República Bolivariana de Venezuela

Instituto Universitario Politécnico

Santiago Mariño

Extensión puerto Ordaz

Escuela: Ingeniería Industrial

Profesor:

Alcides Cádiz

Bachiller:

Armas María

Delgado Oriana

Puerto Ordaz, noviembre 2014

Índice

Introducción --------------------------------------------------------------------------------- Pag 1

Desarrollo -------------------------------------------------------------------------- Pag 2,6

La termodinámica en el corte de metales, mediante el uso de herramientas de corte, donde existe desprendimiento de viruta.

Importancia de las variables de corte, calor, energía y temperatura en el proceso de manufactura

Uso de tablas físicas y químicas asociadas a la termodinámica de corte de metales. (Incluir las tablas sus análisis y ejemplos).

Seguridad industrial y el desprendimiento de virutas en el proceso de manufactura.

Conclusión---------------------------------------------------------------------------Pag 9

Bibliografía ------------------------------------------------------------------------ Pag 10

Introducción

En este ámbito el hombre fue desarrollando múltiples técnicas de fabricación, hasta llegar nuestros tiempos donde aparecieron distintos tipos de metales, aleaciones, que fueron dando distintas propiedades a los materiales que iba utilizando, tanto así que el hombre tuvo que introducirse en otro tema, los llamados procesos de fabricación de herramientas o piezas, puesto que cada material tendría distinto tipo trabajo debido a su naturaleza metálica. El objetivo principal del desarrollo trabajo es estudiar el corte de los metales a través de un proceso de manufactura, usando como herramientas algunos datos termodinámicos que nos permiten saber la relación que tiene la termodinámica con el corte de los metales en un proceso de manufactura. Para desprender viruta se requiere de la acción de la deformación de un material dicha acción requiere de variables de energía, temperatura, calor para poder realizar el desprendimiento de viruta. En muchos procesos de manufactura las variables ya antes mencionadas son de gran importancia, puesto que para completar cualquier proceso se requieren de altas cantidades de energía si deseamos concretar la operación que indique el proceso, bien sea torneado, colado, entre otros.

1.-La termodinámica en el corte de metales, mediante el uso de herramientas de corte, donde existe desprendimiento de viruta.

El desprendimiento de viruta es un proceso de manufactura en el que uninstrumento de corte se utiliza para mover el exceso de material de una pieza deforma que el material que quede tenga la forma deseada.Eltrabajoprimordial de corte consiste en aplicar deformación en corte para formarla viruta y exponer la nueva superficie. Acelera el desgaste en la cuchillaContinúa con protuberancia Representa el corte de materiales dúctiles a bajas velocidades en dondeexiste una alta fricción sobre la cara de la herramienta. Esta alta fricción es causa de que una delgada capa de viruta quedecortada de la parte inferior y se adhiera a la cara de la herramienta.

En el uso de herramientas de cortes se puede describir para qué tipo de material se utilizarían.

1. Metales

2. Madera

3. Plásticos

4. Compuestos

5. Cerámicas

Se puede decir que termodinámica en desprendimiento de virutas, está relacionado con la acción del calor en los cortes de materiales, y sobre la composición que presentan los mismos entre algunos metales podemos mencionar:

1. Aceros al alto carbón: Los aceros al alto carbón o carbono, se han usado desde hace mucho tiempo y se siguen usando para operaciones de maquinado de baja velocidad o para algunas herramientas de corte para madera y plásticos. Son relativamente baratos y de fácil tratamiento térmico, pero no resisten usos rudos o temperaturas mayores de 350 a 400 °C . Con acero al alto carbono se hacen machuelos, terrajas, rimas de mano y otras herramientas semejantes. Los aceros de esta categoría se endurecen calentándolos arriba de la temperatura crítica, enfriándolos en agua o aceite, y templándolos según se necesite. Cuando se templan a 325 °F la dureza puede llegar hasta 62-65.

2. Acero de alta velocidad: La adición de grandes cantidades de Tungsteno hasta del 18%, a los aceros al carbono les permite conservar su dureza a mayores temperaturas que los aceros simples al carbón, a estos aceros con

aleación de menor del 20% de Tungsteno se les conocen como aceros de alta velocidad. Estas herramientas mantienen su filo a temperaturas hasta de 1000 a 1100 °F (540-590°C), lo que permite duplicar, en algunos casos, su velocidad de corte. También aumentan la duración y los tiempos de afilado, con todas estas ventajas se logró el desarrollo de máquinas herramientas más poderosas y rápidas, lo que generó mayor productividad.

2.- Importancia de las variables de corte, calor, energía y temperatura en el proceso de manufactura.

Durante el proceso normal de mecanizado la mayor parte de trabajo se consume en la formación de viruta en el corte de plano, la temperatura y el calor dependen de la fuerza de corte la energía mecánica introducida en el sistema produce un aumento de temperatura.

Algunas características importantes son:

1. Una temperatura excesiva afecta adversamente a la resistencia y dureza.

2. El calor puede inducir daños térmicos a las superficies de la máquina y está causando daño al material.

3. La energía térmica es trasmitida parcialmente a la viruta y la pieza.

4. El calor se propaga desde la zona de origen hasta la herramienta a través de la conducción. Si bien cierto los procesos de manufactura se puede definir como la forma en que transformar la materia prima que hallamos, para darle un uso práctico en nuestra sociedad y así disfrutar la vida con mayor comodidad. La manufactura es el proceso de coordinación de personal, herramientas y máquinas para convertir materia prima en productos útiles.

Hay diferentes tipos de herramientas de corte, en función de su uso. Las podríamos clasificar en dos categorías:

Herramienta hecha de un único material (generalmente acero), Herramienta con plaquetas de corte industrial Sobre los procesos de corte Podemos cortar metales madera plásticos compuestos cerámicas Podemos lograr tolerancias menores de 0.001” y tolerancias mejores que16 micropulg. Requieren el uso de una cuchilla para remover el material.

3.-Uso de tablas físicas y químicas asociadas a la termodinámica de corte de metales. (Incluir las tablas sus análisis y ejemplos).

Las características de cualquier material pueden ser de naturaleza muy variada tales como la forma, la densidad, la resistencia, el tamaño o la estética. Las cuales se realizan en el ámbito de la industria Es difícil establecer relaciones que definan cuantitativamente la maquinabilidad de un material, pues las operaciones de mecanizado tienen una naturaleza compleja. Una operación de proceso utiliza energía para alterar la forma, propiedades físicas o el aspecto de una pieza de trabajo y agregar valor al material. Se distinguen 3 categorías de operaciones de proceso; Formado, para mejorar propiedades y de tratamiento de superficies. A veces, sobre todo para los no metales, estos factores auxiliares son más importantes. Por ejemplo, los materiales blandos como los plásticos pueden ser difíciles de mecanizar a causa de su mala conductividad térmica.

Material de herramienta

Propiedades

Acero no aleado

Es un acero con entre 0,5 a 1,5% de concentración de carbono. Para temperaturas de unos 250 º C pierde su dureza, por lo tanto Acero aleado no es inapropiado para grandes velocidades de corte y no se utiliza, salvo casos excepcionales, para la fabricación de herramientas de turno. Estos aceros se denominan usualmente aceros al carbono o aceros para hacer herramientas (WS).

Acero aleado

Contiene como elementos aleatorios, además del carbono, 14 Adiciones de wolframio, cromo, vanadio, molibdeno y otros. Hay aceros débilmente aleados y aceros fuertemente aleado. El acero rápido (SS) es un acero fuertemente aleado. Tiene una elevada resistencia al desgaste. No pierde la dureza hasta llegar a los 600 º C. Esta resistencia en caliente, que es debida sobre todo al alto contenido de volframio, hace posible el torneado con velocidades de corte elevadas. Como el acero rápido es un material caro, la herramienta usualmente sólo lleva la parte cortante hecha de este material. La parte cortante o placa van soldadas a un mango de acero de las máquinas.

Metal duro

Los metales duros hacen posible un gran aumento de la capacidad de corte de la herramienta. Los componentes principales de un metal duro son el volframio y el molibdeno, además del cobalto y el carbono. El metal duro es caro y se suelda en forma de plaquetas normalizadas sobre los mangos de la herramienta que pueden ser Metal duro de acero barato. Con temperaturas de corte de 900 º aunque tienen buenas propiedades de corte y se puede trabajar a grandes velocidades. Con ello se reduce el tiempo de trabajo y además la gran velocidad de corte ayuda a que la pieza con la que se trabaja resulte lisa. Es necesario escoger siempre para el trabajo de los diferentes materiales la clase de metal duro que sea más adecuada.

Cerámicos

Moderadamente barato. Químicamente inerte, muy resistente al calor y se fijan convenientemente en soportes adecuados. Las cerámicas son generalmente deseables en Cerámicos aplicaciones de alta velocidad, el único inconveniente es su alta fragilidad. Condiciones Las cerámicas desfavorables. se Los consideran materiales impredecibles cerámicos en más comunes se basan en alúmina (óxido de aluminio), nitruro de silicio y carburo de silicio. Se utiliza casi exclusivamente en plaquetas de corte. Con dureza de hasta aproximadamente 93 HRC. Se deben evitar los bordes afilados de corte y ángulos de desprendimiento positivo

Cermet

Moderadamente caro. Otro material cementado basado en carburo de titanio (TiC). El aglutinante es usualmente níquel. Proporciona una mayor resistencia a la abrasión en comparación con carburo de tungsteno, a expensas de alguna resistencia. Cermet También es mucho más químicamente inerte de lo que. Altísima resistencia a la abrasión. Se utiliza principalmente en convertir los bits de la herramienta, aunque se está investigando en la producción de otras herramientas de corte. Dureza de hasta aproximadamente 93 HRC. No se recomiendan los bordes afilados generalmente.

Diamante

Muy Caro. La sustancia más dura conocida hasta la fecha. Superior resistencia a la abrasión, pero también alta afinidad química con el hierro que da como resultado no ser apropiado para el mecanizado de acero. Se utiliza en materiales Diamante abrasivos usaría cualquier otra cosa. Extremadamente frágil. Se utiliza casi exclusivamente en convertir los bits de la herramienta, aunque puede ser usado como un revestimiento sobre muchos tipos de herramientas. Se utilizan sobre todo para trabajos muy finos en máquinas especiales. Los bordes afilados generalmente no se recomiendan. El diamante es muy duro y no se desgasta.

4.-Seguridad industrial y el desprendimiento de virutas en el proceso de manufactura.

El conjunto de principios, leyes, criterios y normas formuladas cuyo objetivo es el de controlar el riesgo de accidentes y daños tanto las personas como a los equipos y materiales que intervienen el desarrollo de toda actividad productiva” Maquinado tradicional Proceso mediante el cual se remueve metal para dar forma o acabado a una pieza. Se utilizan métodos tradicionales como el torneado, el

taladrado, el corte, y el amolado, o métodos menos tradicionales que usan como agentes la electricidad o el ultrasonido. Taladro La máquina perforadora o taladros de prensa son esenciales en cualquier taller metal-mecánico. Un taladro consta de un eje (que hace girar la broca y puede avanzar hacia la pieza de trabajo, ya sea automática o manualmente) y una mesa de trabajo (que sostiene rígidamente la pieza de trabajo en posición cuando se hace la perforación). Un taladro se utiliza principalmente para hace perforaciones.

Conclusión

En la ingeniería de los diferentes procesos de manufactura se basan en las trasformación de los materiales para obtener otro con las mismas o diferentes características de fabricación. Al usar un proceso térmico- mecánico para los cortes de metales se logra: Reducir los costó de fabricación puesto que el proceso será continuo y la maquinaria es la misma. Al usar calor, como fuente de energía para la deformación la producción de proceso aumenta. Generalmente el proceso

utilizado es el de sin arranque de viruta, de modo que el arranque de viruta las cuales son: la forma requerida y la superficie de acabado en correcto orden. El principio básico utilizado para todas las maquinas-herramientas, es el de generar superficies por medio de movimientos relativos entre la herramienta (utensilio que se encuentra en contacto con la pieza).

Bibliografía

http://www.aprendizaje.com.mx/Curso/Proceso2/Temario2_III_2.html

(maquina-herramientas, 2006) (Gómez, 2012) (Sola, 1991)