REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITÉCNICO “SANTIAGO MARIÑO” EXTENSIÓN MATURÍN INGENIERÍA INDUSTRIAL

PROCESOS DE MANUFACTURA Y PRODUCCION

Profesor: Autor: Henry calles Fernández maría

C.I:24126700

Maturín, mayo de 2015

TABLA DE CONTENIDO

INTRODUCCION.............................................................................................3

DIFERENTES PROCESOS DE MANUFACTURA..........................................4

EXPLICAR LOS PROCESOS DE PRODUCCION..........................................5

CUALES SON LAS PROPIEDADES DE LOS MATERIALES.........................6

EXPLICAR PARA QUE SE UTILIZAN LOS TRATAMIENTOS TERMICOS..10

CONCLUSION...............................................................................................12

REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS..............................................................13

INTRODUCCION

La manufactura y sus procesos es la manera de transformar y valorizar los recursos naturales que podemos encontrar (materia prima) para darles uso y así puedan suplir las necesidades de los seres humanos.

A medida que transcurre el tiempo se da el desarrollo de nuevos materiales, que gracias a los procesos se vuelven más complejos, es entonces cuando surge la necesidad de estudiar y perfeccionar los diferentes procesos de manufactura a través de los cuales pasan los materiales.

Es necesario definir los distintos pasos que conforman los distintos procesos productivos para una mayor eficiencia en la manufacturación de los productos que se desea comercializar o los servicios que se desean proveer ya que los factores de la producción en la economía actual deben de estar ligados a la producción e inversión de nuevas tecnologías a través del conocimiento.

Es de suma importancia que el futuro profesional ingeniero industrial tenga conocimiento de los procesos de manufactura de mayor aplicación para la fabricación de piezas y materiales, así como de los procesos industriales básicos.

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DIFERENTES PROCESOS DE MANUFACTURA

Los procesos de manufactura son la forma de 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. En los principios de la manufactura, los productos se fabricaban, principalmente, sobre bases individuales y su calidad dependía en grado sumo de la habilidad del operario. La manufactura moderna es una actividad industrial que requiere recursos tales como elemento humano, materiales, máquinas y capital.

Para una producción eficiente, económica y competitiva todos los recursos se deben de organizar, coordinar y controlar con cuidad.

De manera general los procesos de manufactura se clasifican en cinco grupos:

Procesos que cambian la forma de la materiaMetalurgia extractivaFundiciónFormado en frío y calienteMetalurgia de polvosMoldeo de plástico

Procesos que provocan desprendimiento de viruta por medio de máquinas:

Métodos de maquinado convencionalMétodos de maquinado especial

Procesos que cambian las superficiesCon desprendimiento de virutaPor pulidoPor recubrimiento

Procesos para el ensamblado de materiales:Uniones permanentes

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Uniones temporales

Procesos para cambiar las propiedades físicas:

Temple de piezasTemple superficial

EXPLICAR LOS PROCESOS DE PRODUCCION

Un proceso de producción es cualquier actividad económica que genera un valor agregado. Estos procesos pueden someterse a diversos análisis para enfrentar los problemas que llegan a desarrollar, como la mejora de su eficiencia por medio de la automatización, los métodos que sirvan para ampliar la productividad, lo mismo en busca de la optimización de la calidad o la sustentación económica.

Se habla en general de cuatro procesos de producción: por lotes, procesos continuos, en cadena y tipo proyecto; los cuales, se definen a continuación:

- Procesos por lotes. Este modo es muy conocido ya que se emplea en grandes empresas productoras. Generalmente la organización se divide en plantas, cada una se especializa en una parte del producto final. El producto llega en cierto estado inicial y va recorriendo cada planta hasta verse completado. Para completar cada área se requiere de operadores de la maquinaria, esta se distribuye a manera de que la producción siga un curso. Los lotes se van armando según el costo que genera la disposición de las máquinas y el tamaño de las series de producto. La industria que ejemplifica y mejor desarrolla este modelo es alguna pequeña fábrica textil.

- Procesos continuos. En este caso se trata de procesos en donde una red de depósitos forma una serie que la materia prima debe recorrer para transformarse en el producto final. Aquí no es tan imprescindible la intervención de personal en cada área, sino que se requiere de pocas personas que supervisen y realicen actividades discretas, es decir, el proceso es meramente automatizado. Las refinerías u otras procesadoras se desenvuelven en este tipo de procesos.

- Procesos en cadena. Muchas personas realizan actividades dentro de la fábrica con ritmos precisos dependientes de los avances de los

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avances previos. Se arma una cadena que transporta el producto según su proceso, el cual depende de las actividades de quienes operan la maquinaria que a la vez completan procesos que las máquinas no pueden efectuar.

El trabajo en línea se identifica por las divisiones internas de áreas de labores, algunas más precisas que otras; cada etapa está cautelosamente cronometrada para equilibrar la producción en cada zona. Una industria ensambladora produce sus productos mediante este proceso.

- Procesos tipo proyecto. Aquí la producción se desarrolla en un sitio específico que cumple con las condiciones adecuadas para el trabajo o que es el área a ser aprovechada. Este método requiere planificación y programación antes de comenzar la ejecución. Se concibe que los laboratorios o pozos petroleros siguen este tipo de proceso para su producción.

CUALES SON LAS PROPIEDADES DE LOS MATERIALES

Se definen como un conjunto de características diferentes para cada cuerpo o grupo de cuerpos, que ponen de manifiesto cualidades intrínsecas de los mismos o su forma de responder a determinados agentes exteriores: Propiedades mecánicas (resistencia, tenacidad, dureza, rigidez,…), resistencia a la corrosión, conductividad térmica y eléctrica, facilidad de conformado, peso específico y apariencia externa (propiedades sensoriales), factores ecológicos: mínima necesidad de materia prima y posibilidad de reciclaje y reutilización, precio de la materia prima,… Estas características vienen determinadas por la estructura interna del material (componentes químicos presentes y forma de unión de los átomos)

Las propiedades de un material determinado se pueden clasificar en cinco grandes grupos:

1. Propiedades químicas: Se refiere a los procesos que modifican químicamente un material.

2. Propiedades físicas: Se refiere a las características de los materiales debido al ordenamiento atómico o molecular del mismo.

3. Propiedades térmicas: Se refiere al comportamiento del material frente al calor.

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4. Propiedades magnéticas: Se refiere a la capacidad de algunos materiales al ser sometidos a campos magnéticos.

5. Propiedades mecánicas: Están relacionadas con la forma en que reaccionan los materiales al actuar fuerzas sobre ellos.

Propiedades químicas:

1. Estabilidad química: Indica la capacidad de un determinado elemento o compuesto químico de reaccionar espontáneamente al entrar en contacto con otro elemento o a descomponerse o si, por el contrario, para que reaccione es necesaria una acción exterior (calor, trabajo o elementos químicos activadores)

2. Oxidación: Cuando un material se combina con oxígeno, se dice que experimenta una reacción de oxidación. Tal reacción, de forma esquemática sería:

Material + oxígeno óxido del material ± energía

Aunque la oxidación limita la vida del material en ocasiones la formación de una capa de óxido en el mismo, depositada en la parte exterior del material, lo protege de una posterior degradación. La mayor temperatura acelera el proceso de oxidación del material.

Materiales susceptibles de ser oxidados: hierro, aceros bajos en carbono, cobre, titanio.

Materiales resistentes a la oxidación: oro, plata, aluminio, estaño, cromo.

3. Corrosión: Cuando la oxidación se produce en un ambiente húmedo o en presencia de otras sustancias agresivas, se denomina corrosión.

Propiedades físicas:

1. Densidad: Es la relación existente entre la masa de una determinada cantidad de material y el volumen que ocupa. Su unidad en el sistema internacional es el kg/m3.

2. Peso específico: Es la relación existente entre el peso de una determinada cantidad de material y el volumen que ocupa. Su unidad en el SI es el N/m3 .

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3. Resistencia eléctrica: Todas las sustancias ofrecen un mayor o menor grado de oposición al paso de la corriente eléctrica. Tal oposición es la resistencia eléctrica, que define si un material es un conductor, semiconductor o aislante eléctrico. La resistencia eléctrica se mide en ohmios (Ω). Una magnitud asociada a la resistencia eléctrica es la resistividad (ρ), que se define como la resistencia que ofrece al paso de la corriente un material de un metro de longitud y de un m2 de sección. Se mide en Ω·m. La inversa de la resistividad es la conductividad (σ)

4. Propiedades ópticas: Se refiere al comportamiento de los cuerpos cuando la luz incide sobre ellos, así tenemos:

- Cuerpos opacos absorben o reflejan totalmente la luz, impidiendo que pase a su través.

- Cuerpos transparentes transmiten la luz, por lo que permiten ver a través de ellos.

- Cuerpos translúcidos dejan pasar la luz, pero impiden ver los objetos a su través.

Propiedades térmicas:

1. Dilatación térmica o dilatabilidad: La mayoría de los materiales aumentan de tamaño (se dilatan) al aumentar la temperatura. La magnitud que define el grado de dilatación de un cuerpo es el coeficiente de dilatación que nos da una idea del cambio relativo de longitud o volumen que se produce cuando cambia la temperatura del material.

2. Calor específico (Ce): Se define como la cantidad de calor que necesita una unidad de masa para elevar su temperatura un grado (centígrado o Kelvin). En el sistema internacional se mide en J/kg·K (K = grados Kelvin, 0o C = 273,15 K), aunque es más frecuente medirlo en cal/g·K.

3. Temperatura de fusión: Al elevar la temperatura de un sólido, puede producirse un cambio de estado, pasando de sólido a líquido. La temperatura a la que se sucede tal fenómeno es la temperatura de fusión, que a presión normal se llama punto de fusión. Durante el proceso de fusión la temperatura del cuerpo no varía hasta que se ha aportado el calor necesario para el cambio de estado, momento en el cual vuelve a elevarse la temperatura del cuerpo.

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4. Conductividad térmica (K): Es un parámetro que indica el comportamiento de cada cuerpo frente a la transmisión del calor, es decir, es la intensidad con que se transmite el calor en el seno de un material.

5. Calor latente de fusión: Es el calor necesario para transformar una unidad de masa del material del estado sólido al líquido.

Propiedades magnéticas:

Representan los cambios físicos que se producen en un cuerpo al estar sometido a un campo magnético exterior.

1. Materiales diamagnéticos: Las líneas de campo magnético creadas al estar el material en presencia de un campo inductor son de sentido contrario a éste, lo que significa que este tipo de materiales se oponen al campo magnético aplicado, son repelidos por los imanes. No presentan efectos magnéticos observables. Hidrógeno, cloruro de sodio, oro, plata, cobre.

2. Materiales paramagnéticos: Son aquellos en los que las líneas del campo magnético creadas al estar el material en presencia de un campo inductor son del mismo sentido que éste, aunque no se consigue una alineación total. Esto es, son materiales que cuando están sujetos a un campo magnético, sufren el mismo tipo de atracción y repulsión que los imanes normales, pero al retirar el campo magnético, se destruye el alineamiento magnético. Aluminio, platino, magnesio, titanio.

3. Materiales ferromagnéticos: Son aquellos materiales que, cuando se encuentran a una temperatura inferior a un valor determinado (temperatura de Curie; p.e.:Fe 1043K), adquieren un campo magnético intenso al estar en presencia de un campo exterior inductor, quedando el material “imanado”. Esto se debe principalmente a la estructura cristalina que está fuertemente ordenada y crea zonas de dominio magnético, de forma que el campo total será la suma del campo natural que posee el material más el campo exterior. Hierro, níquel y cobalto.

Propiedades mecánicas :

1. Elasticidad

2. Plasticidad

3. Resistencia a la fluencia: Indica la fuerza para la que un material se deforma sin recuperar su forma primitiva al cesar el esfuerzo

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4. Resistencia a la tracción o resistencia última: Indica la fuerza para la que un material se rompe

5. Resistencia a la torsión: Fuerza que indica la rotura de un material

6. Resistencia a la fatiga

7. Dureza

8. Fragilidad

9. Tenacidad

10. Resiliencia o resistencia al choque

11. Ductilidad

12. Maleabilidad

13. Maquinabilidad

14. Moldeabilidad: Facilidad de un material para ser conformado por fundición o moldeo

EXPLICAR PARA QUE SE UTILIZAN LOS TRATAMIENTOS TERMICOS.

El tratamiento térmico se emplea para adecuar el material en sus propiedades mecánicas, físicas, y químicas acorde a las especificaciones. Este depende de la temperatura y su tiempo de aplicación, del modo y velocidad de enfriamiento, del ambiente, la geometría de la pieza, los aditamentos, su composición y otros. Este tipo de tratamiento modifica la estructura cristalina, pero sin variar la composición química.

El tratamiento térmico no es más que el proceso mediante el cual se le suministra calor a un determinado metal u otros tipos de materiales en estado sólido para mejorar sus propiedades mecánicas y físicas, en especial la dureza, resistencia y elasticidad de los mismos. Todo el proceso en sí consiste en el suministro de calor a una temperatura determinada y durante un tiempo específico, después de lo cual se le aplica un enfriamiento rápido. Existen cuatro tipos de tratamientos térmicos, estos son los recosidos, normalizados, temples y revenidos

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Las características mecánicas de un material dependen tanto de su composición química como de la estructura cristalina que tenga. Los tratamientos térmicos modifican esa estructura cristalina sin alterar la composición química, dando a los materiales unas características mecánicas concretas, mediante un proceso de calentamientos y enfriamientos sucesivos hasta conseguir la estructura cristalina deseada.

Entre estas características están:

Resistencia al desgaste: Es la resistencia que ofrece un material a dejarse erosionar cuando está en contacto de fricción con otro material.

Tenacidad: Es la capacidad que tiene un material de absorber energía sin producir fisuras (resistencia al impacto).

Maquinabilidad: Es la facilidad que posee un material de permitir el proceso de mecanizado por arranque de viruta.

Dureza: Es la resistencia que ofrece un material para dejarse penetrar. Se mide en unidades BRINELL (HB), unidades ROCKWEL C (HRC), VICKERS (HV), etc.

Dureza Vickers mediante la prueba del mismo nombre. También puede ser definido como la capacidad de un material de no ser rayado.

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CONCLUSION

A manera de conclusión, consideramos correcta recordar que los Procesos de Manufactura, siendo parte importante en la ingeniería, se encuentran basados totalmente en la aplicación de conocimientos científicos, técnicos y administrativos, enfocados a la obtención de productos en condiciones óptimas de uso. Por tanto se debe obtener un nivel de perfección tal que permita identificar las consideraciones pertinentes en dichos procesos.

Después de estudiar lo expuesto, se puede notar el importante papel los procesos de producción ya que este determina si la organización seguirá de pie en el mercado ya que al no seguir bien el proceso productivo puede ocurrir que el resultado que se espera no sea el indicado lo cual implica perdidas de materiales, tiempo, recursos humanos y principalmente la insatisfacción del cliente con dicho proceso.

Es indispensable que el ingeniero industrial tenga conocimientos amplios en los procesos de manufacturan no únicamente teóricos, también prácticos, porque es uno de los elementos con los que se enfrentara en su futuro profesional debido a la interrelación que tiene con las demás áreas de las empresas productoras de bienes y porque el departamento de producción es donde se genera la utilidad y por ello dar la calidad en el producto es importante.

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REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS

https://iesvillalbahervastecnologia.files.wordpress.com/2012/02/materiales_propiedades.pdf

http://www.dimf.upct.es/personal/MM_I/Practicas%20Materiales.pdf http://es.slideshare.net/ROMBICO/proceso-de-produccion

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