tc1_aporte individual_cristhian zapata_ g_144.pdf
TRANSCRIPT
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