I.E.S.T.P JOSE PARDOINSTITUTO DE EDUCACIN SUPERIOR TECNOLGICO PBLICOJOSE PARDO La Victoria

REA ACADEMICA: METALURGIA

TEMA: Laminado de Aluminio

PROFERSOR: Ing: Ricardo Carbajal

ALUMNO: Leiva Eulogio Fredy Quispe Santos, Miguel Naveros Junco,Alipio

2015

INTRODUCCION:

El laminado o proceso de laminacin es un proceso de deformacin, en el cual se reduce el espesor de un material mediante fuerzas de compresin ejercidas por rodillos opuestos Los metales, los plsticos y los materiales de cermicas se transforman en artculos tiles y productos de consumo por muchos diferentes medios. Los metales se vacan de maneras diferentes en moldes para producir formas intrincadas pequeas o partes para mquinas en produccin en serie. Los metales tambin se laminan entre rodillos, se conforman en piezas y se martillan en matrices o se fuerzan a travs de dados por extrusin para hacer formas especiales. Aunque la forja fue en un tiempo una operacin para metales en caliente, en la actualidad se practica el forjado en fro an con el acero. A temperaturas intermedias se puede producir un material metalrgicamente superior para algunos fines. Si el esfuerzo de compresin se transmite al metal por medio del disco de presin o de la matriz, al proceso de extrusin se le denomina extrusin directa o extrusin inversa.

OBJETIVOS

Identificar la importancia que tienen los elementos de seguridad a la hora de realizar la prctica, para la proteccin de accidentes.

Comprender y analizar el funcionamiento de la laminadora y sus partes.

Determinar las diferencias entre un proceso de trabajo en caliente y uno en fro en los metales.

Estar en capacidad de entender, analizar e interpretar los resultados obtenidos en la prctica, para ver los efectos que se producen sobre el metal laminado.

INSTRUCCIONES DE SEGURIDAD

Para evitar lesiones y/o fallas en la maquinaria e implementos de apoyo, causados durante la realizacin de la prctica, es necesario que los estudiantesal momento de realizarla tengan en cuenta:

Es importante portar los implementos de seguridad necesarios: guantes de cuero y gafas de seguridad.

Al manejar herramientas y piezas de trabajo de bordes cortantes debe tener cuidado de evitar cortarse. Utilice un trozo de trapo para proteger su mano.

Las piezas de trabajo deben soportarse rgidamente y sujetarse con firmeza para resistir las grandes fuerzas de corte que por lo general se encuentran en el maquinado.

Conocer ampliamente todo lo relacionado con la prctica antes de realizarla. Esto incluye el manejo adecuado de la mquina, del material y dems implementos utilizados en la prctica.

En el caso de tener cabello largo, mantenerlo muy bien recogido durante la prctica.

Seguir atentamente las instrucciones del profesor a lo largo de la realizacin de la prctica.

MARCO TERICO

La laminacin es un proceso utilizado para reducir el espesor de una lmina, o en general, de la misma manera, alterar las medidas del rea trasversal de una pieza larga mediante fuerzas de compresin, las cuales son generadas por el paso entre un juego de rodillos. Esta disminucin de espesor se da gracias a que los rodillos tiran el material hacia dentro del espacio de laminacin a travs de una fuerza de friccin neta sobre el material.

1.1 TIPOS DE LAMINADO

Existen principalmente dos tipos de laminado a considerar:

laminacin en caliente laminacin en fri

1.1.1 Laminacin en caliente

El proceso de laminado en caliente es aquel que se realiza por encima de la temperatura de recristalizacin del material. La temperatura de recirstalizacin es la temperatura a la cual los granos de la microestructura comienzan a transformarse en nuevos granos sin dislocaciones (2). Por lo anterior cualquier dislocacin generada durante el proceso de compresin bajo los rodillos es eliminada debido a la temperatura de los rodillos que transfieren suficiente calor a las lminas elevando su temperatura por encima de la T.recristalizacin. El resultado son granos ductiles que puedenser laminados idealmente cualquier nmero de veces. El proceso de laminado en caliente se utiliza para estructuras de colada, o fundicin comnmente dendrtica, la cual incluye granos grandes y no uniformes.

El proceso de laminado en caliente se lleva a cabo comunmente para aleaciones de aluminio y para aceros aleados. Se manejan temperaturas entre 0.3 y 0.5 veces la temperatura de fusin, lo que corresponde a la temperatura de recristalizacion.Generalmente el laminado en caliente se utiliza para deformar volmenes grandesde material, y su intencin es transformar dichos volmenes en preformas que luegopuedan ser procesadas de otro modo (por ejemplo laminado en frio). Los primerosproductos de laminado en caliente, son la palanquilla y el planchon. El prime rproducto es utilizado para la formacin de vigas en forma de I y rieles de ferrocarril y tochos (los cuales tienen una seccin cuadrada), en cambio para la formacin de placas y laminas se utilizan los planchones

1.1.2 Laminado en fro

El proceso de laminado en fro se lleva a cabo por debajo de la temperatura de recristalizacin. A diferencia del proceso de laminacin en caliente, produce laminas y tiras con un acabado superficial mejor debido a que generalmente no hay presencia de calamina. Adems se tienen mejores tolerancias dimensionales y mejores propiedades mecnicas debidas al endurecimiento por deformacin (generacin de dislocaciones)

La laminacin en frio permite tener un control sobre la deformacin plstica, pues es posible medir el endurecimiento por deformacin teniendo en cuenta el concepto de trabajo en frio. El endurecimiento por deformacin es el fenmeno por el cual el metal ductil se endurece a medida que se somete a deformaciones plsticas, este proceso en genral es realizado por debajo de la temperatura de recristalizacin y por ello tambin nos referimos a este tipo de trabajo como trabajo en frio. Calculado de la siguiente forma: El aumento de trabajo en fri aumenta la resistencia a la cedencia, y la resistencia a la tensin. Sin embargo disminuye ductilidad y el metal se vuelve ms frgil

Fuerza del rodillo

Los rodillos aplican presin sobre el material para poder reducir el espesor, porlo cual se necesita una fuerza perpendicular al arco de contacto, o perpendicular al plano de la lmina, ya que el arco es muy pequeo en relacin al tamao del rodillo.

La fuerza que debe generar el rodillo laminador en el laminado plano es:

F= L.W.Yf

En donde:L= Longitud de contacto entre el rodillo y la lamina, pulg. (mm), teniendo en cuenta que:

L= R(HO Hf)

Esfuerzo a la fluencia

Es el esfuerzo necesario para iniciar el flujo plstico en el material que se est deformando. En la Figura 3 se puede apreciar las grietas generadas en el proceso de laminacin, consecuencia deexceder el esfuerzo de fluencia. El esfuerzo a la fluencia promedio (Yf) en un metal dctil, a temperatura ambiente, es igual aYf = K n/n+1 x [Lb/pulg2 ]

En donde: = Deformacin real mxima alcanzada durante la laminacinK = Coeficiente de resistencia, constante propia de cada material (Ver anexo No. 1)n = Exponente de endurecimiento por deformacin, constante propia de cada material (Ver Anexo No. 1).

Espesor

A partir del proceso de laminacin se pretende disminuir el espesor de una lmina de metal, por esto es necesario calcular la reduccin mxima posible que es la diferencia entre el espesor deentrada (H0) y el espesor de salida (HF):U2 R =H0 -Hf

En donde:u= Es el coeficiente de friccin entre los rodillos y el materialR= Es el radio de los rodillos.

Potencia requerida

Para calcular la potencia requerida en cada rodillo, nos remitimos a la Figura, en la cual se puede considerar a = L/2.

Potencia = Torque *vel.angular

Para los dos rodillos, o sea el tren de laminacin completo, la potencia sera:P= T x WP=L/2 x F x 2 N

En donde:P= Potencia, pulg-lb/min (w)N= Velocidad de giro del rodillo, RPMF= Fuerza perpendicular del rodillo, lb (N)L= Longitud de contacto, pulg (m)

DESCRIPCIN DE LA MAQUINAA continuacin se explicarn las diferentes partes que compone la mquina, cuyo aspecto general se muestra en la Figura 6

Tren de potenciaConsta de un motor elctrico (1.2 HP, 1800 RPM, trifsico) conectado mediante cadena y polea a un reductor (relacin 29:1), con la cual a la entrada de la transmisin final, se cuenta con una velocidad angular fija de aproximadamente 62.1 RPM.

Ruedas dentadasRuedas dentadas de tamao constructivo igual para transmitir el torque que se genera por el motor al eje escualizable y al eje inferior para generar sentido de girocontrario entre los dos, garantizando igual velocidad angular; as tambin se obtiene igual torque sobre los dos rodillos de laminacin.

EJE ESCUALIZABLEPermite generar un movimiento vertical sobre el eje del rodillo superior, mientras este esta girando; de esta forma se puede graduar el espesor al que se quiere laminar.

Rodillos de laminacinRodillos fabricados en acero SAE 1045 por donde pasara la lmina de estao y de tal manera reducir el espesor. Su radio es de100 mm. El coeficiente de friccin del estao es de 0.2 para la lmina en estado fundido y de 0.12 para la lmina luego de la primera pasada entre los rodillos.

Tornillos de graduacinTornillos que permitirn subir o bajar el rodillo superior de laminacin a la medida o espesor final que se quiera obtener sobre la lmina. El control de este espesor se har con las galgas preparadas para tal fin.

InterruptorSistema que permite dar paso de energa al variador de frecuencia, permitiendo detener la maquina a voluntad o pararla en caso de emergencia.

PRACTICA DE LAMINADOOBJETIVO

Estar en capacidad de entender, analizar e interpretar los resultados obtenidos en la prctica, para ver los efectos que se producen sobre el metal laminado.

PROCEDIMIENTO

1. Antes de empezar con el proceso de laminado, lo recocemos par que no se rompa el aluminio.

2. Con ayuda del pie de rey medimos el espesor y el ancho, en mnimo cuatro partes de la lmina.

3. Determine el promedio del espesor de la lmina. Con este valor elegimos una galga de medicin que se aproxime a dicho espesor.

4. Ubique la galga de medicin entre los rodillos de laminacin, paragraduarlos podr emplear los tornillos.

4. Prendemos la mquina y realizamos una primera pasada empleando la lmina, con el fin de eliminar posibles rugosidades.

5. De acuerdo al valor que se desea disminuir en cada pasada, tome la galga de medicin adecuada para cada caso y graduamos los rodillos de laminacin con ayuda de los tornillos.

8. Prendemos la mquina, e insertamos la lmina. Recuerde el paso

9. Mida nuevamente el espesor en cuatro partes de la lmina.

10. Repita este procedimiento tres veces para esta lmina, disminuyendo el espesor, para hacerlo vea desde el paso 5. Noolvide que despus de cada laminacin debe medimos tanto elespesor, como el ancho de la lmina.

11. Luego repita todo el proceso desde el punto uno hasta tres, para otra lmina.

TEMPERATURA DE RECRISTALIZACION Y DE FUSION PARA VARIOS METALES

BIBLIOGRAFA

GROOVER, Mikell P., Fundamentos de manufactura moderna, McGraw Hill, 3ra edicin, Mexico, 2007

(2) ASKELAND, Donal R., Ciencia e Ingeniera de los Materiales, Thomson Editores. Mxico, 1998.

CALLISTER, William. Materials science and Engineering an introduction John Wiley & Sons. Inc. Mxico, 2007.

Anderson, J.C. y otros, Ciencia de los Materiales, Limusa Editores, Mxico, 1998.

Flim, R.A, y otro, Materiales de Ingeniera y sus Aplicaciones, Mc Graw -Hill, Mxico, 1979.

Budinsky, K. y otro, Engineering Materials, Prentice.

MT: VI 2015