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Dibujo Técnico - Tema III: Procesos de Fabricación.

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Tema III: Procesos de Fabricación.

Escuela Politécnica Superior: Dibujo Técnico


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Clasificación


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Procesos de formación

1. Fundición2. Conformado de plásticos


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Fundición

Consiste en colocar un modelo en arena, dándole la forma de la pieza a fundir e incorporando los canales y las aperturas, rellenar la cavidad con metal fundido, dejarlo solidificar y romper el molde de arena para retirar la pieza fundida.

Arena: mezcla de materiales con base de Sílice, SiO2 + aglomerantes. Debe ser fina para que un buen acabado superficial. Además, debe permitir la evacuación de gases.Tipo de arena:-Normal o natural.-Sintética.


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Clasificación de las fundiciones

-Fabricación de lingotes-Fundición en coquillas-Fundición por gravedad-Fundición a baja presión-Fundición a presión (en matrices)

*De cámara fría*De cámara caliente

Con molde permanente

-Moldeado con espuma perdida-Moldeado a la cera perdida-Moldeado Mercast

Modelo desechable

-Fundición en arena-Moldeado en cáscara-Moldeado en yeso y cerámica-Moldeado en vacío o contra la gravedad

Modelo permanente

Con molde desechable o perdido


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Inyección

Es el método más utilizado para termoplásticos. Se emplean máquinas para inyectar el material a presión.Los termoendurecibles también se pueden conformar por inyección, pero la boquilla debe estar modificada y tiene que estar refrigerada para que no se obture la salida del material.


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Extrusión

Se emplea para obtener secciones transversales largas y uniformes como hilos, varillas o tubos. Un tornillo sinfín comprime el material a través de una zona de calentamiento. En la hilera de salida adquiere la forma adecuada. Posteriormente se enfría para que mantenga la forma buscada.


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Insuflado o sopladoSe emplea para la fabricación de botellas. Se combina moldeo por inyección con una extrusión en la que se inyecta aire.


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Otros métodos de conformaciónMoldeo por compresión

Plásticos estratificados

Se emplea para conformar materiales termoendurecibles mediante una prensa con calefacción.

Para fabricar planchas, tubos y barras. Se unen capas de fibras o telas impregnadas en una resina que las rigidiza.


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Se emplea para conformar planchas de termoplásticos. Se aplica calor y presión a las planchas para adaptarlas a una matriz.Componentes:CalefactorMordazaLámina plásticaMoldeCaja de vacío

Termoconformado


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Conformación por deformación

1. Laminación2. Plegado y embutición3. Corte de Chapa4. Forja y estampación5. Extrusión


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Siderurgia

Para transformar mineral de hierro en arrabio útil hay que eliminar sus impurezas. Esto se logra en un alto horno forzando el paso de aire extremadamente caliente a través de una mezcla de mineral, coque y caliza.


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Siderurgia

El arrabio fundido se vierte en un crisol abierto para ser convertido en acero.


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Siderurgia

Los hornos empleados suelen ser eléctricos.Se separa la colada de la escoria que se destina a asfaltos, etc.


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Siderurgia

Colada del lingote en lingotera

Desde la cuchara, se vierte a las lingoteras, directamente (colada directa), o a través de una lingotera madre (colada en sifón).


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Laminación

La colada continua transforma el metal fundido en tochos, lingotes o planchas. En el laminado en caliente las planchas de acero se recalientan en un foso de

termodifusión y pasan por una serie de rodillos o trenes (de desbaste, de laminado y de acabado) que lo van aplastando progresivamente.


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Laminación

El acero líquido se traslada desde el horno a un depósito que alimenta un flujo contínuo de metal a la temperatura deseada para su laminación.


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Laminación

Palanquilla atravesando los trenes de laminación.Detalle de un tren de desbastado.


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PlegadoEl plegado es el doblado de chapa en prensa tal que forme un ángulo diedro, de arista más o menos redondeada.Da lugar a una gran variedad de trabajos.

Se puede realizar mediante doblado o mediante una prensa provista de una matriz en “V” y de un punzón con una arista redondeada con un cierto radio


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Plegadora

Máquina plegadora Operación de plegado


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Corte y Punzonado de ChapaEl proceso de corte de chapas se realiza mediante esfuerzos cortantes, empleando generalmente un punzón y una matriz. Variables del proceso: fuerza y velocidad de corte, lubricación, condiciones del extremo de la chapa y el intersticio entre el punzón y la matriz.


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Troqueladora

Detalles del troquel


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ForjaProcedimiento de conformación de los metales que se realiza calentándolos a temperaturas superiores a la de recristalización pero inferiores a la de fusión y sometiéndolos a esfuerzos violentos de compresión repetidos o continuos. Según la herramienta empleada la forja puede ser manual o automática. Los tipos más básicos de forja son la forja abierta y la estampación o forja cerrada.

Conformación por estampación es la fabricación en serie de piezas idénticas, previamente esbozadas mediante forja. Para ello se lleva el material a la temperatura de forja y se coloca entre dos medias matrices con sendas cavidades para alojar la pieza una vez definida.


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Fases de la Estampación

a) Cortar el trozo de material previsto.b) Forjado a la temperatura adecuada.c) Estampar a la temperatura adecuada.d) Cortar las rebabas.e) Normalizar, bonificar o recocer.f) Decapar o granallar para eliminar cascarilla.g) Control


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Forja y estampación


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Tipos de Extrusión

Con lubricaciónSin lubricación

En fríoEn caliente

DirectoInverso

Por presiónPor choqueHidrostática

LubricaciónTemperaturaDesplazamientoMétodo


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Extrusión Directa

Esquema del proceso

Matriz de extrusión

Prensa de extrusión


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Extrusión Directa en Caliente


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Procesos de mecanizado

1. Torneado2. Fresado3. Taladrado4. Procesos de acabado


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El Torno Paralelo. Componentes.

Una construcción típica del torno paralelo es la de la figura.Partes principales:-Bancada-Cabezal fijo-Carro portaherramientas-Contrapunto o cabezal móvil-Sistemas auxiliares


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Proceso de Torneado

Mediante el torneado se mecanizan superficies de revolución, arrancando virutas con una herramienta de filo geométricamente determinado que incide constantemente sobre la superficie de la pieza.


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Trabajos en el TornoCilindrado y mandrinadoEl cilindrado es la operación con la que se obtienen superficies cilíndricas rectas al avanzar la herramienta en sentido paralelo al eje del husillo.El mandrinado es el cilindrado interior.


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Proceso de FresadoEs un proceso de mecanizado en el que se arrancan virutas mediante una herramienta de forma circular con múltiples filos llamada fresaEl movimiento principal de corte es circular y lo realiza la fresa al girar sobre su propio eje.Los movimientos de avance, profundidad y aproximación, en principio, los realiza la pieza que se mecaniza.

Fresado cilíndrico: el eje de la fresa es paralelo a la superficie de trabajo de la pieza.Fresado frontal: el eje de la fresa es perpendicular a la superficie de trabajo.


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Operaciones de FresadoPlaneadoSe mecanizan en las piezas superficies planas para múltiples aplicaciones: superficies de apoyo, juntas estancas, superficies de guías de deslizamiento, etc.


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Contorneado y CajeadoEl contorneado es similar al planeado

periférico.El cajeado consiste en realizar un

vaciado en una superficie de una pieza, según un contorno definido.


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Fresado de Superficies ComplejasSe emplean para fabricar

moldes, matrices y troqueles con superficies complejas.

Las fresas suelen tener punta esférica que permite realizar el mecanizado en todas las direcciones.


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Maquinas taladradorasTaladradora vertical de columna.

Taladradora de montante.

Taladradora de sobremesa.

Taladradora de husillos múltiples.

Taladradora radial.


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Herramientas y métodos de taladrado

Taladrado: sirve para hacer el primer agujero.

Retaladrado: para agrandar un taladro previo.

Trepanado: realiza el taladro dejando un núcleo central de material que no se mecaniza.

Cabezas de trepanado con plaquitas

Broca de plaquitasTrepanadoCabezas de broca con plaquitas

Broca de plaquitas

Broca helicoidalRetaladrado

Cabezas de broca con plaquitas

Broca cañónAgujeros profundos

Broca de plaquitas

Broca helicoidalAgujeros cortosTaladrado


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Tipos de rectificado

Rectificado plano con muela frontal

Rectificado plano con muela tangencial

Rectificado cilíndrico exterior

Rectificado cilíndrico interior

Rectificado sin centros

Rectificado de perfiles

Rectificados especiales


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Tipos de rectificadoras

Rectificadora frontal de superficies planas

Rectificadora tangencial de superficies planas


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BruñidoEl husillo de la bruñidora lleva acoplada una muela abrasiva.

La cabeza del mandril tiene un manguito ranurado donde se alojan una serie de piedras abrasivas de forma regular. Al girar, las piedras abrasivas se desplazan hacia el exterior, presionando las paredes del orificio que se repasa.


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Superacabado y lapeado

El superacabado emplea un cuerpo abrasivo que vibra con amplitud de 1 a 6 mm y entre 1500 y 3000 ciclos por minuto. Mientras, la pieza gira sobre sí misma.

En el lapeado se interpone polvo abrasivo entre las piezas y las herramientas que efectúan la presión mientras se someten a movimientos rotativos y a cambios continuos de dirección.


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PulidoConsiste en abrillantar una superficie metálica por medio de abrasivos montados en soportes blandos como discos o bandas.

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