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PRACTICA 1 1. Realizar un esquema de las cadenas productivas del aluminio (o aleaciones) y del cobre (aleaciones) similar a la mostrada en a las presentaciones para las aleaciones ferrosas. Energía Inyectores de alta presión Cadena Productiva del Aluminio

Para Estudiar

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PRACTICA 11. Realizar un esquema de las cadenas productivas del aluminio (o aleaciones) y del cobre (aleaciones) similar a la

mostrada en a las presentaciones para las aleaciones ferrosas.

soderberg precocido

Bauxita

Triturado

Extracción

Digestor Separado

Precipitado

Calcinación

Aluminio99,7 a 99,8% de pureza

Energía

Fundiciones a presión

Producto laminado(Papel aluminio, lámina, placa)

Extrucción cilíndrica)

Moldes de arena

Inyectores de alta presión

Cadena Productiva del Aluminio

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El aluminio comercial se obtiene a partir de la bauxita, la cual regularmente puede ser encontrada en minas de depósito abierto, para lograr uniformidad en el material se tritura y con agua a presión se lava para eliminar otros materiales y sustancias orgánicas. Posteriormente el material se refina para obtener la alúmina, lo que ya es un material comercial de aluminio con el que se pueden obtener lingotes por medio del proceso de fundición.

También existe el proceso de producción de aluminio llamado bayer, el cual consiste en:

1. La bauxita después de haber sido pulverizada y obtenida de los procesos de espumado se carga a un digestor el que contiene una solución de sosa cáustica bajo presión y a alta temperatura.

2. Producto del digestor se forma aluminato de sodio que es soluble en el licor generado.

3. Los sólidos insolubles como hierro, silicio, titanio y otras impurezas son filtrados y el licor con la alúmina se bombea a depósitos llamadosprecipitadores.

4. En los precipitadores se agregan uno cristales finos de hidróxido de aluminio, estos cristales se hacen circular por entre el licor concentrado para que sirvan de simientes, van creciendo en dimensiones a medida que el hidróxido de aluminio se separa del licor. 

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5. El hidróxido de aluminio que se adhirió a los cristales se calcina en hornos que operan por arriba de los 900ºC. Esto convierte a la alúmina en un producto de alta calidad para la fusión y obtención de aluminio de buena calidad.

6. La alúmina producto de los hornos de calcinado es procesada en tinas electrolíticas llamadas celdas reductoras. Estas tinas funcionan con un baño de ciolita (fluoruro de aluminio sódico), el ánodo es un electrodo de carbón y el cátodo es la misma tina. En estas tinas se obtiene el aluminio metálico. 

7. El aluminio obtenido de las celdas reductoras es moldeado y procesado en hornos de concentración para la obtención de aluminio de alta calidad.

Para la producción de cada kilogramo de aluminio se requiere 2 kg de alúmina, los que son producto de 4 kg de bauxita y 8 kwh de electricidad. 

Ver esquema.

La producción mundial de aluminio ha experimentado un rápido crecimiento, aunque se estabilizó a partir de 1980. En 1900 esta producción era de 7.300 toneladas, en 1938 de 598.000 toneladas y en 1998 la producción de aluminio primario fue de unos 22.700 millones de toneladas. Los principales países productores son Estados Unidos, Rusia, Canadá, China y Australia.

A continuación se nuestra una tabla con los porcentajes de producción de algunos de los países productores de aluminio más importantes:

Cobre.- El cobre metálico y las menas de cobre, como la calcopirita y la bornita, que se encuentran en depósitos cerca de la superficie terrestre, se explotan a cielo abierto. Después es necesario refinarlo para separar el cobre de impurezas como sulfuros, carbonatos, hierro y silicatos.

Los yacimientos de cobre contienen generalmente concentraciones muy bajas del metal. Ésta es la causa de que muchas de las distintas fases de producción tengan por objeto la eliminación de impurezas. La mena de cobre se tritura y muele antes de ser introducida en una cámara de flotación, en la que el cobre se concentra en la superficie, mientras los fragmentos sobrantes se hunden. Después, el concentrado, que se denomina carga, se introduce en un horno de reverbero que separa más impurezas. Durante el proceso de fundición, se extraen los gases de desecho, y el material forma en el fondo del horno un charco de hierro y cobre fundidos, llamado mata. La capa anaranjada de metal impuro en la superficie de la mata es escoria, que se drena y extrae mientras la mata de cobre sigue su proceso en un convertidor. El cobre fundido del convertidor es moldeado, y debe ser refinado una vez más por electrólisis antes de utilizarse para la fabricación de productos como cables eléctricos y herramientas.

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2. Infórmese del estado actual del proyecto del MUTUN. Desarrolle toda la transformación que sufrirá el mineral de hierro, detallando la cantidad del producto final y de los subproductos. Infórmese del precio actual de cada uno de estos subproductos y estime el ingreso por día que tendría esta empresa.

Proyecto del Mutún

El yacimiento de hierro y manganeso del Cerro Mutún fue descubierto en 1848. La región montañosa del Mutún se encuentra en el Oriente boliviano en la frontera con Brasil, a 32 kilómetros al sur de la ciudad de Puerto Suárez, la cual está ubicada a orillas de la Laguna Cáceres y el Canal Tamengo. Limita con el macizo de Urucum, perteneciente al vecino país de Brasil, que es también un gran yacimiento de hierro, actualmente en explotación. El Cerro Mutún cuenta con hematita, magnetita, siderita y mineral de manganeso, formando un área de 65 kilómetros cuadrados de colinas de entre 200 y 800 metros de altura.

Con el proyecto Mutún se podrá sustituir importaciones por un monto aproximado de 100 millones de dólares.

La primera etapa de la explotación del Mutún, que es la de concentrados de mineral a un 68 por ciento de calidad, es la etapa más difícil porque el precio del hierro en el contexto mundial está en $us 120.- la tonelada puesta en China y el costo de transporte y producción puede dejar márgenes pequeños en la primera etapa de explotación que abarca del año 2010 al año 2014, que da 20 millones de toneladas.La solución es la generación de mayor valor agregado con la producción de pellets, además de la utilización del gas para la producción de hierro esponja que tiene gran demanda internacional, la cual incide en el desarrollo del Mutún.

Este proyecto multimodal coadyuvará para que los productos nacionales salgan hacia el mercado de la Cuenca del Plata y los mercados mundiales.

Otro impacto importante será el incremento de empleos en las actividades portuarias, comerciales, industriales y de servicios. Desde el punto de vista económico, Puerto Busch generará riqueza y desarrollo a la región del sud-oeste del país. La concreción de estos proyectos muestra parámetros importantes para realizar un polo de desarrollo y una zona de impacto económico de considerables beneficios para el sud-oeste boliviano (Puerto Suárez). Se podrá lograr una mayor productividad en transporte y generar bienestar y desarrollo a la región. Asimismo, toda esta inversión ayudará a incrementar el Producto Interno Bruto de Bolivia.

La Empresa Siderúrgica del Mutún (ESM) prevé una inversión total de $us 1.600 millones (MM) para la producción de hierro y acero en el 50% del yacimiento cruceño del Mutún que le pertenece al Estado. El proyecto contempla un plazo de ejecución de cuatro años y

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medio. La inversión total en el contrato de riesgo compartido (con la compañía india Jindal) es de $us 2.100 millones; en el proyecto de la empresa siderúrgica es de $us 1.600 millones.

Los objetivos generales de la iniciativa son: explorar, valuar reservas, pelletizar (producir bolitas de hierro) y reducir con gas natural el mineral del Mutún para fabricar acero de alta calidad que sea empleado para construir maquinaria.

El proyecto pretende implementar una planta siderúrgica integrada, que consta de los siguientes puntos:

• Minería

El proceso productivo se inicia con la extracción del mineral de hierro, triturado, traslado y almacenamiento. La composición del mineral es: 25% (Fe) magnético, 25% (Fe) no magnético, 50% ganga.

• Concentración

Este proceso comprende la molienda y separación magnética tanto en húmedo como en seco, hasta llegar al espesador de concentrado. En el cual se obtiene un concentrado de 67.80 % Fe magnético ( Fe 3 O 4 ), tamaño - 45 μ (micrones).

• Palatización

Este proceso consiste en obtener bolitas de mineral concentrado, formadas en la maquina de pellets y endurecidas en el horno. Concentrado 67.80 % de Fe magnético ( Fe 3 O 4 ), Ø 15 mm . Este proceso consiste en obtener bolitas de mineral concentrado, formadas en la máquina de pellets y endurecidas en el horno..

• Reducción directa

Consiste en reducir los pellets del mineral concentrado, eliminando el oxigeno del oxido de hierro, utilizando gas natural como agente reductor, obteniendo DRI (hierro esponja), 93 % de metalización.

• Acería

El DRI (hierro esponja) se funde en los hornos eléctricos, pasando luego a los hornos de cuchara donde se afina hasta obtener un acero líquido de alta calidad, en este proceso de desoxidación de impurezas, se reduce el contenido de carbono hasta 0.04 % max.

• Colado continuo

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En este proceso se utilizan dos máquinas de colada continua donde de vierte el acero líquido para producir Slabs y Billets. Una maquina de 1 hebra produce SLABS (Planchones). Otra máquina de 6 hebras produce BILLETS (Palanquillas)

• Laminado

INTEGRADA Este proceso consiste en la compresión y estirado de las palanquillas por medio de cilindros, se efectúa en trenes de laminación previo calentamiento a 1150ºC de las palanquillas Este proceso consiste en la compresión y estirado de las palanquillas por medio de cilindros, se efectúa en trenes de laminación previo calentamiento a 1150ºC de las palanquillas

Uno de los impactos medio ambientales más importantes que se generara con el proyecto siderúrgico del Mutún en la producción con carbón vegetal es la deforestación de miles de hectáreas de reservas forestales.

Por ejemplo si se estima producir 1.000.000 Tn. de arrabio/año, se necesitara 562.500 Tn. de carbón/año y para ello se requiere 66.176,47 Hectáreas de árboles/año. Las aéreas que se podrían deforestar se muestran en la siguiente figura:

La proyección de la producción mundial de acero se puede ver en el siguiente gráfico:

Fuente: Stahl – Zentrum

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Si el proyecto siderúrgico del Mutún pretende ser competitivo a nivel mundial debería producir más o igual a 394.000.000 Tn. de acero/año.

3.- Investigue sobre la producción de metales en Brasil, Argentina, Chile y Perú. Aleaciones ferrosas, aleaciones de aluminio y aleaciones de cobre haga un comentario de esta información.

La producción en Brasil

La producción brasileña de algunos minerales tiene una participación muy importante en el mercado mundial. Se destacaron en 2000 el niobio, con 92% de la producción global, seguido por el hierro, segundo mayor productor mundial, con 20%, el manganeso, 19%, el aluminio y el amianto, 11%.

Las mayores producciones brasileñas son empresas de gran porte a escala mundial, siendo la mayor parte de su producción exportada hacia los países desarrollados. Se destacan el grupo Vale do Rio Doce, como la mayor empresa, responsable por 120,8 millones de toneladas de mineral de hierro, extraído en 2000 de Carajás y del Cuadrilátero Ferrífero (con la compra de la Ferteco, a comienzos de 2001, llega a 138,8 millones de ton.), seguido por Minerações Brasileiras Reunidas (MBR), con 27 millones, las dos empresas cubren 80% de la producción brasileña de mineral de hierro. Luego vienen la MRN (Minería Rio do Norte) con 68% de la producción de bauxita de Brasil, en la mina de Oriximiná (PA), y la CBMM con 84% de la producción de pirocloro (mineral de niobio), en la ciudad de Araxá (MG).

Se destacan el oro, con 53%, y los metales básicos, con 18%, seguidos por el mineral de hierro, con 7%, y 4% del resto de los metales.

Inversiones de producción en el Brasil del 2008 - 2012 (toneladas)

La producción en Argentina

Argentina es un productor menor de metales en la producción global sólo aporta 1,4% de la producción mundial de oro, 0,7% de plata y 1,2% de cobre; no obstante, esta producción se ha incrementado en los últimos años creciendo a tasas anuales de 33% en producción de oro, 11% de la producción de plata y 22% de la producción de cobre.

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Excepto el zinc, la producción de los minerales más representativos de Argentina ha permanecido constante en los últimos ocho años. En especial sobresalen el cobre y plata con crecimientos de 37,9% y 208,2% respectivamente.

Fig. 1 Producción de oro (toneladas)

Fig. 2 Producción de cobre (mega toneladas)

La producción de plata actual es marginal, la producción superará las 1,5 kt ubicando a Argentina dentro del los 10 mayores productores de plata en el mundo (ver Figura 3).

Fig. 3 Producción de plata (toneladas)

La producción de chile

Actualmente está posicionado como el primer productor mundial de cobre (5,6 Mt), nitratos naturales (1 112 Mt), yodo (16,5 kt) y litio (51,2 kt); el segundo en molibdeno (44,8 kt); el cuarto en plata (1,9 kt); y el décimo quinto en oro (41 t). Además, la producción

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minera chilena cuenta con importante abanico de productos tales como hierro, azufre, carbón, plata, manganeso, plomo y zinc (INE, 2008).

La producción cuprífera registra un crecimiento del 21,7% en los últimos ocho años, mientras que el oro y el cinc han caído 24% y 0,3% respectivamente.

Chile es el productor líder de cobre y cuenta con 38,4% de las reservas mundiales (123 Mt). En el último año se registraron reducciones en la producción de Codelco y Escondida

Fig.4 Producción de cobre (mega toneladas)

En 2007, con 41 t, Chile ocupó el décimo quinto puesto de la producción mundial de productores de oro; en 2011, con Pascua Lama, Cerro Casale, La Zanja y Andacollo con cerca de 140 t estará en los 10 mayores productores (ver Figura 5).

Fig.5 Produccion de oro (toneladas)

El 75% de la plata chilena viene de la minería del cobre y el 25% de minerales combinados. En Suramérica, Chile ocupa el tercer lugar detrás de Perú y México.

Fig.6 Producción de plata (toneladas)

Page 10: Para Estudiar

Producción de Perú

Ha logrado posicionarse en la producción mundial como el primer productor de plata (3,5 kt); el segundo de cobre (1,2 Mt) y cinc (1,5 kt); el tercero en estaño (39 kt), bismuto y telurio; el cuarto en plomo (329,2 kt); el quinto en oro (171 t); el octavo en indio y selenio; y décimo en mineral de hierro. En Latinoamérica es el principal cobre, molibdeno y selenio. Los minerales representan para el país el 60 por ciento del total de sus exportaciones

De los cuatro países analizados, Perú es quien presenta mayores incrementos en volúmenes producidos en los minerales que más aportan a su PIB. Entre 2000 y 2007 el cobre creció 118,2%, el oro 28%, la plata 45,8% y el cinc 60%.

Fig.7 Producción de cobre (mega toneladas)

Después de alcanzar una producción de oro récord en 2005 (207,8 t),

Fig.8 Producción de oro (toneladas)

En cuanto a la producción de plata (Figura 9), se espera que en 2011 el volumen alcanzado sea de 142,1 t más que lo registrado en 2007 (3,5 kt).

Page 11: Para Estudiar

Fig. 9 Producción de plata (toneladas)

La República Popular China aparece como el principal compardor de los metales peruanos, cuya alta demanda en el mercado internacional contribuyó decisivamente en el alza de sus precios, favoreciendo al conjunto de países de América Latina, una región tradicionalmente exportadora de minerales.

CONCLUSIÓN:

producción de hierro (toneladas)

País 2006 2007 2008 2009

Brasil 34,3 33,8 34,4 26,5

Chile 1,52 1,7 1,5 1,3

Argentina 5,6 5,4 5,7 4

Perú 1,1 0,9 1,1 0,7

producción de zinc (toneladas)

Brasil 185 194 173 166

Chile 36 37 41 28

Argentina 30 27 31 32

Perú 1202 1444 1603 1509

producción de cobre

País 2006 2007 2008 2009 2010

Chile (Mt) 5,4 5,6 5,8 5,95 6,4

Argentina (kt) 180 200 180 300 300

Perú (Mt) 1,05 1,2 1,4 1,58 2,56

producción de plata

Chile (kt) 1,6 1,7 1,8 1,85 1,9

Argentina (t) 134 241 250 1440 1500

Perú (kt) 3,4 3,5 3,77 3,83 3,83

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FUENTE: World Mining Data (ediciones de 2003 – 2006), IMCPortal (2008)

4.- DEMING, define la calidad de un producto como un ciclo sin fin de mejoría continua: Si usted esta de acuerdo con esto utilizando un ejemplo muestre efectivamente este concepto. Si no está de acuerdo de igual manera a través de un ejemplo muestre que este concepto no se aplica.

La Calidad de Edwards Deming

La sociedad siempre ha andado en busca de calidad, contemplando a este como aquel producto o servicio que es capaz de lograr satisfacer sus expectativas, las cuales nacen de una necesidad. Este concepto se ha ido desarrollando a través de los tiempos y la mejora de la tecnología.

Pero el concepto de calidad tomo mayor importancia por los años 50’s donde aparece el norteamericano Edwards Deming (1900 – 1993) un estadístico y asesor en gestión de calidad, ayudo a revitalizar la industria japonesa con la premisa de que la calidad como un “arma estratégica”.

El Ciclo de Calidad se transforma en un proceso de mejora continua, donde se analiza cada parte del proceso para ver cual es la problemática y esto nos ayuda a conocerlo mejor y evitar futuros errores, y una vez que se logren los objetivos del primer esfuerzo hay que seguirlo estableciendo, y no dejar de seguir el proceso. En ello se destaca las etapas del ciclo de Deming.

Deming aporto una serie de puntos los cuales debemos adoptarlos como una filosofía de

vida para una empresa ya sea pequeña, mediana o grande o simplemente desarrollarlos

en tu vida diaria y así lograr una mejor calidad de vida.

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Para mejorar la calidad Deming propone 14 preceptos a seguir.

El triángulo de la Calidad

Es otro concepto que maneja donde aplica tres componentes; El producto, el cliente, la formación del mismo.

Un ejemplo de aplicación

Debido a los cambios suscitados en las ultimas décadas en la producción el método de Deming resulta efectivo un ejemplo claro es la mejora de la producción de Toyota.

A pesar de tener un buen comienzo para los años 30’s en los 50’s TOYOTA tuvo su primear y única gran crisis, pero que le ayudo a crecer como la gran corporación que es, además de ser un ejemplo de cómo se puede llevar la producción de una manera eficaz y renovada.

El manejo de los costos era desastroso, había desperdicios, fallas, debido a que no había la debida inspección merecida. Los procesos se llevaban a cabo sin la debida atención. Por lo tanto había una perdida, como el resultado no era bueno la demanda había bajado. Además de no tener flexibles métodos de procesos.

La aplicación del trabajo de Deming fue decisiva y totalmente nueva. Se veía la eficacia y laboriosidad del trabajo,. Su aporte fue de gran ayuda a l impulso de la mejora continua de la industria en Japón convirtiéndola en el de mejor calidad y producción del mundo.

Conclusiones:  Se establecía como calidad a todo aquello que le hiciera ahorrar a la empresa y a su ves cumplir a tiempo con la entrega de el producto al cliente, donde esto cambio totalmente la manera de pensar a todos los gerentes al decirles que era mas barato hacer un producto nuevo que corregirlo ya que esto conlleva a la perdida de tiempo y esfuerzo, también DEMING recalco en observar las líneas de producción para observar donde se estaba dando el problema y por que y así eliminar lo que estaba fallando de raíz y esto nos

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ayudaba a conocer cada vez mejor el sistema y aplicarlo a una forma de mejora continua y contribuir a la satisfacción del cliente

5.-La Manufactura Integrada por Computadora como se explico en la presentación es un sistema de integración de informaciones generadas en las diferentes etapas del Ciclo de vida de un producto. Cada etapa cuenta en la actualidad con diversas herramientas informáticas para desarrollar de una manera más efectiva y eficiente su trabajo. Investigue e identifique al menos tres herramientas informáticas (software o sistemas) que pueden ser utilizadas en cada etapa del ciclo de vida; tanto para el diseño, para la planificación de la producción, para la fabricación, control de calidad, marketing, etc.

SOFTWARE CAD/CAM

Cualquier herramienta que contribuya a la reducción del costo temporal yeconómico de desarrollo de un producto y/o aumento en la calidad del producto sepuede considerar software de CAD/CAM

CAD

La clave fundamental del CAD son lasherramientas que permiten la creación y manipulación interactiva del modelo que se está diseñando.Dentro del software de CAD se encuentran las aplicaciones de CAE que permiten el análisis de la geometría del diseño y su evaluación, según los requerimientos especificados en la fase de diseñoEstas aplicaciones permiten realizar la optimización de los producto siguiendo criterios tanto de diseño como de fabricación

Aplicaciones de análisis por el métodode elementos finitos o las aplicaciones de simulación existentes en la mayoría de las

disciplinas de la industria.

EJEMPLOS

Page 15: Para Estudiar

CAM

cualquier herramienta que facilite el proceso de fabricación se puede considerar como software de CAMcualquier aplicación relacionada con la planificación, gestión y control de operaciones de una planta de producción, tanto de forma directa como indirecta, se puede considerar software de CAM.

Un ejemplo son las herramientas que

generan los programas que controlan las

maquinas herramienta de control numérico o los robots industriales

Estas herramientas suelen, además, simular

el funcionamiento del programa en una fase

previa a su implantación en la maquina o robot,

verificando la corrección del mismo y

anticipándose a problemas de colisiones

o roturas que podrían producirse si los

programas fueran probados directamente

en la planta de producción.

LOS USUARIOS DEL SOFTWARE CAD/CAM SE PUEDEN CLASIFICAR EN TRES GRUPOS:

OperadoresSon la mayoría de usuarios

incluyendo ingenieros, diseñadores,delineantes, etc. Suelen ser especialistas en

unos pocos módulos y cuentan con el soporte del administrador del sistema y

del proveedor (hot-line).

· Programadores de aplicación:

Desarrollan pequeñas aplicaciones y las enlazan con

los módulos existentes pero no pueden modificar el código

fuente. Personalizan las aplicaciones para adaptarlas

a las necesidades particulares de una empresa. Suelen ser programadores que además

son usuarios expertos del sistema. Utilizan los módulos de programación del sistema.

Trabajan en grandes empresas que utilizan mucho un sistema o en empresas de

servicios.

Programadores del sistema: Son los que crean y

desarrollan el sistema completo. Son conocedores de la estructura interna del

software, de la estructura de la base de datos y del sistema

de gestión de la misma. Deben tener conocimientos de gráficos, ingeniería y por supuesto de programación.

Trabajan en empresas proveedoras de sistemas o en

grupos de I+D.

EJEMPLOS

Page 16: Para Estudiar

APLICACIONES.

APLICACIONES ESPECÍFICOS:

APLICACIONES TÍPICAS EN MECÁNICA:

L a s p r i n c i p a le s a p l i c a c i on e s d e l C A D / C AM s e d a n e n d o s c a m p o s d e a c c i ó n : e l m e c á n i co y e l e l e c t r ó n ic o , d o m i n a nd o e l p r i m e r o c o n u n 5 8 % d e l m e r c a d o , m i e n t r a s q u e e l d i s e ñ o e l e c t r ó n ic o a l c a n z a s ó l o e l 1 9 % , s e g ú n d a t o s r e f e r i d o s a 1 9 8 8 . E s t o e s d e b i d o a q u e e l n i v e l t e c n o l ó g ic o a l q u e s e h a l l e g a d o e x i g e u n g r a n c o n o c i m ie n t o d e l m i s m o a l a h o r a d e d i s e ñ a r p r o g r a ma s .

A p a r t e d e l d i s e ñ o m e c á n i co d e p i e z a s y / o m á q u i n as d o n d e e l p e s o d e l a i n d u s t r i a d e l a u t o m ó v il y b i e n e s d e e q u i p o e s n o t a b l e , o t r o s s e c t o r e s i n d u s t r i a le s u t i l i z a n l a t e c n o l o g ía C A D . S e u s a p a r a e l d i s e ñ o e l e c t r ó n ic o d e c i r c u i t o s ( C A D 2 D ) , a r q u i t e c tu r a e i n g e n i e r ía c i v i l , i n g e n i e r ía i n d u s t r i a l ( e d i f i c i o s y p l a n t a s i n d u s t r i a le s , u r b a n i s mo ) , p a t r o n a j e e n l a i n d u s t r i a t e x t i l ( C A D 2 D ) , y m u c h o s o t r o s c o m o a r t e s g r á f i c a s y a n i m a c ió n .

Manejo de cuentas, ficheros, directorios, editores Sistema Operativo

funciones de modelado geométrico, construcción, edición y manipulación de entidades geométricas, dibujo de planos y documentación.

Módulo Gráfico

Distintos módulos según área (mecánica, arquitectura, animación, electricidad etc.)

Módulo de aplicaciones

Page 17: Para Estudiar

Estos sistemas nos proporcionan numerosas ventajas:

modelado, calculo de masas, ensamblaje, tolerancia,elementos finitos, análisis de mecanismos, animación, simulación y análisis deinyección de plásticos y moldes.

Aplicaciones de diseño

: planificación de procesos, control numérico,programación y simulación de robots y tecnología de gruposAplicaciones fabricación

Herramientas de programación estándar para cálculos y gráficos.Módulo de programación

Vital para la integración, para conectar los diversos módulos del sistema y para transferir información entre sistemasMódulo de comunicaciones

- Facilidad, comodidad y mayor sencillez en la etapa de diseño.

- Rapidez, exactitud y uniformidad en la fabricación.

- Alto porcentaje de éxito.

- Eliminación de la necesidad de prototipos.

- Aumento de la productividad.

- Productos más competitivos.

- Fácil integración, sin problemas adicionales, en una cadena de fabricación.

- Se obtiene un producto económico, de óptima calidad y en el menor tiempo posible

Page 18: Para Estudiar

¿QUÉ NOS PERMITEN HACER?

- Desarrollo de Productos y Empaques.

- Elaboración de prototipos y modelos computacionales fotorrealísticos y funcionales.

- Determinar la viabilidad mecánica de los diseños y/o cumplimiento de norma.

- Ingeniería inversa

- Reducir el ciclo de desarrollo, mejorar la calidad y las propiedades deseadas.

- Optimizar los diseños desde el punto de vista estructural.

- Análisis utilizando tecnologías de elementos finitos (Esfuerzos, Deformaciones, Pandeo, Dilataciones Térmicas, Transferencia de Calor).

- Simulación cinemática y dinámica de mecanismos.

- Optimizar los moldes y procesos de fundición y/o inyección (Inyectabilidad, Tiempos de inyección, Líneas de Flujo, Flujo vs. tiempo, Temperatura durante el llenado, Trampas de aire, Frente de presión, Análisis de Solidificación, Esfuerzos Residuales).

- Simulación de Fundición e Inyección de Metales (Predicción de Estructuras y Propiedades Metalúrgicas, Tratamiento Térmico).

- Simulación de Inyección de Plástico.

AUTOCAD

Facilita a los arquitectos, ingenieros y diseñadores la plena materialización de sus ideas a través del diseño conceptual con el lanzamiento del software AutoCAD

AutoCAD ofrece a los usuarios la flexibilidad para trabajar en un entorno integrado para el diseño conceptual y detallado, así como para crear, gestionar y compartir dentro de un único entorno . herramientas nuevas y potentes para producir documentos de industria y fabricación. 

Page 19: Para Estudiar

Funciones:

.

SolidWorks

SolidWorks es un programa de diseño asistido por computador para modelado mecánico que corre bajo el sistema operativo Microsoft Windows y es desarrollado en la actualidad por SolidWorks Corp., Es un modelador de sólidos paramétrico.

sus herramientas de dibujo facilitan el trabajo diario, porque reducen el proceso de revisión y los errores.

La biblioteca de materiales y la amplia funcionalidad de PDF le ayudan a comunicar los diseños convincentemente, con mayor claridad para los clientes, colaboradores, proveedores y socios.

-La funcionalidad de diseño conceptual hacen más rápida y sencilla la exploración de las alternativas de diseño y la posterior reutilización de esta información como base de los dibujos de documentación necesarios para realizar el diseño

- Acelera el proceso de diseño permitiendo unas presentaciones más efectivas.

AutoCAD está pensado tanto para los profesionales que realizan manualmente el diseño conceptual, como para los que utilizan herramientas de software externas

ayuda a acelerar la documentación, a intercambiar las ideas con transparencia y a explorarlas con mayor intuición en 3D

Page 20: Para Estudiar

Con SolidWorks (gestión de datos de productos), los equipos de diseño geográficamente dispersos podrán gestionar los datos de productos, compartir información de diseño, automatizar los flujos de trabajo y mejorar la colaboración entre los ingenieros y los responsables de fabricación.

Ventajas de SolidWorks

Funciones destacadas de SolidWorks :

Fácil de implementar y utilizar.

Capacidad de ampliación: para proporcionar acceso seguro a los datos para equipos de diseño de todos los tamaños y situados en cualquier ubicación geográfica. 

Globalidad: para permitir que las empresas gestionen datos en varias ubicaciones con la duplicación automática de archivos en cada sitio.

Automatización: para permitir procesos de flujo de trabajo tales como la notificación de cambios de ingeniería (ECN) o la solicitud de cambios de ingeniería (ECO) con notificaciones flexibles. 

Compatibilidad: para permitir la integración y conectividad a los sistemas de planificación de requisitos de materiales (MRP) y de planificación de recursos empresariales (ERP).  

Fiabilidad: para proporcionar registros de auditoría completos que ayudan a cumplir con la normativa gubernamental en materia de documentación.

Page 21: Para Estudiar

6) EN BASE AL VIDEO DE FERRARI, IDENTIFIQUE LOS ELEMENTOS DE CIM (MANUFACTURA INTEGRADA POR COMPUTADORA) Y LA FORMA COMO ESTOS INTERACTÚAN. EJEMPLIFIQUE. TAMBIÉN EJEMPLIFIQUE LOS CONCEPTOS DE CALIDAD (DESDE EL PUNTO DE VISTA DEL CLIENTE FINAL Y DENTRO DEL PROCESO PRODUCTIVO). COMO SE VISUALIZA LA EFECTIVIDAD DE LA PLANIFICACIÓN DE LA PRODUCCIÓN (EJEMPLIFIQUE). QUE PUEDE DECIR DEL PROCESO DE FABRICACIÓN (TECNOLOGÍAS UTILIZADAS). ¿CONTROL DE CALIDAD?

Los elementos CIM (Manufactura integrada por computador), tiene una gran aplicación en el proceso de fabricación en la Ferrari de la 599.

En la etapa de diseño se ve un sin fin de factores que influyeron como: tiene que ser un coche de carrera, de calle, una obra de arte, un artículo de lujo. Estos requisitos fueron transformados en instrucciones técnicas para lograr la perfección en todos los componentes del 599 (sistema CAD). La simulación y análisis a través de programas desconocidos es imprescindible para su fabricación perfecta (sistema CAE).

La fabricación es el última etapa que utiliza algunos pasos manuales y muchos computacionales que junto al control numérico dan paso a los robots. Una grapadora gigante quien tiene una programación de hacer 180 remache en puntos específicos en todo el chasis ya que estos remaches dan la fuerza para mantener estable a altas velocidades la carrocería. Pasado el proceso de la grapadora entra otro brazo robótico equipado con zonda tipo aguja, este zonda hace una prueba en 800 puntos especificados mediante un modelo diseñado por ordenador, buscando grietas o imperfecciones.

Los brazos robóticos Romeo y Julieta realizan un proceso muy importante los asientos de las válvulas y los retenes para que no haya fugas tanto de la compresión, gracias a sensores de laser hacen ajustes diminutos.

Acceso seguro: pone un buen recaudo sus datos de diseño de productos estableciendo un sistema de acceso protegido para las personas autorizadas, ya sea mediante una red o a través de Internet. Además de a los usuarios internos, podrá permitir el acceso a sus socios, clientes o proveedores.

Control de revisiones: ayude a su equipo evitando la sobrescritura de archivos, y ayude a los departamentos de compras y de producción a pedir y fabricar las piezas correctas en cada ocasión.

Vista preliminar completa del documento: consulte e imprima más de 250 tipos de archivo (incluidos los de SolidWorks, AutoCAD®, Inventor®, Solid Edge®, PDF y Microsoft® Office), además de imágenes, animaciones, archivos de vídeo y mucho más.

Page 22: Para Estudiar

Un según de los dos robots se encarga de la afinación del cigüeñal ya que esta debe tener mucha precisión para que tenga un buen rendimiento en su funcionamiento.

Existen otros elementos de CIM como en el pintado de la 599 ya sea el que aplica el apresto o la pintura cada una de ellas son controladas por ordenador.

Una vez terminado el proceso de solidificación de la fundición tanto en el block como en la culata del motor, a estas se las realizan un ensayo no destructivo con potentes rayos X a ambos miembros para verificar que no exista, vacios, poros, grietas microscópicas o imperfecciones, ya que estas causarían grandes consecuencias debido a las vibraciones y las grandes velocidades, llegando a generar hasta la falla del mismo motor. De igual forma se la sondea al chasis para verificar si existen imperfecciones ya que si lo hubiera en el chasis sería devuelto para su reconstrucción pero esto sucede en uno de cada cien. Aparte de la zonda se le realiza una inspección con un personal para las imperfecciones a simple vista.

Los bloques del motor y las culatas después de la fundición son afinados hasta un grado casi microscópico para un mayor rendimiento.

En la capa de la pintura se le realiza un ensayo de ultrasonido, para verificar la igualdad del espesor de capa de pintura que es aplicada, si existiera una imperfección en la pintura esta seria devuelta para su nueva aplicación de pintura.

La efectividad para la producción que se realiza en la 599 muy eficiente ya que al tornear una pieza, ejemplo una válvula es medida con un plano de diseño para que la réplica sea la misma en todos los aspectos.

Cada proceso que sigue la 599 es que la mayoría de las fábricas crean diferentes partes de piezas lo hacen en masa, mientras que la Ferrari las fabrica de uno en uno, como es el caso de la fundición del block y la culata estas matrices de arcilla lo realizan con una precisión impecable, tanto así que la estructura del mismo 599 pasan por varias verificaciones para que el rendimiento a altas velocidades sea eficiente.

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El Resorte ElReca, C.A.

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Red de distribución y comercialización de repuestos originales para vehículos.

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Distribuidor autorizado de repuestos para vehículos marca volkswagen, audi y seat,

ubicados en el Edo. Carabobo.

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Page 33: Para Estudiar

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Repuestos La Urbina, C.A.

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General Motors, Toyota, Chyrsler, Caribe 442, Mitsubishi, Hyundai y Daewoo, entre

otras. Información de contacto.

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De acuerdo a la presentación se ha podido determinar que los documentos más importantes del proceso productivo son el plano de fabricación y las especificaciones complementarias. Investigue la documentación de una pieza que será elaborada por fundición y documéntela utilizando la ayuda informática (solidword y procesador de texto)

Page 34: Para Estudiar

Justo a tiempo

Las bases del J.A.T es reducir los desperdicios es decir, de todo aquello que no se necesita en el preciso momento, equipos, materiales, piezas y tiempo laboral dando lugar así a la reducción de costos de inventarios, mejorando la producción con una mejor calidad

EL NACIMIENTO DEL JUSTO A TIEMPO

Nació en Japón fue aplicado por la empresa automovilística Toyota aproximadamente por los años 50

PRINCIPIOS FUNDAMENTALES DEL J.A.T

-ATACAR LOS PROBLEMAS FUNDAMENTALES

los japoneses utilizan la analogía del río

el barco que navega es representada como las operaciones de la empresa

Las rocas representan todos los problemas (falta de maquinaria, materiales defectuosos, falta de materia prima, etc)

El nivel del río que es el agua representa las existencias es decir los inventarios, si el lago es profundo (el inventario es grande) el JAT resuelve los 3 problemas mediante: mantenimiento preventivo total, control total de la calidad es decir control de calidad se lo realiza en cada proceso, esto da la certeza de que el producto final es bueno y más económico

-ELIMINAR DESPILFARROS 

El segundo objetivo de la filosofía del J.A.T , eliminar Despilfarros, en este contexto, significa todo lo que no añada valor al producto.

Ejemplos de operaciones que añaden valor son los procesos cómo cortar metal, soldar, insertar componentes electrónicos, etc.

Page 35: Para Estudiar

Las operaciones que no añaden valor al producto son: demora, inspección, almacén, y trasporte, estos generan costos

- SIMPLICIDAD

El tercer objetivo de la filosofía J.I.T. es buscar soluciones simples. En Flujo de material y Control respecto al flujo de material es eliminar las rutas complejas y buscar líneas de flujo más directas

El método principal de conseguir un flujo simple de material en la fábrica es agrupar los productos en familias, utilizando las ideas que hay detrás de la tecnología de grupos( LA TECNOLOGÍA DE GRUPOS es una técnica que genera células que no se limitan a un solo trabajador y tiene una forma única para seleccionar el trabajo que la célula debera realizar, el objetivo es identificar un conjunto de productos que tengan requisitos de procesamiento similares y minimizar los cambios o los ajustes para la preparación de las maquinas y reorganizando los procesos de modo que cada familia de productos se fabrique en una línea de flujo) y reorganizando los procesos de modo que cada familia de productos se fabrique en una línea de flujo. En la Figura 5 se muestra un caso ideal, aunque, generalmente, la línea de flujo a menudo se organiza en forma de U. De esta forma, los elementos de cada familia de productos pueden pasar de un proceso a otro más fácilmente, ya que los procesos están situados de forma adyacente. Probablemente se reducirá así la cantidad de productos en curso y el plazo de fabricación.

Page 36: Para Estudiar

KANBAN

El enfoque J.I.T. que utiliza el sistema de arrastre/Kanban elimina el conjunto complejo de flujos de datos. Cuando finalice el trabajo de la última operación, se envía una señal a la operación anterior para comunicarle que debe fabricar más artículos; cuando este proceso se queda sin trabajo, a su vez, envía la señal a su predecesor, etc. Este proceso sigue retrocediendo toda la línea de flujo tal como se muestra en la Figura 6.

El J.I.T. es una campaña progresiva que busca un perfeccionamiento continuo. También debemos tener en cuenta que el J.I.T. no sólo reduce las existencias, sino que aumenta la calidad, el servicio al cliente y la moral general de la empresa

Page 37: Para Estudiar

Las principales ventajas que se pueden obtener del uso de los sistemas J.I.T. tipo arrastre/Kanban son las siguientes:

Reducción de la cantidad de productos en curso. Reducción de los niveles de existencias. Reducción de los plazos de fabricación. Reducción gradual de la cantidad de productos en curso. Identificación de las zonas que crean cuellos de botella.

Identificación de los problemas de calidad. Gestión más simple.

VÍNCULOS CON LOS PROVEEDORES 

Los principales requisitos que deben cumplir los vínculos con los proveedores J.I.T. son:

Alto nivel de calidad. Reducción de las cantidades de los pedidos. Más cortos y más fiables tiempos ciclo.

Page 38: Para Estudiar

Negociar contratos de largo plazo con unos pocos proveedores locales

Seleccionar proveedores que estén lo más cercano posible a la planta de producción

Contratos a corto plazo o a largo plazo:  

CONCLUSON

La mejora de los vínculos proveedor / cliente sólo tiene sentido cuando se ha realizado ya una gran parte de los cambios internos que requiere el J.I.T. ya que se necesita tiempo para discutir los requisitos del J.I.T. con los proveedores y los clientes, y los cambios que hay que realizar requieren tiempo. Con el J.I.T., la empresa prefiere tener pocos proveedores, que en general constituyen una única fuente de suministro y producen cada uno volúmenes mayores. El paso a una línea de suministro única debe realizarse gradualmente para garantizar la selección de los proveedores correctos, ya que cualquier jefe de compras que de la noche a la mañana pase a tener un solo proveedor de gran volumen, está poniendo en peligro el futuro de la empresa y su propia carrera.

Aquellas aplicaciones del J.I.T. que crean vínculos fuertes con los proveedores y los clientes se benefician mucho de ello. El resultado neto es un aumento de la calidad, un suministro a más bajo coste, que se entrega a tiempo, con una mayor seguridad tanto para el proveedor como para el cliente.

En la aplicación del JIT, el proceso total de implantación es fuertemente soportado por la participación activa de todo el personal de la empresa en actividades de mejora, las cuales contribuyen a elevar la moral de los mismos, con la aplicación del KANBAN, BENCHAMRKING puedo ser competitivo, en mi vida personal y laboral, ser competitivo, se refiere a la posición relativa de la empresa en el mercado medida por su participación y nivel de rentabilidad, que le aseguran vialidad a largo plazo.

Investigación de proveedores de materiales de partida, que deberían ser parte de una base de datos de una empresa fundidora. Realizar la búsqueda tomando en cuenta aleaciones ferrosas, aceros al carbono, aceros inoxidables, hierros fundidos, aleaciones de aluminio, aleaciones de cobre y aleaciones en base de Níquel.

Investigar sobre el significado del Equivalente de carbono para Fundiciones de hierro Grises

13. Investigar sobre estructura segregadas, y cuál es su relación con la fabricación de piezas fundidas

Durante la etapa de solidificación, la existencia de partición de los diferentes solutos entre el líquido y el sólido en formación, da origen a inhomogeneidades químicas llamadas segregación.

Dependiendo de la velocidad de enfriamiento se presentan dos tipos de solidificación:

Page 39: Para Estudiar

Si la solidificacion es extraordinariamente lenta, esta ocurre segun el diagrama de equilibrio de fases.

En la practica la velocidad de enfriamiento es mayor a la ideal y por ello se produce una distribucion inhomogenea del soluto en el sólido, esto es conocido como segregacion.

La segregacion de soluto, que se observa en la Figura 1.5-3, genera en las regiones solidificadas al final, zonas de menor punto de fusion que el esperado para la aleacion; esto es peligroso si se hacen tratamientos termicos posteriores, porque ciertos lugares pueden llegar aun al punto de fusion.

Cuando el enfriamiento es demasiado rápido para que se difundan los átomos y se produzcan condiciones de equilibrio, aparecen en la fundición estructuras poco comunes

Son las que presentan granos cuya composición varía en el borde o aparecen con envolturas concéntricas de la fase primaria rodeadas por otras secundarias.

La concentración del componente de más baja TF va aumentando empeorando las características de la superficie del grano

Cuanto mayor es la separación entre sólidos y líquidos, mayor es la probabilidad de segregación y de formación de poros y grietas durante el enfriamiento de la pieza, con peores condiciones de colabilidad

Es evidente que las propiedades de las estructuras segregadas no son muy adecuadas para los fines industriales. El hecho es que las estructuras segregadas, las fronteras de grano actúan como un plano de debilidad. Una estructura segregada es aquella que se separa o se aparta una cosa de otra de la que forma parte.

Page 40: Para Estudiar

En consecuencia las estructuras segregadas son causas de falta de uniformidad en lo que se refiere a las propiedades físicas y mecánicas

Microsegregacion

La composición no uniforme producida por la solidificación fuera de equilibrio de conoce como segregación. La microsegregacion, también conocida como segregación interdendritica o central, ocurre en distancias cortas, a menudo en los pequeños brazo dendríticos. Los cetros de las dendritas, que representan el primer solido que se forma, son ricos en el elemento con el mayor punto de fusión dentro de la aleación. Las regiones entre dendritas son ricas en el elemento con el menor punto de fusión, ya que estas regiones representan el último líquido que se solidifica. La composición y las propiedades de alfa son distintas de una región a la siguiente y, como resultado, se espera que la fundición tenga propiedades más pobres.

Macrosegregacion

La macrosegregacion ocurre a lo largo de una distancia grande entre la superficie y el centro de la pieza, la superficie (que se solidifica primero) contiene ligeramente más cantidad del metal de mayor punto de fusión. No es posible eliminar la macrosegregacion mediante un tratamiento de homogeneización, debido a que las distancia de difusión son demasiado grandes. Se puede reducir la macrosegregacion mediante trabajo en caliente.

Esta segregacion puede reducirse mediante un tratamiento de homogenizacion, que consiste en calentar por tiempo prolongado la pieza solida, para que por difusion se homogenice el contenido de soluto. Como este proceso es caro, se realiza solo si se justifica.

Homogeneización

Se puede reducir la segregación interdendritica y los problemas relacionados por la fusión por microsegregacion mediante un tratamiento térmico de homogeneización. Al calentar la fundición a una temperatura por debajo de la temperatura de solidus fuera de equilibrio, los átomos de níquel en los centros de las dendritas se difundirán hacia las regiones interdendriticas, los átomos de cobre se difundirán en dirección opuesta. En vista de que las distancias de difusión son relativamente cortas, solo se requerirán unas cuantas horas para eliminar la mayor parte de la diferencias de composición.

Leer el archivo “ASM Metals HandBook, Vol 15 – Casting” y verificar que las composiciones de las aleaciones de las familias 2XX (Al-Cu), 3XX (Al-Si y Cu y/o Mg), 4XX (Al-Si) y 5XX (Al-Mg) tienen una relación directa con los diagramas de Fase respectivos. ASM Metals Handbook, Vol 03 - Alloy Phase Diagrams

Composición Al – Si

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Fenoresinas

Page 42: Para Estudiar

Fenoresinas es la empresa líder en México en fabricación de Resinas para la Industria de la Fundición y de Resinas Industriales para diversas aplicaciones como por ejemplo: Resinas para materiales de desbaste, Impregnación de fibras, Industria maderera, Industria del calzado, Industria hulera entre muchas otras.

También fabricamos y distribuimos diversos productos químicos para diversas industrias.

 

Feno Resinas tiene contratos exclusivos de transferencia tecnológica con HA International y con Hüttenes-Albertus, que son las empresas líderes en Estados Unidos y Europa en productos para la fundición. Estos convenios han fortalecido y mantenido los niveles de calidad alcanzados por nuestros productos y su funcionamiento óptimo.

En el marco de estos contratos de transferencia tecnológica , se realizan intercambios continuos de ideas, y se llevan a cabo visitas recíprocas del personal de las plantas de Estados Unidos, Alemania y México, que nos han permitido continuar a la vanguardia tecnológica con nuestros productos en los mercados que atendemos.

CAPACIDAD DE PRODUCCION DE LA PLANTA EN TIZAYUCA HIDALGO:

Resinas Industriales 700 tons/mes. Resinas para Fundición 400 tons/mes Formaldehído 2,000 tons/mes Paraformaldehído 150 tons/mes Hexametilentetramina 250 tons/mes Auxiliares para la fundición 200 tons/mes Arenas recubiertas 3,500 tons/mes D.O.P. y DBP 600 tons/mes Maquilas diversas 700 ton/mes Pinturas refractarias 300 tons/mes

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25) Comentario de los videos

Los videos nos muestran claramente como se realizan los moldes para las piezas hechas con las aleaciones.

Estas son fabricadas en dos cajas o dos partes para poder realizar mejor el diseño de los moldes, para la forma de la parte superior e inferior del molde.

Dependiendo la aleación y la forma de fundición se debe tomar en cuenta muchos aspectos: La calidad de la arena. La cantidad de la arena. Lo compacta que debe ser. El diseño del molde y las macerotas, además de la colocación de los tubos de

alimentación. La facilidad del desmoldeo. La solidificación de la aleación dependerá de cómo este diseñado el molde para enfriar

más rápido y de manera mejor.

26. Realice una investigación sobre los valores de contracción de los metales y mejore el mostrado en la presentación. 

Una consideración de importancia en la fundición es la transferencia de calor durante el ciclo completo, desde el vaciado hasta la solidificación y el enfriamiento hasta temperatura ambiente. El flujo de calor en diferentes sitios del sistema es un fenómeno complejo y depende de muchos factores relacionados con el material de fundición y los parámetros del molde y el proceso.

 

La distribución típica de temperatura en la interface líquido-metal del molde es la siguiente: el calor del metal líquido es disipado a través de la pared del molde y del aire circundante. La caída de temperatura en las interfaces aire-molde y molde-metal está causada por la presencia de capas límite y un contacto imperfecto en dichas interfaces. La forma de la curva depende de las propiedades térmicas del metal fundido y del molde.

 

 

 

Contracción

 

Debido a las características de expansión térmica del metal, este se encoge durante su solidificación y enfriamiento. Esto causa cambios dimensionales  que pueden llevar a cambios en las dimensiones de las piezas, porosidad y en algunos casos, agrietamiento.

 

Page 44: Para Estudiar

La contracción o encogimiento  resulta de los siguientes factores:

 

1.     Contracción del metal fundido en su enfriamiento pero antes de su solidificación.

2.      Contracción del metal  que se solidifica causado por el calor latente de fusión.

3.      Contracción del metal ya solidificado, a medida que alcanza la temperatura ambiente.

 

La mayor cantidad de contracción ocurre durante el enfriamiento sólido. La cantidad de encogimiento de varios metales es mostrada en la tabla 4.5.1, aquí es bueno hacer notar que la fundición gris se expande contrariamente al resto de los metales, esto ocurre debido a que el grafito precipita durante la solidificación y este al tener mayor volumen específico que la fundición hace que se expanda.

 

TABLA 4.5.1:  Procentaje de Contracción de algunos metales

 

 

 

Porosidad causada por el Encogimiento

 

Como se dijo antes, regiones porosas pueden ser causadas por la contracción del material, las regiones más delgadas en una fundición se enfrían más rápido que las regiones gruesas, y como resultado de esto, es cuando ambas zonas están en contacto,

Page 45: Para Estudiar

que  el metal aún fundido en la zona más gruesa al contraccionarse, no tiene de donde sacar material extra para mantener la forma, causándose porosidad o agrietamiento. Microporosidad también puede ser desarrollada cuando el metal líquido se solidifica y encoge entre dendritas y entre las ramas dendríticas.

 

La porosidad causada por contracción puede ser reducida o eliminada de varias formas (ver sección 5.1), básicamente se debe mantener una alimentación efectiva hacia las zonas que solidifican al final para evitar la porosidad. También los enfriadores externos e internos usados en el moldeo con arena (figura 4.5.2 y 4.5.3) , son buenas formas de reducir este efecto, la función de estos artefactos es la de aunmentar la taza de solidificación en regiones críticas.  Los internos son usualmente hechos del mismo material de la fundición (ya que pasarán a formar parte de la misma) y los externos pueden ser  hechos del mismo material o de intercambiadores de metal como cobre o latón enfriados con agua.

 

Figura 4.5.2: Enfriadores internos.

 

 

Page 46: Para Estudiar

Figura 4.5.3:Grietas causadas por contracción y el uso de enfriadores externos en lugares estratégicos para evitarlas.

 

 

En el caso de las aleaciones la porosidad puede ser reducida o eliminada por métodos que hacen que la zona de fase liquida/solida sea lo más angosta posible, esto último puede ser realizado haciendo que el gradiente de temperatura en la fundición sea alto, como por ejemplo,  usando materiales que tienen una alta conductividad térmica en el molde.

 

Por último otro método que se puede utilizar, en formas poco complejas es la presión isostática en caliente lo que reduce la porosidad al comprimir el material.

Porosidad causada por Gases

 

Los metales líquidos tienen mucha mayor solubilidad para los gases que los sólidos. Cuando un metal comienza a solidificar, los gases disueltos en el líquido empiezan a ser expulsados de la solución, y estos se acumulan en regiones de porosidad ya existente, como el área interdendrítica, o ellos mismos causan micro porosidad.

 

Por lo anterior es necesario controlar o eliminar los gases emitidos (normalmente Hidrógeno y/o Nitrógeno), esto se puede hacer purgándolos con un gas inerte, o vertiendo el metal líquido en un recipiente que se deja al  vacío.

 

28.-seguidamente investigue diseños de un pistón por fundición (diseñista de maquinas) y realice el diseño del molde con el mismo concepto observado en el video. En este trabajo usted debe entregar todo el paquete de planos que se requiera para la fabricación de un pistón por fundición y un documento que explique dicho proceso y tome en cuenta todos los recursos necesarios para realizarlo:

El proceso de fundición o moldeo metálico consiste en fundir un metal e introducirlo,

ya sea por gravedad o mediante presión, en una cavidad con la forma del objeto a

fabricar de tal manera que al solidificarse el metal obtengamos el objeto deseado.

En todos los procesos de moldeo existen una serie de etapas comunes que

describiremos a continuación:

Page 47: Para Estudiar

Normalmente en una primera fase el moldista a partir de la pieza que se desea obtener

diseña el molde y los elementos de moldeo. Existen muchos factores que determinan

el molde como el material de fabricación, el número de piezas, la calidad y precisión de

la pieza a obtener. A partir del tipo de molde escogido se determinarán las dimensiones

de la cavidad principal, partes y tipo de molde, elementos de moldeo como puedan ser el

modelo, insertos, mazarotas, sistemas y entradas de alimentación de material fundido,

temperatura del material, enfriadores, noyos, sujetadores de noyo, cajas de noyo, tipo

de colada. Es muy importante que el moldista calcule cual será la velocidad de

enfriamiento del material y si este llegará en condiciones a todas las partes de la pieza

así mismo debe prever el desmoldeo y limpieza de la pieza. También debe tener en

cuenta los rechupes debidos a la contracción de material, escape de gases y incluso el

tipo de grano que se formará en zonas que requieran esfuerzos o haya desgaste

mecánico. La conjunción de tantos parámetros hace necesario que el moldista se apoye

en un sistema prueba y error o bien en una herramienta de simulación

Cálculos sobredimensionaremos a contracción:

Un 1% en FUNDICIÓN GRIS o ESFEROIDAL, PLOMO, ESTAÑO Y BRONCE

(Sn<15%).

Un 2 % en los demás METALES.

En el caso de moldeos especiales por gravedad y siempre que la pieza sea inferior a

250 mm el sobredimensionamiento se corrige multiplicado por estos factores:

Método de moldeo factor de corrección

Arena (poliestireno, vacío...) 1

Concha 0,6

Revestimiento 0,4

Las superficies que deban MECANIZARSE se sobredimensionarán si su longitud es inferior a 300 mm.

Material pieza Exceso mecanizado Fundición 2,5 Aceros 3,5

Aleaciones ligeras 1,5

Page 48: Para Estudiar

Aluminio 1,5 Bronce 1,5 Latón 1,5

En nuestro caso y para simplificar los cálculos tomaremos como exceso de material para mecanizado.

3 mm si el material es ACERO2,5 mm si es otro METAL

Dimensiones y características del noyo y de la caja de noyos

El noyo se coloca cuando queremos obtener el agujero de la pieza directamente desde la

fundición o cuando la forma de la pieza sea comprometida como en el caso de poleas.

Esto sólo podrá hacerse cuando el diámetro del agujero sea superior a un diámetro

mínimo que exige el método escogido. En el caso de ser inferior a los diámetros mínimos

marcados por tabla, se realizarán mediante mecani- zado posteriormente.

Método de moldeo Diámetro mínimoArena 12

Concha 1,0 Revestimiento 1,0

Por lo tanto la pieza a mecanizar es la siguiente:

Page 49: Para Estudiar

Aleacion 4XX con porcentaje binario

Composicion Al – Cu

Aleacion 2xx con mayor porcentaje de Cu

Composicion Al Mg

Page 50: Para Estudiar

Combinación 6xx con magnesio como el mayor

Composicion Cu – Mg

Investigar sobre la oferta en el comercio internacional de hornos de fusión destinados a la fusión de metales: para fundición de hierro, aleaciones de aluminio, aleaciones de cobre, aleaciones en base a níquel. Así mismo para diferente tipo de producción, baja, media y alta.

La fusión consiste en hacer pasar los metales y sus aleaciones del estado solido al estado liquido, generando determinada cantidad de calor, bien definida y característica para cada metal o aleación

Como se comprende fácilmente, después de que ha alcanzado la temperatura o punto de fusión es necesario aplicar mas calor para poder transformar el metal a al aleación de solido a liquido. Durante este periodo la temperatura no aumenta y la cantidad de calor

Page 51: Para Estudiar

generada destinada solamente a disgregar el estado solido, se llama calor latente de fusión. Si cuando toda la masa es liquida, se continua generando calor, la temperatura vuelve aumentar y el, metal se recalienta.

TIPOS DE HORNOS USADOS EN FUNDICION:

El cubilote de fundición.

Los hornos de reversos.

Hornos rotatorios.

Hornos de crisol.

Hornos de crisol de tipo sosa.

Hornos basculantes.

Hornos de aire.

Hornos eléctricos. Pueden ser de acero o de inducción.

PUNTO DE FUSION APROX. DE LOS METALES:

Los metales se funden a diferentes temperaturas.La tabla siguiente muestra los puntos de fusión de los metales mas comunes

METALES PUNTO DE FUSION

Estaño 240°C (450°F)

Plomo 340°C (650°F)

Cinc 420°C (787°F)

Aluminio 620°-650°C (1150°-1200°F)

Bronce 880°-920°C (1620°-1680°F)

Latón 930°-980°C (1700°-1800°F)Plata 960°C (1760°F)Cobre 1050°C (1980°F)

Hierro fundido 1220°C (2250°F)Metal monel 1340°C (2450°F)

Acero de alto carbono 1370°C (2500°F)

Acero medio para carbono 1430°C (2600°F)

Acero inoxidable 1430°C (2600°F)

Page 52: Para Estudiar

Níquel 1450°C (2640°F)Acero de bajo carbono 1510°C (2750°F)

Hierro forjado 1593°C (2900°F)

Tungsteno 3396°C (6170°F)

Realizar el cálculo de la composición del metal líquido que sale del horno de cubilote al ingresar la siguiente carga.

%Carbono Silicio Manganeso Fosforo Azufre Arrabio-1 0.1

Arrabio-1 3.5 2.5 0.72 0.18 0.016 Arrabio-2 0.2Arrabio-2 3.5 3 0.63 0.12 0.018 Chatarra de FoFo 0.3Chatarra de FoFo 3.1 2.3 0.5 0.2 0.03 rechazos 0.4rechazos 3.3 2.5 0.65 0.45 0.035

Sumatorias 1.4 2.54 0.608 0.282 0.0282

16.- Investigar sobre los refinadores de grano, y su oferta en el mercado

especializado

ALUMINIO BORO TITANIO

Se utiliza como refinadores de grano en la industria de aluminio.

Promueven la formación de granos homogéneos pequeños durante el proceso de solidificación del aluminio.

Estas estructuras mejoran notablemente la resistencia al agrietamiento, las propiedades mecánicas y la calidad superficial del aluminio.

Page 53: Para Estudiar

Características y Especificaciones de Refinador o del boro Titanium del titanio: 

El aspecto exterior del refinador Titanium del boro es el círculo blanco acolumnado, es se convierte por el titanio de la ración y la sal del sodio de la unión del boro y la mezcla del sylvite. El aluminio del refinamiento del grano y aleación de aluminio eficaces.

 Datos técnicos

NOMBRE DE PRODUCTO

TIPO ESPECIFICACIÓN FUNCIÓN

Refinador Titanium del boro

20Ti2B El Ti20%B2% El aluminio del refinamiento del grano y aleación de aluminio eficaces

30Ti3B El Ti30%B3%40Ti4B El Ti40%B4%

Refinador TitaniumTi55 El Ti55% Aplicaciones en el ajuste en

la aleación de aluminio del contenido titanium.Ti75 El Ti75%

PASTILLAS DESGASIFICADORES xrl.

Fundente en forma de pastilla solida destinado a eliminar los gases atrapados en el aluminio liquido.

Estés pastilla, reaccionan al sumergirse en aluminio, generando una macro burbuja de gas químico que por arrastre mecánico, desgasifican y limpian el aluminio.

MAGNESIO.

La adición de magnesio mejora la resistencia y la dureza de las aleaciones de aluminio.

Las mejoras de las propiedades físicas y mecánicas hacen que una aleación sea más resistente a la corrosión, más fácil de trabajar en máquina herramienta y con mejores condiciones de tratamiento.

Page 54: Para Estudiar

20.- Realice un resumen sobre el diseño de mazarotas

La contracción ocurre durante el enfriamiento y la solidificación. La contracción ocurre en tres pasos: 1) contracción líquida durante el enfriamiento anterior a la solidificación; 2) contracción durante el cambio de fase de líquido a sólido, llamada contracción de solidificación, y 3) contracción térmica de la fundición solidificada durante el enfriamiento hasta la temperatura ambiente

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Una mazarota figura 2.1 (b) se usa en un molde de fundición para alimentar metal líquido al proceso durante el enfriamiento y compensar así la contracción por solidificación. La mazarota debe permanecer líquido hasta después de que la fundición solidifique. Para satisfacer este requerimiento se puede calcular el tamaño de la mazarota usando la regla de Chvorinov.

Page 56: Para Estudiar

Figura 1, hay dos configuraciones comunes para la mazarota: mazarota superior que suele ser más eficiente, y mazarota de lado.

El gradiente de la temperatura y la velocidad de enfriamiento están influenciados por factores tales como la geometría de la sección, condiciones de vertido, el tipo de acero y material de moldeo, la distancia de alimentación variará con todos estos parámetros.

Page 57: Para Estudiar

En resumen, el procedimiento recomendado para el diseño de mazarotas para fundición de acero es:

1.- Representación de la fundición como una colección de formas simples, en forma de placas.2.- Localizar los puntos calientes, y colocar una mazarota en cada uno.3.- Para cada forma de placa, determinar los bordes con y sin efecto final.4.- Determinación de zonas de alimentación, caminos de alimentación y las dimensiones de alimentación.5.- Determinación de la distancias de alimentación.

6.- Determinación del tamaño de la mazarota.

El cálculo de las dimensiones de la mazarota se lo realiza con el criterio de que el tiempo de solidificación de la mazarota debe ser mayor al tiempo de solidificación de la fundición. Para este análisis se utiliza la regla de Chorinov

TST=Cm(VA )n

Donde:

TST = Tiempo de solidificación total

V = volumen de la fundición

A = área superficial de la fundición

n = Exponente que generalmente toma el valor de 2

Cm = Constante del molde

19. Realice una investigación de la oferta de software especializado (similar al

programa CASTCAE mostrado en la presentación) que ayudan al diseño de moldes

y haga un comentario al respecto.

Para optimizar sus procesos de fundición, dichas empresas deberán contar con programas de simulación correspondientes, programas gráficos de generación de sólidos (CAD) y el equipamiento computacional adecuado.

La inserción de los programas de simulación computacional en los procesos de fundición establece una nueva forma de encarar el diseño de las piezas

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CATIA (Computer Aided Three Dimensional Interactive Application) es un programa de CAD/CAM/CAE comercial realizado por Dassault Systemes, Francia. El programa está desarrollado para proporcionar apoyo desde la concepción del diseño (CAD) hasta la producción (CAM) y el análisis (CAE) de productos. Actualmente se está trabajando en la versión V6 y también disponible para Solaris, IRIX y HP-UX, debido a la posibilidad de trabajar sobre Microsoft Windows.

Provee una arquitectura abierta para el desarrollo de aplicaciones o para personalizar el programa. Los APIs se pueden programar en Visual Basic y C++. Estos APIs se llaman CAA2 (o CAAV5).

Programa inicialmente desarrollado para servir en la industria aeronáutica, se ha hecho un gran hincapié en el manejo de superficies complejas. CATIA también es ampliamente usada en la industria del automóvil para el diseño y desarrollo de componentes de carrocería. , también se utiliza para el desarrollo de moldes y piezas de gran complejidad .Concretamente empresas como el Grupo VW (Volkswagen, Audi, SEAT y Škoda), BMW, Renault, Peugeot, Daimler, AG, Chrysler, Smart y Porsche hacen un amplio uso del programa. La industria de la construcción también ha incorporado el uso del software para desarrollar edificios de gran complejidad formal; el museo de la fundación Guggenheim en Bilbao, España, es un hito arquitectónico que ejemplifica el uso de esta tecnología.

Los paquetes de actualización y versiones se denominan según lo siguiente:

Vx - Indica la versión del programa. Actualmente versión 5, que cambió radicalmente la interfaz de usuario respecto a V4.

Page 59: Para Estudiar

Rxx - Indica el release del programa. Actualmente Release 19. Suele ser actualizado en periodos cortos de tiempo (no más de un año) y suelen aportar cambios en funcionamiento de algunas herramientas, otras nuevas y algunas que se intercambian entre los diferentes módulos del programa.

SPx - Indica el service pack del programa. Actualmente SP 2. Como en cualquier software, los service pack, se encargan de corregir errores y modificar comportamientos incorrectos, vistos en el testeo de la versión.

Catia posee 3 plataformas completamente escalables (P1, P2 y P3). En terminos de datos del modelo, metodologia y administracion. Las tres plataformas estan basadas sobre la misma arquitectura del software.

Solid Edge

un programa de parametrizado de piezas en 3D basado en un software de sistema de diseño asistido por ordenador (CAD). Permite el modelado de piezas de distintos materiales, doblado de chapas, ensamblaje de conjuntos, soldadura, funciones de dibujo en plano para ingenieros. Desde la versión 16 incluye virtual estudio + para poder hacer rende rizados foto realistas, así como un módulo de cálculo de elementos finitos (CAE) básico (únicamente para piezas)

Este es uno de los paquetes instados a enterrar el uso masivo del CAD 2D dando paso al CAD 3D, con las consiguientes ventajas a todos los niveles del trabajo. A través de software de terceras partes, es compatible con otras tecnologías PLM. También trae "Insight", escrito en PDM y con funcionalidades CPD basadas en tecnología Microsoft

20) REVISION METALOGRAFICA Y MICROESTRUCTURA

ALUMINIO

El aluminio comprende un alto rango de composiciones químicas y productos de tal forma que puede ser manufacturado e industrializado en técnicas distintas técnicas metalografías, ello comprende una gran cantidad de productos estándares y forma estructurales, e incluso se incluye productos de matriz y micro estructuras de las formas forjadas y fundidas. Metalurgia de polvos, semisólidos procesamiento, y las formas compuestas La preparación metalográfica de las aleaciones de aluminio pueden variar considerablemente debido a la amplia gama de productos químicos composiciones y dando por resultado dureza. Aleaciones más blandas en general, son más difíciles de preparar por medios mecánicos pulido, debido a que:

• La deformación causada por el corte y pulido se extiende a una profundidad mayor.

Page 60: Para Estudiar

• La incorporación de las partículas abrasivas en el metal durante el pulido es más probable. • Alivio entre las partículas de segunda fase de la matriz y, que son considerablemente más duro que la matriz.

BERILIO, COBRE-BERILIO

Los dos tipos principales de berilio que contienen aleaciones de cobre-níquel berilio y berilio, adiciones berilio, hasta aproximadamente el 2% en peso, producen efectos de endurecimiento con la edad de cobre y níquel.

Berilio también se agrega al aluminio y magnesio para lograr el refinamiento de grano, resistencia a la oxidación, colado, y la viabilidad. Otras ventajas son producidas de oro, zinc y otros metales básicos. Puro berilio se utiliza en las armas, vehículos espaciales, nucleares segmentos del reflector del reactor, fuentes de neutrones, las ventanas de X tubos de rayos y los dispositivos de detección de radiación, toberas de cohetes, aviones de discos de freno, instrumentos de precisión, y espejos. El berilio tiene uno de empaquetamiento compacto hexagonal (fase α) arreglo a temperatura ambiente y un cuerpo- cúbica centrada en (β fase) en el acuerdo de 1270 ° C (2320 ° F). Metalografía de berilio se discute al final de este artículo. El berilio más utilizados que contienen las aleaciones son hechas de cobre berylliums, que proporcionan una buena resistencia manteniendo los niveles de utilidad de la conductividad eléctrica y Térmica. Fortalecimiento de las aleaciones de cobre-berilio-es logrado por el endurecimiento de precipitación sobre la base de la disminución de la solubilidad sólida de berilio en una matriz de cobre solución sólida (α) como la temperatura es baja El tratamiento térmico consiste típicamente de la solución de recocido seguido por el tratamiento de precipitación, o endurecimiento de edad. Trabajo en frío se puede realizar en productos forjados entre recocido y temple para aumentar la magnitud de la respuesta de endurecimiento. La fase β es un compuesto BeCu2, y la fase γ equilibrio en las aleaciones de cobre-berilio es Becu. Cobre comercial- aleaciones de berilio también pueden contener una adición tercer elemento, ya sea de cobalto o de níquel. Esta incorporación al sistema de aleación binaria restringe el crecimiento del grano durante el recocido mediante el establecimiento de una dispersión de partículas en berilio la matriz. La adición también aumenta la magnitud de la respuesta de endurecimiento, y retarda la tendencia a exceso o suavizar en largos tiempos de envejecimiento y las altas temperaturas de envejecimiento.  COBALTO

El cobalto es utilizado como elemento de aleación en las aleaciones para diversas aplicaciones tales como:

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• Permanente y materiales magnéticos blandos • Súper aleaciones de resistencia a la fluencia a alta temperatura • Recubrimientos Duros y aleaciones resistentes al desgaste y resistente a la corrosión •Alta velocidad de aceros, aceros de herramientas, y otros aceros • El cobalto-base de los materiales para herramientas (por ejemplo, la matriz de los carburos cementados) • Aleaciones de resistencia eléctrica • Alta temperatura de primavera y aleaciones de • Magnetostrictivos aleaciones • Especial de expansión y aleaciones constante de módulo • Los materiales biocompatibles para ser utilizados como implantes ortopédicos o Materiales dentales.

TITANIUM

La metalografía es un proceso complejo con muchas variables que implican un compromiso entre el tiempo, recursos, y el producto final o propósito de la investigación. Por ejemplo, un laboratorio de investigación pueden beneficiarse el método de más tiempo de pulido vibratorio, mientras que la producción de un laboratorio de control de calidad no podrán exigir preparación de la muestra con un pulidor de vibratorias. Un laboratorio para la enseñanza también puede beneficiarse de la formación experiencia de pulido manual, o pulido se puede realizar con las máquinas de pulido semiautomáticos.

Con un poco de planificación y previsión, excelentes muestras metalográficas se pueden producir en un corto tiempo para microscopía de luz de titanio y sus aleaciones. Este artículo describe los fundamentos de titanio metalográfico preparación de muestras. Micrografías Representante también se presentan para cada clase de aleaciones de titanio, que incluyen el titanio no aleado, aleaciones alfa, aleaciones alfa-beta, beta y aleaciones de titanio. Metalografía y preparación de muestras metalográficas de aleaciones de

COBRE Cobre y sus aleaciones han desempeñado un papel integral en el progreso tecnológico humanos desde antigüedad. Aleaciones de cobre nativo y de bronce fueron formados en las herramientas de primer metal y decoraciones. La combinación de la conductividad eléctrica y térmica, manejabilidad, resistencia a la corrosión, la resistencia, y su abundancia hace que esta familia de los metales importantes para toda la industria.  Las aleaciones de cobre se han clasificado tradicionalmente por la composición y como forjado o fundido. Las aleaciones se enumeran por designación UNS que es administrado por la Asociación de Desarrollo del Cobre. Aleaciones seleccionadas se indican para cada grupo. Agrupación de composición similar está presente en la designación internacional sistemas.

Page 62: Para Estudiar

MAGNESIO

Las cinco bases de aleación de magnesio sistemas se encuentran actualmente en la producción comercial, y estos se pueden clasificados por los principales elementos de aleación: tierras de aluminio, manganeso, cinc, circonio, y raro. En el pasado, torio también se utiliza en aleaciones que requieren resistencia a la fluencia a elevadas temperaturas. Sin embargo, los radiactivos la naturaleza de este elemento ahora generalmente se opone a su uso en la mayoría de las aplicaciones. Las aleaciones de magnesio también se pueden clasificar ampliamente en tres categorías dependiendo del tipo de proceso para que serán sometidos: arena y la gravedad o morir de baja presión (coquilla) las aleaciones de fundición, de alta aleaciones de fundición a presión, e hicieron aleaciones. Las composiciones nominales y las rutas de procesamiento de estos

ACERO

La fundición es una aleación hierro-carbono con otros elementos que se hace por la refundición de arrabio, chatarra, y otras adiciones. Para la diferenciación de acero y fundición, de hierro fundido se define como una aleación con un carbón contenido (min 2,03%) que asegura la solidificación de la fase final con una transformación eutéctica. Dependiendo sobre las especificaciones químicas, fundiciones de hierro puede ser nonalloyed o aleado. La tabla 1 recoge la gama de composiciones para hierro fundido nonalloyed (Ref. 1). La gama de planchas de aleación es mucho más amplia, y que contienen cantidades mayores o de componentes comunes, tales como el silicio y el manganeso, o aditamentos especiales, tales como el níquel, el cromo, de aluminio, molibdeno, tungstenoEs importante dar un ejemplo de un material conocido como hierro fundido (no es práctico designar a los hierros colados por su composición química requiere análisis de su micro estructura

21.-Investigue sobre diferentes equipos para la realización de controles de calidad de piezas fundidas y su aplicación.

Diseño y fabricación de máquinas de control de calidad de cualquier tipo. Mediante la adaptación de equipos mecánicos, eléctricos, equipos de visión artificial en 2D y 3D, equipos especiales de medición… Creación de máquinas que realizan cualquier tipo de control sobre cualquier producto.

Con la adaptación de equipos mecánicos, eléctricos, equipos de visión articial en 2D y 3D, equipos especiales de medición y otros, conseguiremos controlar cualquier producto que necesite de un control.

Page 63: Para Estudiar

Una prueba no destructiva es el examen de un objeto efectuado de cualquier forma que no impida su utilidad futura. Aunque en la mayoría de los casos, las pruebas no destructivas no dan una medición directa de las propiedades mecánicas, son muy valiosas para localizar defectos en los materiales que podrían afectar el funcionamiento de una pieza de una máquina cuando entra en servicio. Dicha prueba se emplea para detectar materiales defectuosos antes de que las partes componentes sean formadas o mecanizadas; paradetectar componentes defectuosas antes de ensamblar; para medir el espesor de un metal u otros materiales; para determinar el nivel de líquido o el contenido de sólido en recipientes opacos; para identificar y clasificar materiales; y para descubrir defectos que pudieran desarrollarse durante el procesamiento o el uso.

Trabajos en fundición

La fundición por inyección fue el primer proceso robotizado (1960). En este proceso el material usado, en estado líquido, es inyectado a presión en el molde. Este último está formado por dos mitades que se mantienen unidas durante la inyección del metal mediante la presión ejercida por dos cilindros. La pieza solidificada se extrae del molde y se enfría para su posterior desbardado. El molde, una vez limpio de residuos de restos de metal y adecuadamente lubricado, puede ser usado de nuevo.

El robot se usa en: la fundición de las piezas del molde y transporte de éstas a un lugar de enfriado y

posteriormente a otro proceso (desbardado, corte, etc.). la limpieza y mantenimiento de los moldes, eliminando rebabas (por aplicación de

aire comprimido) y aplicando el lubricante. la colocación de piezas en el interior de los moldes (embutidos). Las cargas manejadas por los robots en estas tareas suelen ser medias o altas

(del orden de decenas de kilogramos), no se necesita una gran precisión y su campo de acción ha de ser grande. Su estructura más frecuente es la polar y la articular y su sistema de control es por lo general sencillo.

Control de Calidad

 La tendencia a conseguir una completa automatización de la producción abarca todas las etapas de ésta, inclusive el control de la calidad. El robot industrial puede participar en esta tarea usando su capacidad de posicionamiento y manipulación. Así, transportando en su extremo un palpado, puede realizar el control dimensional de piezas ya fabricadas. Para ello el robot toca con el palpador varios puntos claves de la pieza.

A partir del conocimiento que en todo instante tiene la unidad de control del robot de la posición y orientación de su extremo, se obtienen los datos relativos a la posición espacial de los puntos determinados de la pieza. Estos datos son utilizados para registrar posibles desviaciones sobre los valores deseados.

Page 64: Para Estudiar

Otras posibles aplicaciones del robot en el control de calidad consisten en utilizar a éste para transportar el instrumental de medida (ultrasonidos, rayos X, etc.) a puntos concretos de la pieza a examinar. La situación de posibles defectos detectados puede registrarse y almacenarse a partir, como antes, de la propia unidad de control de robot.

Por último, el robot puede usarse como mero manipulador encargado de clasificar piezas según ciertos criterios de calidad (piezas correctas e incorrectas, por ejemplo). En este caso, el control y decisión de a qué familia pertenece la pieza se hace mediante un sistema específico, capaz de comunicarse con el robot (visión artificial). No existe, en este caso, un tipo concreto de robot más adecuado para estas tareas. En el control dimensional suelen usarse robots cartesianos por la precisión de estos pero, en general, son igualmente validos robots articulares

Figura 1: Célula robótica Figura 2: Robot con herramientas

Figura 3: Mesa giratoria, estación de carga y descarga

La Federación Internacional de la Robótica (IFR) estableció en 1998 una clasificación de las aplicaciones de la Robótica en el sector manufacturero:

Manipulación en fundiciónMoldesOtros

Manipulación en moldeado de plásticosManipulación en tratamientos térmicosManipulación en la forja y estampación

Soldadura.Por arco

Por puntosPor gas

Por láserOtros

Aplicación de materialesPintura

Adhesivos y secantesOtros

MecanizaciónCarga y descarga de máquinas

Corte mecánico,Otros procesos

Láser rectificado, desbardado y pulidoOtros

Chorro de aguaOtros

Montaje.Montaje mecánico

Page 65: Para Estudiar

InserciónUnión por adhesivosUnión por soldadura

Manipulación para montajeOtros

PaletizaciónMedición, inspección, control de calidad

Manipulación de materialesFormación, enseñanza e investigación

Otros