Proceso termodinamica del corte de los metales.....

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REPÙBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITÈCTICO “SANTIAGO MARIÑO” EXTENSION PUERTO ORDAZ ESCUELA INGENIERIA INDUSTRIAL Profesor: Bachilleres: Alcedes Cádiz Avilez Engerlin Hernández Luis Torres Getzabel Esc. 45 Sección: S Puerto Ordaz, Noviembre De 2014

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REPÙBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA

INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITÈCTICO

“SANTIAGO MARIÑO”

EXTENSION PUERTO ORDAZ

ESCUELA INGENIERIA INDUSTRIAL

Profesor: Bachilleres:

Alcedes Cádiz Avilez Engerlin

Hernández Luis

Torres Getzabel

Esc. 45 Sección: S

Puerto Ordaz, Noviembre De 2014

INDICE

Pág.

Introducción……………………………………………………………………………1

La termodinámica en el Corte de metales, Mediante el uso de herramientas de

corte, donde existe desprendimiento de viruta………………………………….… 2

Importancia de las variables de corte, Calor, energía y temperaturas

presentes……………………………………………………………………………….3

Uso de tablas físicas y químicas asociadas a la termodinámica de corte de

metales………………………………………………………………………………….4

Seguridad industrial y el desprendimiento de virutas en el proceso de

manufactura …………………………………………………………………………...5

Conclusión…….……………………………………………………………………….8

Bibliografía…..…………………………………………………………………………9

INTRODUCCIÓN

En el desarrollo del trabajo nos toparemos con diferentes puntos relacionados a

este tema como lo son los tipos de virutas, sus características, sobre el proceso

de corte, variables entre otros. En todo proceso tenemos diversas variables, las

cuales afectan las entradas o salidas del proceso. Temperatura, nivel, flujo,

presión, son las variables más comunes en los procesos industriales, las cuales

son monitoreadas y controladas por medio de la instrumentación del proceso.

En la Termodinámica se encuentra la explicación racional del funcionamiento

de la mayor parte de los mecanismos que posee el hombre actual, La

termodinámica en el corte de metales, mediante el uso de herramientas de

corte, donde existe desprendimiento de viruta; es importante describir lo que es

el corte de metales, esta es Tradicionalmente, un corte que se realiza en torno,

taladradoras, y fresadoras en otros procesos ejecutados por máquinas

herramientas con el uso de varias herramientas cortantes.

Para desprender viruta se requiere de la acción de la deformación de un

material dicha acción requiere de variables de energía, temperatura, y calor

para poder realizar el desprendimiento de viruta.

La correcta utilización de los elementos de seguridad es fundamental para

mantener una excelente protección individual y del contexto laboral. Ante las

posibles situaciones de riesgo es necesario contar con el compromiso del

profesional y la responsabilidad planteada durante instrucciones y

capacitaciones de normas y procedimientos de seguridad.

1) La termodinámica en el corte de metales, mediante el uso de

herramientas de corte, donde existe desprendimiento de viruta.

La viruta es un fragmento de material residual con forma de lámina curvada o

espiral que se extrae mediante un cepillo u otras herramientas, tales

como brocas, al realizar trabajos de cepillado, desbastado o perforación, sobre

madera o metales. Se suele considerar un residuo de las industrias madereras

o del metal; no obstante tiene variadas aplicaciones.

En el mecanizado por arranque de viruta el material es arrancado o cortado con

una herramienta dando lugar a un desperdicio o viruta. La herramienta consta,

generalmente, de uno o varios filos o cuchillas que separan la viruta de la pieza

en cada pasada. En el mecanizado por arranque de viruta se dan procesos

de desbaste (eliminación de mucho material con poca precisión; proceso

intermedio) y de acabado (eliminación de poco material con mucha precisión;

proceso final cuyo objetivo es el de dar el acabado superficial que se requiera a

las distintas superficies de la pieza). Sin embargo, tiene una limitación física: no

se puede eliminar todo el material que se quiera porque llega un momento en

que el esfuerzo para apretar la herramienta contra la pieza es tan liviano que la

herramienta no penetra y no se llega a extraer viruta.

El desprendimiento de viruta es un proceso de manufactura en el que una

herramienta de corte se utiliza para remover el exceso de material de una pieza

de forma que el material que quede tenga la forma deseada. La acción principal

de corte consiste en aplicar deformación en corte para formarla viruta y

exponer la nueva superficie.

Una herramienta de corte es el elemento utilizado para extraer material de una

pieza cuando se quiere llevar a cabo un proceso de mecanizado. Hay muchos

tipos para cada máquina, pero todas se basan en un proceso de arranque

de viruta. Es decir, al haber una elevada diferencia de velocidades entre la

herramienta y la pieza, al entrar en contacto la arista de corte con la pieza, se

arranca el material y se desprende la viruta.

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

La acción de la termodinámica en desprendimiento de virutas, está relacionado

con la acción del calor en los cortes de materiales, y sobre la composición

quima que presentan los mismos entre algunos metales

Procesos que provocan desprendimiento de viruta

Las maquinas, aparatos, herramientas están formados por muchas piezas

unidades, tales como: pernos, armazones, ruedas, engranes, tornillos,

etc. Todas estas piezas obtienen su forma mediante procesos mecánicos,

fundición, forja, estirado, laminado, corte de barras y planchas y por sobre todo

mediante arranque de viruta. Este proceso es muy empleado debido a la gran

precisión que se logra en la forma y su calidad en los acabados superficiales.

Por lo general lo que se hace es trabajar la piel sin arranque de viruta de tal

modo que después sea muy pequeño el arranque de viruta.

Las maquinas herramientas se pueden dividir en tres grupos:

1. Las que usan herramienta monofolio

2. Herramienta multifilo

3. Muelas abrasivas

La fresadora: Esta es una máquina-herramienta que se denomina

multifilo. La herramienta multifilo está compuesta por dos o más filos

cortantes, la mayoría de este tipo de herramientas son de tipo rotatorio,

teniendo un vástago cilíndrico o cónico para ser sujetadas, o tiene un

agujero para ser montadas.

Las fresadoras se dividen en dos clases:

fresadora horizontal

fresadora vertical

Sin embargo la fresadora universal puede adaptarse a las dos formas y la

fresadora consta de varios filos y gira con movimientos uniformes de esta

manera produce el arranque de viruta.

Cepillo hidráulico: También conocido como planeado, es un

proceso similar al limado, debido a que el arranque de viruta también se

produce de forma lineal. Y se utilizan principalmente para el maquinado

de superficies planas de grandes dimensiones. Estas maquinas no se

utilizan para la producción en medianas y grandes series debido a que

los tiempos de maquinado utilizados por estas son muy largas. Estas

maquinas se clasifican en las que utilizan muelas abrasivas, estas

muelas abrasivas generalmente son de forma cilíndrica, de disco o de

copa, y están formadas por granos individuales de material muy duro

generalmente son de oxido de aluminio o de carburo de silicio.

Rectificadora: La rectificadora se puede clasificar de diversas maneras

según el tipo de superficie a mecanizar: rectificadoras universales,

cilíndricas, horizontales, verticales, exteriores e interiores.

En el rectificador es posible corregir todas las imperfecciones de naturaleza

geométrica causada por posibles procesos realizados al material para lograr

ciertas características como son la: rugosidades superficiales, deformaciones.

Y el rectificador permite ajustar las dimensiones de una pieza en el orden de

milésimas de milímetro.

Proceso de taladrado: Es una máquina herramienta que consta con

un motor que hace girar una broca, perforando hoyos con diámetros y

profundidades deseadas lo que provoca el desprendimiento de viruta.

2) Importancia de las variables de corte, calor, energía y temperatura

en el proceso de manufactura.

Las variables importantes del proceso de maquinado son la forma y el material

de la herramienta, las condiciones de corte, como velocidad, avance y

profundidad de corte; uso de fluidos de corte y las características de la máquina

herramienta y del material de la pieza.

Los parámetros influidos por estas variables son las fuerzas y el consumo de

potencia, desgaste de la herramienta, el acabado y la integridad superficial, la

temperatura y la exactitud dimensional de la pieza.

a) Variables de corte: Se usan en un número casi infinito de formas y

tipos. Algunas son herramientas de un solo filo (una sola arista cortante)

y, aun el tipo más simples; con la mayoría de las aristas cortantes

relacionadas, una con la otra. Aunque cualquier forma es necesaria para

producir determinadas superficies, en cualquier caso, ciertas formas de

herramientas permiten la eliminación más eficiente del metal que otras.

b) Variable de Calor: En la fundición, la energía se agrega en forma de

calor de modo que la estructura interna del metal se cambia y llega a ser

liquida. En este estado el metal se esfuerza por presión, la cual puede

consistir de la sola fuerza de gravedad, en una cavidad con forma donde

se le permite solidificar. Por lo tanto, el cambio de forma se lleva a cabo

con el metal en dicha condición en la que la energía para la forma es

principalmente la del calor y se requiere poca energía en la fuerza de

formación.

c) Variable de Energía: El fenómeno de la energía implica el maquinado,

puede ser conveniente considerar que se necesita en algunos de los

otros procesos de fabricación ver como lo defiere el maquinado.

d) Variable de Temperatura: Las propiedades al impacto de los metales

depende de la temperatura y para algunos materiales hay un gran

cambio de resistencia a la falla con un cambio relativamente pequeño de

temperatura. El conocimiento relativo a la existencia de este fenómeno

puede ser muy importante en la elección de materiales y en los factores

de diseño cuando se va a usar un producto en temperaturas de servicio

cercanas a la temperatura de transición, debido a que aumenta la

posibilidad de falla de material, sobre todo ante cambios bruscos de

formas.

Es decir que cada variable tiene un proceso de manufactura en el que una

herramienta de corte se utiliza para remover el exceso de material que existe

de una pieza de forma que el material que quede tenga la forma deseada. La

acción principal de corte consiste en aplicar deformación en corte para formar

la viruta y exponer la nueva superficie.

Uso de tablas físicas y químicas asociadas a la termodinámica de

corte de metales.

Las características de cualquier material pueden ser de naturaleza muy variada

tales como la forma, la densidad, la resistencia, el tamaño o la estática. Las

cuales se realizan en el ámbito de la industria.

Es difícil establecer relaciones que definan cuantitativamente la

maquinabialidad 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.

El uso de setas tablas es importante ya que nos permite:

Determinación a que grado de temperatura se pueden trabajar los cortes

de una pieza.

Si son buenos conductores del calor y la electricidad. Si Casi todos los

óxidos metálicos son sólidos iónicos básicos.

Si son sólidos maleables y dúctiles.

Tienden a formar cationes en solución acuosa.

Determinaran Las capas externas si contienen poco electrones

habitualmente o menos. A veces, sobre todo para los no metales, estos

factores auxiliares son más importantes.

Seguridad industrial y el desprendimiento de virutas en el proceso

de manufactura.

Recomendaciones de seguridad para la prevención de riesgos laborales en

máquinas herramientas.

1. Los interruptores y las palancas de embrague de los tornos, se han de

asegurar para que no sean accionados involuntariamente; las arrancadas

involuntarias han producido muchos accidentes.

2. Las ruedas dentadas, correas de transmisión, acoplamientos, e incluso los

ejes lisos, deben ser protegidos por cubiertas.

3. El circuito eléctrico del torno debe estar conectado a tierra. El cuadro

eléctrico al que esté conectado el torno debe estar provisto de un interruptor

diferencial de sensibilidad adecuada. Es conveniente que las carcasas de

protección de los engranes y transmisiones vayan provistas de interruptor es

instalados en serie, que impidan la puesta en marcha del torno cuando las

protecciones no están cerradas.

4. Las comprobaciones, mediciones, correcciones, sustitución de piezas,

herramientas, etc. deben ser realizadas con el torno completamente parado.

5. Proteger los elementos de transmisión mediante resguardos fijos o móviles

asociados a dispositivos de enclavamiento.

6. Comprobar que las protecciones se encuentran en buen estado y en su sitio

cuando se usa la herramienta.

Protección personal

1. Para el torneado se utilizarán gafas de protección contra impactos, sobre

todo cuando se mecanizan metales duros, frágiles o quebradizos.

2. Asimismo, para realizar operaciones de afilado de cuchillas se deberá utilizar

protección ocular.

3. Si a pesar de todo, alguna vez se le introdujera un cuerpo extraño en un

ojo... ¡cuidado!, no lo restriegues; puedes provocarte una herida. Acude

inmediatamente al Centro Médico.

4. Las virutas producidas durante el mecanizado, nunca deben retirarse con la

mano.

5. Para retirar las virutas largas se utilizará un gancho provisto de una cazoleta

que proteja la mano. Las cuchillas con rompe virutas impiden formación de

virutas largas y peligrosas, y facilita el trabajo de retirarlas.

6. Las virutas menudas se retirarán con un cepillo o rastrillo adecuado.

7. La persona que vaya a tornear deberá llevar ropa bien ajustada, sin bolsillos

en el pecho y sin cinturón. Las mangas deben ceñirse a las muñecas, con

elásticos en vez de botones, o llevarse arremangadas hacia adentro.

8. Se usará calzado de seguridad que proteja contra los pinchazos y cortes por

virutas y contra la caída de piezas pesadas.

9. Es muy peligroso trabajar en el torno con anillos, relojes, pulseras, cadenas

al cuello, corbatas, bufandas o cualquier prenda que cuelgue.

10. Asimismo es peligroso llevar cabellos largos y sueltos, que deben

recogerse bajo un gorro o prenda similar. Lo mismo puede decirse de la barba

larga, que debe recogerse con una redecilla.

11. No retirar los desechos con la mano. Usar elementos auxiliares (cepillos,

brochas, etc.). Cabeza, ojos y oídos.

Proteger las vías respiratorias y los

ojos es de gran importancia cuando

se realizan actividades industriales.

Los elementos de seguridad

relacionados a la protección de los

sentidos superiores, están

contemplados en todas las normas

internacionales y son de uso

obligatorio para los individuos

implicados en la tarea.

Entre los elementos de seguridad más

importantes encontramos a los

protectores auditivos, de gran

importancia cuando se realizan

actividades con frecuencia de ruido

muy altas y que pueden afectar la

audición. En cuanto a la protección

ocular en trabajos donde se registran riesgos de chispas, virutas, esquirlas, es

necesario utilizar gafas protectoras o anteojo de seguridad. Por lo general el

anteojo de seguridad es fabricado en policarbonato de alto impacto puede ser

transparente totalmente y tiene protección lateral.

La protección de la cabeza está directamente encomendada al uso correcto del

casco. El casco es provisto por la institución contratante y debe ser utilizado

durante toda la jornada laboral sin excepción.

CONCLUSION

El ingeniero industrial tiene la capacidad amplia de tener diferentes

conocimientos y objetivos para así establecer normas de calidad, organización,

control, ejecución, planificación, para aumentar la eficacia en el área de trabajo;

disminuyendo los accidente que se puedan presentar con el desgastamiento de

virutas. Cabe destacar la importancia del desarrollo de las nuevas tecnologías

en la evolución y mejoramiento de las técnicas y procesos para la realización

de diferentes cortes de materiales de diferentes categorías, lo que ha

contribuido a la fabricación de piezas que son de suma importancia para la

industria metalmecánica.

.

BIBLIOGRAFÍA

http://es.wikipedia.org/wiki/Viruta

http://www.geocities.ws/irn_siro/tareas/102.html

http://es.wikipedia.org/wiki/Herramienta_de_corte#Tipos_de_herramientas

http://www.aprendizaje.com.mx/Curso/Proceso2/Temario2_III.html

http://es.wikipedia.org/wiki/Mecanizado

Lawrence E. Doyle “Materiales y Procesos de Manufactura para Ingenieros”

Tercera Edición. (México 1988).