Taller de materiales y prototipos 2

Metales

TAMM-17febrero2017

Tarea5: Soldadura: nuevas técnicas

Ver el video:https://www.youtube.com/watch?v=21lifjzvYiI

Escribir una conclusión sobre el video de máximo una cuartilla: ¿qué les pareció? ¿les sirvió de algo? Etc.

Máximo en una cuartilla y lo enviarán al correo: van_loves_akane@hotmail.com

Entrega: Martes 21 de febrero antes de las 3pm.

Tarea6: Conclusión ADN de las cosasVer los videos del programa Design DNA sobre la fabricación de productos

icónicos de diseño:

• Garbino: http://www.youtube.com/watch?v=GUiEt6fOOJ0

• OH Chair: http://www.youtube.com/watch?v=nkgaBzbAfl4&feature=related

• Pyrex Easy grab: http://www.youtube.com/watch?v=6v1uvTjHadU&feature=related

• Emeco Navy Chair: http://www.youtube.com/watch?v=6fgyG4wsUhI

• Jacuzzi: http://www.youtube.com/watch?v=SKjfYFFfP5w

Escribir una conclusión sobre los videos, ¿qué pueden sacar del video que les sea útil para comprender al diseño? ¿por qué es importante un proceso de diseño? ¿qué ocurre durante el proceso de diseño? ¿para qué sirven los modelos, prototipos y pruebas?, etc.

Entrega: Martes 28 de febrero antes de las 11:59pm

Para ver más episodios: http://www.hgtv.ca/designdna/episodes/

Objetivos• El alumno aprenderá a utilizar las

herramientas y maquinaria destinada al manejo y maquinado de metales, también a manejar materiales metálicos estandarizados: ensambles, soldadura, desbaste y acabados.

• Aprenderá a realizar planeaciones y documentación de proyectos.

• Aplicará elementos que ya conoce como el uso de planos para proyectar, resolver y fabricar el producto.

Proyecto 2o parcial• Continuación del juego que

planearon en el primer parcial. • Los alumnos fabricarán el

producto en metal (mínimo 70% de metal): mobiliario, accesorios, lámparas, etc., de acuerdo al juego que planearon.

• Por equipo deberán realizar una planeación de ejecución (GANTT), un plan de mitigación de riesgos, y los planos con ensambles y notas.

• Al final, cada equipo montará el producto final, entregará una lámina de presentación y realizará una presentación en power point con la documentación de todo el proceso de fabricación y sus conclusiones sobre lo aprendido.

Proyecto: Propuesta de producto en metal.•El producto debe ser de un buen tamaño para que se realice un ejercicio de soldadura y acabado superficial considerable, Wampi evaluará si es factible.

•El material a utilizar para los prototipos es acero al carbón con una propuesta de acabado: P1, P2, P3, etc (el acabado P8 o espejo no es recomendado porque no tenemos las herramientas para lograrlo) o pintura (lo más recomendado).

• Debe estar soldado y acabado por los alumnos.

• Sólo se permite mandar a hacer algún proceso que en el taller no se pueda realizar (por ejemplo: rolado de tubo, corte láser o chorro de agua, textiles, etc.).

•El corte de chorro de agua en el CIMA se debe pedir un permiso previo al encargado de los laboratorios y ser firmado por Wampi

Ya tengo el producto… ¿ahora qué? (Requerimientos del proyecto)• Sketches con notas, diagramas, etc. Del producto (se subirá a la

carpeta correspondiente en el grupo para su revisión).• Render del objeto final con descripción del concepto.• Planos de fabricación con elementos que se necesiten para

entender el proceso: planos generales, ensambles, explotados, detalles, etc (Dibujo computarizado y Geometría 2).

• Planeación:– Diagrama de GANTT– Plan de mitigación de riesgos

• Presentación en PPT de la documentación: fotografías y textos que expliquen la experiencia, pros y contras, problemas que se presentaron, aciertos, etc.

• Prototipo funcionando con los acabados sugeridos por los alumnos.• Lámina de presentación del proyecto (doble carta con la explicación

del proceso de fabricación, investigación del objeto, etc.).

Proyectos semestres anteriores

Acabado superficial (P3, P4, pintura) y protección con laca transparente y/o barniz de poliuretano.

Cuidar los procesos y ensambles.

¡No usen Resistol 5000!

¡Cacahuates del terror!

Esmerilar y suavizar cacahuates

Rechupes

Pintar de manera uniforme, cuidar los chorreados.

Uniones invisibles

Cuidar:

Si quieres lograr que no se vean las uniones, rellenar los agujeros con soldadura, rellenador plástico (si se va a pintar) o pasta para metales, dejar suave y nivelar las piezas.

Si quieres que se vean… hazlos evidentes (solamente cuando el diseño te lo pide, ejemplo: bicicletas) pero el cordón debe estar bien realizado.

¡¡¡Cuidar la función!!!

Cuidar: las soluciones y los detalles

Cordón está demasiado corto.

Cuidado con las soluciones:

-No usar cintas adhesivas.

-Realizar bien los cortes, rectos o que se puedan disimular.

-Planear y cotizar desde el inicio para no tener imprevistos monetarios.

Entregan algo así y no sólo hay tabla…¡¡reprobados de por vida!! (se tienen que cambiar de campus para pasar la materia)

Fecha Entrega

Martes 21 de febrero • Entrega de Tarea 5: Soldadura• Tema: Procesos de Manufactura y Soldadura.• Revisión Proyecto: sketches y concepto; primer

revisión de planos, Diagrama de Gantt, Plan de mitigación de riesgos, procesos de fabricación.

Viernes 24 de febrero • Acabados superficiales y protección para el metal• Revisión proyecto: Presentación en ppt del diseño:

• Sketches propuestas finales• Diagrama de Gantt• Procesos de fabricación

• Revisión individual de planos de fabricación.

Martes 28 de febrero • Reporte Tarea 6: ADN de las cosas• Última revisión: Render del objeto, concepto,

diseño, información; Planos corregidos; Diagrama de Gantt, Plan de mitigación de riesgos.

Viernes 3 de marzo Entrega de toda la documentación IMPRESA.Comenzar con la fabricación.

Marzo Proceso de producción del objeto. Realizar Plantillas, hacer pruebas, etc.

24 de marzo Entrega 2º parcial

Porcentaje

Presentación Montaje del objeto, lámina de presentación con los datos generales del objeto, y exposición con documentación en ppt.

15

Función El objeto debe funcionar, no tambalearse, ser firme (no bailar), si es una lámpara que tenga el apagador; si es un pizarrón que tenga los gises o plumones, etc.

20

Procesos Cuidar los cortes, ensambles, tipo de lijado/esmerilado para emparejar las piezas, etc. Todo lo que se deba lijar, se debe lijar, quitar exceso de soldadura y pringas que brincan.

20

Acabados Superficie, si se va a pintar que la pintura sea uniforme, sin brisneado o partes brillosas y opacas; si será un acabado superficial, que se vea intencional, parejo y con protección final (poliuretano).

30

Medidas Debe tener las mismas medidas presentadas en los planos; debe ser idéntico a la fotografía del objeto propuesto.

15

Recomendaciones soldadura

Basic tig & mig welding (gtaw & gmaw) / Ivan H. Griffin, Edward M. Roden, Charles W. Briggs, 1984

Clave: TK4660.G7

¿Para qué me sirven los planos?• Planear cuánto material

voy a necesitar, poder comprarlo y no pasarme del presupuesto.

• Planear ensambles y producción.

• Entender el volumen y dimensiones del producto.

• Ergonomía y soluciones.

Producción• Revisar planos, dimensiones, y dudas de producción para poder comenzar con el proceso.

• Hacer plantillas (de ser necesario)

• Comprar el material.• Planear y ejecutar el

proceso.• Entregar el producto

Planeación• Para que un proyecto pueda llevarse a cabo con

éxito y en tiempo es necesario realizar una planeación.

• La planeación implica:– Fecha de inicio y fecha de entrega.– Planeación y estrategia de tiempos y movimientos para

cada acción.– Dejar tiempo suficiente y realista para cada actividad.– Ser coherente con la realidad, y tomar en cuenta

cualquier problema que se pudiera presentar (LEY DE MURPHY).

Diagrama de GANTT• El diagrama de Gantt, es una popular

herramienta gráfica cuyo objetivo es mostrar el tiempo de dedicación previsto para diferentes tareas o actividades a lo largo de un tiempo total determinado.

• Se genera una relación entre una tarea y el tiempo que durará realizarla.

• Las fechas pueden darse por días, semanas, meses, etc.

Tips para el GANTT• Al realizar un GANTT es importante dejar tiempo suficiente, y a veces

holgado, para la realización de las actividades (por cualquier imprevisto que ocurra).

• A cada acción se le puede asignar un responsable, aunque varias personas la realicen.

• Manejar tiempos por días y respetarlos.• Tratar de ser lo más específico posible en la redacción de acciones para

que no se preste a confusiones o ambigüedades, por ejemplo:

Producción: Cortar tubo de 1 ½” para estructura; Comprar material: 1. Llamar a La Fragua para preguntar existencia y cotizar, 2. Ir a la ferretería a comprar tornillos, tuercas, remaches, etc.

Nota: para efecto de este proyecto, se revisará el avance cada martes para verificar que están cumpliendo con el calendario y las metas que se establecieron. De no ser así, se irán restando 5 puntos a la calificación del parcial por cada retraso o incumplimiento del plan.

Nombre del equipo/integrantes:

Proyecto: Mesa de perfil metálico

  Febrero

Actividad 9 10 11 12 13 14 15 16

Definir objeto a diseñar                

Diseño: Sketches, notas, etc.                

Realizar presentación PPT con los requerimientos: Concepto, sketches, etc.                

Fabricación del producto                

1. Cortar tubos de 1” a 50cms                

2. Cortar perfiles de patas de mesa de ½” a 40cms                

3. Presentar las piezas cortadas para ajustes.              

4. Puntear las piezas de patas                

5. Ajustes que se tengan que realizar                

Lámina de presentación                

Tomar fotografías para documentación                

Ejemplo de GANTT

FulanitoPerenganitoFulanita Zutanita

Plan de mitigación de riesgos• Se puede realizar una tabla donde se

enlistas las acciones a llevar a cabo durante el proceso de producción, el plan implica determinar todos los posibles sucesos que pongan en riesgo la realización exitosa de dicha tarea, así como planes de acción que mitiguen dicho suceso. Al referirnos a todos, ¡SON TODOS! Hasta que el ingeniero se robe mi tubo, qué harían en esa situación…

Acción Riesgo Solución A Solución B

Comprar tubos de acero al carbón de 1” en Metales de Querétaro

No hay en existencia, llegan en una semana (si es que llegan).

Buscar otro proveedor: La paloma

Tenemos tiempo podemos esperar a que llegue el material.

Tenemos un presupuesto específico.

El material subió de precio y no nos alcanza para comprarlo.

Buscar un proveedor más económico. Lista de proveedores.

Pedir dinero en un semáforo o vender quesadillas afuera del Oxxo.

La cantidad de soluciones dependerá de cada uno, mínimo deben tener dos.

Documentación del proyecto• Cada proyecto debe tener un control, tanto en

escrito como gráfico. Esto demuestra que el proyecto es suyo y trabajaron en él.

• La documentación se trata de ir tomando fotografías y guardando documentos de todos los procesos, desde la conceptualización y el bocetaje hasta los planos y producción del prototipo.

• Deberán tomar fotografías de todo el proceso de producción para demostrar que realmente trabajaron en el proyecto.

• La documentación contiene fotografías con notas que indiquen alguna experiencia, aprendizaje, conclusiones.

• Debe ser ordenada y descrita de manera consecutiva.

• Sirve también como memoria y para generar un portafolio de trabajo.

• Si en un momento dado tienen que realizar un proyecto semejante, la documentación les ayudará a recordar la experiencia y a no cometer los mismos errores.

Definición MetalMaterial simple de alta densidad y generalmente es sólido a temperatura ambiente (excepto el mercurio). Es buen conductor del calor y de la electricidad y posee un brillo característico.Se emplea a menudo en aleación con otro metal para brindarle distintas propiedades: dureza, elasticidad, plasticidad, conductividad eléctrica, elevar su resistencia a la corrosión, etc.

Acero al carbón vs Acero inoxidableAcero al carbón Acero inoxidable

Composición Aleación con carbono menos del 2%

Aleación con Cromo Cr entre el 10% y el 12%

Tratamientos térmicos con carbono para mejorar sus propiedades mecánicas y resistencia a la deformación/ruptura.

Tratamientos térmicos y de aleaciones para mejorar sus propiedades mecánicas, dureza, magnetismo.

Óxido (contacto con el oxígeno)

Muerte y destrucción eterna.

Autoprotección, es decir: amor y vida eterna. Cloro es su peor enemigo.

Aplicaciones Construcción, carga, maquinaria, estructuras, mobiliario, etc.

Sanitarias/higiene, mobiliario urbano, instrumental médico, contenedores de alimentos, etc.

Presentaciones de metal (material estandarizado):

• Lámina– Calibre: unidad de

medida que indica el grosor de un material. A mayor número de calibre menor es el espesor. Calibres adecuados para soldar son del 11 al 16, arriba de 18 hay posibilidades de que se agujere por el calor de la soldadura y/o la chispa.

– Cédula: medidas de espesores más gruesos.

http://www.broforza.com/placaslaminas.php

Tubo: • Se mide el diámetro por fracciones de

pulgada (1/4”, ½”, etc.), el grosor por calibre o cédula.

• Presenta una capa protectora color rojizo, negro o gris/plata, la cual se debe lijar solo donde se pondrá soldadura. Posteriormente si desean dar un acabado rayado puede lijarse fácilmente con lijas gruesas de metal (100, 120, etc.). Si quieren pintar esta capa protectora funciona como primer.– PTR (Puede ser cuadrado o

rectangular)– Redondo (la medida puede ser

diámetro interior o díametro exterior)

– Barra– Perfiles o ángulos (forma de L, T,

U, doble T (IPN))

Los tubos pueden existir con o sin costura, en el caso del segundo es necesario lijar/esmerilar para disimularlo.

• Placa: se mide por calibre y es la lámina rígida (tiene un grosor alto). Tiene una capa protectora negra muy difícil de quitar, se tiene que maquinar con esmeril (piedra o bob esponja).

• Solera: lengüeta de acero con distintos grosores.

Procesos de manufactura(martes 21 de febrero)

Procesos de manufactura• Rolado de tubo y lámina• Doblado de lámina y placa• Corte• Soldadura

Rolado de tuboPTR

Rolado de placa y tubo

¡¡¡¡Máquina mágica llena de amor!!!!https://www.youtube.com/watch?v=3EeahZWFjTg•Rolado manual de tubohttps://www.youtube.com/watch?v=QqiiEU0s0aMRoladora de tubos con radios variableshttps://www.youtube.com/watch?v=z1pJSHWAy1s

Doblado de lámina y placaDoblado de placa de 20mmhttps://www.youtube.com/watch?v=HecaNA1yxzU

Corte• Manual: cortadores, sierras, esmeriladoras,

cizalla, etc.• Chorro de agua• Láser

• Corte de chorro de aguahttps://www.youtube.com/watch?

v=rMS3GYmq9Pw• Cortadora láserhttps://www.youtube.com/watch?

v=jOsPY8L3eIY

Soldadura• Proceso de unión entre

dos piezas, puede ser por medio de un material de aporte, o por medio de presión y calor.

• La fuente de energía para generar la soldadura proviene de un arco eléctrico.

Soldadura por arco eléctrio• Se genera un arco eléctrico (paso de

electrones a través de un circuito) que al cerrarse provoca la chispa de ignición para que el material de aporte se funda.

• Electrodo revestido (SMAW – Soldadura por arco con electrodo metálico revestido)

Microalambre• MIG/MAG – Metal Inert Gas/Metal Active

Gas

Soldaduras distintas• Soldadura por resistencia o punteadorahttps://www.youtube.com/watch?

v=7tUXP61VTIQ• Soldadura por fricciónhttps://www.youtube.com/watch?

v=NzIyxdD1eQI

Protección para soldar• Lentes de seguridad.• Peto, guantes, mangas y

piernas de carnaza.• Careta para soldadura

sencilla o electrónica.• Botas de seguridad, zapatos

de piel.• Pantalón de mezclilla (tela

gruesa) sin hilos expuestos.• https://www.youtube.com/

watch?v=XhjaC43qB08

Acabados y protección para el metal.

(24 de febrero)

Acabados• Rayados: P1(rayado pesado) a P8 (acabado espejo), se

pueden realizar con lijas gruesas (80, 100, 120), cuiden el tipo de rayado que quieren hacer. La lijadora redonda deja un rayado uniforme.

• Rellenar agujeros: si se va a pintar pueden usar rellenador plástico o rellenador de metales, primear y pintar. Si se va a dejar un acabado metálico, rellenar con soldadura y esmerilar (si se va a usar pintura electroestática no se puede usar rellenadores, sólo soldadura)

• Limpieza: Las piezas siempre se deben lavar para aplicar pintura o capa protectora. Utilizar Thinner para lavar las piezas, quitarles la grasa que tienen de la manipulación y el maquinado. ¡MUUUCHOOO THINNEEER! .

• Pintura: Las piezas se lavan y se puede usar pintura para metales, primer para metales y luego pintura o, rayar las piezas con lija (120 por ejemplo) y pintarla.

• Pintura automotríz: es más gruesa que la pintura en aerosol, es más resistente a la intemperie y a los golpes. No es necesario aplicar protección.

• Pintura para rines: es en aerosol, es casi tan gruesa como la pintura automotriz y no necesita una protección, fija bien y se compra en lugares de accesorios para autos.

• Óxido: Pueden intentar un acabado oxidado, se baña el objeto en cloro para apresurar la reacción y controlarla. Para detener el proceso se lava con mucha agua y jabón, después con thinner para quitar la grasa y se envuelve el objeto.

• Pátina: Es una capa semitransparente, con base aceite, se usa para dar un aspecto avejentado. Se aplica con paño o brocha sobre la superficie, y se retira el exceso con otro paño limpio.

• Protección final: Se aplican varias capas de Poliuretano para proteger el acero, pueden escoger el tipo que más les guste: mate, semi-mate o brillante.

Pintura electroestática• Se hace pasar una corriente eléctrica a

través de la pieza de metal, generando electroestática. Se aplica un polvo de color que se pega en la pieza. Posteriormente se mete a un horno para que el polvo se funda y se fije a la pieza.

• Es una pintura más resistente y dura.• Se utiliza en mobiliario de uso rudo,

bicicletas, etc.

Tomar en cuenta• Cuando compren material revisen el calibre,

escojan el adecuado para soldar, rolar y/o doblar, depende de lo que vayan a hacer.

• Mientras más pequeño el número del calibre es más grueso y pesado, por tanto es posible soldar y rolar (en el caso de los tubos).

• Mientras más delgada la lámina es más fácil doblar pero se puede agujerar al soldar.

• Conclusión: escoger un calibre intermedio para lograr los dos objetivos (en caso de requerirlo).

• Cuando quiten la capa protectora deben cuidar el material envolviéndolo perfectamente con kraft o plástico para cocina, el papel/plástico debe estar en contacto con el material, deben evitar que entre oxígeno y se oxide.

• La grasa de los dedos también activa la oxidación si dejan el material al aire libre.

• Si van a rolar tubo, rellénenlo de arena para rolarlo, así evitan que se chupe (deforme).

• Cuando suelden dos piezas que empatan perfectamente (ángulos entre tubos), esmerilen los cantos que se van a unir en ángulo diagonal para que al unir las piezas quede un espacio donde entrará la soldadura (chaflán).