1. 1. Repblica Bolivariana de Venezuela. Instituto Universitario Politcnico Santiago Mario. Extensin Puerto Ordaz. Ingeniera Industrial. Materia: Proceso de Manufactura. LA TERMODINMICA EN EL CORTE DE LOS METALES. Profesor: Alumno: Alcides J. Cdiz Cesar Ros. Puerto Ordaz, Mayo de 2015.
2. 2. 2 NDICE Pg. INTRODUCCIN 03 LA TERMODINMICA EN EL CORTE DE METALES. 04 IMPORTANCIA DE LAS VARIABLES DE CORTE, CALOR, ENERGA Y TEMPERATURA EN EL PROCESO DE MANUFACTURA. 04 USO DE TABLAS FSICAS Y QUMICAS ASOCIADAS A LA TERMODINMICA DE CORTE DE METALES. 05 SEGURIDAD INDUSTRIAL Y EL DESPRENDIMIENTO DE VIRUTAS EN EL PROCESO DE MANUFACTURA.... 06 CONCLUSIN. 08 BIBLIOGRAFA 09
3. 3. 3 INTRODUCCIN El objetivo de este escrito es presentar informacin especfica de la Termodinmica en el corte de metales, importancia de las variables de corte, calor, energa y temperaturas presentes, uso de tablas fsicas y qumicas asociadas a la termodinmica de corte de metales en su forma tradicional, para que sirva como complemento del curso. La idea es presentar de la manera ms precisa y concisa posible las definiciones de los conceptos, razonamientos, que frecuentemente no aparecen con precisin en muchos textos digitales. En el desarrollo del trabajo encontraremos diferentes puntos relacionados a este tema como lo son los tipos de virutas y sus caractersticas.
4. 4. 4 LA TERMODINMICA EN EL CORTE DE METALES. La termodinmica en el corte de metales, mediante el uso de herramientas de corte donde existe desprendimiento de viruta. El desprendimiento de viruta es un proceso de manufactura en el que una herramienta de corte se utiliza para remover el exceso de material de una pieza de forma que el material que quede tenga la forma deseada. La accin principal de corte consiste en aplicar deformacin en corte para formar la viruta y exponer la nueva superficie. Tipos de viruta: Continua Caracterstica en materiales dctiles: Presenta problemas de control de viruta. Caracterstica en materiales quebradizos: Presenta problemas de control de calidad Acelera el desgaste en la cuchilla Contina con protuberancia Representa el corte de materiales dctiles a bajas velocidades en donde existe una alta friccin sobre la cara de la herramienta. Esta alta friccin es causa de que una delgada capa de viruta que de cortada de la parte inferior y se adhiera a la cara de la herramienta. IMPORTANCIA DE LAS VARIABLES DE CORTE, CALOR, ENERGA Y TEMPERATURA EN EL PROCESO DE MANUFACTURA. Las variables importantes del proceso de maquinado son la forma y el material de la herramienta, las condiciones de corte, como velocidad, avance y profundidad de corte; uso de fluidos de corte y las caractersticas de la mquina herramienta y del material de la pieza. Los parmetros influidos por estas variables son las fuerzas y el consumo de potencia, desgaste de la herramienta, el acabado y la integridad superficial, la temperatura y la exactitud dimensional de la pieza. El aumento de temperatura es consideracin importante, porque puede tener efectos adversos sobre la vida de la herramienta, y tambin sobre la exactitud dimensional y la integridad superficial de la parte maquinada; la temperatura es una de las
5. 5. 5 limitaciones de los procesos de corte, la temperatura alcanzada durante el mecanizado. Estos trabajos se convierten en calor que se invierte en aumentar las temperaturas de la viruta, herramienta y la pieza de trabajo. La energa la necesaria para remover una unidad de volumen es por ello su importancia. Variables Independientes Material, condicin y geometra de la cuchilla material, condicin y temperatura de la pieza de trabajo Uso de fluidos de corte. Caractersticas de la mquina Condiciones de corte Dependientes Tipo de viruta Fuerza y energa disipada Aumento en temperatura Desgaste en la cuchilla Terminado de superficie USO DE TABLAS FSICAS Y QUMICAS ASOCIADAS A LA TERMODINMICA DE CORTE DE METALES. Las caractersticas de cualquier material pueden ser de naturaleza muy variada tales como la forma, la densidad, la resistencia, el tamao o la esttica. El cual se realizan en el mbito industrial; es difcil establecer relaciones que definan cuantitativamente la maquinabilidad de un material, pues las operaciones de mecanizado tienen una naturaleza compleja. Una operacin de proceso utiliza energa para alertar la forma, propiedades fsicas o el aspecto de una pieza de trabajo y agregar valor al material; formado para mejorar propiedades y de tratamiento de superficies. Los fluidos de cortes se utilizan en la mayora de las operaciones de mecanizado por arranque de viruta se aplica sobre la zona de formacin de viruta, para lo que se utilizan aceites, emulsiones y soluciones. La mayora de ellos se encuentran formulados en base de aceites minerales, vegetales o sintticos. Los procesos productivos son muy variados y en los ms aplicados son: Rectificados (plano, cilndricos, sin centros y lento)
6. 6. 6 Torneado/Fresado Roscado/Escariado Taladrado (profundo) Corte (con sierra) Otros (Troquelados, enderezado). Tabla Fsico - Qumica del Acero (ejemplo) SEGURIDAD INDUSTRIAL Y EL DESPRENDIMIENTO DE VIRUTAS EN EL PROCESO DE MANUFACTURA. La seguridad adecuada que se debe considerar tomar encontramos: Uso de gafas o anteojos de seguridad. Uso del calzado adecuado. No usar anillos, relojes o pulseras. No usas cabello largo. No jugar en el taller. No usar aire comprimido para limpiar la ropa, herramientas o las mquinas. Mantener el piso libre de grasa o aceite. Barrer con frecuencia las virutas del material que caen al piso. Mantener limpia siempre las mquinas. No manejar herramientas de corte con la mano desnuda. Procesos que provocan desprendimiento de viruta Las virutas herramientas se han calcificado en tres tipos. El tipo 1 una viruta discontinua o fragmentada, representa una conduccin en el que el metal se fractura en partes considerablemente pequeas de las herramientas cortantes. Este tipo de viruta se obtiene por maquina la mayora de los materiales frgiles, tales como el hierro fundido. En tanto se producen estas virutas, el filo cortante corrige las irregularidades y se obtiene un acabado bastante bueno. La duracin de la herramienta es considerablemente alta y la falla ocurre usualmente como resultado de la accin del desgaste de la superficie de contacto de la herramienta. Tambin puede formar virutas discontinuas en algunos materiales dctiles y el coeficiente de ficcin es alto. Sin embargo, tales virutas de materiales dctiles son una induccin de malas condiciones de corte: Un tipo ideal de viruta desde el punto de vista de la duracin de la herramienta y el acabado, es la del tipo B continua simple, que se obtiene en el corte de todos los materiales dctiles que tienen un bajo coeficiente de friccin.
7. 7. 7 En este caso el metal se forma continuamente y se desliza sobre la cara de la herramienta sin fracturarse. Las virutas de este tipo se obtienen a altas velocidades de corte y son muy comunes cuando en corte se hace con herramientas de carburo. Debido a su simplicidad se puede analizar fcilmente desde el punto de vista de las fuerzas involucradas. La viruta del tipo C es caracterstica de aquel maquinado de materiales dctiles que tienen un coeficiente de friccin considerablemente alto. En cuanto la herramienta inicia el corte se aglutina algo de material por delante del filo cortante a causa del alto coeficiente de friccin. En tanto el corte prosigue, la viruta fluyen sobre este filo y hacia arriba a lo largo de la cara de la herramienta. Peridicamente una pequea cantidad de este filo recrecido se separa y sale con la viruta y se incrusta en la superficie torneada. Debido a esta accin el acabado de la superficie no es tan bueno como el tipo de viruta B El filo recrecido permanece considerablemente constante durante el corte y tiene el efecto de alterar ligeramente el ngulo de inclinacin. Sin embargo, en tanto se aumenta la velocidad del corte, el tamao del filo decrecido disminuye y el acabado de la superficie mejora. Este fenmeno tambin disminuye, ya sea reduciendo el espesor de la viruta o aumentando el ngulo de inclinacin, aunque en mucho de los materiales dctiles no se puede eliminar completamente. La eleccin de herramientas adecuadas, velocidades avances es un compromiso, ya que entre ms rpido se opere una maquina es la eficiencia tanto del operador como de la mquina. Sin embargo afortunadamente, tal uso acelerado acorta grandemente la duracin de la herramienta
8. 8. 8 CONCLUSIN Las herramientas de corte son todas aquellas que funcionan a travs de arranque de viruta, es decir, aquellas que permitan arrancar, cortar o dividir algo. Este tipo de herramientas debe contar con ciertas caractersticas para poder ser utilizables y realmente eficaces en su desempeo: Ser altamente resistentes a desgastarse. Conservar su filo aun en temperaturas muy elevadas. Tener buenas propiedades de tenacidad. Un bajo coeficiente de friccin. Herramienta que no necesite volverse a afilar constantemente. Alta resistencia a los choques trmicos.
9. 9. 9 BIBLIOGRAFA - Arias F. (2006). El Proyecto de Investigacin Introduccin a la Metodologa Cientfica. (5ta ed.). Venezuela: Episteme. - Mara del Carmen Lemos Fernndez. (2001). Termodinmica: una gua de clase. (serie: manuales universitarios, nmero: 53). Espaa: Europa Artes Grficas, S.A. - Michael J. Moran, Howard N. Shapiro. (2005). Fundamentos de Termodinmica Tcnica. (2da ed.). Espaa: Revert. - Kurt C. Rolle. (2005). Termodinmica. (6ta ed.). Espaa: Pretince Hall. Referencias Web - http://es.wikipedia.org/wiki/Termodin%C3%A1mica. Termodinmica. - http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/estadistica/termo/Termo.html. Conceptos bsicos de Termodinmica. - http://webdelprofesor.ula.ve/ciencias/labdemfi/termodinamica/html/termo dinamica.html. Termodinmica.