Resumen FINAL (1)

8/17/2019 Resumen FINAL (1)

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Cátedra Louzau - Diseño Industrial

TECNOLOGÍA II

FADU-UBA-2015


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MANUFACTURA

Manufactura ‐‐> desde el lado: Económico / Tecnológico

Disposición en planta

‐ Instalaciones de baja producción ‐ Fijas

‐ Instalaciones de mediana producción ‐ El producto circula por diferentes procesos

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‐ Disposición celular (media o alta serie) ‐ Pasa por diferentes células de trabajo

‐ Disposición en línea (Alta) ‐ Tipo automotriz

PROCESOS DE TRANSFORMACIÓN DE CHAPA

Corte

Procesos mecánicos: Aserrado / Cizallado / Punzonado Procesos de erosión: Corte con agua / Corte con agua y abrasivos Proceso térmicos: Oxicorte / Plasma / Láser

Cizallado

Se produce en una lámina por acción de cizallamiento entre dos bordes afilados.

Punzonazo

Herramientas preparadas para que el corte termine de rerar una parte determinada. En el punzonado, lapieza extraida es la que se uliza, en cambio, en el perforado, es el desperdicio.

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Siempre ene que haber luz entre punzones macho/hembra. Dependerá del material y del espesor de lachapa con la que se trabaje.

De qué depende? Q = P.e.Tr Donde P = perímetro , e = espesor , Tr = sigma de rotura

Ventajas: Económico / Alto ciclo de ulización / Velocidad de producción / Permite operaciones de estampadosimultáneas / Permite formas complejas a parr de una secuencia de punzonadas simples.Desventajas: Requiere operaciones secundarias de acabado / No espesores elevados / Coste de herramental yafilado

Troquelado Es un proceso de cizallamiento que consiste en las siguentes operaciones: Perforado ‐ Punzonado de varios orificios en una lámina Pardo ‐ Corte de la lámina en dos o más piezas Muescado ‐ Remoción de piezas (o de varias formas) de las orillas Lancetado ‐ Dejar una oreja sin quitar material alguno Estampado ‐ Deformar la pieza sin quitar material

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6 m m

a c e r o t e m p l a d o

Portapunzón


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Corte por chorro de agua + abrasivos (CNC)

Proceso de erosión de po mecánico. Anteriormente pensado para ulizar exclusivamente agua. Se inyectaagua a través de una bomba a presiones de 414MPa y se la hace pasar por una boquilla muy reducida. Seobene una velocidad del orden de 3 veces la velocidad del sonido. Luego el agua ingresa a una cámaradonde se larga el abrasivo.

Agua ‐> Intensificador bomba (414Mpa) ‐> Agua presurizada ‐> Boquilla (0,15‐0,33mm) ‐> Agua focalizada(400m/s) ‐> Tubo mezclador ‐> Agua + Abrasivo (Velocidad menor) ‐> Corte

Ventajas: No se origina una zona afectada térmicamente / Puede cortar cualquier material enespesores grandes / No requiere operaciones secundarias / Kerf reducido (Espacio cortado 0,5‐1mm) /Proceso limpio y sin gases / Puede realizar agujeros para iniciar corte / Corta formas con grandesdetalles.

Desventajas: Más lento que el oxicorte o plasma / Coste elevado de abrasivo (0,23Kg/min ‐ 1Kg/min) /Ruidoso / Inversión inicial elevada

Corte Laser (CNC)

Sistema ópco que concentra un haz de luz en un área reducida, eleva la temperatura y genera el corte. Es unproceso de po térmico, en este caso no se produce la fusión del material, sino que se llega a vaporizar.

Ventajas: Más rápido que el plasma de alta definición / Corte de perfiles complejos / Elevada precisióny calidad de piezas cortadas / Kerf reducido / Zona afectada termicamente muy reducida / Variedad demateriales a cortar.

Desventajas: No puede cortar materiales reflectantes (Al, Cu, etc) / Velocidades reducidas paraespesores >3mm / Inversión inicial elevada / Inversión alta ‐ Costo elevado de consumibles.

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Al reducir el diámetro de la boquilla, la resistenciaaumenta y se genera más temperatura yvelocidades más altas. El material fundido evacúagracias a la propia presión del gas.

Existen diferentes variaciones del proceso quemejoran el rendimiento y la terminación.

+ Velocidad de corte que Oxicorte‐ Área afectada térmicamente


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PLEGADO O DOBLADO

Se trata siempre de no variar los espesores de la chapa. en los plegados normales esto no ocurre, pero enalgunos plegados complejos puede pasar.

Operaciones comunes

Para largas longitudes de chapa se ulizan plegadoras que pueden ser automácas. Para piezas chicas seulizan un macho y hembra.

En algunos casos se ulizan alimentadores automácos. Sobre todo para el plegado de punzón con matriz.

Plegado con matríz elásca Económico / Producción a gran escala / se puede ulizar en matrices sencillas

Engrapado (Grapeado)

Se puede realizar en chapas planas, tubos, y placas. Proceso de unión de dos chapas metálicas por medio deun dobléz. Este puede ser circular por medio de rodillos o liso, con mandriles y rodillos.

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Plegado

Plegado de punzón

Plegado librePlegado con rodillos

Doblado

Plegado de borde

Plegado de tubos


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Arrollamiento

Hace un doblez en una chapa plana. No apto para chapas duras con alto contenido de carbono.

Bordonado

Consiste en arrollar un borde circular de un recipiente de chapa para aumentar la resistencia de la misma.Se produce por medio de rodillos en diferentes pasadas.

Cercado

Similar al bordonado pero deja un alma contenida en el interior del doblés

Perfilado

Transforma la chapa en un perfil gradualmente haciéndola pasar por una serie de pares de rodillos.Económico / Mínimo desperdicio / Mano de obra no especializada

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Doblado de perfiles

Curva progresivamente un perfil en sucesivas pasadas de rodillo.

Curvado de caños

Curvado con un brazo giratorio y mandril (CNC): Estas máquinas se diferencian principalmente por eldiámetro del tubo a curvar y grado de automazación.

Curvado por presión: Se fija el tubo contra una horma y dos brazos recorren la curvatura conformando

al tubo. Es un proceso rápido. Radios grandes. Genera deformaciones residuales Dobleces hasta 165

º.

Curvado por compresión: Es un método común realizado a mano sobre tubos o perfiles de espesoresgrandes y radios de curvatura amplios. Ángulo máximo 170º. No apto paratubos de paredes finas.

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Horma


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Curvado con rodillos: Grandes radios. Tubos y perfiles. Rodillos intercambiables.

Curvado de alambre

Herramientas rotatorias. Ángulos de 360º. Buena tolerancia.

DEFORMACIONES VOLUMÉTRICAS

Embudo

Requiere herramental específico. Dirigido para altas series. Transformación de una chapa plana a un objetohueco en una o más pasadas (dependiendo de la profundidad). se trata de no modificar el espesor de lachapa. Es fundamental una buena lubricación.

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Diferencias entre matrices de punzonado y embudo:Radios / Espacio entre macho y hembra.

Expulsor

Sujetachapa


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Defectos

a) Arrugamiento en la pestaña o brida ‐ Falta de presión en el sujetachapa. b) Arrogamiento en la pared ‐ Mismo que pestaña pero se connúa con el embudo. c) Fisuras en la base ‐ Falta de lubricante. d) Orejeado ‐ Por falta de isotroìa del material. e) Rallas ‐ Falta de lubricación o desgaste del punzón o matriz.

Relación entre diámetro, profundidad y pasadas

1 Operación Prof = 1/2 Ø 2 Operaciones Prof = Ø 3 Operaciones Prof = 3/2 Ø 4 Operaciones Prof = 2 Ø

Esrado

Consiste en profundizar el embudo pero disminuyendo el espesor de pared. no más de 35%espesor. Mientras más pasadas piezas más homogeneas.

Embudo vs Estampado

En el estampado se trabajan piezas más complejas y de menor espesor.

Repujado

Baja serie. Exclusivamente piezas de revolución. Aluminio o aceros muy blandos.

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Estampado


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Embudo con punzón de goma

Formas simples. El punzón aguanta hasta 25,000 piezas aproximadamente. Funciona como punzón ycomo sujetachapa. Mantenimiento: cambiar el polímero.

Hidroformado

Alsima serie. Tiene buena velocidad de trabajo. Económico para alta serie. No requiere sujetachapa.Punzón con acero no tan específico.

Deformación incremental / Repujado de forma

Con un palpador cnc y una matriz u otro palpador se va trabajando por capas hasta llegar a la formadeseada incrementando la profundidad. Baja serie.

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Repujado cortanteReducción importante del espesor

Repujado de tubos

Externo Interno Perfilado


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PROCESOS POR ARRANQUE DE VIRUTA

Fresadora

Representa un 30% del mecanizado. Se mecanizan superficies planas, ranuras, engranajes, y conciertos disposivos, superficies curvas o alaveadas. El movimiento principal de la fresadora es el de

rotación y lo realiza la herramienta. El resto de los movimientos, la pieza. Las hay vercales,horizontales o universales (se puede orientar el eje de giro)

Fresadora Horizontal Fresadora Vercal

Agujereadora

Manuales / De banco / De columna / Mulusillo / Radiales.

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Tipo de fresados periférico (Horizontal)Ascendente: Tiene como ventaja que el agarre del diente nodepende de la superficie de la pieza. Como desventaja, lapieza ende a traquetear y debe estar muy bien fijada a lamesa de trabajo ya que ende a levantarse.

Descendente: Como ventaja, el corte manene la pieza haciaabajo. No deberían mecanizarse metales con tratamientossuperficiales o cascarilla ya que acortan la vida úl de laherramienta.

DescendenteAscendente

RadialCono morse (a presión)

Periférica Frontal periférica Axial

Fresa módulo(Para engranajes)


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Torno

Ulizado en baja, media, y alta producción. El movimiento principal es de rotación y lo realiza la pieza,mientras que la herramienta se mueve en los diferentes ejes pero permanenciendo estáca.

Operaciones

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Careado

Achaflanado

Perforado

Ahusado o cónico De contorno

Ranurado

Taladrado

De formas

Roscado

Moleteado


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Brochadora (O escareadora)

Herramienta en forma de barra llamada brocha con múlples filos. Mecaniza en un solo movimientoreclineo en una sola pasada. Muy ulizado para chaveteros. Alta serie (por el precio del herramental). Labrocha se empuja o se jala para producir el corte.

Limadora

Movimiento reclineo alternavo. El movimiento de corte lo realiza por movimiento logitudinal laherramienta y la pieza se mueve transversalmente.

Cepilladora

Herramienta fija, gran mesa mueve la pieza. sirve para generar caras planas.

Mortajadora: Limadora Vercal

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Brochado externo

filos progresivos Brochado interno

Consideraciones generalesTodos los procesos de corte por arranque de viruta requieren el uso de lubricantes quemejoran la calidad de los mecanizados, el rendimiento de las herramientas, la vida úl

de las mismas y protejen a la pieza de calentamientos producidos por la fricción.En todos los casos se debe operar con elementos de protección como guantes, gafas,

protección para la cara, etc.


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PROCESOS DE FUNDICIÓNFundición con moldes desechables / Fundición con moldes permanentes

MOLDES DESECHABLES

Fundición en moldes de arena

Es el proceso más ulizado. Casi todas las aleaciones pueden fundirse en arena, incluso para metalescon altas temperaturas de fusión.

Consiste en vaciar un metal fundido en un molde de arena, dejarlo solidificar y romper después elmolde para obtener la fundición. Luego la pieza pasa por un proceso de limpieza e inspección. Enocaciones puede ser necesario un tratamiento térmico para mejorar las propiedades del metal.

Se necesita un modelo de la pieza para realizar el molde de arena. Este debe tener en cuenta la futura

contracción del metal que ocupará su lugar.

Existen diferentes aglomerantes para la arena que afectan el resultado, la velocidad de producción ycostos, pero proveen otras facilidades.

Ventajas: Complejidad de piezas / Volúmenes de producción altos y bajos / puede ulizarmetales con alto punto de fusión / Baja inversión inicial / Se puede producir de forma

artesanal.

Desventajas: Se retarda la producción porque se debe generar cada molde y modelo necesarioRequiere de otros procesos para mejorar la terminación / Problemas con el molde

como agrietamientos, flotabilidad del noyo, alineación de moldes, humedad,impermeabilidad

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o noyo


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Moldeo al vacío La arena para la realización del molde no se manene unida por aglomerantes sino por vacío.

Ventajas: Se recuper la arena sin requerir reacondicionamiento excesivo / Se ausentan losdefectos por la humedad

Desventajas: Lentud / Malo para posterior mecanizado

Moldeo perdido ‐ Full mold process

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El modelo debe incluir el bebedero y mazarota.

Desventajas: Gasto adicional en producción / Pérdida de modelos

Ventajas: Piezas terminadas / Piezas complejas / Buena terminación superficial / No esnecesaria la parción del molde, y pueden lograrse piezas más complejas.

Revesmiento o cera perdida

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Piezas pequeñas y medianas

Ventajas: Piezas complejas / Control superficial y dimensional / Recuperación de la cera /piezas terminadas / Para todos los metales.

Fundición con molde de yeso y cerámica

Proceso similar al moldeo con arena pero con yeso. La consistencia de yeso permite copiar fielmenteel modelo. El curado del yeso es una de las desventajas más grandes del proceso, ya que se debe dejarcerca de 20 minutos antes de sacar el modelo y posteriormente debe cocerse por varias horas para

remover la humedad. Si muy seco se pierde la resistencia del molde. Si muy húmedo, al vaciar sepuede romper.

Piezas de precisión / Piezas pequeñas (hasta 20 lbs es lo más común) / La baja porosidad del yesoimpide la salida de gases / Aplicable a metales de bajo punto de fusión.

El proceso con molde de cerámica es igual pero admite metales con punto de fusión más alto.

MOLDE PERMANENTE

En principio representan una ventaja económica con respecto a los de molde desechable, ya que sevuelve a reulizar. Se ulizan moldes permanentes metálicos constuidos de dos secciones que están

diseñadas para abrirse y cerrarse con precisión y facilidad. Generalmente de acero. Los metales que sefunden en moldes permanentes son Al, Mg, aleaciones de Cu y Fe fundido. Sin embargo, las altastemperaturas acortan la vida úl del molde.

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Moldes semipermanentes: con corazones de arena

Fundición hueca

Se vacía el metal (el cobre logra buenos resultados) lueg se invierte el molde para que escurra. Lasparedes solidifican y se desmolda la pieza.

Buena terminación superficial / Baja resistencia a esfuerzos /Mala terminación interior / Para metales de bajo punto defusión.

Ej: estatuas, pedestales de lámparas, juguetes.

Fundición de baja presión

Presión de 15 a 20 lb/pulg^2 / Buena resistencia mecánica / Baja porosidad / Se vierte metal limpio.

Se pueden fabricar piezas de hasta 30 Kg y es rentable para grandes candades de piezas sin estrictosrequerimientos de calidad (Lingotes de metal). El metal introducido no está en contacto con el aire.

Fundición al vacío

Variante de modelo a baja presión que en vez de introducir el metal en el molde con una presiónposiva, se genera vacío en la zona de la matriz para atraer el líquido.

Reduce la porosidad / trabaja con espesores menores / alta precisión dimensional / + resist. mecánica

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Fundición en matriz / Inyección

Se inyecta metal líquido a presión de 10‐14MPa en una matriz. las piezas resultantes son de altacalidad dimensional y terminación superficial. Es un proceso muy ulizado para altas series deproducción. Hay dos pos: en cámara caliente y en cámara fría.

En cámara caliente

Un pistón empuja metal derredo en un crisol hacia una salida que descarga en la matriz.Aleaciones de zinc, estaño y plomo son las más frecuentes. Presiones desde los 35MPa. Es unproceso rápido. Permite mecanizado. 500Pcs/Hr. Moldería en acero / tungsteno.

En cámara fría

Se transporta el líquido en un cucharón hasta un cilindro por el cual corre un pistón queacelera el metal hacia la matríz. Las piezas son más pequeñas y solo es recomentable paratrabajos de poca producción.

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Fundición en molde permanente centrigufado

Centrífuga real vercal y horizontal. para hacer bujes grandes y tubos sin soldadura.

Semicentrífuga

Es una buena elección si la parte central fuera a mecanizarse, ya que ene mala calidad. En los Extremos la densidad resulta mayor. Volantes y poleas son ejemplos de este proceso.

CentrífugadaEl molde se diseña con cavidades parciales localizadas lejos del eje de rotación. Se uliza para

partes pequeñas. No es necesaria la simetría axial de la pieza como lo era en los otros procesos de fundición cetrífuga.

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PRÁCTICA DE LA FUNDICIÓN

Hornos

Cubilote: Hornos cilíndricos vercales. Son los de mayor tonelaje. Para hierro.

A fuego directo: Pequeños hornos que calientan la carga con gas. Tiene chimenea para el escape degases. suelen tener un canal de colada para la salida del metal. Materiales ferrosos.

Crisol: Se funde el metal sin contacto con gases. Recipiente de material refractario. Pueden ser fijos ovasculantes.

Arco eléctrico: Alto consumo de energía. Se usa para fundir aceros.

Inducción: Campo eléctrico que genera calentamiento. Se usa para aleaciones que requieran grancalidad de terminación. Se usa para aceros.

En los hornos se introducen fundentes que retardan la oxidación del material.

Fundamentos de la manufactura moderna ‐ Pág. 282

Defectos de fundición

a) Llenado incompleto: Mala fluidez / Baja temperatura / Llenado lentob) Junta fría: Hay solidificación prematura y no se llega a fundir la junta.c) Metal granoso o granulos fríos: Evitar las salpicaduras durante el vaciado.d) Cavidad por contracción: Se debe a la contracción por solidificación (rechupe). Diseño inapropiado de la

mazarota.e) Microporosidad: se asocia generalmente a las aleaciones debido a la solidificación prolongada que enen.f) Desgarramiento caliente: Se da porque el molde no cede en la fase final de solidificación.

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Metales para fundición

Fundición de hierro: Gris/ Nodular / Blanca / Otras. Temperaturas de vaciado 1400 ºc.

Fundición de acero: 1650ºc‐1700ºc. Alta resistencia a la tensión. Buena soldabilidad. No pierderesistencia con el mecanizado.

Aleaciones no ferrosas: ‐ Aluminio: 600ºc. Fácil mecanizado. Tratamiento térmico. ‐ Magnesio: Resistencia a la corrosión. Liviano. ‐ Cobre: Bronce: fricción‐corrosión. Latón. Bronce al aluminio. ‐ Estaño: Punto de fusión bajo. ‐ Zinc: En moldes permanentes. Muy buena fluidez. ‐ Niquel: Resistencia a la alta temperatura de trabajo (Motores, turbinas, etc) ‐ Titanio: Alto punto de fusión. Mala fluidez. Alta resistencia a la corrosión.

Consideraciones de diseño

Piezas de fundición

‐ Mantener espesores de sección (Evita rechupes)

‐ Simplificar geometría

‐ Tener en cuenta ángulos de desmolde: Permanente: para sacar la pieza terminada: 2º‐3º. Desechable: En arena: Para poder sacar el modelo 1º. En cera perdida: No hace falta. En modelo perdido: No hace falta.

‐ Corazones o noyos: Evitarlos ya que complejizan y encarecen.

‐ Tolerancias dimensionales y acabados superficiales: En arena: (Calidad de la sup. rugosa) ‐ Sobremat. Inyección: (Calidad sup. Lisa) ‐ Candad de

material casi exacta.

‐ Tolerancias de maquinado: En los moldes de arena, donde no hay muy buena terminación nitolerancia superficial, debe dejarse un excedente de material en laspartes a mecanizar, llamado tolerancias de maquinado.

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a) Diseño original con corazónb) Rediseño


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PROCESO DE EXTRUSIÓN

Método de deformación por compresión por el cual un material es obligado a fluir por una abertura en unamatriz.

‐ Variedad de formas.

‐ Metalográficamente mejorado. ‐ No genera desperdicios. ‐ Tolerancias de fabricación precisas.

En caliente En general Al, Cu, Mg, Zn, Sn y sus aleaciones. Estos mismos algunas veces se extruyen en frío. Las

aleaciones de acero se extruyen en caliente. El aluminio es el material predilecto para la extrusióntanto en caliente como en frío (Perfilería en general).Este proceso involucra un calentamiento previo del tocho a temperatura por encima de la temp decristalización. Reduce la resistencia y aumenta la duclidad. La lubricación es un aspecto críco de laextrusión. Mucha deformación, formas complejas, óxido en la superficie.

En Frío Altas velocidades en frío = Extrusión por impacto. Formas más sencillas, con mejor terminación

superficial, ausencia de óxido. No es necesario el calentamiento del tocho ‐> más económico. Aceros muy dúcles / Aceros inoxidables.

Extrusión connua Proceso connuo que es estable por un período de empo limitado por el tamaño del tocho.

Extrusión Disconnua

Simple y sola pieza por tocho.

Extrusión indirecta

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Extrusión directa

Extrusión directa (tocho hueco para producir perfilería hueca o semihueca)

Consideraciones

Extrusión hidrostáca

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Se elimina la fricción entre el tocho y elpistón. Así se reduce la fuerza aplicadaal pistón.

El tocho debe fabricarse con un chanfleen uno de sus extremos para cerrarhermécamente antes de extruir.


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Otros procesos de extrusión ‐ Extrucción por impacto

Horizontales o vercales. Carreras más cortas y velocidades más altas. Hidráulico para semiconnuo ydirecta. Ej: Tubos para pasta de dientes y cajas de baterías.

Métodos de extrusión por impacto:a) Hacia adelante / b) Hacia atrás / c) Dinámica

Defectos de extrusión

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a) Reventado central: A lo largo se vefalta de material a causa de impuresas omal cálculo del ángulo de boquilla.

b) Tubificado: (Extrusión directa) es unhundimiento en el extremo del tocho.

c) Agrietado superficial: Temperaturamuy alta o enfriamiento prematuro.

Rayas: Impuresas o boquilla deextrusión gastada.


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DEFORMACIÓN VOLUMÉTRICA ForjaProceso de deformación en el que se comprime el material entre dos matrices por impacto.En la actualidad es ulizada para componentes de alta resistencia. Autos / Aeroespacial.Sirve para tratar formas básicas que despuñes enen mecanizado posterior.

‐ Frío: Más resistente el producto final. ‐ Caliente: Permite mayores deformaciones. ‐ Por impacto: en marnente. Marllo con movimiento connuo reclineo. ‐ Gradual: Prensa hidráulica. Deformación gradual.

Según la matriz:

a) Matriz abierta b) Matriz o dado impresor c) Forjado sin rebaba (Candad de material bien calculada)

Laminado

Proceso de tranformacionen el que el material se deforma por compresión al pasar por 2 rodillos.

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Proceso de alta serie.

En calienteLa mayoría del laminado que se producese hace en caliente. se logra la mayordeformación. No gran precisión. Suelepresentar óxido superficial.

Temp aprox: 1200ºc

FrioBuena precisión dimensional. Libre deincrustaciones.


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Usos: Nauca para barcos / Puentes / Tubos

Diferentes trenes de laminado

Laminado de anillos

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El proceso en caliente requiere unposterior proceso en frío para unadeformación más precisa y mejorterminación.

Deformación volumétrica: Riel

Deformación laminar

Uniforma el grano, mejorterminación, aumenta laresistencia.

Usos: Ruedas de tren / Recipientespara elementos a presión / Llantas.


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Laminado de roscas

La mayoría se lamina en frio, por herramientas planas o cilíndricas.

Ventajas: A diferencia de la rosca mecanizada, se logra mayor dureza de los dientes. Mejor ulización del material. Superficies muy lisas.

Muy importante el uso de lubricantes.

Laminado de engranajes (Frio)

Mismas ventajas que las roscas. Muy ulizado en la industria automotriz.

Laminado y perforado de rodillos

La mayoría en caliente.

Esrado / Trafilado

Se hace pasar el material por boquillas o trafilas. Es esrado suele ser por una sola pasada, mientras que eltrafilado se realiza en más, en redondo de hasta 7‐8mm.

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PLÁSTICOS

InyecciónMétodo más ulizado para la producción de piezas termopláscas, pero también se puede ulizar paratermorígidos y elastómeros. Económico, Eficiente y bajo precio por pieza. Alta serie de producción.

Desventajas: Maquinaria y herramental costosos.

Materia prima: Termopláscos: Pellets (3 a 5mm) / Polvo / Resina (líquida) Termorígidos: Polvo Elastómeros: Granos o parculas

Unidad de cierre: Evita luz entre las partes de una matrizUnidad de inyección: Tornillo / resistencia/ cilindroUnidad de potencia: MotorUnidad de control: Temperatura / Velocidad / Tiempo de curado

Mini Inyectoras: Piezas pequeñas / Regulación + Precio / Piezas médicas ‐> InjertosInyectora Hidráulica (+Usada)Inyectora Vercal: Piezas chicas porque ocupa menos espacio y cuando no jusfica una horizontal.Inyectora Eléctrica: ‐ Costo, ‐ Eficiente

Tipo de cierre: De rodillera / Hidráulico

Moldes:1) Maximizar la funcionalidad: tratar de proyectar piezas mulfuncionales cuando sea posible. Reducir peso.

Eliminar enamblajes. Mejora lo estructural.

2) Opmizar la selección de Material: Funcionalidad de la pieza. Ambiente de operación (Calor / Intemperie / Acidos). Costos (Disponibilidad en el mercado). Otros/Normas de uso.

3) Minimizar el uso del material:

4) Moldes con varias cavidades

Matricería: Depende del producto a generar

‐ Inyección asisda por gas: inerte Nitrógeno. Donde es dificil generar el vaciado. Genera vacios y expulsa lapieza. Para piezas más precisas.

‐ Inyección con injertos metálicos: ej: destornilladores ‐ Inyección mulcolor: 1 color por tornillo. ‐ Coinyección: 2 materiales (Tipo cepillo de dientes) ‐ Inyección asisda por agua: Piezas más grandes (circulares) geometrias simples, Caños especiales o accesorios para caños.

Ventajas de inyección:

Bajo costo Facilidad de reproducción Acabado final de la piezaGran libertad en el diseño Reducción de peso de los productos Posibilidad de uso exteriorReducción empo ensamblaje Uso de pláscos especiales

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Ventajas sobre otras materias primas

Peso Medioambiente Geometrías complejasDiversidad de prop de material Aislamiento térmico Aislamiento eléctricoResistencia a la corrosión química Color y transparencia Coeficiente de fricciónAlto volumen de producción Elascidad

Puntos a tener en cuenta en la selección del material

‐ Temperatura: En las que trabaja el producto y las condiciones extremas. Variación de las propiedadesmecánicas y eléctricas en estas condiciones.

‐ Medioambiente: Qué productos van a entrar en contacto con este material incluidos rayos UV.‐ Aprobación de normas: No solo referidas a la toxicidad del material sino adivos permidos, espesores

mínimos de pared, rellenos, cargas (FV), etc.‐ Ensamblajes: El material se va a bancar los ensamblajes de las piezas?‐ Acabado superficial: Brillos mateados, etc.‐ Costos

‐ Disponibilidad en el mercado

Diseño de piezas

‐ Espesores de pared: Cosllas, refuerzos, etc. 0.8 a 5mm (ABS 0.8 a 3.5mm / Polipropileno 0.7 a 4mm /Nylon 0.3 a 3mm / PVC 1.1 a 2mm)

‐ Ángulo de salida: 1.5º a 3º. si las condiciones lo permiten 0.5º. Si ene terminación anaderente o mate hay Más agarre al molde por lo que necesita aumentar el ángulo de salida.

‐ Resfuerzo estructural: Cargas inertes que mejoran y aumentan la estructura de un polímero. Por ejemplo,fibra de vidrio, parículas muy chicas en polvo.

‐ Cosllas: Abarata por ahorro de material e incrementa la estructura.

‐ Espigas: elevaciones que alojan tornillos. Puntos de ensamblaje. Espesores constantes.

Diseño de matrices

Poszos: Piezas metálicas móviles en la matricería que permite realizar ahuecamientos como reducción deparedes en la pieza. Secciones muy reducidas respecto al largo ya que la inyección lo ende a torcer(Largo < 3xDiámetro, a menos que sea pasante). Deben ser paralelos a la linea de cierre de matriz xeconomía.

Filetes y radios: No existe el canto vivo (genera exceso de tensiones / Reduce las prop. mecánicas de la pieza /

Desgasta el molde). Radio interno = 1/2 espesor de pared.

Piezas somedas a esfuerzos: Min 0.5mm aprox Piezas sin esfuerzos: Min 0.2

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Ensamblaje de polímeros

Se busca eliminar lo más posible la operación de montaje. Es necesario un buen estudio de las piezas paralograr una correcta producción

1‐ Sistemas de ensamblaje montados en la pieza 2‐ Sistemas de pegamento

3‐ Métodos de soldadura 4‐ Montaje con sujetadores

1‐ Es un sistema económico que no requiere otros medios. Cierre de gallo / Tipo broche / Roscas moldeadasen la pieza / Montajes a presión.

Pros: ‐ Montaje rápido ‐ No requiere otros elementos ‐Minimiza el montaje incorrectoCont: ‐ Encarece el herramental ‐ Algunos no sirven si la pieza necesita ser desarmada

Tipo Gallo: Cierre económico y rápido para grandes volúmenes de producción. Tener en cuenta: geometría / Plásco a ulizar / Gráfica para saber cómo desarmarlo

Ej: electrodoméscos s/ tornillo, tapa de celulares, controles remoto, etc.

Matriz: poner expulsores para vencer la traba sin romperla.

Tipo Broche: De presión, interno o externo y usualmente usado para piezas circulares. Fundamental la elección de material. Ej: tupper.

Roscas moldeadas en la pieza:

Rosca interna ‐> Pieza movil / Rosca externa ‐> Misma parción de matriz No ulizar filete chico ni rosca grande.

Montajes a presión: Se pueden unir partes pláscas usando un ajuste por interferencia. Pro: Diseño de molde relavamente sencillo / Con: Se pueden introducir tensiones.

Interferencia = D10 (espiga) ‐ D9,8 (pieza) = 0,2mm

Se puede parr la pieza si la interferencia es grande para el plásco ulizado.

CierreMúlple

CierreEterno Poszo

Pieza móvil

Espigade acero

Sobrematerial en la pieza Sobrematerial en la espiga

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2 ‐ Soldadura térmica: No requiere solventes, pegamentos ni posicionadores. Necesita equipo especializado. Pro: Rápido / Económico / Seguro Con: Materiales iguales o similares de piezas a unir.

Soldadura ultrasónica: Para piezas pequeñas y medianas. Muy rápida y puede ser automazada. (1 a 4 seg). Se suelda mediante vibración de alta frecuencia ‐> exitación molecular ‐>calor ‐> suelda. 20kHz a 40 Khz. Es la más ulizada.

Requiere de un pequeño sobrematerial que ayuda a disminuir el empo y brindar un punto de inicio de fusión.

Fricción: Presión + 100 a 1200 Hz + aplitud de 2 a 5 mm.

La forma disminuye el empo de plasficación.

Rotación: Idem fricción. Mejora la terminación si se deja un aire entre piezas.

Soldadura por calor directo:

Soldadura térmica con aporte de material: Es la única que permite soldar 2 materiales disntos.

Por inducción: Se aplica un material metálico o bien es un plásco con agregado metálico. Genera uniones hermécas. Ej: tapas de productos alimencios.

3 ‐ Pegamento químico: Solventes o adesivos generando soldadura en materiales iguales o no sin generartensiones de ensamblaje. Produce uniones hermécas (líquidos y gases)

Sustancia química / Preparación de la pieza / Normas de seguridad

Por solventes: Básicamente disuelve las superficies y luego de la unión se evapora. Método económico y no requiere preparación de la pieza. Materiales = o diferentes. Algunos materiales resistentes a los químicos no pegan.

Por adhesivo: 3º elemento que formará parte de la unión. Permite unir disntos materiales (epóxicos,

fenólicos, acrílicos, poliester, etc) Es muy importante limpiar la superficie (grasitud / polvillo / brillo ‐ lija) Con: es el más lento de todos, a veces se requiere horno de curado.

4 ‐ Montaje con sujetadores: Tornillos, pernos, tuercas, arandelas de seguridad, que son usadosgeneralmente en piezas inyectadas. Todos son metálicos y en general de acero,

por lo tanto hay que estudiar muy bien la colocación porque si se coloca mal se introducen tensiones en la pieza.

Diseño: para evitar el exceso de tensiones, ulizar herramientas con límite de torsión. Otra solución es

agregar un sobrematerial que limite la flexión de las piezas a unir.

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Fijo

Móvil


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Injertos de metal roscado: Sistemas de ensamblaje que proporcionan roscas metálicas a las piezaspláscas. Son permanentes. Gran variedad de pos, tamaños, medidas derosca y formas de instalación. Generalmente de espigas montadas a la pieza.

Tipos: De instalación a presión / Tipo empuje: No requiere equipamiento especial. Se crea una elevada tensión. Sujeción MEDIA.

De expansión: No requieren equipamiento especial, Sin tensión adicional. Sujeción BAJA

Autorroscantes: No requiere equipamiento. genera tensiones. Sujeción ALTA.

Para instalación por calor / Ultrasonido: Mismos equipos que soldadura térmica. Sin tensiones. Sujeción ALTA.

Para moldear: Se meten en la matriz antes de la inyección. Sujeción ALTA. No tensiones

Tornillos Autorroscantes: Son los que provocan su propia rosca. Son económicos sin operacionesadicionales. Si no se calcula bien, tensión en el montaje.

Punta po broca.

Tornillos moldeadores o formadores de rosca: Electrodoméscos económicos.

Mucho ángulo de filete. Rápido.

Tornillos trilobulares: introducen poca tensión y enen buen agarre.

Tornillos de filetes asimétricos: introducen poca tensión y enen buen agarre.

Reglas para el uso de tornillos autorroscantes

‐ Diámetro de abertura adecuado al po de tornillo y al material.‐ Profundidad para que el tornillo no llegue al fondo (viruta).‐ Espesor de pared de espiga para soportar tensión. D externo espiga = 2 x D externo tornillo.

‐ No usar en PRFV.‐ Uso de torquímetros o limitadores de torque.

Remaches: Ensamblajes permanentes y desechables. a tener en cuenta po de cabeza. Si es chica introduce mucha tensión y se deben usar arandelas.

Tuerca de chapa: Acero más duro. Trabaja como tuerca pero permite mayor elascidad y menorespesor. Libera posible tensiones.

Lo ideal es que las piezas salgan listas después de la inyección. Se pueden mecanizar como madera o metalcon los mismos procesos. Tener en cuenta el calentamiento (velocidad de giro y avance) y que la terminación

no es buena.

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Perforación (posterior a la iny): Ulizada para recficar agujeros con ángulo de desmolde elevado. Abarata herramental. Brocas especiales diciles de conseguir.

Ulizar refrigerantes (agua/aire).

Velocidades: Acrílico: 600‐1200Rpm / ABS: 600‐100Rpm / Poliamidas 900‐1000Rpm

Roscado: Muy importante el díametro del macho. Evitar roscas muy finas.

Fresado ‐ Torneado ‐ Aserrado: Baja serie y proto. Ulizado para eliminar el canal de colada.

Acabado y decoración: La mayoría ya sale con color, brillo y texturas, pero se le pueden aplicar otros tratamientos que no se podrían dar en el proceso de inyección.

Pinturas en aerosol Metalizados en vacío Cromados estampados en caliente Impresiones serigráficas

Termopláscos para la sustución de metales: Ulizados por seguridad, menores costos, herramental.

Temperatura de matriz de plásco 160º / Temperatura de matriz Al 300º (Ahorro de energía)Mayor durabilidad de matriz (de 10 a 1)

70% menos pesoAl = 2. termoplásco + FV

+ posibilidad de po de uniónes

Procesos

Extrusión: Proceso de conformación muy ulizado para termopláscos y elastómeros, rara vez paratermorígidos. Se obenen mangueras, perfiles, láminas, recubrimiento de cables, filamentos.

Equipos de extrusión: Tolva (pellets) ‐ Tornillo ‐ Matriz (similar a la inyección).

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Elastómeros ‐ largo de tornillo Diámetro de cilindro: 25 a 150mmTermopláscos + Largo de tornillo Largo = 10‐30 x diámetro

Antes de la boquilla y al final del tornillo se encuentra la MALLA que se encarga de filtrar contaminantes ypartes duras de la fusión. Además endereza el flojo. Depende del po de polímero. Luego se encuentra laPLACA ROMPEDORA que corrige totalmente la inercia de giro.

Extrusoras de 1 tornillo (Más comunes). Para los polímeros más diciles de plasicar se usan las de 2 tornillos

(PVC rígido).

Matrices y productos: La forma de la boquilla determina la geometría de la pieza.

Perfiles Sólidos Perfiles huecos Recubrimientos Láminas y películas Filamentos

Perfiles Sólidos: No enen ninguna parte hueca en su sección. De formas regulares (barras) o irregular. Muy ulizados para la conformación de barras, perfiles de aberturas, accesorios automotrices.

Enfriamiento: Aire/ rociadores de agua / Inmersión.

Medidas de compensación: la boquilla siempre ene diámetro menor al que se quiere obtener.

Perfiles Huecos: Mismo herramental. Lo que difiere de la matriz sólida en que requiere un mandril para el ahuecado de la pieza. Es necesario que tenga incorporado un flujo de aire que

haga conservar su forma a la parte hueca.

Recubrimiento de cables: Es uno de los métodos de extrusión más usados. El enfiamiento de los cables

es por inmersión.

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Láminas y películas: Pueden producirse por otros procesos además de la extrusión.

Siempre en termopláscos. Proceso connuo. Los más ulizados son polieleno de bajadensidad, polipropileno y PVC. Se ulizan matrices de hasta 3 metros.

El control de espesores es complejo. La salida ende a desalinearse respecto a la medida

úl/necesaria. Posterioremtne se usan trenes de corte que dejan la lámina a la medida comercial.

Contribuyen al enfriamiento el pasar por rodillos, inmersión o aire.

Películas: Bolsas / Embalajes. Extruidos y soplados. El material más ulizado es el polieleno.

Calandrado: Proceso para producir láminas de elastómeros o PVC. Por ejemplo, cornas de baño. Deformación por rodillos / Se puede ulizar 1 solo material o adozar telas al proceso /

Refrigeración por rodillos o inmersión.

Facilidad para cambiar losparámetros de fabricación. Podergenerar un cambio de espesor esfacil.

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Termoformado: Alta a baja serie. Una lámina de termoplásco se adapta a una forma deseada. Polieleno / Acetatos / ABS / PVC / Polipropileno / Policarbonato

‐ Por Vacío: Económico. Anguo. D de agujero de vacío de 0.8 a 1mm no deja marca. el plásco se endurece al tocar el molde.

‐ Presión y vacío: Al vacío se le agrega una cámara superior que inyecta presión.

‐ Mecánico: Doble matriz que asegura la forma interior y exterior. Matriz metálica. Mejor control de forma. Alta serie. Herramental caro. Ej: claraboyas, cascos de botes, cubiertos para máquinas.

Rotomoldeo: Gira en los 3 ejes / kayac / Buena terminación exterior ‐ Mala interior / BAJA serie. No usa fuerza centrífuga, si Grav. Ej: juguetes, cascos, carroserías, arculos de náuca.

Polieleno / Polipropileno / ABS / Polieleno de alto impacto

Inyección por soplado: Se uliza para hacer piezas huecas y sin costura a parr de termopláscos.Se parte de una pequeña pieza plásca (generalmente inyectada) llamada

preforma, y ulizando presión de aire y calor se infla dentro de una matriz. Enfriamiento por aire, nunca por agua. ALTA serie. PET / PP / PVC

Ej: Envases descartables, tambores, bidones de naa, juguetes, etc.

Moldeo por compresión y transferencia

Termorígidos / sistema anguo / macho y hembra con la medida JUSTA de material (polvo) [Cant menor:

problemas de llenado ‐ cant mayor: rebabas].

El material se pone en la parte hembra de la matriz. Se calienta. Baja el macho y moldea. Tiene expulsores.

Es un proceso que está entre la compresión y la inyección.

Resinas fenólicas, Melamínicas, Epóxicas, Elastómeros.

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TransferenciaMaterial

pre-calentado

CompresíonTipo

"waffle"


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Materiales compuestos o composites

Generalmente estos procesos son lentos y requieren de mucha mano de obra. Son materiales complejos yaque requieren soportar esfuerzos.

‐ Laminado manual con molde abierto ‐ Proceso por molde cerrado

‐ Bobinado de filamentos ‐ Proceso de pultrusión

Polímeros aplicados a estos procesos: Termorígidos, termopláscos y elastómeros, pero los termorígidos sonlos más ulizados. Los más comunes son: Poliester, melamínicos, epóxicos, fenólicos.

Elastómeros: Polvo "negro de humo" que le da color y una carga que lo refuerza.Termopláscos: Con fibras durante la inyección.

‐ Resina Poliester: Son las más económicas. Se ulizan en el 95% de la industria naval. Buenaresistencia a la compresión, a la temperatura pero no a la tracción o fricción.

Puede curar a temperatura ambiente sin necesidad de presión o vacío.

‐ Resina Epoxy: Exclentes propiedades, más costosas y manipulación más riesgoza. Resistente a lacorrosión, químicos y fuego.

‐ Refuerzos: El más ulizado es a base de vidrio. Después; carbono, aramidas, metálicos. Fibra de vidrio: En forma de filamentos y puede haber de disrnos pos; "E", resistentes a la

electricidad o "C", resistentes a los químicos. Formas: MAT: Tela de fibra de vidrio. Es el más usado. fibras de 50mm de largo aprox. Sirve para laminado manual, absorve poca resina, facil de remover el aire que queda atrapado. Rápida impregnación. Tipo E. D 11 micrones.

Tejido Robin: Puede servir para laminación manual. Se usa generalmente para laminados gruesos. Buena prestación.

Filamento Robin: Para reforzar aristas o espacios especiales. Muy ulizado paraarrollamiento.

Spray: Buena dispersión y cortabilidad. Velo de superficie: Como el MAT pero más suave. No salen "pelitos". Fibras pre‐impregnadas: Robin u otros formatos que ya vienen con la resina y

el catalizador y se acvan por radiación UV o calor.

Cargas inertes: Arcillas o carbonatos de calcio. Reducen el costo del material, la contracción ymejora la superficie. En parculas finas hasta el 15% del total.

Química

Catalizador: Es el encargado de la polimerización o curado. 4/100 de resina.

Acelerador: Modifica la velocidad de curación. se agrega después del catalizador. 3/100 de resina.

Gel Coat: Es la "piel" visible. Se le ponen aditamientos para que resista condiciones ambientales, tenga brillo,color, y protégé al material base.

Diluyente: Disminuye la vizcosidad de la resina.

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Aplicación

Laminado de molde abierto: Molde posivo o negavo. Piezas generalmente grandes. Los moldes son losmás económicos. Tipos de aplicación: manual, por aspersión, automazada, ypor bolsa.

Manual: Es la más angua. Mucha mano de obra. Molde de yeso, metal, plásco resforzado. 1º seaplica el desmoldante ‐ 2º gel coat ‐ 3º resina ‐ 4º Fibra de vidrio.

Por Aspersión: Es un intento de automazación. La pistola ene resina y F.V. de 20 a 70 mm. no más de35% de fibra o no es eficiente. Se uliza para cascos de botes, partes de carrocerías,muebles, contenedores, etc.

Aplicación Automazada: Molde abierto, casi siempre posivo. Industria aeronáuca. (Tipo router cncque va soltando una cinta pre‐impregnada con un aplicador que se mueveen dos ejes).

Moldeo con bolsa: Incluye dos precedimientos que presionan a la resina no curada contra el moldeevitando así la formación de burbujas y una mejor impregnación.

Por Vacío: Se puede ulizar una bolsa o un contramolde. (1 atm) Por Presión: Presión posiva para inflar una bolsa contra el laminado. (+ 1atm)

Curado: Por calor, presión, vacío, empo. Calor: si hay horno autoclave el control es más preciso. Sinolámparas UV.

Pultrusión: Similar a la extrusión pero requiere un esrado de la pieza. Provee secciones connuas de sección

transversal constante. Varillas sólidas, tuberías, perfiles estructurales.

1º ‐ Alimentación de filamento. De estantería. Hilos / Cintas 2º ‐ Impregnación con resina ya en proceso de polimerización. 3º ‐ Pasa por una matriz de pre‐froma (enen que estar muy frías para que no se adhieran a los

rodillos). 4º ‐ Pasaje a la matriz final (caliente) 1‐1.5mts de largo donde sale ya curado. 5º ‐ Esrado del perfil y corte con discos diamantados.

Molde cerrado: Molde y contramolde. Más caro pero mejor terminación. Buen acabdado en ambas caras.

Velocidad de producción. control de tolerancias, Formas más complejas. Trabaja porcompresión ‐ Inyección.

Bobinado de filamentos: Preimpregnada o impregnada (enbebida).De simetría axial. Siempre se solapan las fibras. Movimiento muysimilar al de un torno en función de roscar. Control mecánico oCNC. Ulizado en la industria aeroespacial, aspas de helicópteros,secciones de cola.

Pros: Automazado, rápido, control de resina preciso, se elimina lapreforma, muy buenas propiedades mecánicas.

Contras: Limitadas las formas, cara interna buena terminación.


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Variante molde cerrado:

Compresión: ‐ Muy ulizado en este proceso. Muy importante el control de flujo de resinas yulización de fibras.

‐ Moldeo de láminas: por rodillos. se impregnan las láminas de fibra con resina y secomprime con rodillos. Ulizado para tabquería.

‐ Por espuma elásca: Espuma impregnada y fibra seca.

Transferencia: Se cierra el molde y se le transfiere desde una pre‐cámara resina. Ulizado paraautopartes, bases de bañeras, cascos de pequeñas embarcaciones.

Con resinas de alta prestacion y fibras especiales, industria aeronáuca.

Inyección: Hay dos pos de curado por calor, o químico. En éste úlmo, se inyecta el polímero y porreacción química se endurece. Catalizador. Autopartes, partes de carrocería, cabinas.

Laminado de tubos: Fibras pre‐impregnadas sobre un mandril que luego se extrae o sobre un núcleopermanente. Se cura en horno a baja temperatura. Simple y de bajo costo deherramental.

Serie

ALTA MEDIA BAJA Pultrusión Lam Abierto Laminado manual Bobinado Inyección Molde cerrado

Métodos de corte: Cuando están curados se cortan con herramientas diamantadas o de carburo de silicio. Sino están curadas, cuer o cualquier otro método tradicional de corte.

Poliuretano de celda abierta.Resina poliester o epoxi

Fibra seca


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ELASTÓMEROS

Polímeros que demuestran comportamiento elásco que al aplicar unafuerza se deforma, y al eliminarla vuelve a la posición original

Caucho: De dos pos, uno derivado de hidrocarburos (sintéco) y otro obtenido mediante la explotación

agrícola de donde se extrae el latex en su mayoría extraído del Hevea brasiliensis (natural).

Caucho Natural: El látex extraído ene de un 30% a un 50% de materia úl.

Separación: El método más ulizado es la coagulación, diluyendo el líquido blanco en agua yagregando ácido fórmico o acéco. El proceso dura aproximadamente 12Hs. Luego seexprime con rodillos formando láminas de entre 3 y 4mm. Se cuelgan y se secan con humo(efecto anoxidante)

Caracteríscas: ‐ Secado es translúcido y muchas capas, blanco‐amarillesco y luego del secado

con ollín, marrón.‐ Se elonga 7 veces su longitud inicial. ‐ Se corta con mucha facilidad. ‐ Aproximadamente 5ºc se pierde la elascidad. ‐ 25ºc blando y 50ºc pegajoso. 180ºc funde y 200ºc se descompone.

Procesamiento del caucho natural

Mascado: Rompe toda la masa de caucho.Composición: Recibe adivos.Mezclado: Se homogeniza la mezcla.Formado: Extrusión, inyección, etc.Vulcanizado: Sin, no está terminada. No vuelve a su estado original.

Mascado: Por rodillos o por levas + 40‐50ºc. Mucho desgaste del herramental. Queda mucho menos viscosoy más pegajoso, apto para recibir adivos. Importante temperatura y empo del proceso y derecuperación, y la calibración de los elementos de mascación.

Composición: Adivos que mejoran la composición del caucho. Rellenos que mejoran las propiedadesmecánicas, exenden al material por lo que bajan el costo. Ej: negro de humo, que incrementasu resistencia a la abrasión y a la tracción y le da color negro.

El vulcanizante más ulizado es el azufre. Mejora la resistencia mecánica. Otros vulcanizantesson el sulfuro de sodio y el anmonio.

Otro adivo muy común es el plasficante que actúa sobre el caucho y que permite a otrosadivos adaptarse y facilita los proceso de fromado.

Otro elemento común son los acelerantes que aceleran los procesos de vulcanización. Anoxidantes, que retrasan el envejecimiento. Deben dispersarse muy bien en la masa, ser

inertes a la vulcanización y no ser tóxicos. Colorantes, que son pigmentos que se agregan para obtener el color final. buena disolución,

buena reflexión de rayos luminosos. Blanco: óxido de zinc y rojo: óxido de hierro.

Otros adivos como agentes de soplado, que permiten formar paredes más delgadas,anaderentes, refuerzos como telas, mallas de acero, filamentos connuos, etc.

Mezclado: 80ºc ‐ 100ºc de 10' a 20'. Normalmente en dos etapas, 1º todos los adivos menos losvulcanizantes y 2º los vulcanizantes.


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Formado: extrusión , calandrado, recubrimiento, moldeo y corte

Extrusión por tornillo o pistón (raro): Ej: cámaras para bicicleta, burletes, mangueras.

Calandrado: Hace pasar el caucho por trenes de rodillos con una luz de pasaje decreciente hastalograr el espesor requerido. Temperaturas inferiores a termopláscos, equipos máspesados y más energía. El producto obtenido es una lámina de caucho. Ej: laminados,engomado de telas, grabado e impresión.

Recubrimiento: Es uno de los más ulizados. Industria del neumáco, impregnación de telas ymuchos por inmersión.

Moldeo: Compresión: es el más importante. Fabricación de neumácos. También revesmientode piezas rotavas o piezas con cargas mecánicas, suelas, sellos, ventosas,tapones de botellas, etc.

Transferencia

Inyección: Mayor control dimensional, menos desperdicio y ciclos cortos. Riesgos:curado prematuro, vulcanizado en matriz.

Vulcanizado: Proceso mediante el cual se calienta el caucho en presencia de azufre, con el fin devolverlo más duro y resistente al calor. Se produce un encadenamiento transversal delas moléculas. Se realiza en los mismos moldes o en hornos.

Propiedades Antes Después

Se comporta como termoplásco Se comporta como termorígido Pegajocidad No pegajoso Blando + Duro Elongación Baja elongación Baja vizcosidad + Vizcosidad

Caucho sintéco: Los más comunes SBR (Sleno Butadieno), NBR (Nitrilo), CR (cloropreno), VRQ (silicona),

FMP (Elastómero fluorado).

SBR Caucho Natural R. Tracción Se procesa mejor R. Rotura R. Tracción Durabilidad al calor y desgaste R. Rotura Azufre Acelerante

Elastómeros Termopláscos: A la hora del proceso como termopláscos. SBS (Sleno Butadieno Sleno),

COPEs (copoliesteres). Preceso más común: extrusión e inyección. Suelas, componentes para la industraautomotriz, recubrimiento de cintas transportadoras.

Consideraciones de diseño: No ángulos de desmolde. Agujeros casi imposible de realizar después delprocesado. No incertos roscados (o muy duras si).


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MADERAS

Las caracteríscas dependen del po de árbol, clima, suelo, ambiente.Del árbol se uliza casi toda la estructura: Tronco, copa y raices.

Tronco ‐ Madera aserrada: Perfiles tableros

Copa: Tableros hebras orientadas Raices: Depende del árbol y el po de suelo. Tablas, tablones no tan anchos, listones finos.

Clasificación

Maderas DURAS: Proceden de árboles de hojas caducas, de crecimiento lento, son maderas másdensas y resistentes. Son más caras.

Algarrobo: Dura y pesada. Fabricación de muebles. Pe: 0,8 Lapacho: Durmientes de ferrocarril. Pe: 1,02 Quebracho: Pe: 1,18

Maderas BLANDAS: Crecimiento rápido. Árboles cn hojas en forma de agujas, muy resinosos, fácilesde trabajar menos resistentes que las maderas duras y más económicos.

Pino Elios: Madera blanda, liviana. Industria del papel, muebles, revesmiento,no soporta la intemperie salvo que sea tratada. Pe: 00,46

Pino Paraná: Pe:0.5. Económico. Roble: Madera más estable que el pino. Muebles, enchapados, molduras, y

revesmientos. Pe: 0,6 Cedro: Muy buena estabilidad dimensional. Mueblería muy fina. Muy buenas

propiedades mecánicas. Instrumentos musicales. Pe: 0,55

Caracteríscas

Higroscopicidad: Se refiere a la humedad que ene la madera y a la capacidad de absorberla. Humedad de la madera: Agua libre: en cavidades celulares / Agua higroscópica: en las fibras. Anisotropía: Posee ciertas propiedades sicas y mecánicas de acuerdo a la orientación de las vetas. Densidad Biodegradable: Por acción de microorganismos. Elascidad: Muy ulizada en rantería por este comportamiento. Compresión / Tracción Resistencia al corte o dureza

Propiedades acúscas: Absorbe sonidos. Aislamiento acúsco. Propiedades eléctricas: Aislación (postes). Agentes destructores de la madera

Causas biócas: Hongos / Insectos xilófagos / Roedores Causas abiócas: Cambios rápidos del contenido de humedad / Radiación solar / Fuego

Proceso de obtención

Tala ‐‐> Poda ‐‐> Descortezado ‐‐> Aserrado ‐‐> Secado ‐‐> Cepillado Radial

Tangencial

Transversal


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SecadoMejora las propiedades mecánicas. Aumenta la resistencia al ataque de los agentes destructores. Mejora laestabilidad dimensional. Mejora la adesión de pinturas. Mejora el trabajo mecánico. Mejora la absorción depreservantes químicos. Aumenta la resistencia de pegamentos.

Natural: Al aire libre o en galpones en algunos casos asisdos por venladores. Es lento y deja hastaun 20% de humedad.

Asisdo: Horno: Algunos con forzadores de aire, eléctricos, a gas, con temperaturas apriximadasde 80 a 90ºc. Mucho más rápidos pero necesitan ser controlads para no generarfisuras en la madera.

Cámaras deshumificadoras: Genera un ambiente muy seco.

Cámaras de radiación solar: Cerradas. Calor por radiación. Muy poca ulización de e.

Cámaras de vacío: Se controlan muy bien las variables.

Secado por radiofrecuencia: Dimensiones reducidas. Principio de microondas. Secadomás rápido pero alto costo de equipos y uso de energía.

Estéca de la madera

Color / Diseño de la veta / Grano / Brillo / Olor / Sabor / Textura

Formas comerciales

Chapas y láminas / Listones / Tableros macizos / Molduras y perfiles / Varillas / Tableros de fibras /Aglomerados.

Herramientas

Manuales: Escofinas, serruchos, cepillos, guvias, etc. Eléctricas: Sierra de calar, circular, de banda, ingleteadoras, radial, de aserrado, router, torno

Curvado

Por entalladuras: múlples cortes transversales. se curva por devilitamiento.

Por Vapor: Matriz con forma que guía la forma. Apto para maderas blandas y algunas semiduras conbaja sección.

Laminado: Láminas finas que se van curvando y se van pegando. Es el más usado.

Con rodillos:


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Uniones

Pegado ‐ Encolado: Pegamentos vinílicos Clavos, grapas: Común o torsionado Tarugado Atornillado: No pasos finos Encastres

Acabado

Muy importante la terminación. Muy importante el uso de tapa‐poro‐ Protecciones (fungisidas o CCA[Prohibido])

Desperdicio

40m3 de madera ‐‐> 30m3 después del descortezado

Tablas 75% (22.3m3) ‐‐> Al mueble 17m3

Aserrín, polvillo ‐‐> MDF ‐ aglomerados

Otro ‐‐> Papel: Tala, descortezado, triturado, extracción de celulosa, pasta, blanqueo, secado, prensado,secado en rodillos y después fin.

SOLDADURAS

Es un proceso de unión de metales, generalmente por calor, con o sin aporte de material dando connuidad alos elementos unido.El material de aporte y las consecuencias de aplicar calor pueden afectar a las piezas a soldar.

Clasificación de soldaduras

A) Heterogenea: Entre materiales de disnta naturaleza, con o sin material de aporte A) Homogenea: Todos de igual naturaleza

B) Blanda: A < 400ºc y generalmente dan la posibilidad de un desoldado.

B) Fuerte: a >500ºc.

C) Por fusión: Donde las partes se funden parcialmente para la unión haciendo o no aporte de mat. C) Por estado sólido: Donde no hay fusión ni aporte. Ej: soldadura por explosión.

Métodos de soldadura

Soldadura oxiacelénica: Aceleno + Oxígeno (en vez de aceleno también: hidrógeno, gas natural,propano). Muy baja serie. Puede soldarse con o sin aporte. Soldado demateriales finos (Chapas / Tubos).


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Soldadura Por arco eléctrico: Indispensable en cualquier sector de la industria. Es el más lento.Terminación no tan buena. costo reducido. Consiste en provocar lafusión de los bordes de las piezas a soldar mediante el calordesarrollado por un arco eléctrico. esta fusión se acompaña con elaporte de un material llamado electrodo. Baja sere. Disntos pos deelectrodo.

Soldadura por arco sumergible: Se se puede automazar. Va a trabajar con el electrodo connuo y

"desnudo". Fundamentalmente usado para soldar aceros de granespesor. Se agregará fundente en forma de granos. Tuberías y paracosturas planas para generar partes resistenciales muy precisas. Altaserie. Equipos caros. Muy uniforme el cordón de soldadura.

Soldadura eléctrica con atmósfera inherte:

TIG: Con electrodo de tungstenono consumible. Muy alto puntode fusión. Con o sin aporte.


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Aluminotérmica: Proceso de soldadura donde el calor se genera mediante una fuerte reacciónexotérmica que funde los materiales a soldar. El aluminio pasa a ser una especie deescoria.

Soldadura por resistencia eléctrica: Se genera directamente por paso de la corriente entre dos piezas.Baja a alta serie. Automazable.

Calidad de soldadurasSe comprueba por plaqueo (rayos x) / Enfriamientos muy bruscos pueden generar fisuras / En ausencia dehumedad se puede soldar (espacio). Bajo el agua por arco / Puede soldarse por laser.

SeguridadProtección ocular para evitar UV. Exposiciones largas: Delantales de plomo / Venlación.

TRATAMIENTOS SUPERFICIALES

Limpieza química

Mejora el aspecto, prepara la pieza para tratamiento posteriores, remueve contaminantes.Embulaciones, Ácidos, Solventes, Compuestos alcalinos, Ultrasonido.

Limpieza mecánica

Eliminar óxido, rebabas, virutas, mejorar la superficie. Requiere de mas equipamiento. Airecomprimido + arena / microesferas de vidrio. Rotofinish (piezas metálicas o cerámicas) por vibración.Rotado en tambor po lavarropas.

En todos los casos para muchas piezas. Para acabado individual, arenado.

Metalizado

Protección para la corrosión. Mejora el aspecto. Evita el desgaste. Mejora la conducvidad. Mejora lasoldabilidad. Mejora la luminosidad.

Procesos Electrolícos: Es un recubrimiento electroquímico. De todos es el más ulizado. Cubaelectrolíca. Pieza (parte negava), líquido (electrolito) +.

MIG: Con electrodo consumibleconnuo similar al sumergible. Enalgunos casos automazable.Equipo relavamente económico.Soldadura connua. Buenaterminación.

Soldadura connua


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Cromado: proceso electrolíco con zinc, niquel, estaño, cobre. puede tener diferentes colores yterminación mate, sanado o brillo.

Acero + Zinc = Protección contra la corrosión. Acero + Niquel = Corrosión o embellecimiento. Bronce + Niquel = Terminación. Estaño = En alimentos, circuitos eléctricos ‐ soldabilidad Cobre = Base para cromado, circuitos eléctricos, terminación.

Electroformado: Se genera una cáscara con mucha presición y se puede ulizar como moldería.

Químico: sin electricidad. Uno hace de reductor y la pieza de catalizador. Ventajas: espesoresuniformes en piezas muy complejas. Se aplica a metales y no metales.

Metalizados por inmersión

No involucra electricidad.

Galvanizado: baño de zinc. Mala terminación. Buena durabilidad.

Pintura electrostáca o en polvo: Se proyecta el polvo sobre la pieza y luego horno de curado.

Para acero: Zinc (glavanizado) + importante (chapas/tubos/alambres) e: 0.05‐0,1mm en función alempo de inmersión.

Aluminio Estaño Plomo

Recubrimiento por conversión

Forma película de óxido, fosfato o cromato con o sin aplicación de electricidad. Proteje contra la corrosión,reduce el desgaste. aumenta la resistencia eléctrica. Sirve para decoración o idenficar partes.

Conversión química: Películas delgadas no‐metálicas. Uno puede ser el recubrimiento por fosfato.e:0,03‐0,04 mm max. Buena base para pinturas.

Cromato: Ácido crómico, aluminio, cobre, zinc. e: < fosfazado. Resistencia a la corrosión, base para pinturas y decoravos. Se le pueden dar diferentes colores.

Conversión electrolíca ‐ Anodizado: Pieza = ánodo. Se acelera el proceso de oxidación estable ycontrolada. No se agrega metal. Al o magnesio. 10‐20micrones.

Recubrimientos orgánicos

Polímeros y resinas que se fabrican como líquidos en superficies de la pieza. Conenen aglunantes,pigmentos, solventes y adivos. Aplicaciones: inmersión, pincel, rodillo, polvorizador. Secado al aire oen hornos.

Polvos termopláscos: Nylon, poliesleno, polieleno y polivinilo. Termorígidos: poliester, resina

epoxi. Aplicación por inyección de parculas.

Esmaltado con porcelanaSe aplica + calor = vitrificado. Preparación del material, aplicado, secado, quemado. Aplicación por aspersión,aspersión electrostáca, inmersión, electrodisposición, y recubrimiento por flujo.

Ninguno de estos procesos producecambios estructurales.


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EL CUERO

Bovino, caprino, porcino, equino, nutria, chinchilla, reples, peces, cervidos (ciervos y renos)

Cuero ecológico se le dice al cuero en donde se usa todo o bien al cuero arficial

Aproximadamente 30 días para ser cuero comercial

Tratamiento clásico

‐ Secado: normalmente al aire Rerar la carne y mejorar ‐ Salado su conservación. Elimina ‐ Salmuerado: Agua + Sal bacterias

Curembre

1 ‐ Remojo 2 ‐ Encalado (Aplicación de cal para remover pelos) 3 ‐ Depilado (Pelo ya flojo) 4‐ Decalado (Se rera la cal)

Curción por productos inorgánicos / Productos orgánicos / Otros productos Sales de hierro Sales de aluminio

Proceso

Curdo ‐‐> Escurrido (x rodillos) ‐‐> Dividido ‐‐> Rebajado (Espesor final) ‐‐> Teñido ‐‐> Engrase ‐‐> Secado ‐‐>Ablandamiento ‐‐> Corte

Teñido: por inmersión en una o varias bateas Engrase: No a todos. Tacto, flexibilidad, resistencia a la tracción y desgarre, humectabilidad y blandura. Alargamiento Ablandamiento: No a todos

ClasificaciónSe separan las imperfecciones. Calidad / tamaño / espesor / firmeza / uniformidad

EsmeriladoLimpieza y uniformidad de la superficie


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Copyle ‐ 19/02/2015 ‐ Ignacio Loncon

Fundamentos de la Manufactura Moderna (Mikell P. Grover)

Manufactura, ingeniería y tecnología (Kalpakjian)

Modern Plascs Handbook (Charles A. Harper)

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Resumen FINAL (1)