SEP SNEST DGEST ITT INSTITUTO TECNOLGICO DE TUXTEPEC TAREA DE PROCESOS DE LOS MATERIALES

CATEDRTICO:Ing. Juan De Dios Tinoco RivasALUMNO:Justo Jos JobMATERIA:Procesos de Los Materiales

Fecha a entregar:02 de diciembre de 2014

ndiceUnidad 1

Introduccin a los procesos de manufactura

Subtemas:Pg.

1.1 Concepto de procesos de fabricacin4-5

1.2 Elementos de un proceso de fabricacin6-8

1.3 Clasificacin de los procesos de fabricacin9-13

1.4 Diagramas de flujo de los procesos13-15

Unidad 2

Procesos con arranque de viruta, en materiales metlicos y no metlicos

Subtemas:

2.1 Torneado 16-27

2.2 Fresado28-31

2.3 Taladrado32-43

Unidad 3

Procesos sin arranque de viruta, en materiales metlicos y no metlicos

Subtemas:

3.1 Fundicin 44-49

3.2 Moldeo50-55

3.3 Inyeccin56-62

3.4 Tratamientos trmicos y qumicos62-75

Unidad 4

Ensamble

4.1 No permanente 75

4.2 Semipermanente-

4.3 Permanente86

Unidad 5

Polmeros y materiales compuestos

5.1 Moldeo de polmeros 87-89

5.2 Maquinas89-90

5.3 Manufactura con materiales compuestos91-95

IntroduccinLa manufactura es una actividad importante desde el punto de vista tecnolgico, econmico e histrico. Se puede definir la tecnologa como una aplicacin de la ciencia que proporciona a la sociedad y a sus miembros aquellos bienes que son necesarios o deseados. Existen numerosos ejemplos de tecnologa que afectan directa o indirectamente nuestra vida diaria. Considere por ejemplo en la tabla.

Zapato para atleta Bolgrafo Telfono celular Reproductor de discos compactos Lentes de contacto Robot industrial Circuito integrado Hornos de microondas Maquina fotocopiadora Llanta radial de automvil Maquina lavadora y secadora Computadora personal Grabadora de videos.

Son el resultado de diversas tecnologas que ayudan a nuestra sociedad a vivir mejor que tienen esos productos en comn? Todos son manufacturas. Estos portentos tecnolgicos no existieran si no hubiera sido posible producirlas. La manufactura es el factor esencial que lo ah hecho posible gracias a la tecnologa.

Unidad 1 Introduccin a los procesos de manufactura1.1 Concepto de procesos de fabricacinUnproceso industriales el conjunto deoperaciones unitariasnecesarias para modificar las caractersticas de las primas. Dichas caractersticas pueden ser de naturaleza muy variada tales como la forma, la densidad, la resistencia, el tamao o la esttica.Para la obtencin de un determinado producto sern necesarias multitud de operaciones individuales de modo que, dependiendo de la escala de observacin, puede denominarseprocesotanto al conjunto de operaciones desde la extraccin de losrecursos naturalesnecesarios hasta la venta del producto como a las realizadas en un puesto de trabajo con una determinada mquina/herramienta.La produccin, la transformacin industrial, la distribucin, la comercializacin y el consumo son las etapas del proceso productivo.Algo que se utiliza comnmente en un proceso es el cambio de cualquier tipo de error, si esto no se hace puede haber una confusin en un proyecto ideado.Tecnologa mecnica: Moldeo Fundicin Pulvimetalurgia Moldeo por inyeccin Moldeo por soplado Moldeo por compresin Conformado o deformacin plstica. Laminacin Forja Extrusin Estirado Conformado de chapa Encogimiento Calandrado Procesos con arranque de material Mecanizado Torneado Fresadora Taladrado Tratamiento trmico Templado Revenido Recocido Nitruracin Sinterizacin Tratamientos superficiales;Acabado Elctricos Electro pulido Abrasivos PulidoTecnologa qumica Procesos fsicos Procesos qumicos Pasivado Ciencia Moderna Ciencia Antigua Qumica Real

1.2 Elementos de un proceso de fabricacinElementos de un proceso de fabricacin. El costo de un producto depende de las inversiones o gastos que se generan en cuanto al consumo de las materias primas, mquinas, mano de obra, ventas, almacenamiento y otros gastos generales. El costo por los conceptos de maquinaria y mano de obra son costos definitivamente interdependientes, y conjuntamente con el gasto para materias primas vienen a constituir los costos principales de la produccin. Puede afirmarse que el objetivo de una produccin econmica radica en generar un producto bajo cierto beneficio. Esto nos infiere que el costo debe ser aceptable y competitivo; tambin, que debe existir una demanda para el producto, o ms an, esta demanda debe crearse para que el producto ya una vez terminado salga al mercado y sea vendido de una manera rpida, corta en su existencia y a un muy buen precio para la empresa. Al satisfacer estas caractersticas, las mquinas herramienta se han vuelto ms complejas tanto en su concepcin como en sus sistemas de control. La caracterizacin de automtica se ha implantado en muchas mquinas, y algunas son completamente automticas. Esta tecnificacin a hacho posible a la industria alcanzar altos volmenes de produccin a un bajo costo de mano de obra lo que es esencial para cualquier sociedad que desea gozar de un alto nivel de vida.La calidad y la precisin en las operaciones de manufactura demandan la existencia de un control geomtrico severo sobre las piezas se pretende sean intercambiables y ofrezcan el mejor servicio durante su operacin. Un producto que se hace de piezas intercambiables es de fcil servicio, dado que se puede desmontar rpidamente y a un bajo costo. Para mantener este servicio de control geomtrico deben apropiarse los mtodos apropiados.

Los tres criterios fundamentales que determinan una produccin econmica o rentable son:1. Un proyecto funcional lo ms simple posible y de una calidad esttica apropiada.1. La seleccin de un material que represente la mejor concomitancia entre las propiedades fsicas, su aspecto exterior, costo y facilidad para trabajarlo o maquinarlo.1. La seleccin de los procesos de manufactura para fabricar el producto debe ser de tal suerte que con ellos se obtenga la necesaria exactitud y rugosidad, y a un costo unitario lo ms bajo posible.Ingeniera del producto.Con objeto de que la fabricacin sea competitiva es importante que el producto se proyecte, de tal manera, que el costo asociado con el material, la manufactura y el almacenamiento sean lo ms bajo posible. En cualquier producto manufacturado y para efectos de una mejor durabilidad, es posible especificar el material ms resistente al trabajo, pero el proyectista debe estar comprometido con el criterio de la produccin ms econmicamente posible.Para manufacturar piezas de ms alta precisin, se requieren mquinas herramienta ms caros, operadores ms calificados y adems los desperdicios pueden aumentar. Los productos deberan proyectarse cuidadosamente conforme a las especificaciones requeridas por el tipo de servicio al cual va a estar sometido y no proyectarlo indiscriminadamente. Un buen proyecto con frecuencia incluye una operacin de acabado o de recubrimiento, dado que el producto se juzga, adems de su funcin y operacin, por su apariencia. En la produccin masiva, el proyecto de las piezas debe adaptarse al tipo de mquina con un mnimo de operaciones diferentes. Cada vez que una pieza deba desgastarse, almacenarse o recargarse en otra mquina, los costos ya estn implicados de tal suerte que ya no se agregan al valor del producto.Los materiales en la ingeniera.En el proyecto de manufactura de un producto, es esencial que el material y el mtodo de fabricacin sean compatibles. Los materiales difieren ampliamente en sus propiedades fsicas, sus caractersticas de maquinibilidad, su grado de conformacin plstica en sus posibles ndices de vida de servicio. El proyectista deber considerar estos factores al seleccionar el material ms econmico y el proceso que sea ms adecuado al producto que se estudia.Los materiales son de dos tipos: los metlicos y los no metlicos. Los materiales no metlicos se clasifican a su vez en sustancias orgnicas e inorgnicas. Dado a que gay un infinito nmero de materiales no metlicos y de materiales aleados o no aleados, se hace necesario realizar un estudio concienzudo para llegar a seleccionar el material ms apropiado y que cumpla con las caractersticas esenciales. Pocos materiales utilizados en la industria existen como elementos naturales. Los metales, por ejemplo, tienen componentes inherentes tales como xidos, sulfuros o carbonatos y deben someterse a un proceso de separacin o refinamiento antes de de que puedan ser utilizables. Una vez separadas estas impurezas, los materiales deben tomar una estructura atmica que sea estable a temperaturas ordinarias durante un tiempo prolongado.En el trabajo de los metales, el hierro es tal vez e elemento natural ms importante. El hierro en estado puro tiene poco uso comercial, pero cuando se combina con otros elementos da lugar a varias aleaciones convirtindose en el metal por excelencia de la ingeniera. Los metales no ferrosos incluyendo el cobre, estao, zinc, nquel, magnesio, aluminio, plomo y otros, todos juegan un papel importante, pues cada uno tiene propiedades y usos especficos. Seleccin del proceso.Para la fabricacin se requieren herramientas y mquinas que puedan producir tanto econmicamente como la precisin deseada. La economa depende en gran medida de la seleccin apropiada de la mquina o del proceso que generen un producto terminado satisfactorio. Esta seleccin se ve influida, en primer trmino, por la calidad de piezas a producirse. Generalmente existe una mquina apropiada a un problema de fabricacin dado. Para la produccin de lotes pequeos las mquinas de propsitos generales (tales como el torno, la taladradora, las acepilladoras, etc.), se justifican como el tipo de mquinas ms apropiado dado que son las ms adaptables, representan un costo inicial bajo, requieren menos mantenimiento y poseen la versatilidad para afrontar condiciones de cambio en el taller. Por otra parte, las mquinas de propsitos especiales debern tomarse en cuenta para la fabricacin de grandes lotes de un producto normalizado.Muchas de las mquinas para propsitos especiales se distinguen de las mquinas convencionales en que han integrado a ellas cierta mano de obra del operador. Un simple tornillo puede hacerse ya sea en un torno paralelo o un torno automtico para roscar. El operador del torno debe conocer no nada ms como hacer el tornillo si no tambin debe ser lo suficientemente hbil para operar la mquina. En una mquina automtica la secuencia de las operaciones y los movimientos estn controlados mediante levas y topes y cada pieza producida es idntica a su procedente.Para la seleccin de la mejor mquina o del mtodo de fabricacin para un problema dado se requiere un amplio conocimiento de todos los mtodos de fabricacin existentes. Los factores a considerarse son el volumen de produccin, calidad del producto terminado y las ventajas y limitaciones de diversos tipos de equipos capaces de hacer el mismo trabajo. No puede hacerse demasiado nfasis al hecho de la pieza pueda generarse por varios mtodos si no que este nfasis debe hacerse en el sentido de descubrir el mtodo que no ofrecen ventajas econmicas.

1.3.- Clasificacin de los procesos de fabricacinProcesos que cambian la forma del materialSon aquellos que modifican la forma general del material hasta alcanzar la forma geomtrica deseada. Los procesos que se utilizan para cambiar la forma del material son:1. Metalurgia extractiva2. Fundicin3. Formado en fro y en caliente4. Metalurgia de polvos5. Moldeo de plsticosY los mtodos utilizados para este proceso son los siguientes:1. Fundicin2. Forja3. Extruido4. Laminado5. Embutido6. Operaciones de compresin en fro7. Triturado8. Fabricacin de tubo sin costura9. Punteado de tubo o varilla10. Doblado11. Cizallado12. Rechazado13. Moldeo por estiramiento14. Formado por laminado15. Formado por cizalladura16. Formado por explosivos17. Formado electrohidrulico18. Formado magntico

19. Electroformado20. Metalurgia de polvos21. Moldeo de plstico

1.2 Procesos que provocan desprendimiento de virutaEste proceso se lleva a cabo por medio de una accin tradicional de una herramienta de corte sobre un metal y as obtener la forma deseada. Este proceso se lleva a cabo por medio de los siguientes mtodos:a. Maquinados convencionales con arranque de viruta1. Torneado1. Cepillado4. Taladrado5. Mandrilado6. Rimado7. Aserrado8. Brochado9. Fresado10. Rectificado11. Tallado de engranes12. Contorneado

b. Maquinados no convencionales1. Ultrasnico2. Electroerosin3. Por arco elctrico4. Maquinado por haz de lser5. Electroqumico6. Fresado qumico

7. Maquinado por chorro abrasivo8. Maquinado por haz de electrones9. Maquinado por arco de plasma

1.3 Procesos para el acabado de superficiesEste proceso se emplea para mejorar la apariencia esttica, durabilidad y tolerancias de las superficies o bien para protegerlas contra efectos nocivos a la corrosin. Los mtodos utilizados para este proceso son:1. Pulido2. Rectificado con correa abrasiva3. Tamboreo4. Electro recubrimiento5. Bruido6. Asentado7. Superacabado8. Pulverizado9. Recubrimientos inorgnicos10. Parque rizado11. Anodizado12. Galvanizado

1.4 Procesos para el ensamblado de los materialesPor medio de este proceso se realiza la unin de dos o ms piezas generalmente se ensamblan por medio de los siguientes mtodos:

1. Soldadura2. Soldadura blanda3. Soldadura fuerte4. Sinterizado

5. Prensado de polvos6. Remachado7. Ensamble con elementos roscados1. Ensamble por pegadoEl mtodo de soldadura consiste en la fusin o unin de piezas al aplicrseles calor y/o presin. La soldadura blanda y la soldadura fuerte son operaciones similares con la excepcin de que las partes se unen al introducir entre ellas un metal diferente y en estado fundido. El sinterizado se aplica para ligar partculas metlicas mediante la aplicacin del calor. Los pegamentos ya sea en polvo, lquidos, slidos o bien en cintas, se emplean ampliamente para unir partes metlicas, en madera, vidrio, textiles y plsticos.1.5 Procesos para cambiar las propiedades fsicas del materialExiste un numeroso grupos de operaciones que tienen el propsito de modificar las propiedades fsicas de los materiales al aplicarles temperaturas elevadas o al someterlas a compresiones repetidas y rpidas. Dentro de estos mtodos de fabricacin se encuentran clasificados:1. Los tratamientos trmicos2. El trabajo en caliente3. El trabajo en fro4. El martillo

1.6 Procesos de manufactura: cepillo, aserrado y rectificadoCepillosCepillo de codoLa clasificacin de los cepillos de codos son:A. Horizontal 1. Corte en el avancea. Simple (trabajo de produccin)

Cepillo de codo horizontal simple1. b. Universal (trabajo de herramienta)2. Corte en el retornoB. Vertical 1. Ranuradoras2. MortajadoraCepillo de codo verticalC. De uso especial como para el corte de engranesCepillo de mesaLa clasificacin de los cepillos de mesa son:1. De doble bastidor2. Lateralmente abierto3. Tipo fosa4. Canteador

AserradoEs el proceso en el que se corta una hendidura angosta dentro de la parte de trabajo por medio de una herramienta que tiene una serie de dientes estrechamente espaciados. Los diferentes tipos de mquinas para aserrar son:A. Sierra alternativa1. Maquina con segueta horizontal2. Mquina de serrado vertical y limadoraB. Sierra circular1. Sierra de metal2. Disco de friccin de acero3. Disco abrasivoC. Sierra banda1. Hoja de sierra2. Hoja de friccin3. Hoja de alambre

1. RectificadoSe refiere al arranque del metal por medio de una rueda abrasiva rotatoria. La accin de las ruedas es similar a la de un cortador para fresado. La rueda de corte est compuesta de muchos granos pequeos unidos entre s, actuando cada uno de ellos como punto de corte en miniatura. Histricamente, la rectificacin se utiliz primero para hacer herramientas para otras mquinas de produccin.

1.4 Diagramas de flujo de los procesosUn diagrama de flujo es una representacin grfica de un proceso. Cada paso del proceso es representado por un smbolo diferente que contiene una breve descripcin de la etapa de proceso. Los smbolos grficos del flujo del proceso estn unidos entre s con flechas que indican la direccin de flujo del proceso.

El diagrama de flujo ofrece una descripcin visual de las actividades implicadas en un proceso mostrando la relacin secuencial ente ellas, facilitando la rpida comprensin de cada actividad y su relacin con las dems, el flujo de la informacin y los materiales, las ramas en el proceso, la existencia de bucles repetitivos, el nmero de pasos del proceso, las operaciones de interdepartamentales Facilita tambin la seleccin de indicadores de proceso

En primer lugar, facilita la obtencin de una visin transparente del proceso, mejorando su comprensin. El conjunto de actividades, relaciones e incidencias de un proceso no es fcilmente discernible a priori. La diagramacin hace posible aprehender ese conjunto e ir ms all, centrndose en aspectos especficos del mismo, apreciando las interrelaciones que forman parte del proceso as como las que se dan con otros procesos y subprocesos.Permiten definir los lmites de un proceso. A veces estos lmites no son tan evidentes, no estando definidos los distintos proveedores y clientes (internos y externos) involucrados.El diagrama de flujo facilita la identificacin de los clientes, es ms sencillo determinar sus necesidades y ajustar el proceso hacia la satisfaccin de sus necesidades y expectativas.Estimula el pensamiento analtico en el momento de estudiar un proceso, haciendo ms factible generar alternativas tiles.Proporciona un mtodo de comunicacin ms eficaz, al introducir un lenguaje comn, si bien es cierto que para ello se hace preciso la capacitacin de aquellas personas que entrarn en contacto con la diagramacin.Un diagrama de flujo ayuda a establecer el valor agregado de cada una de las actividades que componen el proceso.Igualmente, constituye una excelente referencia para establecer mecanismos de control y medicin de los procesos, as como de los objetivos concretos para las distintas operaciones llevadas a cabo.Facilita el estudio y aplicacin de acciones que redunden en la mejora de las variables tiempo y costes de actividad e incidir, por consiguiente, en la mejora de la eficacia y la eficiencia.Constituyen el punto de comienzo indispensable para acciones de mejora o reingeniera.

Figuras de Diagramas de Flujo Todas estas razones apuntan hacia el diagrama de flujo como un instrumento primordial para la correcta gestin de los procesos. La realizacin de un diagrama de flujo es una actividad ntimamente ligada al hecho de modelar un proceso, que es por s mismo un componente esencial en la gestin de procesos.Frecuentemente los sistemas (conjuntos de procesos y subprocesos integrados en una organizacin) son difciles de comprender, amplios, complejos y confusos; con mltiples puntos de contacto entre s y con un buen nmero de reas funcionales, departamentos y personas implicadas. Un modelo una representacin de una realidad compleja) puede dar la oportunidad de organizar y documentar la informacin sobre un sistema. El diagrama de flujo de proceso constituye la primera actividad para modelar un proceso.Pero qu es un modelo? Un modelo es una representacin de una realidad compleja. Modelar es desarrollar una descripcin lo ms exacta posible de un sistema y de las actividades llevadas a cabo en l.Cuando un proceso es modelado, con ayuda de una representacin grfica (diagrama de flujo de proceso), pueden apreciarse con facilidad las interrelaciones existentes entre distintas actividades, analizar cada actividad, definir los puntos de contacto con otros procesos, as como identificar los subprocesos comprendidos. Al mismo tiempo, los problemas pueden ponerse de manifiesto claramente dando la oportunidad al inicio de acciones de mejora.

Unidad 2: Procesos con arranque de viruta, en materiales metlicos y no metlicos2.1.-Torneado

Eltornoesunamquinaquepermiteelaborarpiezascilndricas,cnicas,esfricas,patasparasillasymesasyunsinfindetrabajosvariadosdegranaplicacinsobretodoenlaebanistera.

Partesdeltorno

Lostornosparamaderasedesignandeacuerdoconeldimetromximodelapiezaquepuedehacergirarsobrelabancadauntornoquepuedagirar12dedimetrosellamatornode12pulgadas.

Partesprincipalesdeltorno

1.Tapadelapolea8.Palancadefijacindelabase14Palancadeavancedelcabezal2.Cabezalfijo9.Palancadesujecindeapoyomvil3.Ejedelcabezal10.Basedelcabezalmvil15.Palancadesujecindelcabezal4.ndice11.Cabezalmvilmvil5.Bancada12.Ejedelcabezalmvil16.Tornilloparamovimientotrans-6.Basedelapoyodelas13.Palancadesujecindelejeversal.Herramientasdelcabezalmvil17.Llaveparaelcabezal7.Apoyoparaherramienta18.Apoyode4paraherramienta19.Puntadediente20.Puntadecopa21.Llaveallen22.Platoderefrentarde3Accesoriosdeltorno

Existenvariosaccesoriosqueseusanporfrecuenciaparatornearmadera.Elsoportede24paraherramientasesinapreciablecuandosetorneanpiezascuyalongitudnosepuedeabarcarporcompletoconunapoyomscorto.Elsoporteenngulorectosirveparatrabajosquesehacenenelplato,ypermitetorneartantoelbordecomolacaradelapieza.Lapuntadetornilloproporcionaunmtodorpidoysatisfactorioparamontarpiezaspequeasquevanatornearseenelplato.

Elrbolportadiscoesunavaliosamontaduraparalamueladelosesmeriles,cepilloscircularesdealambreoruedasparapulir;seconstruyeconroscaizquierdaoderecha,paraadaptarseacualquieradelosextremosdeleje.

Losaccesoriosparafijarsontiles,ydelosdostiposmscomunessonelcilindroyeldiscoparalijar.Lalunetaseusacomosoportecuandolaspiezasquevanatornearsesonlargasydelgadasocomosoporteextremo,cuandolaspiezassonmscortas.

Losaccesoriosparausoespecficoeneltornodeunmodelodeterminadopuedenvariasligeramentedeformaparaadaptarsealfuncionamientomecnicodeltorno.

Instrumentosdemedidas

Paraeltrabajodetorneadosonnecesariosalgunosinstrumentosdemedidas,porejemplo,lareglayloscalibradores.Lareglaseusaparamediralolargodelapiezaquesetorneayparamedirdimetrosseusandiversoscalibradores.Deestoslosmejoressonlostiposderesorte,porqueconfrecuenciaseaplicandirectamentealapiezaqueestgirando,ydebepoderseconfiarenqueconservarnlasmedidas,permaneciendoenesaposicin.Loscompasesdepuntasseusanprincipalmentecuandolostrabajossehacenenelplatodeltorno,dondesontilesparamarcarlosdiversosdimetros.

HerramientasparatornearEljuegoestndardeherramientasqueseusaparatornearmaderacomprendecincoformasdiferentes.Lamsimportanteesla:a)gubiaqueesunescoplodefiloredondeado,acanalado,queseusaparahacercortesparadesbastar,hacercortescurvosyotrasoperaciones.b)Escoplooblicuodedoblefilooinclinado,conelextremoafiladoformandounnguloenvezdeestaraescuadra.Estaherramientaseusaparaalisarcilindrocortaresquinas,molduraenV.c)Elescoplopuntadelanzaodediamanteyeldepuntaredondeada,sonherramientaspararaspar,queseusancuandosuformaseadaptaalcontornodelapieza.d)Elescoplopuntaredonda

e)elescoplotronzadoresunoquetienedoblefiloyseusaparacortarseparandoyparahacerincisionesrectasocortesdedimetro.

Elaboracindeplantillasopatrn

Elprimerpasoconsisteenprepararunplanoparatorneadoquesetieneenmente.Dichoplanosepuedetrazarenunahojadepapeladecuadoyaltamaonatural.

Cuandohayqueproducirmuchaspiezastorneadasigualesresultaventajosodisponerdeunaplantillapreparada.

Estapuedehacersedemaderafina,plywoododecartnyserecortaenunasierrasinfinparaquetengaelcontornoexactodelapiezaterminada.

Existenotrostiposdeplantillas.Ejemploesunaregladedeespesorx2xellargodelapiezaatornearsedibujalafigurayencadacortesecolocaunclavoconpuntaparamanearlodirectoenlapiezaatrabajar.

Usodeunmodelo

Cuandoesnecesariotornearvariaspiezasigualeslaprimeraquesetorneaseconvierteenmodeloyseusacomoreferenciaparadarformaalasdems.Ayudamontarlapiezatorneadadirectamentedetrsdeltornodemaneraquepuedeversecuandoseestntorneandolasotraspiezas.Estapiezademodeloseclavaoseamarraaunatablaconbisagra,puedemoversehaciadelanteyusarsecomoguaparalasdemspiezas.

PreparacindelamaderaEltorneadoentrepuntosrequiereunaseriedeconocimientosyprocesosoperacionalesqueleantecedenenlapreparacindelaspiezasparaobtenerresultadossatisfactorios.Ascomounaseriedeobservacionesengeneralparaevitaraccidentesylograrquelaspiezastenganunbuenacabado.Antetododebeseleccionarseunmaterialqueestlibredenudos,rajaduras,etc,lahebradelamaderadebedeestarlomsparejaposible.

Lascarasdelaspiezasdebendeestaraescuadraaproximadamenteentresylascabezasaextremosaescuadraconlascaras.Segneltrabajoquesedebederealizarsealaspiezassiempredebedejarseunsobrantedelargonuncamenorde25mmenlos2extremos.Preparacindeunapiezaochavada.Setorneanpiezasdedimensionesconsiderables,comosonlaspatasdemesa,camaocolumnas,esconvenienterebajarlasaristasdelapieza,antesdemontarlaeneltorno.Conestosereducelavibracindelamquinaproducidaporlaspiezasenmovimiento,ascomotambinsealigeraeldesbaste.

Patasdemesaconaristasrebajadas

Tcnicasdelprocesodeltorneadocilndrico

Torneadodepiezasdemadera

Altorneadoquesehaceentrepuntasdeltornoselellamatorneadocilndrico.Esteeseltipoprincipaldetorneado,representadoporlaspatasdelassillasydelasmesas,piesdelmparas,etc.Eltorneadopuedehacerseempleandolastcnicasderaspadoodecorte;ladecorte,porquitarmaderaconmayorrapidezyproducirunasuperficiemslisa,escasiindispensableparaunbuentrabajo.

Centradodelapieza.Lapiezademaderaquevaatornearseparaformaruncilindrodebeserdeseccinaproximadamentecuadrada,ysusextremosdebernestaraescuadraconloslados.Enlasfiguras10y11seindicanlosmtodoscomunesqueseempleanparadeterminarelcentro.Enelprimerodeellossehaceunarayaaunadistanciamsomenosigualalamitaddelaanchuradelapieza,apartirdecadaunodeloscuatroladosdeella.Elpequeocuadroquedeestamaneraseformeenelcentro,puedeusarseparamarcarelcentroverdadero.Elmtododelasdiagonalesconsisteentrazarlneasdeesquinaaesquina,cuyainterseccinmarcaelcentrodelapieza.

Fig.10Fig.11Despusdemarcarlosdosextremos,semarcadefinitivamenteelverdaderocentroconunaleznaoconuncompsdepuntassecas,comopuedeobservarseenlafigura12.Silapiezaquevaatornearesdemaderadura,loscentrosdebernmarcarseconunaprofundidadde1/8.Elcentroimpulsorovivo,seapoyacontraunodelosextremosdelapieza,incrustndolo,golpendoloconunmazo,comoseobservaenlafigura13.Enmaderaduraseaconsejalabrarunasientoporlapuntaimpulsora,loquesehaceaserrandoligeramentesobrelaslneasdiagonales,observarfigura14,perforandounagujeritoenlainterseccin.Despusdehincarlapunta,esmejorsostenerjuntaslaspiezasylapuntayponerlasinmediatamenteenelejedelcabezalfijo.Debeaceitarseelextremodelapiezaqueseencajaenlacontrapuntaocentromuertoconloqueeliminaporcompletolalubricacinfigura15.Siesnecesarioquitardeltornolapiezaantesdeterminarla,debehacrseleunasealquesirvadeguaalvolverlaacentrar,observarfigura16.Lassealespuedenhacerseconunsealadorpermanentequesehaceesmerilandounodelosdientesdelapuntaviva.

Fig.12Fig.13Fig.14

Fig.15Fig.16

Montajedelapieza.Elmontajesehacemoviendoelcabezalmvilhastaquequedeaunadistanciade1o1delextremodelapieza,sujetndolaenestaposicin.Hgaseavanzarelcentrodelacontrapuntadndolevueltaalmanubriodealimentacinhastaquehagacontactoconlapieza.Contineseavanzandoelcentroalmismotiempoquesehacegirarlapiezalentamenteconlamano.Cuandosedificultaseguirledandovuelta,afljeselaalimentacinuncuartodevueltaysujteseelejedelcabezalmvil.

Posicindelapoyoparalaherramienta.Ahorasecolocaensusitioelapoyoparalaherramienta,aunadistanciahorizontalaproximadamentede1/8delapiezaya1/8arribadelalneacentraldeella,comoseveenlafigura17.Estaposicinpuedemodificarsesegnlapiezaylapreferenciadeloperario.Puedeponerseunasealenelvstagodelapoyoparalasherramientas,comoseobservaenlafigura18,paravolverloacolocarrpidamenteyconprecisin.Cuandoyasehaadquiridoalgodeexperiencia,lacolocacindelapoyodelasherramientaspasaasegundotrmino.

Fig.17Fig.18

Maneradedevastaruncilindro.Enlaprimeraoperacinseusalagubiagrandeparadesbastarlasaristasvivasdelapieza.Sehacegirareltornoabajavelocidad,sujetandolagubiadelamanerailustradaenlafigura10.Secomienzaelcortea2aproximadamentedelextremodelacontrapunta,ysecontinadeesepuntohaciaelextremoyalejndosedel.Sehaceunsegundocorteaproximadamentea2o3alaizquierdadelprimercorte,avanzandodenuevohacialacontrapunta,hastallegaralcortehechoconanterioridad.Secontinaelprocedimientohastaunpuntoa2delapuntaviva,dondesehacegirarlagubiaenladireccinopuesta,parahacerelcortefinalalejndosedelextremovivodelapieza.Elcorteparadesbastarnosehaceconunmovimientocontinuo,comoseveenlafigura20,porquestetienetendenciaaarrancarlargasastillasdelasaristasdelapieza;tampocodebeempezarseelcortedirectamenteenelextremodelapiezafigura21,porlamismarazn.Elcortepuedehacerseconseguridaddelcentrodelapieza,acercndoseyalejndosedecadaextremo,unavezquesehahechoelcorteparadesbastar.

Fig.19

Fig.20Fig.21

Enlaposicindelagubiaconrelacinalapieza,existendosotresaspectosimportantes.Primero,puedehacerseavanzarsobrelapieza,yaseadederechaoizquierdaodeizquierdaaderecha.Espreferiblelaltimadireccin,osea,delcabezalfijoalcabezalmvil,porqueenestaformalavirutanocaesobreeloperario.Sehacegirarlagubialigeramenteenlamismadireccindelavancecomoapareceenlafigura22.Laherramientasesostienebastantearribadelaobra,conelbiselofilotangentealasuperficiederevolucin,comosemuestraenalfigura23.Enestaposicinseharunrebajelimpio,cortando.Cuandoseempujanormalalapieza,comoenlafigura24lagubiarebajaraspando,loquenormalmenteconstituyeunmalmtodoparatornearpiezascilndricas.Secontinaelcorteparadesbastarhastaqueeltamaodelapiezasea1/8mayorqueeldimetrorequerido,aumentandoalasegundaoterceravelocidad(1,400a2,400r.p.m.)cuandoyasehaobtenidounaformaescasamentecilndrica.

Fig.23

Fig.22 Fig.23

Posicindelasmanos.Entodoelmanejodelaherramienta,lamanoquelasostienetomaunaposicinnatural,quedandocercaolejosdelfilodelescoplo,loquedependedelbrazodepalancanecesario.Laposicindeapoyoparalaherramientaesmsunapreferenciaindividualqueunaposicinestablecidaopropia.Sinembargo,laposicinconlapalmadelamanohaciaarriba,comolaqueseilustraconlagubia,seconsiderageneralmentelamejor.Enestaposicineldedondicesirvedegua,comoseveenlafigura22,deslizndoloalolargodelapoyoparaherramientasalhacerelcorte.Laalternativaconsisteencogerlaherramientaconlapalmadelamanohaciaabajo,loquesemuestraenlafigura25y26.Enestaposicineltalndelamanooeldedomeiquesirvendegua.Laposicinconlapalmadelamanohaciaabajoesfirmeypositiva,excelenteparadesbastaroparahacercortesgruesos.Lamayorpartedelosprincipiantescomienzancogiendolaherramientaconlapalmadelamanohaciaabajo,cambiandodespusalaposicinconlapalmahaciaarribaparaaspodermanejarmejorelescoplo.

2.2.- FresadoElfresadoconsiste principalmente en el corte del material que se mecaniza con una herramienta rotativa de varios filos, que se llaman dientes, labios o plaquitas de metal duro, que ejecuta movimientos de avance programados de la mesa de trabajo en casi cualquier direccin de los tres ejes posibles en los que se puede desplazar la mesa donde va fijada la pieza que se mecaniza.Con el uso creciente de las fresadoras de control numrico estn aumentando las operaciones defresadoque se pueden realizar con este tipo de mquinas, siendo as que el fresado se ha convertido en un mtodo polivalente demecanizado. El desarrollo de las herramientas ha contribuido tambin a crear nuevas posibilidades de fresado adems de incrementar de forma considerable la productividad, la calidad y exactitud de las operaciones realizadas.

Herramientas de fresarLas herramientas de fresar se caracterizan por su dimetro exterior, el nmero de dientes, el paso de los dientes (entendido por paso la distancia que existe entre dos dientes consecutivos) y el sistema de fijacin de la fresa en la mquina.Tipos de fresadoEn lasfresadoras universalesutilizando los accesorios adecuados o en lasfresadoras de control numricose puede realizar la siguiente relacin de fresados:

Fresa de planear de plaquitas de metal duro. Planeado. La aplicacin ms frecuente de fresado es elplaneadoque tiene por objetivo conseguir superficies planas. Para el planeado se utilizan generalmente fresas de planear de plaquitas intercambiables de metal duro, existiendo una gama muy variada de dimetros de estas fresas y del nmero de plaquitas que monta cada fresa. Los fabricantes de plaquitas recomiendan como primera opcin el uso de plaquitas redondas o con ngulos de 45 como alternativa. Fresado en escuadra. El fresado en escuadra es una variante del planeado que consiste en dejar escalones perpendiculares en la pieza que se mecaniza. Para ello se utilizan plaquitas cuadradas situadas en el portaherramientas de forma adecuada. Cubicaje. La operacin decubicajees muy comn en fresadoras verticales u horizontales y consiste en preparar los tarugos de metal u otro material comomrmologranitoen las dimensiones cbicas adecuadas para operaciones posteriores. Este fresado tambin se realiza con fresas de planear de plaquitas intercambiables. Corte. Una de las operaciones iniciales de mecanizado que hay que realizar consiste muchas veces en cortar las piezas a la longitud determinada partiendo de barras y perfiles comerciales de una longitud mayor. Para el corte industrial de piezas se utilizan indistintamentesierras de cintao fresadoras equipadas con fresas cilndricas de corte. Lo significativo de las fresas de corte es que pueden ser deacero rpidoo de metal duro. Se caracterizan por ser muy delgadas (del orden de 3 mm aunque puede variar), tener un dimetro grande y un dentado muy fino. Un ejemplo de las caractersticas de una fresa de corte sera el siguiente: dimetro de 200mm, espesor de 3mm, dimetro del agujero de 32mm y 128 dientes: Fina 128, Gruesa 64.2

Fresa de disco para ranurar.

Fresas para ranurado de forma en madera. Ranurado recto. Para el fresado de ranuras rectas se utilizan generalmente fresas cilndricas con la anchura de la ranura y a menudo, para aumentar la produccin, se montan varias fresas en el eje porta fresas permitiendo aumentar la productividad de mecanizado. Al montaje de varias fresas cilndricas se le denomina tren de fresas o fresas compuestas. Las fresas cilndricas se caracterizan por tener tres aristas de corte: la frontal y las dos laterales. En la mayora de aplicaciones se utilizan fresas de acero rpido ya que las de metal duro son muy caras y por lo tanto solo se emplean en producciones muy grandes Ranurado de forma. Se utilizan fresas de la forma adecuada a la ranura, que puede ser en forma de T, decola de milano, etc. Ranurado de chaveteros. Se utilizan fresas cilndricas con mango, conocidas en el argot comobailarinas, que pueden cortar tanto en direccin perpendicular a su eje como paralela a este. Copiado. Para el fresado en copiado se utilizan fresas con el perfil de plaquita redondo a fin de poder realizar operaciones de mecanizado en orografas y perfiles de caras cambiantes. Existen dos tipos de fresas de copiar: las de perfil de media bola y las de canto redondo otricas. Fresado de cavidades. En este tipo de operaciones se aconseja realizar un taladro previo y a partir del mismo y con fresas adecuadas abordar el mecanizado de la cavidad teniendo en cuenta que los radios de la cavidad deben ser al menos un 15% superior al radio de la fresa. Torno-fresadoEste tipo de mecanizado utiliza lainterpolacin circularen fresadoras de control numrico y sirve tanto para el torneado de agujeros de precisin como para el torneado exterior. El proceso combina la rotacin de la pieza y de la herramienta de fresar siendo posible conseguir una superficie cilndrica. Esta superficie puede ser concntrica respecto a la lnea central de rotacin de la pieza, o puede ser excntrica si se desplaza el fresado hacia arriba o hacia abajo. Con el desplazamiento axial es posible alcanzar la longitud requerida. Fresado de roscas. El fresado deroscasrequiere una fresadora capaz de realizarinterpolacin helicoidalsimultnea en dos grados de libertad: la rotacin de la pieza respecto al eje de la hlice de la rosca y la traslacin de la pieza en la direccin de dicho eje. Fresado frontal. Consiste en el fresado que se realiza con fresas helicoidales cilndricas que atacan frontalmente la operacin de fresado. En las fresadoras de control numrico se utilizan cada vez ms fresas de metal duro totalmente integrales que permiten trabajar a velocidades muy altas. Fresado de engranajes. El fresado deengranajesapenas se realiza ya en fresadoras universales mediante el plato divisor, sino que se hacen en mquinas especiales llamadastalladoras de engranajesy con el uso de fresas especiales del mdulo de diente adecuado. Taladrado,escariadoymandrinado. Estas operaciones se realizan habitualmente en las fresadoras de control numrico dotadas de un almacn de herramientas y utilizando las herramientas adecuadas para cada caso. Mortajado. Consiste en mecanizar chaveteros en los agujeros, para lo cual se utilizan brochadoras o bien un accesorio especial que se acopla al cabezal de las fresadoras universales y transforma el movimiento de rotacin en un movimiento vertical alternativo. Fresado en rampa. Es un tipo de fresado habitual en el mecanizado demoldesque se realiza bien con fresadoras copiadoras o bien con fresas de control numrico.

2.3.- TaladradoEl taladro es una mquina herramienta donde se mecanizan la mayora de los agujeros que se hacen a las piezas en los talleres mecnicos. Destacan estas mquinas por la sencillez de su manejo. Tienen dos movimientos: El de rotacin de la broca que le imprime el motor elctrico de la mquina a travs de una transmisin por poleas y engranajes, y el de avance de penetracin de la broca, que puede realizarse de forma manual sensitiva o de forma automtica, si incorpora transmisin para hacerlo.Se llama taladrar a la operacin de mecanizado que tiene por objeto producir agujeros cilndricos en una pieza cualquiera, utilizando como herramienta una broca. La operacin de taladrar se puede hacer con un taladro porttil, con una mquina taladradora, en un torno, en una fresadora, en un centro de mecanizado CNC o en una mandrinadora.Taladrar significa perforar o hacer un agujero (pasante o ciego) en cualquier material. Es un trabajo muy comn en cualquier tarea de bricolaje y muy sencillo si se realiza con las herramientas adecuadas. Lo principal es contar con un taladro decente y una broca apropiada al material a taladrar.MEDIDAS DE SEGURIDAD AL TALADRAR

1.- Protegerse la vista con gafas adecuadas. Normalmente no pasar nada, pero ante la posibilidad de que una esquirla o viruta se introduzca en un ojo, conviene no pasar por alto esta medida de proteccin.

2.- Tambin es muy importante utilizar la broca adecuada al material a trabajar, pues de lo contrario, aparte de que no se realizar bien el trabajo, podemos tener un accidente.

3.- Nunca forzar en exceso la mquina y mantenerla siempre perfectamente sujeta durante el taladrado, si es posible mediante un soporte vertical.

4.- Sujetar firmemente la pieza a trabajar. Sobre todo las piezas pequeas, lminas o chapas delgadas conviene que estn perfectamente sujetas, ya que al ser ligeras, se puede producir un efecto de tornillo por el cual en el momento que atravesamos la pieza, sta sube por la broca pudiendo daar las manos u otra parte del cuerpo.

5.- Apagar la mquina (mejor desenchufarla) para un cambio de broca o limpieza de la misma

6.- Por ltimo, no conviene olvidar las medidas de seguridad comunes a todos los aparatos elctricos (no ponerlos cerca de fuentes de humedad o calor, no tirar del cable, etc.).

TIPOS DE TALADROS

El taladro es la mquina que nos permitir hacer agujeros debido al movimiento de rotacin que adquiere la broca sujeta en su cabezal. Existen muchos tipos de taladros e infinidad de calidades. Los principales tipos son los siguientes:1.- BARRENA. Es la herramienta ms sencilla para hacer un taladro. Bsicamente es una broca con mango. Aunque es muy antigua se sigue utilizando hoy en da. Solo sirve para taladrar materiales muy blandos, principalmente maderas.

2.- BERBIQU. El berbiqu es la herramienta manual antecesora del taladro y prcticamente est hoy da en desuso salvo en algunas carpinteras antiguas. Solamente se utiliza para materiales blandos.

3.- TALADRO MANUAL. Es una evolucin del berbiqu y cuenta con un engranaje que multiplica la velocidad de giro de la broca al dar vueltas a la manivela.

4.- TALADRO MANUAL DE PECHO. Es como el anterior, pero permite ejercer mucha mayor presin sobre la broca, ya que se puede aprovechar el propio peso apoyando el pecho sobre l.

5.- TALADRO ELCTRICO. Es la evolucin de los anteriores que surgi al acoplarle un motor elctrico para facilitar el taladrado. Es una herramienta imprescindible para cualquier bricolador. Su versatilidad le permite no solo taladrar, sino otras muchas funciones (atornillar, lijar, pulir, desoxidar, limpiar, etc.) acoplndole los accesorios necesarios.

Para un aficionado al bricolaje, lo aconsejable en principio es disponer un taladro elctrico con las siguientes caractersticas:

- Electrnico. La velocidad de giro se regula con el gatillo, siendo muy til poder ajustarla al material que estemos taladrando y al dimetro de la broca para un rendimiento ptimo.

- Reversible. Puede girar a derecha e izquierda. De este modo podemos usarlo como destornillador para apretar y aflojar.

- Percusin. Adems del giro, la broca tiene un movimiento de vaivn. Es imprescindible para taladrar con comodidad material de obra (ladrillos, baldosas, etc.)

- Potencia media y de calidad general media-alta. A partir de 500 W la potencia del taladro es suficiente para cualquier uso. Sin llegar a la gama profesional, es aconsejable comprar el taladro de buena calidad y sobre todo de marca conocida.

Invertir en el taladro es totalmente recomendable, sobre todo si hacemos bastante bricolaje. Despus, y si hacemos determinados trabajos, podemos empezar a pensar en comprar algn taladro ms especfico.

6.- TALADRO SIN CABLE. Es una evolucin del anterior en el que se prescinde de la toma de corriente, sustituyndose por una batera. La principal ventaja es su autonoma, al poder usarlo donde queramos sin necesidad de que exista un enchufe. Como inconveniente, la menor potencia que ofrecen respecto a los taladros convencionales.

Existen taladros sin cable con percusin y sin ella, siendo estos ltimos usados principalmente como atornilladores. En esta funcin s que son insustituibles y recomendables, y la mayora incorpora regulacin del par de apriete para hacer todava ms cmodo su uso.

7.- MARTILLO PERCUTOR. El martillo percutor es un taladro con una percusin (elctrica, neumtica o combinada) mucho ms potente (utiliza ms masa) y es imprescindible para perforar determinados materiales muy duros, como el hormign, la piedra, etc., o espesores muy gruesos de material de obra.

8.- TALADRO DE COLUMNA. Es un taladro estacionario con movimiento vertical y mesa para sujetar el objeto a taladrar. La principal ventaja de este taladro es la absoluta precisin del orificio y el ajuste de la profundidad. Permiten taladrar fcilmente algunos materiales frgiles (vidrio, porcelana, etc.) que necesitan una firme sujecin para que no rompan.

El sustituto de estos taladros (muy profesionales) para un aficionado es el uso del taladro convencional fijado en un soporte vertical, aunque ltimamente se ven algunos taladros de columna muy accesibles por su bajo precio.

9.- MINITALADRO. Es como un taladro en miniatura. La posibilidad de utilizarlo con una sola mano y las altas revoluciones que coge, permiten una gran variedad de trabajos aparte del taladrado. Est indicado para aplicaciones minuciosas que requieren control, precisin y ligereza.

10.- MINITALADRO SIN CABLE. Es igual que el anterior, pero accionado a batera, con la autonoma que ello supone. Como en el caso de los taladros, su principal inconveniente es la menor potencia.Los principales tipos de brocas para aficionados al bricolaje son los siguientes:1.- BROCAS PARA METALESSirven para taladrar metal y algunos otros materiales como plsticos por ejemplo, e incluso madera cuando no requiramos de especial precisin. Estn hechas de acero rpido (HSS), aunque la calidad vara segn la aleacin y segn el mtodo y calidad de fabricacin

Existen principalmente las siguientescalidades:- HSS LAMINADA. Es la ms econmica de las brocas de metal. Es de uso general en metales y plsticos en los que no se requiera precisin. No es de gran duracin.- HSS RECTIFICADA. Es una broca de mayor precisin, indicada para todo tipo de metales semiduros (hasta 80 Kg. /mm) incluyendo fundicin, aluminio, cobre, latn, plsticos, etc. Tiene gran duracin.- HSS TITANIO RECTIFICADA. Estn recubiertas de una aleacin de titanio que permite taladrar todo tipo de metales con la mxima precisin, incluyendo materiales difciles como el acero inoxidable. Se puede aumentar la velocidad de corte y son de extraordinaria duracin. Se pueden utilizar en mquinas de gran produccin pero necesitan refrigeracin.- HSS COBALTO RECTIFICADA. Son las brocas de mxima calidad, y estn recomendadas para taladrar metales de todo tipo incluyendo los muy duros (hasta 120 Kg. /mm) y los aceros inoxidables. Tienen una especial resistencia a la temperatura, de forma que se pueden utilizar sin refrigerante y a altas velocidades de corte.

2.- BROCAS ESTNDAR PARA PAREDESSe utilizan para taladrar paredes y materiales de obra exclusivamente. No valen para metales ni madera. Tienen una plaquita en la punta de metal duro que es la que va rompiendo el material. Pueden usarse con percusin.

Existen bsicamente doscalidades:- LAMINADA CON PLAQUITA DE CARBURO DE TUNGSTENO (widia). El cuerpo es laminado y est indicada para yeso, cemento, ladrillo, uralita, piedra arenisca y piedra caliza.- FRESADA CON PLAQUITA DE CARBURO DE ALTO RENDIMIENTO. El cuerpo est fresado, y adems de todos los materiales anteriores, perfora sin problemas mrmol, hormign, pizarra, granito y en general todo tipo de piedra. Su poder de penetracin y su duracin es muy superior a la anterior.3.- BROCAS LARGAS PARA PAREDESSon como las anteriores, pero mucho ms largas. Se utilizan para atravesar paredes y muros, y como suelen usarse con martillos percutores y por profesionales, la calidad suele ser alta.Tienen una forma que permite una mejor evacuacin del material taladrado.

4.- BROCAS MULTIUSO O UNIVERSALESSe utilizan exclusivamente sin percusin y valen para taladrar madera, metal, plsticos y materiales de obra. Si la broca es de calidad, es la mejor para taladrar cualquier material de obra, especialmente si es muy duro (gres, piedra) o frgil (azulejos, mrmol). Taladran los materiales de obra cortando el material y no rompindolo como las brocas convencionales que utilizan percusin, por lo que se pueden utilizar sin problemas incluso con taladros sin cable aunque no sean muy potentes.

5.- BROCAS DE TRES PUNTAS PARA MADERASon las ms utilizadas para taladrar madera y suelen estar hechas de acero al cromovanadio. Existen con diferentes filos, pero no hay grandes diferencias en cuanto a rendimiento. En la cabeza tiene tres puntas, la central, para centrar perfectamente la broca, y las de los lados que son las que van cortando el material dejando un orificio perfecto. Se utilizan para todo tipo de maderas: duras, blandas, contrachapados, aglomerados, etc.

6.- BROCAS PLANAS O DE PALA PARA MADERACuando el dimetro del orificio que queremos practicar en la madera es grande, se recurre a las brocas planas, pues permitenpoder introducirlas en el porta brocas del taladro, ya que el vstago no vara de tamao. Son un poco ms difciles de usar, pues hay que mantener firme la perpendicularidad del taladro, por lo que es muy recomendable usar un soporte vertical.

7.- BROCAS LARGAS PARA MADERAPara hacer taladros muy profundos en madera se utilizan unas brocas especiales con los filos endurecidos, y con una forma que permite una perfecta evacuacin de la viruta.

8.- BROCAS EXTENSIBLES PARA MADERAEs un tipo de broca que permite la regulacin del dimetro del taladro a realizar dentro de unos lmites. Su utilizacin es hoy en da ms bien escasa.

9.- BROCAS FRESA PARA ENSAMBLES EN MADERASon unas brocas especiales que a la vez que hacen el taladro ciego donde se atornillar el tornillo de ensamble, avellanan la superficie para que la cabeza del tornillo quede perfectamente enrasada con la superficie. Puede verlo ms claramente en el apartadoENSAMBLE DE TABLEROSde la seccin CONSEJOS.

10.- BROCAS DE AVELLANARSirven para el embutido en la madera de tornillos de cabeza avellanada. Se utilizan despus de haber hecho el orificio para el tornillo con broca normal. Para madera las hay manuales (con mango). Si se utilizan con taladro elctrico es muy recomendable utilizar un soporte vertical.

11.- BROCAS FRESA PARA BISAGRAS DE CAZOLETASe utilizan para hacer el orifico ciego en el interior de las puertas donde encajar la bisagra de cazoleta. Es imprescindible utilizar un soporte vertical o un taladro de columna. Puede verse ms claramente este tipo de bisagra en el apartadotipos de bisagrasde la seccin consejos.

12.- BROCAS PARA VIDRIOSon brocas compuestas de un vstago y una punta de carburo de tungsteno (widia) con forma de punta de lanza. Se utilizan para taladrar vidrio, cermica, azulejos, porcelana, espejos, etc. Es muy recomendable la utilizacin de soporte vertical o taladro de columna y la refrigeracin con agua, trementina (aguarrs) o petrleo.

13.- CORONAS O BROCAS DE CAMPANAPara hacer orificios de gran dimetro, se utilizan las coronas o brocas de campana. Estas brocas las hay para todo tipo de materiales (metales, obra, madera, cristal). Consisten en una corona dentada en cuyo centro suele haber fijada una broca convencional que sirve para el centrado y gua del orificio. La ms utilizada en bricolaje es la de la siguiente foto, que incluye variedad de dimetros en una sola corona.

ACCESORIOS PARA EL TALADRADOPara determinados trabajos de taladrado podemos utilizar algunos accesorios. Principalmente el soporte vertical, las mordaza de sujecin y los topes de broca.1.- METALESAl taladrar metales se produce una friccin muy grande por lo que siempre es recomendable refrigerar con taladrina. La taladrina es un lquido refrigerante y lubricante compuesto de muchos elementos (agua, aceite, antioxidantes, antiespumantes, etc). Si no se dispone de ella se puede refrigerar con agua simplemente. Las brocas al cobalto pueden utilizarse sin refrigerante.El taladro debe usarse sin percusin, y cuanto ms duro sea el metal a taladrar, mas problemtico (acero inoxidable) y ms duracin o precisin queramos, mejor deber ser la broca.2.- PLSTICOSPara taladrar plsticos deberemos utilizar brocas para metal y el taladro sin percusin. No es necesario ningn cuidado especial debido a que suele ser un material blando. Las posibles rebabas que queden se quitan fcilmente con una lima o con lija.3.- MATERIALES DE OBRA CON BROCAS MULTIUSO O UNIVERSALESLas mejores brocas para taladrar materiales de obra son las multiuso o universales, ya que como hemos visto antes, no hay que poner percusin pues taladran cortando el material. De esta forma, evitamos el peligro de rotura en materiales frgiles como los azulejos o el mrmol, y taladraremos sin problemas materiales dursimos como el gres, el hormign o la piedra. No necesitaremos un taladro de ltima generacin para taladrar, ya que no es necesaria excesiva potencia ni velocidad y adems no admiten percusin.4.- MATERIALES DE OBRA CON BROCAS ESTNDAR PARA PAREDESSi utilizamos brocas convencionales, conviene escoger una calidad profesional, sobre todo en materiales muy duros como el mrmol, el hormign, la pizarra, el granito, y en general todo tipo de piedra. Adems en algunos de estos materiales (hormign, piedra, etc) se hace imprescindible el uso de un martillo percutor, ya que con un taladro convencional podemos eternizarnos e incluso quemarlo. Para centrar bien el taladro podemos empezar sin utilizar la percusin, para ponerla en cuanto est iniciado el orificio.- AZULEJOS.El problema con los azulejos consiste en centrar bien la broca, ya que su superficie es muy resbaladiza. Por tanto, lo mejor es marcar primero con ayuda de un granete, un punzn o en ltimo caso con un clavo, el punto a taladrar para que se descascarille un poquito el azulejo y la broca no se mueva del sitio. Debe empezar con pocas revoluciones y sin percutor. La presin sobre el taladro tambin debe ser poca para evitar que se raje el azulejo.Para taladrar azulejos, cermica, porcelana, etc, tambin pueden usarse las brocas para cristal.-GRES.El gres es un material muy duro y por tanto es imprescindible el uso de brocas de mxima calidad y muy recomendable la utilizacin de un martillo percutor o un taladro profesional. Debe empezarse sin percusin y ponerla una vez iniciado el taladro.- MRMOL.Taladrar mrmol es delicado y siempre existe la posibilidad de que se desconche en la superficie e incluso llegue a rajarse. Debe usar el taladro a bajas revoluciones y utilizar una broca de widia de mxima calidad e incluso buscar brocas profesionales exclusivas para mrmol. Procure no taladrar cerca de los bordes de cada losa ni en fisuras apreciables a simple vista, y mantenga el taladro con buen pulso lo ms perpendicularmente posible a la superficie. Ejerza una presin regular sobre el taladro durante el taladrado.Otro mtodo muy efectivo es taladrar primero con una broca muy fina (3 o 4mm por ejemplo) e ir agrandando el agujero progresivamente utilizando brocas ms gruesas. De esta forma es prcticamente imposible que estropeemos la superficie a la vez que el centrado del agujero ser ms exacto.5.- MADERASLa madera es un material bastante blando por lo general y solo requiere la utilizacin de brocas especiales para madera y el uso del taladro sin percusin. Con algunas maderas muy duras podemos utilizar brocas para metal que tendrn mejor rendimiento.Para la utilizacin de brocas planas es muy recomendable el uso de soporte vertical o taladro de columna, ya que este tipo de broca debe entrar totalmente perpendicular a la superficie a taladrar.Un problema comn y ya comentado es el astillamiento de la madera en taladros pasantes a la salida de los mismos. Este astillamiento es ms pronunciado en tableros macizos y contrachapados al tener direccin de la fibra (se arranca un trozo de fibra normalmente ms largo que el dimetro del agujero). En el MDF y aglomerados, tambin se produce un rompimiento de material aunque menos acusado.Lo primero para minimizar este problema es utilizar la broca bien afilada y adecuada al material que estemos taladrando. En madera se debe utilizar una broca de tres puntas. Esta broca tiene tres puntas para cortar primero el circulo exterior del taladro y evitar precisamente el rompimiento del material. Pero hace falta no ejercer casi presin a la salida del taladro, aparte de guiar la broca perfectamente, por lo que se hace muy necesaria la utilizacin de un soporte vertical. El soporte vertical tiene un desmultiplicador con el que la presin sobre el taladro se domina mucho mejor y el agujero saldr prcticamente limpio. Tambin se minimiza el problema utilizando otra madera inservible a modo de sufridera que se pone debajo de la madera a taladrar. Otro truco es empezar el taladro por la otra cara antes de que traspase totalmente, pero tiene el inconveniente del difcil centrado perfecto del segundo taladro.6.- CRISTALPara taladrar vidrio tan solo hace falta disponer de brocas especiales que tienen una punta de metal duro (carburo de silicio o widia) en forma de punta de lanza. Se debe refrigerar y lubricar con trementina (aguarrs), agua o petrleo. Es muy conveniente fijar firmemente la pieza y utilizar un soporte vertical. El taladro debe girar a muy bajas revoluciones, y la presin de avance debe ser pequea.La refrigeracin puede conseguirse poniendo un cerco o anillo de masilla o plastilina alrededor del punto a taladrar llenndolo seguidamente del refrigerante (trementina, agua o petrleo).

Unidad 3.- Procesos sin arranque de viruta, en materiales metlicos y no metlicos 3.1.- FundicinSe denominafundicinoesmelter(del inglssmelter, fundidor) al proceso de fabricacin de piezas, comnmentemetlicaspero tambin deplstico, consistente enfundirun material e introducirlo en una cavidad, llamadamolde, donde sesolidifica.El proceso ms comn es la fundicin enarena, por ser sta un materialrefractariomuy abundante en la naturaleza y que, mezclada conarcilla, adquiere cohesin y moldeabilidad sin perder la permeabilidad que posibilita evacuar losgasesdel molde al tiempo que se vierte el metal fundido. La fundicin en arena consiste en colar un metal fundido, tpicamente aleaciones de hierro, acero, bronce, latn y otros, en un molde de arena, dejarlo solidificar y posteriormente romper el molde para extraer la pieza fundida.Para la fundicin con metales como el hierro o el plomo, que son significativamente ms pesados que el molde de arena, la caja de moldeo es a menudo cubierta con una chapa gruesa para prevenir un problema conocido como "flotacin del molde", que ocurre cuando la presin del metal empuja la arena por encima de la cavidad del molde, causando que el proceso no se lleve a cabo de forma satisfactoria.Tambin se conoce como fundicin al proceso de extraer metales a partir de susmenas, que suele ser la etapa previa al moldeado metlico (vaseFundicin (metalurgia)).

Etapas del proceso Diseo del modeloLa fundicin en arena requiere un modelo a tamao natural de madera, cristal, plstico y metales que define la forma externa de la pieza que se pretende reproducir y que formar la cavidad interna en el molde.En lo que atae a los materiales empleados para la construccin del modelo, se puede emplear desdemaderao plsticos como el uretano y elpoliestirenoexpandido (EPS) hasta metales como elaluminioo elhierrofundido.Para el diseo del modelo se debe tener en cuenta una serie de medidas derivadas de la naturaleza del proceso de fundicin: Debe ser ligeramente ms grande que la pieza final, ya que se debe tener en cuenta la contraccin de la misma una vez se haya enfriado a temperatura ambiente. El porcentaje de reduccin depende del material empleado para la fundicin.A esta dimensin se debe dar una sobremedida en los casos en el que se d un proceso adicional de maquinado o acabado por arranque de viruta. Las superficies del modelo debern respetar unosngulosmnimos con la direccin de desmoldeo (la direccin en la que se extraer el modelo), con objeto de no daar el molde de arena durante su extraccin. Este ngulo se denominangulo de salida. Se recomiendan ngulos entre 0,5 y 2. Incluir todos los canales de alimentacin ymazarotasnecesarios para el llenado del molde con el metal fundido. Si es necesario incluirportadas, que son prolongaciones que sirven para la colocacin del macho.Los moldes, generalmente, se encuentran divididos en dos partes, la parte superior denominadacopey la parte inferior denominadadragaque se corresponden a sendas partes del molde que es necesario fabricar. Los moldes se pueden distinguir: Moldes de arena verde: estos moldes contienen arena hmeda. Moldes de arena fra: usa aglutinantes orgnicos e inorgnicos para fortalecer el molde. Estos moldes no son cocidos en hornos y tienen como ventaja que son ms precisos dimensionalmente pero tambin ms caros que los moldes de arena verde. Moldes no horneados: estos moldes no necesitan ser cocidos debido a sus aglutinantes (mezcla de arena y resina). Las aleaciones metlicas que tpicamente se utilizan con estos moldes son el latn, el hierro y el aluminio.Las etapas que se diferencian en la fabricacin de una pieza metlica por fundicin en arena comprende: Compactacinde laarenaalrededor del modelo en la caja de moldeo. Para ello primeramente se coloca cada semimodelo en una tabla, dando lugar a las llamadas tablas modelo, que garantizan que posteriormente ambas partes del molde encajarn perfectamente.Actualmente se realiza el llamado moldeo mecnico, consistente en la compactacin de la arena por medios automticos, generalmente mediante pistones (uno o varios)hidrulicosoneumticos. Colocacin del macho o corazones. Si la pieza que se quiere fabricar es hueca, ser necesario disponer machos, tambin llamados corazones que eviten que el metal fundido rellene dichas oquedades. Los machos se elaboran con arenas especiales debido a que deben ser ms resistentes que el molde, ya que es necesario manipularlos para su colocacin en el molde. Una vez colocado, se juntan ambas caras del molde y se sujetan. Siempre que sea posible, se debe prescindir del uso de estos corazones ya que aumentan el tiempo para la fabricacin de una pieza y tambin su coste. Colada. Vertido del material fundido. La entrada del metal fundido hacia la cavidad del molde se realiza a travs de la copa o bebedero de colada y varios canales de alimentacin. Estos sern eliminados una vez solidifique la pieza. Los gases y vapores generados durante el proceso son eliminados a travs de la arena permeable.

Vertido del material fundido. Enfriamiento y solidificacin. Esta etapa es crtica de todo el proceso, ya que un enfriamiento excesivamente rpido puede provocar tensiones mecnicas en la pieza, e incluso la aparicin de grietas, mientras que si es demasiado lento disminuye laproductividad. Adems un enfriamiento desigual provoca diferencias de dureza en la pieza. Para controlar la solidificacin de la estructura metlica, es posible localizar placas metlicas enfriadas en el molde. Tambin se puede utilizar estas placas metlicas para promover una solidificacin direccional. Adems, para aumentar la dureza de la pieza que se va a fabricar se pueden aplicar tratamientos trmicos o tratamientos de compresin. Desmolde. Rotura del molde y extraccin de la pieza. En el desmolde tambin debe retirarse la arena del macho. Toda esta arena se recicla para la construccin de nuevos moldes. Desbarbado. Consiste en la eliminacin de los conductos de alimentacin, mazarota y rebarbas procedentes de la junta de ambas caras del molde. Acabado y limpiezade los restos de arena adheridos. Posteriormente la pieza puede requerirmecanizado,tratamiento trmico.VariantesLa precisin de la pieza fundida est limitada por el tipo de arena y el proceso de moldeo utilizado. La fundicin hecha con arena verde gruesa proporcionar una textura spera en la superficie de la pieza. Sin embargo, el moldeo con arena seca produce piezas con superficies mucho ms lisas.Para un mejor acabado de la superficie de las piezas, estas pueden ser pulidas o recubiertas con un residuo de xidos, silicatos y otros compuestos que posteriormente se eliminaran mediante distintos procesos, entre ellos elgranallado. Moldeo en arena verde. La arena verde es una mezcla de arena de slice, arcilla, humedad y otros aditivos. Este moldeo consiste en la elaboracin del molde con arena hmeda y colada directa del metal fundido. Es el mtodo ms empleado en la actualidad, con todo tipo de metales, y para piezas de tamao pequeo y medio.No es adecuado para piezas grandes o de geometras complejas, ni para obtener buenos acabados superficiales o tolerancias reducidas. Moldeo en arena qumico. Consiste en la elaboracin del molde con arena preparada con una mezcla de resinas, el fraguado de estas resinas puede ser por un tercer componente lquido o gaseoso, o por autofraguado. De este modo se incrementa la rigidez del molde, lo que permite fundir piezas de mayor tamao y mejor acabado superficial. Moldeo en arena seca. La arena seca es una mezcla de arena de slice seca, fijada con otros materiales que no sea la arcilla usando adhesivos de curado rpido. Antes de la colada, el molde se seca a elevada temperatura (entre 200 y 300C). De este modo se incrementa la rigidez del molde, lo que permite fundir piezas de mayor tamao, geometras ms complejas y con mayor precisin dimensional y mejor acabado superficial. Moldeo mecnico. Consiste en la automatizacin del moldeo en arena verde. La generacin del molde medianteprensas mecnicaso hidrulicas, permite obtener moldes densos y resistentes que subsanan las deficiencias del moldeo tradicional en arena verde. Se distingue: Moldeo Horizontal. A finales de los aos 50 los sistemas de pistones alimentados hidrulicamente fueron usados para lacompactacinde la arena en los moldes. Estos mtodos proporcionaban mayor estabilidad y precisin en los moldes. A finales de los aos '60 se desarroll la compactacin de los moldes con aire a presin lanzado sobre el molde de arena precompactado.La mayor desventaja de estos sistemas es la gran cantidad de piezas de repuesto que se consumen debido a la multitud de partes mviles, adems de la produccin limitada unos 90-120 moldes por hora. Moldeo vertical. En 1962 la compaa danesaDansk Industri Syndikat(DISA) implement una ingeniosa idea de moldeo sin caja aplicando verticalmente presin. Las primeras lneas de este tipo podran producir 240 moldes por hora y hoy en da las ms modernas llegan a unos 550 moldes por hora. Aparte de la alta productividad, de los bajos requerimientos de mano de obra y de las precisiones en las dimensiones, este mtodo es muy eficiente. Moldeo en arena matchplate. Este mtodo fue desarrollado y patentado en 1910. Sin embargo, no fue hasta principio de los aos '60 cuando la compaa americanaHunter Automated Machinery Corporationlanz su primera lnea basada en esta tecnologa. El mtodo es similar al mtodo vertical. El principal proveedor es DISA y actualmente este mtodo es ampliamente utilizado, particularmente en Estados Unidos, China y la India. Una gran ventaja es el bajo precio de los modelos, facilidad para cambiar las piezas de los moldes y adems, la idoneidad para la fabricacin de series cortas de piezas en la fundicin. Moldeo a la cera perdidaomicrofusin. En este caso, el modelo se fabrica enceraoplstico. Una vez obtenido, se recubre de una serie de dos capas, la primera de un material que garantice un buen acabado superficial, y la segunda de un material refractario que proporciones rigidez al conjunto. Una vez que se ha completado el molde, se calienta para endurecer el recubrimiento y derretir la cera o el plstico para extraerla del molde en el que se verter posteriormente el metal fundido. Fundicin en coquilla. En este caso, el molde es metlico. Fundicin porinyeccin Fundicin prensada Fundicin a baja presinEs un sistema de fundicin que consiste colocar uncrisoldemetalfundido en un recipiente apresin. Un tubo de alimentacin conecta el metal de crisol con la entrada del molde. Se inyectaaire comprimidoo ungas inerteen el recipiente a una presin de 20-105kN/m. Al inyectarlo la nica salida del metal ser el tubo por lo que se genera el flujo de metal, que llena la matriz y forma la pieza. La presin se mantiene durante la solidificacin para compensar la contraccin volumtrica. No son necesarias ni mazarotas ni alimentacin de colada.

3.2 MOLDEOPara fabricar una pieza puede utilizarse el mtodo de verter el material constitutivo de la futura pieza en forma lquida dentro de un molde hueco, cuya oquedad corresponda a la forma de la pieza y esperar a que solidifique. Este mtodo se conoce como moldeo.

De esta forma el moldeo puede clasificarse en: Moldeo en fro: Corresponde a aquellas en las cuales se vierten en el molde mezclas lquidas o semi-lquidas de sustancias que luego endurecen como un slido rgido. Ejemplos: Resinas plsticas y Epoxi, Concretos y morteros, Yeso etc. Moldeo en caliente: Corresponde a aquellas en las cuales se vierten en el molde materiales licuados por fundicin. Ejemplos: Metales, Ceras, Caramelos etc.

En general durante el proceso de fabricacin de la pieza se siguen los pasos siguientes: Diseo de la pieza. Fabricacin del molde con la forma y materiales adecuados. Vertido del material lquido y posterior endurecimiento. Extraccin de la pieza del molde. Limpieza. Terminacin.

Fabricacin del molde.Factores a tener en cuenta

Para fabricar el molde es necesario tener en cuenta gran diversidad de factores involucrados algunos de los cuales son: Temperatura del material lquido a la hora del vertido. ndices de contraccin o dilatacin del material cuando solidifica. Complejidad de la pieza a elaborar. Fluidez del material lquido. Cantidad de piezas a fabricar. Exactitud dimensional y de acabado superficial requerida para pieza fundida. Tipo de tratamiento de terminacin posterior a la fundicin. Tamao. Otros.Veamos algunos detalles sobre los puntos anteriores.Temperatura del material lquido.Resulta evidente que el molde debe soportar sin deterioro la carga lquida hasta que esta solidifique.Si se trata de fundicin en fro o de sustancias de bajo punto de fusin como la parafina, podrn utilizarse materiales comunes para la fabricacin del molde, tales como plsticos, yeso etc., pero si el lquido a verter corresponde a metales fundidos, estos materiales comunes no podrn utilizarse y en su lugar se recurre a moldes metlicos para metales de bajo punto de fusin, o moldes de arena de slice compactada para aquellos de alto punto de fusin.ndices de contraccin o dilatacin.Todos los materiales cambian sus dimensiones cuando se enfran o solidifican, la gran mayora se contraen como los metales y sus aleaciones, ceras, etc., pero algunos se expanden como el yeso.De este cambio se deduce que las dimensiones de la oquedad del molde deben tener muy en cuenta esta contraccin o dilatacin para que cuando solidifique, la pieza tenga las dimensiones adecuadas.Complejidad.Para el moldeo de piezas de forma compleja, en ocasiones ser necesario utilizar un molde de mltiples partes acopladas, diversos canales de llenado simultneo, fabricacin de canales de comunicacin internos que tendrn que ser cortados y desechados despus de desmoldeada la pieza, canales de salida mltiples para el aire del interior del molde y otros. En piezas de forma simple estos elementos pueden no ser necesarios.Fluidez del material.No todos los materiales utilizados en el moldeo de piezas fluyen con la misma facilidad, algunos "corren" bien por los canales del molde y lo llenan completamente, otros no, as que el molde tendr que ser fabricado teniendo en cuenta este factor.Cantidad de piezas.Las caractersticas del molde dependen en mucho de la cantidad de piezas a fabricar, de este modo si son muy pocas piezas, el molde podr ser fabricado manualmente de materiales de poca duracin o desechables, mientras que si el lote de piezas a fabricar es grande lo mejor es utilizar moldes de mltiples usos, por ejemplo metlicos (de ser posible).Exactitud dimensional y de acabado superficial.Cuando se requieren piezas muy exactas en dimensiones y/o de buen acabado superficial, estas caractersticas tendrn que tenerse en cuenta al fabricar el molde, en algunos casos ser preciso un mecanizado muy exacto de las dimensiones y superficie de la oquedad interna (moldes metlicos o plsticos) o el recubrimiento interior con materiales que "alisan" la superficie (moldes de arena y yeso).Tipo de tratamiento de terminacin posterior.Ciertos materiales como el hierro fundido, se endurecen mucho si se enfran rpidamente, por lo que la mecanizacin posterior ser un tanto menos que imposible, en estos casos los moldes deben construirse de manera que sean "un abrigo" al material fundido para que se enfre lentamente o habr que recurrir al enfriamiento en horno. En otros casos es todo lo contrario, la pieza debe salir del molde sumamente dura, como en las ruedas de triturado de los molinos, en estos casos el molde se fabrica para que se enfre rpidamente.TamaoPara piezas menudas, los moldes pueden ser pequeos y manejables, hasta se puede elaborar un molde de mltiples piezas en un solo cuerpo, pero en el caso de piezas de grandes dimensiones, habr que recurrir incluso a la fabricacin del molde en el terreno como una oquedad subterrnea.

La plantillaHay dos tipos bsicos de plantillas:Plantillas extrables: Son aquellas que al extraerla del molde mantiene su integridad por lo que pueden ser reutilizables. El caso mostrado en el ejemplo simplificado de elaboracin del molde de arriba usa una de estas plantillas.Plantillas desechables: Estas plantillas, confeccionadas de un material de bajo punto de fusin como la parafina, se extraen del molde por calentamiento, es decir, el molde se calienta y la parafina se funde y sale al exterior con lo que queda el espacio correspondiente a su forma formando la oquedad. Evidentemente la plantilla solo puede utilizarse una vez. Cuando de usa una plantilla desechable, el molde puede ser de una sola caja y el bebedero est elaborado en la propia plantilla y sale al exterior a travs de un orificio en el cuerpo de la caja. Este orificio sirve a su vez para la salida del material fundido de la plantilla.Materiales de las plantillas.En principio, la plantilla puede construirse de cualquier material que tenga suficiente resistencia para soportar la manipulacin a la hora de formar el molde, de tal suerte que se utilizan plantillas metlicas, de madera, plsticas y hasta de parafina para las plantillas desechables.La resistencia mecnica de la plantilla depender de la vida til esperada para ella de acuerdo a la frecuencia de uso, as, si esta se utilizar muy frecuentemente y por largo tiempo, lo mejor (de ser posible), es usar una plantilla metlica pero en caso contrario puede usarse, por ejemplo, una de yeso.Es muy comn que se usen para la fabricacin de las plantillas, las maderas ms estables en el tiempo en cuanto a forma y dimensiones y que al mismo tiempo sean fciles de trabajar, adquieran buen pulimento, y sean moderadamente duras. Estas maderas deben estar desprovistas de nudos, ser del corazn del rbol y no tener las fibras entrecruzadas.Moldeo de piezas huecas.Hasta ahora hemos descrito de forma elemental como se construyen los moldes para piezas rellenas; cuando se quieren fabricar piezas huecas se recurre al empleo de los llamados machos.Los machos son partes con la forma de la oquedad de la pieza a construir, que se colocan convenientemente dentro del molde pata evitar que el material lquido vertido ocupe ese espacio, de esta forma, cuando se desmoldee la pieza y se extraiga el macho, habremos logrado el espacio vaco necesario dentro de ella.Hay que tener en cuenta a la hora de fabricar los machos lo siguiente: Debe tener la forma de la oquedad deseada en la pieza a fundir con sus debidas tolerancias. Debe poder extraerse de la pieza fundida sin grandes dificultades. Debe tener incorporado los salientes apropiados para poderse colocar y fijar en el molde y as ocupe la posicin adecuada. Debe soportar sin rotura o deformacin, el empuje del material lquido cuando corre por el interior del molde. No puede adherirse al material vertido. No puede fundirse o quemarse en contacto con los lquidos calientes a moldear.

Vertido del material lquidoLas cuestiones a tener en cuenta a la hora del llenado del molde depender de la naturaleza y la temperatura del lquido vertido, para la mejor comprensin dividiremos estos materiales en dos grupos: Vertido de materiales fros que solidifican por polimerizacin, fraguado o secado. Vertido de materiales fundidos y calientes.

Materiales fros.

Para estos materiales no hay muchos requerimientos a la hora de llenar el molde, pero se pueden enumerar los siguientes: El material a verter y el del molde no deben ser adherentes, pues la extraccin posterior sera algo menos que imposible. Esta posibilidad existe con frecuencia cuando se funden piezas de resinas de polister, epoxi u otras. Se puede resolver cubriendo el molde con un material apropiado como grasas, lminas plsticas etc. El tiempo de endurecimiento del material vertido debe ser lo suficientemente largo como para que el lquido pueda llenar por completo el molde antes de solidificar. La fluidez del lquido vertido debe ser suficiente como para que pueda moverse en los conductos internos del molde y llegar a todas sus partes, especialmente en piezas complejas o de secciones muy estrechas. Puede ser necesario en ciertos casos, la utilizacin de disolventes en las resinas plsticas, y la adicin de agua o el vibrado del molde para los yesos y morteros.

Materiales calientes.

Adems de los requerimientos listados para los materiales fros, en el caso del vertido de lquidos calientes y en especial en los metales fundidos se pueden citar los siguientes: El molde debe estar suficientemente seco, la presencia de agua en el interior o en la arena, y su posterior ebullicin al contacto con el metal fundido generar burbujas de vapor que pueden ser retenidas en el material o la superficie de la pieza empeorando su calidad. En casos extremos puede crearse elevadas presiones dentro del molde que pueden abrirlo y expulsar gotas del material caliente a alta velocidad en todas direcciones, con el consecuente peligro de quemaduras para el personal. La temperatura y conduccin de calor del material del molde deben evitar la rpida prdida de temperatura del lquido caliente vertido, o de lo contrario este podr solidificar en los pasadizos estrechos impidiendo el paso de ms material lquido, con lo que el molde se llenara de forma incompleta. La temperatura del lquido vertido debe ser lo suficientemente alta como para que fluya y llene el molde antes de comenzar a solidificar. Durante el enfriamiento y solidificacin del vertido se puede producir una considerable contraccin en volumen del material, esta contraccin, puede incluso dejar zonas vacas en la pieza terminada. Para solventar este problema la posicin y volumen del bebedero juegan un papel muy importante. Debe ubicarse el bebedero en la zona ms alta del molde y con un volumen de material fundido considerable, de esta forma se convierte en la ltima parte del material que solidifica y por gravedad va compensando la contraccin del material interno que formar parte de la pieza terminada.3.3.- InyeccinEningeniera, elmoldeo por inyeccines un proceso semicontinuo que consiste en inyectar unpolmero,cermicoo un metal1en estado fundido (o ahulado) en unmoldecerrado apresinyfro, a travs de un orificio pequeo llamado compuerta. En ese molde el material sesolidifica, comenzando acristalizaren polmerossemicristalinos. La pieza o parte final se obtiene al abrir el molde y sacar de la cavidad la pieza moldeada.El moldeo por inyeccin es unatcnicamuy popular para la fabricacin de artculos muy diferentes. Slo en losEstados Unidos, la industria del plstico ha crecido a una tasa de 12% anual durante los ltimos 25 aos, y el principal proceso de transformacin de plstico es el moldeo por inyeccin, seguido del deextrusin. Un ejemplo de productos fabricados por esta tcnica son los famosos bloques interconectablesLEGOy juguetesPlaymobil, as como una gran cantidad de componentes deautomviles, componentes para aviones y naves espaciales.Los polmeros han logrado sustituir otros materiales como sonmadera,metales,fibras naturales,cermicasy hastapiedras preciosas; el moldeo por inyeccin es un proceso ambientalmente ms favorable comparado con la fabricacin de papel, la tala derboleso cromados. Ya que no contamina el ambiente de forma directa, no emite gases ni desechos acuosos, con bajos niveles de ruido. Sin embargo, no todos los plsticos pueden serrecicladosy algunos susceptibles de ser reciclados son depositados en el ambiente, causando daos al medio ambiente.La popularidad de este mtodo se explica con la versatilidad de piezas que pueden fabricarse, la rapidez de fabricacin, el diseo escalable desde procesos deprototipos rpidos, altos niveles de produccin y bajos costos, alta o baja automatizacin segn el costo de la pieza,geometrasmuy complicadas que seran imposibles por otras tcnicas, las piezas moldeadas requieren muy poco o nulo acabado pues son terminadas con la rugosidad de superficie deseada, color y transparencia u opacidad, buena tolerancia dimensional de piezas moldeadas con o sin insertos y con diferentes colores. El diseo actual de la mquina de moldeo por inyeccin ha sido influido por la demanda de productos con diferentes caractersticas geomtricas, con diferentes polmeros involucrados y colores. Adems, su diseo se ha modificado de manera que las piezas moldeadas tengan un menor costo de produccin, lo cual exigerapidezde inyeccin, bajastemperaturas, y un ciclo de moldeo corto y preciso.John Hyattregistr en1872la primerapatentede una mquina de inyeccin, la cual consista en un pistn que contena en la cmara derivados celulsicos fundidos. Sin embargo, se atribuye a la compaaalemanaCellon-Werkw el haber sido pionera de la mquina de inyeccin moderna. Esta firma present, en1928, una patente incluyendo la descripcin de nitrocelulosa (celuloide). Debido al carcter inflamable de la nitrocelulosa, se utilizaron posteriormente otros derivados celulsicos como eletanoato de celulosa. Los britnicos John Beard y Peter Delafield, debido a ciertas diferencias en la traduccin de la patente alemana, desarrollaron paralelamente la misma tcnica en Inglaterra, con los derechos de patente inglesa para la compaa F.A. Hughes Ltd.El primer artculo de produccin masiva en Inglaterra fue lapluma fuente, producida durante los aos treinta por la compaa Mentmore Manufacturing. La misma utilizaba mquinas de moldeo por inyeccin de Eckert & Ziegler (Alemania). Estas mquinas funcionaban originalmente con aire comprimido (aproximadamente 31kg/cm); el sistema de apertura de molde y la extraccin de la pieza eran realizados manualmente, y los controles incluan vlvulas manuales, sin control automtico ni pantallas digitales; adems, carecan de sistemas de seguridad.El principio del moldeoEl moldeo por inyeccin es una de las tecnologas de procesamiento de plstico ms famosas, ya que representa un modo relativamente simple de fabricar componentes con formas geomtricas de alta complejidad. Para ello se necesita una mquina de inyeccin que incluya un molde. En este ltimo, se fabrica una cavidad cuya forma es idntica a la de la pieza que se desea obtener y para su tamao se aplica un factor de contraccin el cual se agrega en las medidas de la cavidad para que al enfriarse la pieza moldeada se logren las dimensiones deseadas. La cavidad se llena conplsticofundido, el cual se solidifica, manteniendo la forma moldeada.Los polmeros conservan su forma tridimensional cuando son enfriados por debajo de suTgTemperatura de transicin vtrea - y, por tanto, tambin de su temperatura de fusin para polmeros semicristalinos. Lospolmeros amorfos, cuya temperatura til es inferior a su Tg, se encuentran en un estado termodinmico de pseudoequilibrio. En ese estado, no existen movimientos de rotacin y de relajacin (desenredo de las cadenas) del polmero. Es por esta causa que, en ausencia de esfuerzos, se mantiene la forma tridimensional. Los polmeros semicristalinos poseen, adems, la caracterstica de formar cristales. Estos cristales proporcionan estabilidad dimensional a la molcula, la cual tambin es en la regin cristalina termodinmicamente estable. Laentropade lasmolculasdel plstico disminuye drsticamente debido al orden de las molculas en los cristales.Maquinaria

La unidad de inyeccin.Las partes ms importantes de la mquina son:Unidad de inyeccinLa funcin principal de la unidad de inyeccin es la de fundir, mezclar e inyectar el polmero. Para lograr esto se utilizan husillos de diferentes caractersticas segn el polmero que se desea fundir. El estudio del proceso de fusin de un polmero en la unidad de inyeccin debe considerar tres condicionestermodinmicas:1. Las temperaturas de procesamiento del polmero.2. Lacapacidad calorficadel polmero Cp [cal/g C].3. Elcalor latentede fusin, si el polmero es semicristalino.El proceso de fusin necesita de un aumento de la temperatura del polmero, que resulta del calentamiento y lafriccinde este con la cmara y el husillo. La friccin y esfuerzos cortantes son bsicos para una fusin eficiente, dado que los polmeros no son buenosconductores de calor. Un incremento en temperatura disminuye laviscosidaddel polmero fundido; lo mismo sucede al incrementar la velocidad de corte. Por ello ambos parmetros deben ser ajustados durante el proceso. Existen, adems, cmaras y husillos fabricados con diferentes aleaciones de metales, para cada polmero, con el fin de evitar el desgaste, la corrosin o la degradacin. Con algunas excepciones como el PVC, la mayora de los plsticos pueden utilizarse en las mismas mquinas.La unidad de inyeccin es en origen una mquina de extrusin con un solohusillo, teniendo la cmara calentadores ysensorespara mantener una temperatura programada constante. La profundidad del canal del husillo disminuye de forma gradual (o drstica, en aplicaciones especiales) desde la zona de alimentacin hasta la zona de dosificacin. De esta manera, la presin en la cmara aumenta gradualmente. Elesfuerzo mecnico, decortey lacompresinaaden calor al sistema y funden el polmero mseficientementeque si hubiera nicamente calentamiento, siendo sta la razn fundamental por la cual se utiliza un husillo y no unaautoclavepara obtener el fundido.Una diferencia sustancial con respecto al proceso de extrusin es que durante la dosificacin el husillo retrocede transportando el material hacia la parte anterior de la cmara. Es all donde se acumula el polmero fundido para ser inyectado. Esta cmara acta como la de unpistn; el husillo entonces, se comporta como elmboloque empuja el material. Tanto en inyeccin como en extrusin se deben tomar en cuenta las relaciones de PvT (Presin,volumen, temperatura), que ayudan a entender cmo se comporta un polmero al fundir.Unidad de cierreEs unaprensa hidrulicaomecnica, con unafuerzade cierre suficiente para contrarrestar la fuerza ejercida por el polmero fundido al ser inyectado en el molde. Las fuerzas localizadas pueden generar presiones del orden de cientos deMPa, que nicamente se encuentran en elplanetade forma natural en los puntos ms profundos delocano.Si la fuerza de cierre es insuficiente el molde tender a abrirse y el material escapar por la unin del molde. Es comn utilizar el rea proyectada de una pieza (rea que representa perpendicularmente a la unidad de cierre el total de la cavidad) para determinar la fuerza de cierre requerida, excluyendo posibles huecos o agujeros de la pieza.

Donde:F = Fuerza (N)Pm = Presin media (Pa)Ap = rea proyectada (m2)El parmetro fundamental para dimensionar una unidad de cierre es su fuerza para mantener el molde cerrado. Usualmente se da este valor en toneladas (t). Otros parmetros importantes en una unidad de cierre son: la distancia mnima entre placas, la distancia mxima de apertura, las dimensiones de las placas y la distancia entre columnas, la carrera del sistema de expulsin. Estos datos se utilizan para dimensionar los moldesMoldeLos moldes son construidos de aceros especiales de alta resistencia para que resistan altas presiones de cierre y de inyeccin para produccin limitada. los aspectos de construccin son similares a los moldes de compresin y de transferencia.

Esquema de un molde comercial prefabricado, al cual slo le falta la cavidad para la pieza deseada.Control de parmetros

Llenado de molde por inyeccin.

Lneas genricas isobricas de polmeros amorfos y semicristalinos en inyeccin.

Al enfriarse, las partes inyectadas se contraen, siendo su volumen menor que el de la cavidad.

Pieza de Nylon 6 moldeada para un Automvil.

Molde para fabricar un clip de plstico para papel.Los parmetros ms importantes para un proceso de inyeccin son los siguientes..3.4.- Tratamientos trmicos y qumicosSe conoce comotratamiento trmicoal conjunto de operaciones de calentamiento y enfriamiento, bajo condiciones controladas de temperatura, tiempo de permanencia, velocidad, presin, de losmetaleso las aleaciones en estado slido, con el fin de mejorar sus propiedades mecnicas, especialmente ladureza, laresistenciay laelasticidad. Los materiales a los que se aplica el tratamiento trmico son, bsicamente, elaceroy lafundicin, formados por hierro y carbono. Tambin se aplican tratamientos trmicos diversos cermicos.

Propiedades mecnicasLas caractersticas mecnicas de un material dependen tanto de su composicin qumica como de la estructura cristalina que tenga. Los tratamientos trmicos modifican esa estructura cristalina sin alterar la composicin qumica, dando a los materiales unas caractersticas mecnicas concretas, mediante un proceso de calentamientos y enfriamientos sucesivos hasta conseguir la estructura cristalina deseada.Entre estas caractersticas estn: Resistencia al desgaste: Es la resistencia que ofrece un material a dejarse erosionar cuando est en contacto de friccin con otro material. Tenacidad: Es la capacidad que tiene un material de absorber energa sin producir fisuras (resistencia al impacto). Maquinabilidad: Es la facilidad que posee un material de permitir el proceso de mecanizado por arranque de viruta. Dureza: Es la resistencia que ofrece un material para dejarse penetrar. Se mide en unidades BRINELL (HB), unidades ROCKWEL C (HRC), VICKERS (HV),etc.Dureza Vickersmediante la prueba del mismo nombre. Tambin puede ser definido como la capacidad de un material de no ser rayado.Mejora de las propiedades a travs del tratamiento trmicoLas propiedades mecnicas de las aleaciones de un mismo metal, y en particular de los aceros, reside en la composicin qumica de la aleacin que los forma y el tipo de tratamiento trmico a los que se les somete. Los tratamientos trmicos modifican la estructura cristalina que forman a los aceros sin variar la composicin qumica de los mismos.Esta propiedad de tener diferentes estructuras de grano con la misma composicin qumica se llamaalotropay es la que justifica los tratamientos trmicos. Tcnicamente el poliformismo es la capacidad de algunos materiales de presentar distintasestructuras cristali