Autor: Diego Valdez Serrano vatoloco85@hotmail.com

Cuestionario 1

1.- Explique brevemente los siguientes términos:

Procesos de manufactura: Es reducir el trabajo manual, mediante la fabricación

de máquinas más eficientes, combinando operaciones y transfiriendo mayor

habilidad del operario a la máquina.

Producción intercambiable: Es hacer un producto de partes intercambiables, se

arma rápidamente, es de costo bajo y se le puede dar servicio fácilmente.

Producción por pieza: Es la que se realiza en talleres, y en la cual los artículos

que se realiza son a base de mano de obra

Sistema internacional: Sistema Internacional de unidades, nombre adoptado por

la XI Conferencia General de Pesas y Medidas (celebrada en París en 1960) para

un sistema universal, unificado y coherente de unidades de medida, basado en el

sistema mks (metro-kilogramo-segundo). Este sistema se conoce como SI,

iniciales de Sistema Internacional. En la Conferencia de 1960 se definieron los

patrones para seis unidades básicas o fundamentales y dos unidades

suplementarias (radián y estereorradián); en 1971 se añadió una séptima unidad

fundamental, el mol. Las dos unidades suplementarias se suprimieron como una

clase independiente dentro del Sistema Internacional en la XX Conferencia

General de Pesas y Medidas (1995); estas dos unidades quedaron incorporadas al

SI como unidades derivadas sin dimensiones.

Producción flexible: Es la que permite rentabilizar las series cortas con sistemas

de producción conjunta, cediendo a las pequeñas empresas la producción de

ciertos componentes o partes determinadas del proceso productivo.

Automatización: Este término fue acuñado por la Industria Automotriz para

describir los métodos usados en el control automático de varias máquinas, así

como el transporte de piezas por trabajar entre dichas máquinas. Automatización,

sistema de fabricación diseñado con el fin de usar la capacidad de las máquinas

para llevar a cabo determinadas tareas anteriormente efectuadas por seres

humanos, y para controlar la secuencia de las operaciones sin intervención

humana. El término automatización también se ha utilizado para describir sistemas

no destinados a la fabricación en los que dispositivos programados o automáticos

pueden funcionar de forma independiente o semi-independiente del control

humano. En comunicaciones, aviación y astronáutica, dispositivos como los

equipos automáticos de conmutación telefónica, los pilotos automáticos y los

sistemas automatizados de guía y control se utilizan para efectuar diversas tareas

con más rapidez o mejor de lo que podría hacerlo un ser humano.

Control numérico: Designa a los procesos en los cuales las máquinas

herramientas son controladas por datos numéricos que han sido recopilados en

cintas o tarjetas perforadas

2.- Señale en que consiste el criterio de una producción económica.

a) Diseño funcional de la parte o del conjunto, con la mayor simplicidad compatible

con la calidad estética apropiada.

b) Selección de un material, compatible con las propiedades físicas, aspecto, costo y

facilidad de procesar.

c) Selección del proceso correcto para producir la parte individual, de tal forma que

no se obtenga más precisa de lo necesario y al menor costo unitario.

3.- ¿Por qué los materiales y el diseño de las piezas son importantes para los procesos y

costos de manufactura?

Por que ya que existen diferentes tipos de materiales con diferentes propiedades,

nos debemos apegar al diseño y tipo de material para satisfacer los requerimientos que se

necesitan para fabricar una pieza y así escoger la mejor opción.

4.- ¿Cómo se clasifican los procesos de manufactura?

a) Procesos usados para cambiar la forma del material.

b) Procesos usados para labrar partes a dimensiones fijas.

1.- Arranque mecánico de viruta.

2.- Labrado electrónico o químico.

c) Procesos para obtener acabado en las superficies.

1.- Arranque de metal.

2.- Pulímetro.

3.- Recubrimiento.

d) Procesos usados para unir partes o materiales.

e) Procesos usados para cambiar las propiedades físicas.

5.- Cite las ventajas y desventajas de la producción masiva, moderada y limitada.

La producción masiva es variable, y con frecuencia depende más de los pedidos

eventuales. La maquinaria empleada aquí es más versátil salvo en la maquinaria para

producir piezas especiales con ventas o pedidos restringidos. Aquí la cantidad de piezas

que se fabrican puede variar de 250.000 a 100.000 por año dependiendo de su

complejidad.

Las industrias con volúmenes de producción limitada son más flexibles, y su volumen e

producción consiste en los lotes limitados depende de pedidos y ventas imprevistas. El

equipo que se utiliza es mucho más versátil aunque requiere de operadores más

competentes para llegar a conformar distintas tareas dependiendo de la pieza o conjunto

comprometido. El cambio de productos es frecuente y en algunos casos, el beneficio por

pieza producido excede al beneficio alcanzado si se acepta otro tipo de manufactura.

6.- Indique cuales son las unidades fundamentales del sistema SI y como se usan los sistemas de conversión.

Magnitud Nombre de la unidad SI básica

Símbolo

Longitud metro mMasa kilogramo kgTiempo segundo sIntensidad de corriente eléctrica

amperio A

Temperatura termodinámica

kelvin K

Cantidad de sustancia mol molIntensidad luminosa candela cd

Unidades Derivadas del SI      Magnitud Nombre de la unidad

SI derivadaSímbolo Expresión

(2)Superficie metro cuadrado m2

Volumen metro cúbico m3

Velocidad metro por segundo m/sAceleración metro por segundo al

cuadradom/s2

Densidad kilogramo por metro cúbico

kg/m3

Densidad de corriente amperio por metro cuadrado

A/m2

Fuerza de campo magnético amperio por metro A/mVolumen específico metro cúbico por

kilogramom3/kg

Luminancia candela por metro cuadrado

cd/m2

Ángulo plano Radián rad m·m-1 = 1Ángulo sólido Estereorradián sr m2·m-2 = 1Frecuencia Hercio Hz 1/sFuerza Newton N kg·m/s2

Presión, tensión mecánica Pascal Pa N/m2

Energía, trabajo, cantidad de calor Julio J N·mPotencia Vatio W J/sCantidad de electricidad Culombio C A·sPotencial eléctrico, diferencia de potencial, tensión eléctrica y fuerza electromotriz

Voltio V J/C

Capacidad eléctrica Faradio F C/VResistencia eléctrica Ohmio Ω V/AConductancia eléctrica Siemens S 1/ΩFlujo magnético, flujo de inducción magnética

Weber Wb V·s

Densidad de flujo magnético, inducción magnética

Tesla T Wb/m2

Inductancia Henrio H Wb/ATemperatura Celsius grado Celsius ºC 1 ºC = 1 KFlujo luminoso Lumen lm cd·srIluminancia Lux lx lm/m2

Actividad (radiaciones ionizantes) Becquerel Bq 1/sDosis absorbida Gray Gy J/kgDosis equivalente Sievert Sv J/kg

7.- Explique los siguientes términos:

Metal: Cuerpo simple sólido a la temperatura ordinaria, a excepción del mercurio,

es conductor del calor y de la electricidad, y que se distingue de los demás sólidos

por su brillo especial; se clasifican en Ferrosos y No Ferrosos. Metales, grupo de

elementos químicos que presentan todas o gran parte de las siguientes

propiedades físicas: estado sólido a temperatura normal, excepto el mercurio que

es líquido; opacidad, excepto en capas muy finas; buenos conductores eléctricos y

térmicos; brillantes, una vez pulidos, y estructura cristalina en estado sólido.

Metales y no metales se encuentran separados en el sistema periódico por una

línea diagonal de elementos. Los elementos a la izquierda de esta diagonal son los

metales, y los elementos a la derecha son los no metales. Los elementos que

integran esta diagonal -boro, silicio, germanio, arsénico, antimonio, teluro, polonio

y astato- tienen propiedades tanto metálicas como no metálicas. Los elementos

metálicos más comunes son los siguientes: aluminio, bario, berilio, bismuto,

cadmio, calcio, cerio, cromo, cobalto, cobre, oro, iridio, hierro, plomo, litio,

magnesio, manganeso, mercurio, molibdeno, níquel, osmio, paladio, platino,

potasio, radio, rodio, plata, sodio, tantalio, talio, torio, estaño, titanio, volframio,

uranio, vanadio y cinc. Los elementos metálicos se pueden combinar unos con

otros y también con otros elementos formando compuestos, disoluciones y

mezclas. Una mezcla de dos o más metales o de un metal y ciertos no metales

como el carbono se denomina aleación. Las aleaciones de mercurio con otros

elementos metálicos son conocidas como amalgamas.

Alotrópico: Se le llama así al cambio que adquieren algunos materiales sólidos,

tales como el hierro, de obtener una estructura de celosía con temperatura

diferentes. Se le llama así a cualquier material que se presenta en varias formas

de cristales.

Dureza: Es la característica que tienen los metales, de ser sólidos, difíciles de

cortar, romper o doblar.

No metálico: Son materiales que se clasifican como orgánicos, si contienen

células animales o vegetales, tanto muertas como vivas, o si contienen carbono,

se les clasifica como inorgánicos, si son materia diferente de la animal, vegetal o

su contenido de carbono no es el principal.

Grano: Conjunto de pequeñas asperidades que hacen rugosa una superficie.

Cuando un cristal se pone en contacto con otro de diferente orientación, cesa el

crecimiento de ambos cristales y la superficie donde ellos concurren, irregular en

naturaleza, forman parte de un limite grano.

Resist. a la tensión: Es el valor del esfuerzo cuando empieza a separarse, y es

determinada por estirado de los dos extremos de una probeta maquinada. Los

resultados están descritos por determinación en los cambios que toma lugar en

longitud y sección de área probada, como la fuerza es incrementada al punto de

rotura.

Impacto: Flourencia producida por el choque inelástico con un haz de partículas:

distancia de la recta de incidencia al centro dispersor, en la dispersión o difusión

de partículas.

Aleación: Se le llama así a la combinación de cuando se añaden otros elementos

a un metal puro para realzar sus propiedades.

Fase: Cualquier parte homogénea de un sistema de un cuerpo en equilibrio.

Esfuerzo: Es una fuerza por unidad de superficie, expresada generalmente en kg

por mm2. Si el esfuerzo tiende a alargar el material, se llama esfuerzo de tracción;

si tiende a comprimirlo o acortarlo, esfuerzo de compresión; si tiende a cortar el

material, es un esfuerzo cortante.

Torsión: Deformación que sufre un cuerpo sometido a dos pares de fuerzas que

actúan en direcciones opuestas y en planos paralelos.

8.- Clasificar los siguientes materiales como orgánicos o inorgánicos:

Orgánicos InorgánicosMadera PlomoPapel EstañoGoma de borrar TijerasAlcohol SalPlásticosGasolinaCrema de cacahuateRopa de algodónRopa de poliéster

9.- ¿Cuales características de un tubo de agua permiten que sea reconocido e identificado

después de 5000 años?

Por su composición del material, la primera característica es por medio de la

oxidación, además de ser la que a primera vista se observaría.

10.- ¿Cómo comparar un metal de grano fino con respecto a uno de grano grueso?

Los materiales de grano pequeño fino, generalmente tienen mayor resistencia y

mayor dureza. Un material de grano grueso, tiene conductividad eléctrica y térmica

superiores.

11.- Dar los propósitos de un reactivo para ataque químico. ¿Por qué es aplicado después

del pulido?

Si se ataca al metal con una solución química conveniente, se elimina el metal

untado, la superficie se hace ligeramente opaca, los límites de los granos se disuelven

ligeramente, y ciertos constituyentes se revelan, dependiendo de la acción selectiva del

reactivo.

12.- ¿Qué relaciones se pueden hacer entre la resistencia a la tensión y la dureza?

Que los dos resisten a las fuerzas externas.

13.- ¿Puede la estructura de malla ser usada para predecir las propiedades mecánicas?

Las propiedades de un metal se pueden predecir hasta cierto grado. Por el tipo de

estructura de su malla. La estructura hexagonal compacta. Indica generalmente que ha

perdido su ductilidad y se hace cada vez más frágil cuando se le dobla o labra en

máquina.

14.- En el caso de metales no ferrosos que aleación es la màs importante en la

determinación de propiedades

Es el hierro con el carbono, obteniendo así el acero.

15.- Una pieza de acero es endurecida por tratamiento térmico ¿Cuál es el efecto en la

resistencia a la tensión?

Aumenta debido al temple y reacomodo estructural interno del metal.

16.- ¿Cuál es la diferencia, si hay, entre ductilidad y elasticidad?

La diferencia es que con la elasticidad puede recuperar su forma cuando se le

aplica otra fuerza, y con la ductilidad se deforma permanentemente y ya no recupera su

forma

Cuestionario 2

1.- Dar una explicación de los siguientes términos:

Arrabio: Se obtiene fundiendo el mineral de hierro con coque y piedra caliza; su

análisis final depende, ante todo, de la clase de mineral utilizado.

Acero esponja: Es la reducción del hierro en estado sólido, empleando hidrógeno

o monóxido de carbono.

Cubilote: Es un horno, en el cual se hacen los colados de hierro, se realizan

volviendo a fundir chatarra junto con arrabio. La construcción de este horno es

simple, consiste en un tubo vertical recubierto con material refractario, con la

disposición necesaria para introducirle una corriente de aire cerca del fondo.

Horno de inducción: Se usa actualmente para la manufactura de aceros de

herramienta de alto grado y aceros de aleación. Utiliza chatarra de acero muy

bien seleccionada en lugar de arrabio fundido. Los lingotes de acero inoxidable, de

acero resistente al calor, de acero para herramientas y muchos aceros aleados

para aplicaciones generales, son vaciados desde este horno. Este tiene

semejanza con una gran tetera dentro de la cual penetran, por la bóveda, tres

conductores de carbón o grafito, llamados electrodos.

Acero al carbón: Es el acero que contiene principalmente hierro y carbono y se le

clasifica como aceros 10xx , en donde los dos primeros dígitos se refieren a estos.

Lingote: Barra de metal en bruto; se refiere al metal de los hornos aceradores,

moldeado en coquillas o lingoteras.

Vaciado: Vaciar en un molde un objeto de metal.

Hierro fundido: Es una aleación compleja que contiene un total de hasta 10% de

los elementos: carbono, silicio, manganeso, azufre y fósforo, siendo el resto hierro.

2.- Comente el proceso de producción del acero en alto horno

En promedio, un alto horno tiene 8 o más metros de diámetro y hasta 66 m de

altura. La producción de dichos hornos oscila entre las 800 y 1700 ton cada 24 hr. La

materia prima mineral, coque y piedra caliza se lleva a la parte superior del horno

mediante un transportador inclinado, de vagones y se vuelca en la tolva de la doble

campana. La carga total, necesaria para producir 1000 ton de arrabio consiste,

aproximadamente de 2000 ton de mineral, 800 ton de coque, obtenido del carbón

bituminoso, 500 ton de piedra caliza y 4000 ton de aire caliente. La materia prima sólida,

se carga en capas alternadas.

El arrabio producido en el alto horno ha venido siendo complementado en años

recientes, por varios tipos de hierro esponja reducido del mineral de hierro en estado

sólido, empleando hidrógeno o monóxido de carbono.

El propósito del aire caliente, es el de permitir al coque quemarse más

eficientemente y facilitar la formación de monóxido de carbono, que a su vez reacciona

con el mineral de hierro, para producir hierro y bióxido de carbono. E l empleo del aire

caliente en sustitución del frío, reduce en más de un 70% la cantidad de coque utilizado.

El aire se calienta hasta 500º C, aproximadamente, en precalentadores o estufas que

consisten en unas estructuras cilíndricas muy altas que queman el monóxido de carbono

gaseoso, que sale del alto horno. El flujo de aire caliente penetra al horno, a través de

toberas colocadas en su derredor, precisamente arriba del crisol.

La piedra caliza, añadida en la carga, sirve como fundente y reacciona con la

ganga del mineral para convertirla en una escoria fluida. La escoria flota arriba del metal

fundido y se extrae a periodos frecuentes. El hierro se extrae con menos frecuencia a

intervalos de 5 a 6 hr. Por cada tonelada de escoria y 6 ton de gas. La escoria puede ser

utilizada para agregarla al concreto y para hacer lana mineral para aislamientos. El gas se

lava y se utiliza para precalentar el aire, para generar potencia y para servir como

combustible en otros hornos de planta.

Se puede controlar la composición del arrabio, regulando las condiciones del

proceso y seleccionando convenientemente las mezclas de mineral.

3.- ¿Cuáles son los elementos de carga de un cubilote?

El arabio y la chatarra.

Hierro y coque que son las cargas alternas.

4.- ¿Cuál es la relación entre el contenido de carbono y la templabilidad en materiales

ferrosos?

En que los materiales se templan con un contenido medio de carbono.

5.- Mencione algunas características principales de los aceros

1.- Mejoría en la ductilidad, sin disminución de la resistencia a la tensión.

2.- Facilidad para ser endurecido por enfriamiento brusco en aceite o en aire en

vez de agua, disminuyendo así la posibilidad de rajaduras o torceduras.

3.- Habilidad para retener las propiedades físicas a temperaturas extremas.

4.- Baja susceptibilidad a la corrosión y al desgaste, dependiendo de la aleación.

5.- Promoción de las propiedades metalúrgicas deseables, tales como el tamaño

fino del grano.

6.- ¿Cuál es el propósito de un material fundente?

Es el de fundirse para ser vaciados en moldes

7.- ¿Cómo se genera el calor en un convertidor?

Se genera con la oxidación de las impurezas y que, en efecto, se emplea como

combustible para mantener fundida la carga.

8.- Diga los nombres de los hornos y procesos en los cuales la adición de oxigeno que se

agrega hace la fundición más eficiente?

El proceso básico-oxígeno

9.- Decir las razones por las cuales la solidificación de un lingote procede desde el fondo

hacia la parte superior

Porque así se muestran pocas pérdidas de metal, debido a las cavidades por

rechupe.

10.- ¿Qué es acero? ¿Cómo se clasifican las fundiciones de acero?

El acero es una aleación ferrosa que contiene cantidades significativas de uno o

más elementos de aleación que se han agregado intencionalmente ó se retienen durante

el proceso de refinación.

Se clasifican:

a) Aceros al Carbono

1.- De bajo carbono (menos de 0.30 %)

2.- De medio carbono (0.30 a 0.70 %)

3.- De alto carbono (0.70 a 1.40 %)

b) Aceros aleados

1.- De baja aleación (los elementos especiales de aleación suman menos del 8.0

%)

2.- De alta aleación (los elementos especiales de aleación suman arriba del 8.0 %)

c) Aceros inoxidables

d) Aceros magnéticos

e) Aceros para trabajo en frió y caliente

f) Aceros de envejecimiento martensitico

11.- ¿Cuáles son los sectores básicos de la clasificación y subclasificación de las

industrias? Descríbalos y pongo un ejemplo de cada uno.

1.- Sector primario o de industria extractiva.

Ganadería.

Minería.

Agricultura.

Forestal.

Pesquero.

Petroquímica.

2.- Sector secundario o de industrias de transformación.

Vitivinícolas.

Textil.

Electrónicos

Automotriz.

Comunicación.

Alimentación.

3.- Sector terciario o de servicios.

Eléctrico.

Administrativo.

Comunicaciones.

Seguridad.

12.- Mencione y explique brevemente los conceptos de diseño que la filosofía actual de

manufactura de productos persigue prioritariamente?

Los métodos eficientes de manufactura no acontecen por sí solos. Se emplean

cuidadosamente. En la figura se indican los pasos típicos tomados para planear coordinar

los procesos y sus elementos. La mayor parte de estas funciones se llevan a cabo por

ingenieros y las encuestas han mostrado que la mayoría de los ingenieros se encargan de

una etapa u otra en dicho trabajo. Un conocimiento de los principios de los procesos de

manufactura es esencial para la mayoría de los ingenieros.

13.- Defina en forma esquemática y sintética las operaciones necesarias para la obtención

del acero.

Preparación de los minerales de hierro.

Producción del coque.

Sinterización.

Fundición.

Solidificación ó tiempo de secado.

Cuestionario 3

1.- Defina que es el proceso de fundición:

La fundición como proceso de producción, se lleva acabo generalmente en una

fundidora. Una fundidora es una fabrica equipada para hacer moldes, fundir y manejar el

metal en estado liquido, desempeñar los procesos de fundición y limpieza de las piezas

terminadas.

2.- Explique las diferencia y cuando se usa fundición en molde abierto y molde cerrado.

Represente en un croquis con las notas apropiadas ambos procesos

En el molde abierto el liquido se vacía simplemente hasta llenar la cavidad abierta.

En el molde cerrado una vía de paso llamada sistema de vaciado que permite el

flujo del metal desde fuera del molde hasta la cavidad. (Fig)

3.- Explique los siguientes términos:

Moldes de arena en verde: Es el método de moldeo más común, y consiste en

formar un molde con la arena de moldeo mojada, y se utiliza en la mayoría de los

procesos. Donde se desarrolla el molde exacto para el modelo que se va a fundir.

Mazarota y su diseño: Es una reserva en el molde que sirve como fuente de

metal liquido para compensar la contracción de la fundición durante la

solidificación.

Caja de corazón: Es la caja en la cual se forman los corazones de arena seca, se

hacen de arena de río, limpia, que se mezcla con un aglutinante y se hornea en

esta caja para darle la resistencia deseada.

Refractariedad: Es cuando un cuerpo resiste a la acción de agentes químicos o

físicos y especialmente a altas temperaturas, sin descomponerse.

Regeneración de arenas: Es el proceso que permite recuperar las arenas por

medios de mezclas y aglutinantes.

Contracción: Cuando un material puro, así como la mayoría de las aleaciones

metálicas, se enfría, sufre por naturaleza una contracción. En consecuencia, si se

usara como modelo el objeto o el prototipo mismo, el colado resultante sería

ligeramente menor de lo deseado. Para compensar esta habilidad, deberá usarse

una regla de contracción al hacer el trazo de las dimensiones del modelo.

Permeabilidad: Se debe a la porosidad de la arena que facilita el escape de gas y

vapor, formados en el modelo.

Tolerancia de modelos: La contracción, la extracción, el acabado, la distorsión y

el golpeteo

4.- ¿Cuál es el propósito de una entrada para desnatar?

Es para evitar que el material se caiga dentro del otro.

5.- ¿Qué es y porque se hacen algunos modelos en dos o mas partes?

Se hacen para eliminar la dificultad que hay al hacer los de una sola pieza. Se

hacen en dos partes para así una mitad del modelo descansa en la parte inferior del

molde y la otra mitad en la parte superior. Es fundición de modelos divididos y se hace por

el volumen de producción.

6.- Indique los pasos necesarios para moldear un modelo de una campana

Manufactura del modelo.

Preparación de arenas.

Manufactura del molde.

Fusión

Vaciado.

Solidificación.

Remoción de arena.

Limpieza e inspección.

7.- Indique las etapas básicas para obtener una buena fundición?

1.- El moldeo

2.- La arena

3.- El molde

4.- Los corazones

5.- El metal

8.- Indique el impacto en los resultados de la calidad de la fundición por la “fluidez” de los

metales y como controlarla.

Los resultados son malos y que se pueden producir burbujas de aire o fisuras en la

fundición.

9.- Mencione cuales son los principales defectos en la fundición y como anticiparlos.

1. Llenado incompleto.

2. Junta fría

3. Gránulos fríos.

4. Cavidad por contracción.

5. Micro porosidades.

6. Desgarramientos calientes.

10.- De su opinión sobre el tiempo de solidificación en los resultados de la fundición.

El tiempo de solidificación de una fundición depende del volumen del material

fundido y del tipo, ya que no todos los materiales son fundidos a la misma temperatura;

así la variación en los tiempos de solidificación.

11.- Explique el terminó contracción en la fundición, como anticiparlo y evitarlo

Esta ocurre en tres pasos:

1. Contracción liquida durante el enfriamiento.

2. Contracción en el cambio de fase liquido-sólido.

3. Contracción térmica.

Para evitarlo hay que analizar la fundición y la cantidad de metal fundido.

12.- De acuerdo a lo visto en el material (videograbadora) ¿Qué recomendaciones haría

desde el punto de vista de la ingeniería industrial para mejorar:

a).- La seguridad industrial: Con más material de protección, investigando cuales

son los productos más resistentes para que puedan ser utilizados por los empleados.

Capacitar al personal para que haga uso del equipo de protección. b).- Los costos y reproceso: Buscando material más económico, pero no de baja

calidad, para así poder bajar los costos a un nivel en el que el consumidor pueda abarcar

sus necesidades. Dar mantenimiento al equipo de trabajo

c).- La productividad y calidad: Tener un buen ambiente de trabajo para lograr

jornadas de buenas utilidades. Generando todo lo necesitado por el consumidor, sin

materiales más económicos, pero de muy buena calidad.

13.- Mencione los principales procesos de pruebas no destructivas aplicables para

garantizar la calidad y efectividad de la fundición.

Hidrostáticas, Neumáticas, Rayos X, Rayos Gama, Ultrasonidos, Gases Aloqenos.

14.- Describa el proceso de “SAND BLAST” usado para la limpieza de los trabajos de

fundición.

Este sistema no emplea necesariamente arena para su funcionamiento, por lo que

lo definiremos como un sistema de sopleteo con chorro de abrasivos a presión.

Este sistema consiste en la limpieza de una superficie por la acción de un abrasivo

granulado expulsado por aire comprimido a través de una boquilla. La limpieza con

sandblast es ampliamente usada para remover óxido, escama de laminación y cualquier

tipo de recubrimiento de las superficies preparándolas para la aplicación de un

recubrimiento. Dentro de los abrasivos más frecuentemente empleados en este sistema

encontramos:

Arena sílica

Óxido de aluminio

Carburo de silicio

Bicarbonato de Sodio

Grana

Granate

Escoria de Cobre

Perla de vidrio

Abrasivo plástico

Granalla

Olote de maíz

Cáscara de nuez, entre otros.

Este sistema es utilizado por la industria en general en diferentes etapas del proceso de

producción, proporcionando una ilimitada variedad de aplicaciones, que dependerán de

las necesidades del usuario.

El objetivo de este sistema es la optimización de resultados, abatiendo costos de la mano

de obra ya que se reduce el tiempo de trabajo; obteniendo a su vez el menor desgaste de

las piezas y la disminución del tiempo aplicado al mantenimiento.

Nuestros equipos de chorro de abrasivo a presión, ahorran tiempo, trabajo y dinero en la

limpieza de partes, siendo realmente el mejor método para remover óxido, recubrimientos

y/o pinturas tal como puede apreciarse en la siguientes gráficas.

Material con corrosión; la corrosión se interna en los cráteres de la superficie.

Los esmeriles no eliminan todo el óxido, para removerlo de la superficie, deben esmerilar

o lijar tan profundo como lo sea el cráter mas profundo. En muchos casos, esto podría

debilitar las estructuras.

El sandblast remueve toda la corrosión, inclusive aquella de los cráteres más profundos

sin desgastar de manera importante el material. Además, proporciona a la superficie un

acabado ligeramente marcado que sirve de anclaje para volver a recubrir.

Para la realización de este proceso existen dos sistemas:

Sistema de succión y sistema presurizado

15.- Indique las principales ventajas para la fundición aplicando arenas de alta calidad

para la fabricar los corazones de la fundición.

La ventaja es que las arenas pueden ser reutilizadas en otros moldes para otras

fundiciones y que la arena tiene buenas propiedades refractarias.

16.- ¿Por qué la arena tiene que ser muy refractaria al usarse en vaciados de acero?

Porque de esta forma expresa la capacidad de resistir las altas temperaturas sin

fundirse ò degradarse.

17.- ¿Cuáles son algunas de las limitaciones y desventajas de la fundición?

Las limitaciones seria trabajar con polímeros y cerámicos a muy altas

temperaturas y desventajas que una fundición no se lleva acabo según el procedimiento.

18.- Mencione cuales son los principales riesgos para la salud asociados a la fundición

La expedición ò contacto diario con el gas ò vapores de los metales.

19.- De algunas recomendaciones para mejorar la precisión dimensional y acabado

superficial en la fundición.

Que el molde así como los corazones sean de una buena arena que permita un

acabado mas fino y no se tenga que maquinar demasiado.

20.- Indique como es la fundición a la alta presión y a baja presión. Especifícalas

Fundición a baja presión: El metal liquido se introduce dentro de la cavidad a

presión aproximada a 15lb/pulg2 (0.1 MPa) aplicada desde debajo de manera que el

metal fluye hacia arriba.

Fundición a alta presión: En esta fundición las presiones típicas son 1000 a

50000lb/pulg2 ( 7 a 350 MPa ) la presión se mantiene durante la solidificación.

Cuestionario 4

1.- Dar una explicación de los siguientes términos:

Soldadura blanda: Es la union de dos piezas de metal por medio de un metal que

se aplica entre ellas en estado líquido, a una temperatura que no exceda de los

430 °C. En este proceso se produce una pequeña aleación con el metal base, y se

obtiene una resistencia adicional por adherencia mecanica. Se usan

principalmente las aleaciones de plomo y estaño que tiene un rango de fusión de

180 °C a 370 °C y la resistencia de la junta se determina ampliamente por la

cantidad adhesiva de la aleación.

La mayoria de las soldaduras blandas se hacen con cautin.

Biselado: Acción y efecto de biselar, es cortar un borde oblicuamente

Soldadura a tope por gas y presión: En la soldadura de gas a presión, las áreas

que se van a soldar se calientan con llama de oxiacetileno a temperatura de

soldadura (alrededor de 1 200 ºC), y se aplica presión. Es un proceso de

soldadura a tope, similar al método de resistencia, excepto que el calor se aplica

por una llama gaseosa y no por resistencia eléctrica. Hay dos métodos en uso

común:

a).- El método de junta cerrada: Las superficies que se van a unir se mantienen

juntas bajo presión durante el periodo de calentamiento. En esta operación se

usan sopletes de llamas múltiples enfriados por agua, diseñados de manera que

circunden completamente la unión.

b).- El método de junta abierta: Emplea un soplete aplanado de llamas múltiples

que se coloca en tres las dos superficies que se van a unir. Este soplete calienta

uniformemente la superficie, hasta que se presenta una película de metal fundido

en cada una de ellas.

Soldadura por arco: Es un proceso en el que la coalescencia se obtiene por

calor, producido de un arco eléctrico, entre el metal y el electrodo. El electrodo o

metal de relleno se calienta hasta el estado líquido y se deposita en la junta para

efectuar la soldadura. El contacto se hace primeramente entre el electrodo y el

material para crear un circuito eléctrico y luego, separando los conductores se

forma un arco. La energía eléctrica se convierte en un calor intenso en el arco, que

alcanza temperaturas hasta de 5 500 ºC.

Puede usarse corriente alterna o continua para la soldadura de arco, prefiriéndose

la continua para la mayor parte de las aplicaciones. Una soldadura de c-c es

simplemente un grupo motor generador del tipo de energía constante (puede

usarse potencial constante también) que tenga las características necesarias para

producir un arco estable.

TIG: Gas Inerte de Tungsteno.

Soldadura por puntos: La soldadura por puntos es la forma más común y la más

sencilla de la soldadura por resistencia eléctrica. Los electrodos con extremos

reducidos se comprimen contra la pieza de trabajo, se enciende y apaga la

corriente y se mantiene o se aumenta la presión para fraguar las soldaduras

mientras se solidifican.

Fundente: Que se funde. Sustancia que se mezcla con otra para facilitar su

fusión.

Gas acetileno: Se obtiene vertiendo piedras de carburote calcio en agua. Las

burbujas de gas suben a través del agua y el resto del carburo de calcio se

convierte en cal apagada. La reacción que tiene lugar en un generador de

acetileno es:

CaC2 + 2H2O = Ca ( OH )2 + C2H2

Carburo Agua Cal Gas de calcio acetileno

Soldadura por resistencia: En este proceso, se pasa una corriente eléctrica alta,

por los metales que se van a unir, lo que causa un calentamiento local, y la

soldadura se completa por aplicación de presión. Es esencialmente un proceso de

producción, adaptado a la unión de metales de calibre ligeros que pueden

traslaparse. Generalmente el equipo es adecuado para un solo tipo de trabajo y

debe llevarse el material a la máquina. El proceso se adapta especialmente a la

producción en gran escala, e incluye un gran volumen de soldadura hecho

actualmente. Es el único proceso que permite una aplicación regulada y precisa

del calor. Asimismo, la operación es extremadamente rápida.

La soldabilidad de un metal dado, depende hasta cierto punto de su punto de

fusión. Prácticamente todos los materiales pueden soldarse por soldadura de

resistencia, si bien unos cuantos, tales como el estaño, zinc y plomo, presentan

grandes dificultades para su soldadura.

Revestimiento de varilla y electrodo: Los electrodos revestidos con

provocadores de escoria o materiales fundentes, son particularmente necesarios

en la soldadura de aleaciones y de metales no ferrosos. Algunos de los elementos

en estas aleaciones, no son muy estables y se pierden si no hay protección contra

la oxidación.

Los revestimientos gruesos permiten también el uso de electrodos de más

diámetro, corrientes más altas y mayores velocidades de soldadura.

Soldadura por arco sumergido: Este proceso se llama así, debido a que el arco

de metal se encuentra cubierto por una masa de fundente granular fusible, durante

la operación de soldadura. Aparte de esta característica, su operación es bastante

similar a otros métodos automáticos para soldadura de arco. En operación, se

alimenta un electrodo desnudo a través del cabezal soldador al material granular.

Este material se extiende a lo largo de la costura que se va a soldar y toda la

acción de soldadura se efectúa debajo de él. El arco se comienza ya sea por el

golpeteo abajo del fundente sobre el trabajo o inicialmente colocando algún medio

conductor tal como lana de acero abajo del electrodo. El intenso calor del arco

produce inmediatamente un charquillo de metal fundido en la junta y al mismo

tiempo derrite una parte del fundente granular. Este material flota sobre el material

fundido, formando una cubierta que elimina las pérdidas por salpicadura y protege

la junta soldada contra la oxidación. Al enfriar, la escoria fundida se solidifica y se

remueve fácilmente; el material granular que no se funde, se recupera y se usa

nuevamente.

2.- ¿Qué enfoque tiene el contenido de carbón en la soldabilidad del acero?

El carbono es el elemento que controla en forma esencial las propiedades de las

aleaciones. Los aceros al bajo carbono en la soldabilidad son relativamente suaves y

dúctiles y no pueden endurecerse en forma apreciable por un tratamiento térmico.

3.- Describa las diferencias entre los cilindros de oxigeno y de acetileno, sus valores de

presión y los tipos de manómetros que se usan.

Los cilindros de oxígeno son de acero, y se almacena a una presión de 140

kg/cm2, y que este tiene calibrador de presión.

Y los cilindros de acetileno: esté gas no puede almacenarse con seguridad a

presiones muy por arriba de 1 kg/cm2.

4.- Dar los usos de las flama de reducción, neutra y oxidante.

La llama neutra tiene la mayor aplicación en operaciones de soldadura y corte. El

cono interior luminoso en la boquilla del soplete requiere aproximadamente una mezcla de

uno a uno de oxígeno y acetileno siendo el resultado de la reacción. Este cono está

rodeado por una llama de envoltura exterior que es sólo ligeramente luminosa y de color

ligeramente azulado.

La llama reductora o carburante se usa en la soldadura de metal Monel, níquel,

ciertos aceros de aleación y muchos de los materiales no ferrosos, materiales para

endurecimiento de superficies, tales como Stellite y Colmonoy.

La llama oxidante se puede usar en soldadura de fusión de latón y bronce, pero es

indeseable en otras aplicaciones.

5.- ¿Qué temperaturas se alcanzan en las soldaduras oxhídricas, soldadura

oxiacetilénica, corte por arco de plasma, soldadura por arco eléctrico y soldadura

aluminotèrmica?

Soldadura oxhídrica: 1 980 ºC

Soldadura oxiacetilénica: 3 310 a 3 480 ºC

Corte por arco de plasma: 33 315 ºC

Soldadura por arco eléctrico: 5 500 ºC

Soldadura aluminotérmica:

6.- ¿Cómo opera el soplete para corte oxiacetilènico? y ¿Cuáles son los colores de los

equipos de conducción?

El principio sobre el cual opera el corte por soplete, es, que el oxígeno tiene

afinidad para el hierro y el acero. A temperaturas ordinarias esta acción es lenta, pero

eventualmente se forma una película de óxido en forma de polvo. Al aumentar la

temperatura del acero, esta acción se hace mucho más rápida. Si el acero se calienta a

un color rojo y se sopla un chorro de oxígeno puro sobre la superficie, la acción es casi

instantánea y el acero de hecho se quema, produciendo un óxido de hierro con apariencia

de escoria. Se necesitan alrededor de 2 240 cm3 de oxígeno para quemar 1 cm3 de

hierro.

7.- ¿Qué significa polaridad directa? Compare las maquinas soldadoras de CD y CC y de

las ventajas de cada una?

La polaridad directa, se emplea para la operación de soldadura por arco, y es

cuando el electrodo es la terminal negativa.

La máquina de corriente continua se usa para la mayor parte de las aplicaciones,

es simplemente un grupo motor generador del tipo de energía constante, se construyen

en capacidades hasta de 1 000 amperes, teniendo un voltaje de circuito abierto, que

varía de 40 a 95 volts. Durante la operación de soldadura, el voltaje del arco es de 18 a 40

volts. Cuando se emplea polaridad directa, el electrodo es la terminal negativa mientras

que en polaridad inversa, el electrodo es la terminal positiva.

Las máquinas de corriente alterna, consisten principalmente en transformadores

estáticos que son piezas simples de los equipos y que no tienen partes móviles. Su

eficiencia es alta, sus pérdidas en vacíos son insignificantes y su mantenimiento y costo

inicial son económicos. Las soldaduras de este tipo se construyen en seis capacidades

especificadas por NEMA y se clasifican como de 150, 200, 300, 500, 750 y 1 000

amperes.

El hecho de que haya menor proyección magnética del arco o “soplo del arco” con

el equipo de c-a. que con el de c-c, es importante en la soldadura de placas gruesas o

soldadura de filetes.ç

8.- ¿Cuáles son las ventajas de los electrodos revestidos en la soldadura de arco

eléctrico? De que manera se emplea la habilidad manual para prevenir problema en la

soldadura por arco. Describa las posiciones de soldar para placa y tubería.

Las ventajas son:

1. Suministran una atmósfera protectora.

2. Suministran una escoria de características adecuadas para proteger el

metal fundido.

3. Facilitan la soldadura hacia arriba, y de posiciones.

4. Estabilizan el arco.

5. Añaden elementos de aleación al metal soldado.

6. Desarrollan operaciones de refinación metalúrgica.

7. Reducen las salpicaderas del metal de la soldadura.

8. Aumentan la eficiencia del depósito.

9. Eliminan los óxidos y las impurezas.

10. Influyen sobre la profundidad de la penetración del arco.

11. Influyen sobre la forma del filete.

12. Hacen más lento el enfriamiento de la soldadura.

13. Contribuyen a la soldadura, con polvo metálico en el recubrimiento.

Las posiciones son:

Plana horizontal: es la más fácil y común, se hace sobre la superficie

plana.

Vertical ascendente y descendente: en esta es de pie, y de arriba

abajo o viceversa.

Sobre cabeza: es la más difícil, porque el material esta arriba de

nosotros y puede caerse.

En posición plana con la cara hacia arriba: se hace a 45º respecto a la

horizontal, y de 80º a 100º el soplete con respecto a la horizontal.

9.- Mencione todos los procesos de soldadura que conozca y mencione la organización

internacional encargada de normalizarlos.

a) Soldadura de forja

b) Soldadura por resistencia

c) Soldadura de gas

d) Latonado

e) Soldadura de arco

f) Soldadura por termita

g) Soldadura de flujo

h) Soldadura de inducción

i) Soldadura en frío

j) Por fricción

La Organización encargada de normalizarla es The American Welding Society.

10.- Indique en un diagrama las principales representaciones simbólicas de la soldadura y

anexe una tabla o dibujo con la representación simbólica de las soldaduras tal como se

indica en los dibujos de ingeniería

11.- De una descripción breve del proceso de soldadura oxigas.

La soldadura oxigas incluye todos los procesos en que se emplean gases en

combinación para obtener flama caliente. Aquellos que se usan comúnmente son el

acetileno, gas natural, y el hidrógeno en combinación con el oxigeno. La soldadura

oxhídrica fue el primer proceso por gas que se desarrollo comercialmente. La temperatura

máxima alcanzada por este proceso es de 1086 °C. El hidrógeno se produce ya sea por la

electrolisis del agua o haciendo pasar vapor a través del coque. La combinación que más

se usa es el proceso oxiacetilénico que tiene una temperatura de flama de 3500 °C.

12.- Describa cuales son los principales elementos de protección y seguridad en

soldadura.

Pechera

Guantes de carnaza

Careta o gogles

Grapas (Pinzas)

Botas de trabajo

Overall

13.- Describa brevemente el proceso de soldadura eléctrica por rollo y gas inerte GMAW

Para soldaduras con arco eléctrico metálico protegidas con gas inerte, se hace

alimentando un alambre a través de la cabeza de soldadura para que actúe como el

electrodo y suministre metal de aporte según se necesite. Se utilizan gases inertes para

los trabajos críticos, para el dióxido de carbono, que es más barato, se ha vuelto muy

popular para una gran variedad de operaciones de producción. El dióxido de carbono no

respalda bien al arco. Un remedio consiste en mantener un arco corto y tomar medidas

para limitar automáticamente la corriente durante los frecuentes periodos de corto circuito.

El dióxido de carbono también se disocia en monóxido de carbono y oxígeno y deben

añadirse desoxidantes para proteger la soldadura. Una forma del proceso utiliza alambre

con núcleo de fundente, y contiene estabilizadores de arco y desoxidizantes. Otra variante

del proceso se llama soldadura por microalambre y alimenta alambres tan pequeños

como 0.75 mm (0.030 in) de diámetro a altas velocidades. Con densidades altas de

corrientes, arriba de 23000 A/cm2 (150000 A/in2), el alambre se precalienta bien y el

alambre se concentra en la soldadura. La GMAW es rápida, versátil y se aplica para las

soldaduras semiautomáticas en todas las posiciones.

14.- Indique el efecto de un electrodo no deshidratado en la aplicación de soldadura

eléctrica.

El efecto que se obtiene es que hay una humedad guardada entre las partes a

soldar, el aire y la humedad que contiene combinaran con elementos químicos en el

revestimiento de los electrodos, la humedad se convierte en vapor y el hidrogeno en el

agua combina con los agentes químicos en el revestimiento, esto cambia la composición

de la soldadura debilitándola. En resumen procure que sus electrodos estén

deshidratados.