: Es el diámetro con el que se designa una rosca.

Fabricación de tuercas y tornillos

Se emplean machos de roscar, tornillos de acero templado capaces de crear una rosca por arranque de viruta:

Tuercas:

1. Se hace un agujero del tamaño de la broca
2. Se elige un macho de roscar para desbaste y se coloca en el bandeador
3. Se inicia el roscado. Dos vueltas hacia delante y una hacia atrás
4. Una vez iniciada la rosca, se va girando una vuelta hacia delante y media hacia atrás, aplicando aceite para disminuir el rozamiento
5. Cuando se acaba con el macho de desbaste de quitará y se colocará el macho intermedio.
6. Por ultimo, se repite nuevamente el proceso con el tercer macho.

Tornillos:

1. Se dispone un cilindro de diámetro igual al de la rosca a obtener
2. Se coloca el cojinete en el portacojinetes y se sujeta con los tornillos dispuestos al efecto
3. Se comienza a tallar la rosca igual que con la tuerca.

Mecanizado de piezas mediante máquinas herramienta

Taladradora

Es una máquina que permite la realización de agujeros redondos en materiales metálicos y no metálicos.

Se fija la pieza: El centro del agujero debe quedar exactamente debajo de la punta de la broca. Se fija la pieza a la mesa.

Determinación del nº de revoluciones: Antes de empezar será necesario calcular el número de revoluciones necesario, que dependerá del diámetro de la broca y de la velocidad de corte.

Torno

Es una máquina que permite fabricar piezas de revolución.

Principio de funcionamiento: Se basa en hacer girar la pieza que hay que fabricar sobre un eje de rotación, al mismo tiempo que la cuchilla avanza longitudinal y transversalmente con movimiento uniforme.

Cepilladora

Dispone de un cilindro al que se le ha conectado una serie de cuchillas que al girar arrancan pequeñas virutas

Lijadora

Se basa en frotar una lija hasta desgastar la superficie que se frota

Fresadora

También llamada máquina de herramienta universal.

Dispone de una serie de herramientas de distinta forma llamadas fresas cuya aplicación depende de la operación de mecanizado que se vaya a realizar.

Forma de trabajo: Las virutas se arrancan debido a la rotación de la fresa, cuyos dientes se encuentran formando una circunferencia

Limadora

Se utiliza para el desbaste y acabado de superficies planas con formas diferentes. La viruta es arrancada durante el avance de la herramienta.

Rectificadora

Es una máquina herramienta que se emplea para acabados finales de piezas. Consta de un disco rotativo o muela compuesto de un material abrasivo

Rectificadora para piezas cilíndricas: la pieza y la muela efectúan el movimiento de giro simultáneamente, ambas en el mismo sentido

Rectificadora para piezas planas: Se emplea para el acabado y pulido de piezas planas.

Fabricación de piezas mediante separación con calor

Oxicorte o corte por soplete

Permite cortar cualquier tipo de metal. Se abre el grifo de oxígeno puro, produciéndose una combustión del metal en la zona donde el chorro de oxígeno incide con la pieza.

Cortador por hilo caliente

Es un hilo metálico que ofrece gran resistencia al paso de la corriente. Es el equivalente a pasar mantequilla por un hilo de nailon tensado.

Corte con plasma de arco

Un chorro de plasma se obtiene cuando en gas es fuertemente calentado por un arco voltaico de corriente continua. Se disocian las moléculas y se liberan electrones de los átomos, los cuales, al unirse al arco voltaico al salir del soplete, se ligan fuertemente aumentando su temperatura hasta los 30.000ºC formando un chorro de gas denominado plasma

Corte mediante láser

Consiste en producir un rayo de luz concentrado obtenido por la excitación de los electrones de determinados átomos.

Fabricación totalmente automatizada mediante CNC

Origen del CNC

CNC significa control numérico computarizado. Se debe a que las órdenes dadas a la máquina son códigos numéricos.

Programación del control numérico

Programación manual: Es el programador el que tiene que introducir todos los códigos con los parámetros de control.

Programación asistida: El programador elige la operación que quiere que realice la máquina y el programa le pide los datos necesarios.

Programación automatizada o sistema CAD/CAM: El programa CAD dibuja la pieza en 2 ó 3D y el programa CAM toma esa información y genera la ruta de corte que tiene que seguir la herramienta para fabricar la pieza.