REPÙBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA

MINISTERIO DEL PODER POPULAR

PARA LA EDUCACIÓN UNIVERSITARIA

INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITÉCNICO

“SANTIAGO MARIÑO”

EXTENSIÓN COL - SEDE CIUDAD OJEDA

LA TERMODINAMICA EN EL CORTE DE METALES

Realizado por:Samuel, Yánez

Jorge, Jiménez

Ciudad Ojeda, Julio de 2016

INTRODUCCION

En la actualidad, los procesos de fabricación mediante el mecanizado

de piezas constituyen uno de los procedimientos más comunes en la

industria metalmecánica para la obtención de elementos y estructuras con

diversidad deformas, materiales y geometrías con elevado nivel de

precisión y calidad. El corte de metales es un proceso termo-mecánico,

durante el cual, la generación de calor ocurre como resultado de la

deformación plástica y la fricción a través de las interfaces herramienta-

viruta y herramienta-material de trabajo. La predicción de la temperatura

de corte para el proceso de mecanizado es de reconocida importancia

debido a sus efectos en el desgaste de la herramienta y su influencia

sobre la productividad, el costo de la herramienta y el acabado superficial

de la pieza mecanizada.

Por otra parte, el costo del mecanizado se encuentra altamente

relacionado con el porcentaje de metal removido y este costo se puede

reducir mediante el incremento de los parámetros de corte, los que a su

vez, son limitados por la temperatura de corte. El objetivo principal de este

trabajo es el de analizar la influencia de las variables de corte,

propiedades térmicas y mecánicas del material de trabajo en la

temperatura de corte generada durante el fresado frontal de materiales

ferrosos como el acero.

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INDICE

INTRODUCCION 1

La termodinámica aplicada en el corte de los metales 3

Tipos de viruta 3

Viruta de elementos 3

Viruta escalonada 3

Viruta fluida continúa 4

Viruta fraccionada 4

Viruta escalonada 4

Viruta de borde acumulada 4

Importancia de las variables de corte 5,6

Uso de tablas físicas y químicas 6

Seguridad industrial y el desprendimiento de virutas en el proceso de

manufactura.6

CONCLUSION 8

BIBLIOGRAFIA 9

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LA TERMODINÁMICA APLICADA EN EL CORTE DE LOS METALES, MEDIANTE EL USO DE HERRAMIENTAS DE CORTE, DONDE EXISTE

DESPRENDIMIENTO DE VIRUTA.

La termodinámica en el corte de metales, mediante el uso de

herramientas de corte donde existe desprendimiento de viruta, al hacer

referencia al desprendimiento de viruta este es un proceso en el que se

emplea una herramienta, de corte la cual permite remover el exceso de

material a fin que de obtener la forma deseada. En estos casos se lleva a

cabo un proceso productivo en el que debe tenerse en cuenta, que

siempre hay un desperdicio o viruta. Es importante mencionar, que

existen diferentes tipos de virutas según el material empleado. Estos son:

Tipos de viruta: Según las condiciones del maquinado y del material a

trabajar resulta la viruta de varias formas.

La viruta de elementos (viruta de cortadura) se obtiene al trabajar

metales duros y poco dúctiles (por ejemplo, acero duro) con bajas

velocidades de corte.

La viruta escalonada se forma al trabajar aceros de la dureza media,

aluminio y sus aleaciones con una velocidad media de corte: Esta

representa una cinta con la superficie Lisa por el lado de la cuchilla y

dentada por la parte exterior.

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La viruta fluida continua se obtiene al trabajar aceros blandos, cobre,

plomo, estaño y algunos materiales plásticos con altas velocidades de

corte.

ContinuaCaracterística en materiales dúctiles:

-Presenta problemas de control de viruta.

Característica en materiales quebradizos:

-Presenta problemas de control de calidad

-Acelera el desgaste en la cuchilla

Continúa con protuberancia

-Representa el corte de materiales dúctiles a bajas velocidades en donde

existe una alta fricción sobre la cara de la herramienta.

-Esta alta fricción es causa de que una delgada capa de viruta que de

cortada de la parte inferior y se adhiera a la cara de la herramienta.

La viruta fraccionada se forma al cortar materiales poco plásticos (hierro

colado, bronce) y consta de trocitos separados.

Viruta escalonada o segmentada: Son semi-continuas, con zonas de alta

o baja deformación por cortante. Los metales de baja conductividad

térmica y resistencia que disminuye rápidamente con la temperatura,

como el titanio, muestran ese comportamiento. Las virutas tienen un

aspecto de diente de sierra por la parte superior.

Viruta de borde acumulado: Consiste en capas del material de la pieza

maquinada, que se depositan en forma gradual sobre la herramienta. Al

agrandarse, esta viruta pierde estabilidad y termina por romperse. Parte

del material de la viruta es arrastrado por su lado que ve a la herramienta

y el resto se deposita al azar sobre la superficie de la pieza. A medida que

aumenta la velocidad de corte, disminuye el tamaño del borde acumulado.

La tendencia de formación del borde acumulado se reduce disminuyendo

la velocidad de corte, aumentando el ángulo de ataque, utilizando una

herramienta aguda con un buen fluido de corte.

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La relación existente entre la termodinámica y el desprendimiento de

viruta viene dado por las características de un material, ya que se deben

considerar al momento de estar realizando un determinado proceso por

ejemplo: hay materiales que pueden ser sometidos a altas temperaturas,

y por lo tanto es de vital importancia conocer esta información. Para

conocer dichas características debemos recurrir a la termodinámica

donde realizamos una serie de cálculos antes de realizar un proceso

productivo. Es importante mencionar que hay diversidad de procesos

productivos que realizan desprendimiento de viruta como lo son:

-Rectificados (planos, cilíndricos, sin centros y lentos)

-Torneado/Fresado

-Roscado/Escariado

-Taladrado (profundo)

-Corte (con sierra)

-Otros (Troquelados, enderezado).

-Tabla Físico - Química del Acero (ejemplo)

IMPORTANCIA DE LAS VARIABLES DE CORTE, CALOR, ENERGÍA YTEMPERATURA EN EL PROCESO DE MANUFACTURA.

Las variables importantes del proceso de maquinado son la forma y el

material de la herramienta, las condiciones de corte, como velocidad,

avance y profundidad de corte; uso de fluidos de corte y las

características de la máquina herramienta y del material de la pieza. Los

parámetros influidos por estas variables son las fuerzas y el consumo de

potencia, desgaste de la herramienta, el acabado y la integridad

superficial, la temperatura y la exactitud dimensional de la pieza.

El aumento de temperatura es consideración importante, porque puede

tener efectos adversos sobre la vida de la herramienta, y también sobre la

exactitud dimensional y la integridad superficial de la parte maquinada; la

temperatura es una de las limitaciones de los procesos de corte, la

temperatura alcanzada durante el mecanizado.

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Estos trabajos se convierten en calor que se invierte en aumentar las

temperaturas de la viruta, herramienta y la pieza de trabajo. La energía la

necesaria para remover una unidad de volumen es por ello su importancia

Variables Independientes

-Material, condición y geometría de la cuchilla

-Material, condición y temperatura de la pieza de trabajo

-Uso de fluidos de corte.

-Características de la máquina

-Condiciones de corte

Dependientes

- Tipo de viruta

-Fuerza y energía disipada

-Aumento en temperatura

-Desgaste en la cuchilla

-Terminado de superficie

USO DE TABLAS FÍSICAS Y QUÍMICAS ASOCIADAS A LA TERMODINÁMICA DE CORTE DE METALES

El uso de las tablas es de vital importancia ya que en ellas podemos

observar determinación a que grado de temperatura se pueden trabajar

los cortes de una pieza, si son sólidos maleables y dúctiles, si son buenos

conductores del calor y la electricidad, si casi todos los sólidos metálicos

son sólidos iónicos básicos. 2iendena formar cationes en solución acuosa.

Determinaran las capas externas si contienen poco electrones

habitualmente tres o menos.

SEGURIDAD INDUSTRIAL Y EL DESPRENDIMIENTO DE VIRUTAS EN EL PROCESO DE MANUFACTURA.

La seguridad industrial es importante en todos los campos laborales ya

que fue creada para la prevención y resguardo de protección para el

trabajador y los sitios donde se labora. Los trabajadores están expuestos

a todo tipo de riesgos a la hora de hacer o ejecutar algún trabajo por eso

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la seguridad industrial es sumamente importante para todo tipo de trabajo.

La seguridad industrial se ha actualizado y mejorado con el tiempo ya que

se ha dedicado al área de trabajo y el resguardo del trabajador en el área

de trabajo se puede conseguir muchos avisos de seguridad tales como:

La seguridad industrial ha diseñado muchos equipos de protección

personal como los (EPP) están compuestos por: botas, guantes, lentes de

seguridad, protectores auditivos, mascarillas, cascos, trajes especiales,

trajes térmicos, chaquetas,

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CONCLUSION

Los procesos de fabricación realizados mediante el modelo de

piezas o el desprendimiento de viruta es muy usado dentro de la

industria.

El corte de metales involucra un procedimiento de transferencia de

calor por lo tanto es de vital importancia conocer las propiedades

de los materiales, estas están suministradas en las tablas de

termodinámica.

El objetivo de es culminar un proceso productivo de manera

eficiente, esto se logra implementando las medidas de seguridad

ya que el desprendimiento de viruta puede ocasionarle al operador

algún daño.

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BIBLIOGRAFIA

http://catarina.udlap.mx/u_dl_a/tales/documentos/lim/tron_p_b/

capitulo2.pdf

http://www3.fi.mdp.edu.ar/tecnologia/archivos/TecFab/17.pdf

http://sssslide.com/www.slideshare.net/peter18159/termodinamica-en-el-

proceso-de-mecanizado-pedro-perez-adriana-freites

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