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APORTE INDIVIDU1AL TRABAJO COLABORATIVO 1 CRISTHIAN CAMILO ZAPATA DELGADO CC.1.115.063.302 GRUPO: 332571_144 TUTOR: ALBERTO MARIO PERNETT UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA ESCUELA DE CIENCIAS BASICAS TEGNOLOGIA E INGIENERIA CEAD PALMIRA BUGA 2012

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1

APORTE INDIVIDU1AL TRABAJO COLABORATIVO 1

CRISTHIAN CAMILO ZAPATA DELGADO

CC.1.115.063.302

GRUPO: 332571_144

TUTOR:

ALBERTO MARIO PERNETT

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA

ESCUELA DE CIENCIAS BASICAS TEGNOLOGIA E INGIENERIA

CEAD PALMIRA

BUGA

2012

2

INTRODUCCION

Es importante saber diferenciar los distintos procesos por los que transcurren los

materiales para consumar la manufactura y llegar así a un producto final, también las

herramientas que sirven para la realización de estos, tomando en cuenta que para

transformar un material o materia prima deben transcurrir una serie de pasos que

pueden ser químicos y/o físicos los cuales cambian la geometría de determinada

materia para conseguir una parte o producto terminado.

En el presente trabajo se realiza un cuadro comparativo donde se muestran los

diferentes procedimientos de moldeo en el proceso de fundición, y los hornos que se

usa para ello, dándonos la idea del conjunto de procedimientos necesarios para

modificar las características de la materia prima y las herramientas que podemos usar

para este fin.

3

TABLA DE CONTENIDO

Parte I……………………………………………………………………………………………1

Cuadro comparativo de los diferentes procedimientos de moldeo en el proceso

de fundición …………………………………………………………………………….4

Cuadro comparativo de los diferentes tipos de hornos de fusión……………….11

Características comunes de las maquinas herramientas……………………......14

Parte II………………………………………………………………………………………….16

Mapas conceptuales ………………………………………………………………....16

Producción de hierro y acero……………………………….………….….....17

Herramientas de corte……………………………………….………….....….18

PARTE III………………………………………………………………………………………19

Aspectos deben ser tenidos en cuenta en la actualidad para hacer más

competitivo un sistema de manufactura de un producto……………..…………..19

CONCLUSIONES……………………………………………………………………………..22

BIBLIOGRAFIA……………………………………………………………………………….23

4

PARTE I

1. Realicen un cuadro comparativo de los diferentes procedimientos de moldeo en el proceso de fundición,

indicando las similitudes y diferencias entre cada uno y ventajas y desventajas de cada proceso.

PROCEDIMIENTOS DE MOLDEO EN EL PROCESO DE FUNDICION

TIPOS DE

MOLDES Y

PROCESOS DE

FUNDICIÓN.

SIMILITUDES

DIFERENCIAS

VENTAJAS

DESVENTAJAS

MOLDES DE

ARENA VERDE

Uno de los materiales más

utilizados para la fabricación

de moldes temporales es la

arena sílica o arena verde

(por el color cuando está

húmeda).

El procedimiento

consiste en el

recubrimiento de un

modelo con arena

húmeda y dejar que

seque hasta que

adquiera dureza.

Tienen suficiente

resistencia en la

mayoría de sus

aplicaciones, así

como buena

Retractibilidad,

Permeabilidad y

Reutilización.

La humedad en la

arena puede

causar defectos en

algunas

fundiciones,

dependiendo del

metal y de la forma

geométrica de la

5

pieza.

MOLDES CON

CAPA SECA

Es un procedimiento muy

parecido al de los moldes de

arena verde, con excepción

de que alrededor del modelo

(aproximadamente 10 mm)

se coloca arena con un

compuesto que al secar hace

más dura a la arena.

El material que sirve

para endurecer puede

ser aplicado por medio

de un rociador y

posteriormente secado

con una antorcha.

En este

procedimiento la

arena queda más

dura.

Es costoso y se

lleva mucho

tiempo.

MOLDES CON

ARENA SECA

Estos moldes son hechos en

su totalidad con arena verde

común, pero se mezcla un

aditivo como el que se utiliza

en el moldeo anterior, el que

endurece a la arena cuando

se seca.

Los moldes deben ser

cocidos en un horno

para eliminar toda la

humedad y por lo

regular se utilizan

cajas de fundición.

Estos moldes

tienen mayor

resistencia a los

golpes y soportan

bien las

turbulencias del

metal al colarse en

el molde.

Es más costoso y

la velocidad de

producción es

reducida debido al

tiempo de secado.

MOLDES DE

ARCILLA

Los moldes de arcilla se

construyen al nivel de piso

con ladrillos o con materiales

cerámicos.

Son utilizados para la

fundición de piezas

grandes y algunas

veces son reforzados

Permiten utilizarse

en piezas grandes

que otros modelos

no tienen.

Estos moldes

requieren mucho

tiempo para su

fabricación y no

6

con cajas de hierro. son muy utilizados.

MOLDES

FURANICOS

Este proceso es bueno para

la fabricación de moldes o

corazones de arena.

Están fabricados con

arena seca de grano

agudo mezclado con

ácido fosfórico, el cual

actúa como acelerador

en el endurecimiento,

al agregarse a la

mezcla una resina

llamada furánica.

Este proceso es

bueno para la

fabricación de

moldes o

corazones de

arena.

Estos moldes son

muy costosos.

MOLDES DE

METAL

Se usan principalmente en

fundición en matriz de

aleaciones de bajo punto de

fusión.

Las piezas de

fundición se obtienen

de formas exactas con

una superficie fina.

Elimina mucho

trabajo de

maquinado.

Su elaboración

gasta demasiado

tiempo.

MOLDES DE CO2

En este tipo de moldes la

arena verde se mezcla con

silicato de sodio para

posteriormente ser apisonada

alrededor del modelo.

Una vez armado el

molde se inyecta

bióxido de carbono a

presión con lo que

reacciona el silicato de

sodio aumentando la

dureza del molde.

Con la dureza

adecuada de la

arena del molde se

extrae el modelo.

Es muy costosa su

elaboración.

7

MODELOS

DESECHABLES Y

REMOVIBLES

En este proceso el material

se vaporiza en la etapa de

colada tal como en el de

cera perdida, modelos no

permanentes, solo que la

cera se funde y no

desaparece por si sola.

* De un modelo de

espuma de

poliestireno expandido.

Se logra el moldeo del

metal y se obtiene el

articulo

Los moldes son a una

sola pieza

- simpleza

- costos, ya que el

proceso es

económico

- Facilidad para

darle formas

- Piezas muy

limpias que

disminuyen el

desgate en

acabados

- Lo costoso que

resulta construir la

matriz de

expansión.

Fundición en

modelo

consumible

(poliestireno

expandido)

Los moldes especiales se

fabrican con plástico,

cemento, yeso, papel,

madera y hule.

Estos materiales son

usados en moldes

para aplicaciones

particulares.

Son usados en

moldes para

aplicaciones

particulares.

Elevado costo

para producir la

matrix de

expansión

MOLDES

ESPECIALES

Los moldes especiales se

fabrican con plástico,

cemento, yeso, papel,

madera y hule.

Estos materiales son

usados en moldes

para aplicaciones

particulares.

Son usados en

moldes para

aplicaciones

particulares.

Fundición en El proceso es similar a la del *El molde se fabrica *Fácil moldeo lo *El tiempo que

8

molde de yeso moldeado de arena lo que

varía es el material con que

se construye dicho molde

con sulfato de calcio

(talco) y yeso.

*el vaciado que tolera

es de metales con

pustos de fusión bajo

como el aluminio.

que logra un buen

acabado en la

pieza y la precisión

que se puede

lograr en el

producto final.

demora el curado

del molde en si ya

que agrega costos

de operación

adicionales

*Desbalance de la

humedad requiere

que se este

pendiente de

muchos factores

que inciden en la

resistencia del

molde y

repercuten en el

producto final

Fundición en

molde cerámico

*Similitud al del molde de

yeso, apropiado para altas

temperaturas.

Fabricación con barro

el cual contiene una

mezcla de

aglutianates, óxido de

aluminio, sílice y

circonio grano fino

Es resistente a

altas temperaturas

da un acabado

adecuado, se

puede verter hierro

fundido y

Alto coste de

producción.

9

(ZrSiO4).. diferentes tipos de

acero.

Fundición por

revestimiento

*El modelo o molde se realiza

en plástico —poliestireno o

cera

Molde fabricado en

sílicefino con

aglutinantes,

incluyendo agua,

silicato de etilo y

ácidos.

Refractario

*la ventaja es

poder construir

pequeñas piezas

ya que pueden

trabajarse

dimensiones

pequeñas.

*Variados

agregados en el

proceso de

manufactura

*Costo elevado.

Fundición al

vacio

*Reutilización de la arena,

tras no emplear elementos

aglutinantes la mezcla no

entra en contacto con el

producto fundido.

*se usa un molde de

arenas unido por

presión.

*no se usan agentes

aglutinantes, es el

vacío quien mantiene

unidas las partículas

de arena

*adecuado para

formas

complicadas.

*coste bajo

Es complicado

generar un

proceso

automático por lo

cual el proceso

puede ser

demorado.

Fundición en

molde

permanente

Molde constituido por dos

mitades fabricado en

materiales metálicos los

Se puede verter hierro

fundido o acero.

El metal se debe

*Reduce costos ya

que es reutilizable

y ahorra tiempo en

*Debe ser

recalentado lo que

10

cuales se unen

temporalmente y en ellos se

realiza el vaciado del material

fundido

vaciar mecánicamente

al igual que las

cavidades de donde se

vierte el material

fundido.

cuanto procesos

adicionales de

otras técnicas de

fundición.

- Bonito acabado.

del metal.

puede dar un

reproceso

adicional.

*Es necesario

sistemas de

control con los que

se puedan alejar la

parte móvil con

rapidez para evitar

grietas.

Fundición en

cascara o hueco

*El molde es fabricado con

arena.

fundiciones huecas

con paredes delgadas

y permanentes

*mejores

acabados en la

superficie.

*No pérdida de

material.

l

*Esta fundición

puede limitarse

solo a elementos

decorativos..

Fundición a

presión

*Variación de las fundiciones

en molde permanente.

*Usando presión se

obliga al fluido (metal

fundido) a tomar la

forma deseada en un

molde de grafito la

*permite realizar

piezas de

fundición de pared

delgada.

*Costos elevados

de maquinaria y

moldeo.

*Piezas de corte

dificultosas para

11

cual es impulsada

desde abajo hacia

arriba.

producir.

2. Realicen un cuadro comparativo de los diferentes tipos de hornos de fusión, indicando las similitudes y

diferencias entre cada uno y argumentando que criterios tendrían en cuenta para seleccionar un horno para

realizar la fundición de un metal no ferroso en nuestro medio.

HORNOS DE FUSIÓN

TIPOS DE HORNOS DE

FUSIÓN.

SIMILITUDES

DIFERENCIAS

CRITERIOS

HORNO DE CRISOL

(MÓVIL,

ESTACIONARIO Y

En es tos hornos se funde e l

meta l , s in en t ra r en con tac to

d i rec to con los gases de

combustión y por esta razón se

llaman algunas veces hornos

Hay 3 tipos de hornos

de crisol que se usan

en los talleres de

fundición: como el

horno móvil,

Para seleccionar un

horno que permita

realizar la fundición de

un metal no ferroso en

nuestro medio, tendría

12

BASCULANTE).

calentados indirectamente. estacionario y el horno

basculante.

en cuenta:

HORNO ELÉCTRICO.

Producen temperaturas muy

elevadas y son los más

indicados para la desulfuración y

desfosforacion de la fundición y para

la obtención de aceros especiales.

El metal se halla libre

de todo cuerpo

extraño.

1. Que cumplan

con los

parámetros de

calidad.

2. Tener los

materiales

apropiados para

un buen diseño

sin alterar sus

características

ambientales.

3. Que permitan

desarrollar

mejores

equipos para

que ayuden a la

HORNO POR

INDUCCIÓN.

Usa co r r ien te a l te rna a

t ravés de una bob ina que

gene ra un campo magnét ico

en e l metal, esto causa un rápido

calentamiento y la fusión del metal de

alta calidad y pureza.

Son usados para casi

cualquier alcancion.

HORNO DE ARCO

ELÉCTRICO.

La ca rga se funde por e l

ca lo r gene rado por 3

e lec t rodos g igan te .

El consumo de

potencia es alto y

pueden diseñarse para

altas capacidades de

fusión.

HORNO BASCULANTE.

Son hornos móv i les apoyados

sob re un s is tema de

sus ten tac ión .

Se utilizan cuando es

necesaria una

producción

13

relativamente grande

de una aleación

determinada.

tecnología.

4. Que permitan el

reciclaje y el

rehusó de los

materiales, para

controlar la

contaminación

ambiental.

HORNO DE CUBILOTE.

Consiste en un tubo de más de 4

metros de longitud y pueden

tener desde 0.8 a 1.4 metros de

diámetro.

Este se carga por la

parte superior de

chatarra hierro, coque

y piedra caliza y hacen

fundición de hierros

colados.

14

3. Identifiquen las características comunes de las maquinas herramientas.

CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS DE LAS MÁQUINAS-HERRAMIENTAS.

Las características de una máquina - herramienta indica las prestaciones y la

capacidad de la máquina.

Las características técnicas de una máquina-herramienta pueden clasificarse en:

Características Generales: Se refiere a la clase de máquina, mando

de la misma, naturaleza de los mecanismos principales, forma geométrica

de los órganos másicos principales.

Características de Capacidad: Se refiere a las distancias entre

elementos que definen las dimensiones máximas de las piezas a montar.

Características de Trabajo: Se refieren a las posibilidades de

potencias, velocidades, etc.

También se encuentran algunas máquinas – herramientas las cuales son:

LA TALADRADORA: Es una máquina-herramienta donde el movimiento de corte es

circular, corresponde a la herramienta (broca). La pieza, se mantiene en reposo sobre

la mesa de la taladradora. Esta máquina es adecuada para efectuar agujeros

(taladros) cilíndricos en piezas macizas o agrandar agujeros ya existentes, obtenidos

bien por taladrados anteriores o por otros procedimientos (forja, fundición, etc.).

EL TORNO PARALELO: Es una máquina - herramienta donde el movimiento de

corte, que es circular, corresponde a la pieza. La herramienta (cuchilla), que posee el

movimiento de avance, se desplaza, siguiendo una trayectoria que va generando la

superficie de la pieza, lo que le permite obtener piezas de revolución, como: Cilindros,

Conos, Esferas, Roscas. Se llama torno paralelo porque la disposición del carro

principal sobre la bancada le permite mecanizar superficies con generatrices paralelas

al eje de rotación de la pieza.

15

LA FRESADORA: Es una máquina - herramienta donde el movimiento de corte, que

es circular, corresponde a la herramienta (fresa). La pieza, que posee el movimiento

de avance, se puede desplazar en varios sentidos, siguiendo diversas trayectorias, lo

que le permite obtener piezas de las más variadas formas geométricas, como: Piezas

poliprismáticas, Piezas ranuradas y taladradas, Engranajes, Levas helicoidales y

espiroidales. Existen varios tipos de fresadoras: horizontales, verticales, etc.

LA RECTIFICADORA UNIVERSAL: Es una máquina - herramienta donde el

movimiento de corte, que es circular, corresponde a la herramienta (muela abrasiva).

Es una máquina - herramienta indicada para eliminar, por abrasión, pequeños

espesores de material en aquellas piezas previamente mecanizadas en otras

máquinas-herramientas y que tienen unas características de dureza, dimensiones o

estado superficial, que no es posible terminar por arranque de viruta con herramientas

de corte.

16

PARTE II

Tres mapas conceptuales; uno para cada tema:

1. Producción de hierro y acero.

PRODUCCIÓN DE HIERRO

Y ACERO

Una serie de procesos complejos,

mediante los cuales, el mineral de

hierro se extrae para producir

productos de acero.

Coque

Implica

Empleando

Piedra caliza

Transporte del

mineral

Producción de

acero.

Fundición

Preparación del

mineral.

Producción de

hierro

Acabado Laminación. Y

17

2. Herramientas de corte.

MATERIALES O TIPOS DE

HERRAMIENTAS

Aceros al

carbono

Corindón (Oxido

de Aluminio)

ES

El elemento utilizado en

las máquinas - herramienta para

extraer material de una pieza

cuando se quiere llevar a cabo un

proceso de mecanizado.

HERRAMIENTAS DE

CORTE

Carburo de

tungsteno

Estas herramientas son

unas de la más cara y

de muy buen

funcionamiento gracias

a sus propiedades que

la hace muy resistente.

Partículas de

diamantes.

Aceros

aleados (HSS)

Es una de las sustancias

más duras que se

conocen después del

diamante y se usas

extensamente para la

elaboración de

abrasivos.

Cuando el hierro

esta aleado el

carbono en

proporciones

menores a 2% de

carbono se

denomina acero al

carbono.

Estas herramientas

son aptas para

trabajos de alta

velocidad, ya que son

resistentes al calor y

no se deforman con

facilidad.

Es muy utilizado para

fabricar pequeñas

piezas de forma

variada.

18

3. Partes básicas de una máquina herramienta.

MAQUINA –

HERRAMIENTA.

Todas las máquinas

herramienta tienen un

conjunto de partes,

actividades y principios que

las distinguen y caracterizan.

Sujeción de

piezas de

trabajo

ESTRUCTURA

BÁSICA

Base

Tren motriz

Cabezal fijo y

husillo

principal

Sujeción de

herramientas

Enfriamiento

Mecanismo de

control semi

automático o

automático.

Principales

partes

Mecanismo de

avance y/o

penetración.

Bancada o

soporte

Principales

partes

19

PARTE III

Con base en la bibliografía sugerida, material de apoyo y fuentes confiables en la

internet, planteen, desarrollen y justifiquen que aspectos deben ser tenidos

en cuenta en la actualidad para hacer más competitivo un sistema de manufactura

de un producto. Extensión máxima de 3 páginas.

Aspectos deben ser tenidos en cuenta en la actualidad para hacer más

competitivo un sistema de manufactura de un producto

Le llamamos manufactura al proceso de transformación de las materias primas en

bienes de consumo para ofrecerlos al mercado. Un proceso es un conjunto de

acciones integradas dirigidas hacia un fin conformado por entradas de información

o materiales y salidas de productos terminados o información con un valor

agregado. Es decir, es una ciencia que estudia los procesos de fabricación,

implica la elaboración de productos que satisfagan a los clientes, en el tiempo y

términos estipulados con la calidad requerida, con el objetivo de minimizar costos

y maximizar utilidades.

Recordemos que el inicio de la manufactura fue cuando el hombre comenzó a

diseñar herramientas como: lanzas, cuchillos, puntas de lanzas, ruedas, etc. Para

emplearlas en la supervivencia de la especie. Tiempo después, ocurrió un suceso

que cambió el paradigma de desarrollo en todo el mundo, los procesos de

producción fueron mucho más rápidos y permitieron una producción en masa,

poniendo así más productos en el mercado, a este hecho se le conoció como ―La

Revolución Industrial‖.

En la actualidad, en este mundo globalizado y vertiginoso, las organizaciones se

ven cada día en la necesidad de ser competentes y comprometidas con las

exigencias del mercado, ya que los clientes demandan en los productos y

20

servicios que adquieren, calidad, entrega inmediata y bajos costos. Es por ello que

las empresas han implantado e implementado sistemas manufactureros de

vanguardia que permitan cumplir con las expectativas de sus clientes,

aumentando su productividad dando valor agregado y como consecuencia mayor

utilidad. Los sistemas de producción presentan para el país algunos aspectos

positivos y negativos, a continuación citaremos un ejemplo donde se manifiestan

dichos aspectos.

Dentro de la industria automotriz existen las ensambladoras, como aspecto

positivo hay un progreso para el estado y/o para el país, aplicando tecnología de

punta automatizada, generando fuentes de empleos directos e indirectos y

aumentando el ingreso económico.

Por otro lado es importante hacer mención que como consecuencia de la

automatización aumenta el desempleo, es decir, el trabajo que pueden realizar

cierta cantidad de operarios se reduce a solo uno. Otro aspecto negativo es el

incremento de la emisión de contaminantes al medio ambiente (gases, residuos

peligrosos, aceites, grasas, etc.).

En conclusión, podemos decir que la producción industrial representa una

importante fuente de riqueza para el país, ya que se logra impulsar la economía a

través del crecimiento y fortalecimiento de organizaciones manufactureras, de tal

forma que estas sean capaces de exportar productos competitivos, generando

empleos.

Hoy en día, la competencia a la que se enfrentan las organizaciones dedicadas a

la fabricación, requieren de una constante optimación en sus sistemas de

manufactura, de modo tal que los procesos involucrados directa o indirectamente

con la generación de productos tangibles, sean económicos y eficientes; pero

sobre todo que cumpla con los requerimientos del cliente para satisfacer sus

necesidades.

21

Debemos tener en cuenta que para realizar un producto, se requiere:

Costo: Colocar en el mercado productos de bajo costo, fabricándolos con

sistemas de producción y distribución altamente productivos, invirtiendo en

equipos especializados que permitan la producción en masa.

Calidad: fabricando productos sin defectos, productos fiables.

Servicio: Asegurando los compromisos de entrega de los productos tanto en

cantidad como en fecha y precio.

Flexibilidad: Adaptarse a las variaciones de la demanda, a los cambios en el

mercado, tecnología, modificando los productos o los volúmenes de producción.

Innovación: Desarrollando nuevos productos, nuevas tecnologías de producción,

nuevos sistemas de gestión.

Se debe tener en cuenta además, que las variables elegidas para conseguir la

ventaja competitiva van ligadas al ciclo de vida del producto, es decir, la forma de

competir dependerá de cuál sea la fase en que se encuentre el producto en su

evolución. Así, mientras que en la fase de crecimiento son claves para adquirir

ventaja competitiva la calidad y el servicio, en la fase de declive es clave el precio

del producto.

22

CONCLUSIONES

Los procesos de manufactura son de sumo cuidado y atención por parte de las

compañías productoras, debido a que un descuido en ellos puede llegar a generar

grandes pérdidas económicas y deterioro de la calidad.

Es importante acotar que la ingeniería está muy ligada a los procesos de

manufactura ya que la aplicabilidad de esta y la implementación de nuevas

tecnologías es la que mejora la manufactura y los productos existentes en el

mercado.

23

BIBLIOGRAFIA

Guerrero, Omar E (2008). Procesos de Manufactura en Ingeniería

Industrial. Universidad Nacional Abierta y a Distancia

Groover, Mikell P. (2007). Fundamentos de manufactura moderna:

materiales, procesos y sistemas (3a. ed.). Editorial: McGraw-Hill, España,

1037 págs

PROPIEDADES MECANICAS DE LOS METALES tomado de

http://66.165.175.248/campus08/file.php/13/PROCEMANUF_2012/Teoria_a

dicional/TC1/PROPIEDADES_MECANICAS_DE_LOS_METALES.pdf 7 de

octubre del 2012.

Aceros y su clasificación tomado de

http://66.165.175.248/campus08/file.php/13/PROCEMANUF_2012/Teoria_a

dicional/TC1/Clasificacion_aceros_Normas_SAE.pdf 7 de octubre del 2012

Video los metales y su propiedad tomado de

http://www.youtube.com/watch?v=LlTTC98tuTU&feature=related 8 de

octubre del 2012