CONFORMADO DE METALES

MECANIZADO SIN ARRANQUE DE VIRUTAS

FUNDICIÓNLa fundición consiste en obtener una pieza con la forma deseada introduciendo metal en estado liquido dentro de recipientes con la forma adecuada, llamados moldes.Se elaboran por fundición los metales que tienen la propiedad de ser muy fluidos y homogéneos en estado liquido: hierro colado, bronce, aluminio, acero. El aspecto de las piezas fundidas es generalmente basto.

FORJALa forja consiste en deformar mediante golpes, con martillo manual o mecánicamente, una pieza calentada a una temperatura, variable para los diversos materiales, llamada temperatura de forja.Se elaboran por forja los materiales transformables al estado plástico; es posible obtener piezas que dada su forma y dimensiones, no podrían ser fabricadas con sistemas mas económicos, o bien cuando interesa mejorar su estructura molecular y con ello sus características mecánicas. Los materiales mas adecuados para ser forjados son el hierro y los aceros dulces o semiduros.

LAMINACIONLa laminación es la operación efectuada mediante maquinas especiales llamadas laminadoras, en que se parte de un lingote o producto semielaborado para transformarlo en una plancha o una barra de perfil determinado. La laminación consiste en una acción simultanea de compresión y tracción del material en estado plástico por alta temperatura. La transformación es gradual y se obtiene por diversas pasadas entre dos cilindros convenientes perfilados. Son laminables los materiales que pueden alcanzar un estado plástico como el acero, el latón, el aluminio, etc.

ESTAMPACIÓN EN CALIENTELa estampación en caliente consiste en deformar una pieza de material calentada a la temperatura adecuada, que se sitúa dentro de un molde metálico de dos piezas y ejerciendo una fuerte presión. Se efectúa en aceros y otros materiales que son plásticos a elevada temperatura.

ESTAMPACIÓN EN FRIOCon la estampación en frío se obtienen piezas de formas diversas a partir de planchas o chapas. Las operaciones de estampación más comunes son: troquelado, plegado, embutición o estirado, punzonado, acuñado. Se trabajan por estampación las chapas de metales maleables: acero dulce, latón, aluminio.

EXTRUSIONLa extrusión consiste en transformar pequeños lingotes en barras, perfiles, tubos, etc. Aprovechando la plasticidad de los metales calentados hasta su estado plástico, el material a extrusionar, encerrado en el cilindro, es forzado a pasar a través de una matriz o hilera por la presión del pistón accionado por una prensa y adquiere así la forma deseada. Los metales que pueden admitir este procedimiento son los no férricos como cinc, cobre, latón y aleaciones ligeras.

MECANIZADO CON ARRANQUE DE VIRUTAS

Consiste en reducir progresivamente las dimensiones y en dar forma a una pieza con arranque continuo de pequeñas cantidades de material. El instrumento con el cual se efectúa el desprendimiento del material se llama herramienta.El cuchillo, el hacha y el cincel son herramientas muy comunes. Para que la herramienta pueda trabajar es preciso que la parte en contacto con la pieza tenga forma de cuña, es decir, que este en situación de incidir en el material. El material de la herramienta debe ser mucho más duro que el de la pieza a trabajar, para que pueda cortar sin sufrir deformaciones.

Toda herramienta dispone de uno o más filos cada uno de ellos caracterizado por una forma geométrica particular determinada por tres ángulos fundamentales: Ángulo de filo: Es el Angulo formado por las dos caras que constituyen el filo, llamadas caras de afilado. El ángulo varia desde 40° para trabajos sobre aleaciones ligeras hasta 84° para fundición dura. Ángulo de incidencia: es el ángulo formado por el dorso del filo con el plano de la superficie a trabajar. Evita que la herramienta no roce con la pieza. Los valores del ángulo son de unos 8° - 10° para los materiales blandos y 3° - 6° para los materiales duros. Ángulo de desprendimiento: es el ángulo formado por la cara de la herramienta sobre la que desliza la viruta y la perpendicular al plano de la superficie a trabajar.

Los tres movimientos principales son:L movimiento de corteA movimiento de avanceP movimiento de penetración

Las herramientas para el arranque de viruta pueden ser: De un solo filo o de varios filos.

ESMERIL LIMA

BURIL

FRESA

BROCALa broca es una herramienta de tipo giratorio y de extremo cortante que tiene uno a mas labios o filos de corte y una o más estrías para la separación de las rebabas y el paso del refrigerante.

MATERIALES

La clase de material utilizado en la construcción de las herramientas depende de la mayor o menor dureza del material que estas deban trabajar y de la velocidad con que actuaran sobre la pieza.

DurezaLa dureza de un metal es su capacidad para resistirse a ser deformado permanentemente. Hay tres maneras para medir la dureza: por resistencia a la penetración, por reacción elástica y por resistencia a la abrasión.

El acero, una aleación de hierro y de carbono que le asegura su dureza, es el material de que están constituidas la mayor parte de las herramientas. Otros materiales para herramientas son los carburos metálicos, la estelita y los materiales cerámicos.

Aceros al carbonoSon aceros aleados que contienen carbono en un 0.80 hasta 1.30 %, se utilizan en la mecanización de materiales blandos tales como aceros de maquinabilidad elevada y latones.Las herramientas de acero al carbono mantienen largo tiempo el afilado y puesto que solamente resisten temperaturas del orden de 150° C, son adecuadas para trabajos con pequeña velocidad de corte.

Aceros rápidosSon aceros aleados que contienen 18% de tungsteno, 4% de cromo y 1% de vanadio. El acero rápido puede operar a temperaturas del orden de 650°. La habilidad del material para operar estas temperaturas elevadas posibilita el incremento de la velocidad o de la profundidad del corte.

CarburosNo son aceros porque no contienen hierro, y tampoco son forjables ni templables. Están constituidos por la unión por sinterización de C, W, Cr y Co. El compuesto principal es el carburo de tungsteno. Su dureza es elevadísima. Son adecuados para arrancar viruta con velocidades muy superiores a las que se pueden utilizar con los aceros rápidos.

Aleaciones no ferrosas para herramientasContienen aproximadamente el 2% de carbono, del 15 al 20% de tungsteno, del 30 al 35% de cromo y del 40 al 50% de cobalto. Operan mejor a temperaturas elevadas, pierde eficiencia cuando operan a temperaturas bajas. En consecuencia, las velocidades de corte, pueden incrementarse sin peligro para el filo de la herramienta, es decir, pueden lograrse cortes más profundos a velocidades de corte elevadas y avances reducidos, estas aleaciones se utilizan principalmente para mecanizar hierro fundido, hierro maleable y bronces duros.

TORNO

El torneadoEl torneado es una operación mecánica que permite trabajar piezas de revolución, animadas de un movimiento uniforme de rotación alrededor de un eje fijo.

Mediante el torneado se pueden trabajar superficies de diferentes formas:Superficies cilíndricas exterioresSuperficies cilíndricas interioresSuperficies cónicas exterioresSuperficies cónicas interioresSuperficies perfiladasRoscados exterioresRoscados interiores

Los trabajos principales que se efectúan en el torno:Torneado cilíndrico exterior o cilindradoTorneado cónicoRefrentadoTorneado de forma o perfiladoTronzado o segadoTaladradoEscariadoRoscado de agujeros Roscado de tornillosRoscado con herramientas

TORNO PARALELOLos tipos de tornos empleados en la industria son muy numerosos y se distinguen entre si por la forma, tamaño, precisión, potencia, etc., pero en todos los tornos se encuentran dos grupos característicos fundamentales: El grupo del husillo y el grupo móvil portaherramientas.

Grupo del husillo: esta constituido por el husillo, al que se fija la pieza a trabajar, y por los elementos de transmisión del movimiento desde el motor al husillo.Grupo móvil portaherramientas: esta constituido por los elementos que transmiten el movimiento a los carros desplazables que guían la herramienta en sus movimientos de avance y de penetración.

Los movimientos relativos entre pieza y herramienta que permiten el torneado son:Movimiento de corte: es el que permite cortar el material. El movimiento es rotativo y lo posee la pieza a trabajar.Movimiento de avance: es el movimiento rectilíneo que obliga a la herramienta a desplazarse a lo largo de la superficie para encontrar siempre nuevo material a separar.Movimiento de penetración: es el que determina la profundidad de corte al empujar la herramienta hacia el interior de la pieza y regular así la profundidad de pasada y el espesor de la viruta.

Las piezas a tornear, de forma alargada, se fijan entre las puntas del husillo y del cabezal móvil.Las piezas cilíndricas huecas se montan sobre árboles que a su vez se fijan entre los puntos.Las piezas de longitud limitada se fijan entre las mordazas de platos autocentrantes o si son de forma irregular, mediante un plato de mordazas independientes.Las piezas de pequeñas dimensiones se fijan con las pinzas.Si las piezas a trabajar tienen una forma muy alargada, para eliminar la flexión y las vibraciones, se interpone la luneta, fija o móvil.

LUNETASEn las operaciones de taladrado, escariado y refrentado no se puede utilizar el contrapunto para fijar la pieza a trabajar. Por otra parte si las piezas son largas y pesadas tampoco es suficiente servirse de un solo plato autocentrante. En estos casos se fija un extremo de la pieza a un plato autocentrante mientras que en el extremo opuesto se sostiene con ayuda de un accesorio llamado luneta. Luneta fija: consiste en una especie de collar fijado a las guías de la bancada y provisto de mordazas para sujetar la pieza. La pieza puede deslizarse sobre los extremos de las mordazas o en otros casos, sobre rodillos dispuestos en dichos extremos. Las mordazas de deslizamiento se construyen en bronce.Luneta móvil: es necesaria para tornear o roscar piezas largas o delgadas fijadas entre puntos, a fin de que no sufran flexiones bajo el empuje de la herramienta. La luneta va fijada al puente del carro; por esto durante el trabajo sigue el movimiento de la herramienta. Pero la posición de la luneta debe ser tal que este siempre detrás, y no delante de la herramienta en la dirección de su movimiento de avance.

MANDRILES DE TORNEARPara efectuar el torneado exterior de una pieza que tenga un agujero coaxial con la superficie a tornear se emplean los mandriles. Los mandriles son cuerpos cilíndricos o cónicos que se colocan entre los puntos del torno después de haberlos introducido en la pieza. Se pueden distinguir tres tipos de mandriles: cónicos, cilíndricos y de expansión.

MOLETEADOEl moleteado consiste en labrar sobre una superficie cilíndrica una serie de relieves regulares generalmente paralelos, y puede ser recto o cruzado.El moleteado es un mecanizado por deformación plástica, ya que tiene lugar sin arranque de virutas, es decir por aplastamiento del material de la pieza contra la herramienta.La velocidad periférica de la pieza a trabajar varía según el material. Para piezas de material blando es el orden de 25-30 m/min. Para piezas de material duro se debe mantener alrededor de 20-25 m/min. En el moleteado tiene una considerable importancia la lubricación, que debe ser continua y abundante.