Procesos Industriales: Fundición, Moldeo y Más

Tipos de Fundición

F. Blancas: Mayor parte del carbono se convierte en cementita. Aleación de bajo contenido en C y Si, y alta velocidad de solidificación. Poco interés industrial. Características: duro, frágil, poco tenaz, difícil mecanizado, baja colabilidad, fuerte contracción.

F. Grises: Carbono en grafito y hierro en ferrita. Velocidades de enfriamiento moderadas, gran interés industrial, barata, fácil de colar, y baja contracción, fácil mecanizado. Características: propiedades autolubricantes, menos dureza que fundiciones blancas, gran resistencia a la corrosión.

F. Dúctil: Ventajas de fundición gris y de los aceros. Características: buena fluidez y moldeabilidad, buena resistencia al desgaste, fácil mecanizado, alto límite elástico, buena tenacidad, supera al acero en flexión.

F. Maleable: Se obtiene de la fundición blanca, buena colabilidad, tratamiento térmico de dos etapas: 1) Grafitización: cementita se transforma en aglomerado. 2) Enfriamiento: la austenita puede transformarse en ferrita o perlita. Características: tenaz, fácil mecanizado, maleable.

Tipos de Hornos

Pudelado: Fundir arrabio y chatarra en un horno, el hierro obtenido es bajo en carbono, bajo % escoria.

Horno de Refino: Controla el carbono por medio de aire u oxígeno.

Horno Bessemer: Carga, aire soplado, escurrir escoria, sacar acero.

Horno BOF: Más temperatura que Bessemer y menos tiempo.

Horno Alto Eléctrico: Fuente de calor no por combustión, así queda libre de impurezas.

Hornos Cubilote: Parecido al alto horno pero reducido.

Horno de Inducción: Se hace pasar una corriente de alta frecuencia, el calentamiento es rápido, y fusión del metal.

Horno Hogar Abierto (Martins-Siemens): Entre 100 y 375 toneladas de metal por colada, llama en contacto directo con la carga.

Colada Continua

Material fundido, se vierte por gravedad, enfriado en cámara, se dobla y después se endereza, y después se corta a la longitud deseada.

Tipos de Arena

• Arena Verde: Piezas pequeñas, rapidez y economía.
• Arena Seca: Elimina humedad con estufa, mayor coste y más tiempo.
• Arena Vieja o Usada.
• Arena de Moldeo: Arena nueva.
• Arena de Relleno: La que envuelve a la de moldeo.
• Arena para Machos: Cara y se mezcla con arenas de menor calidad.

Tipos de Moldeo

• Cáscara: Molde a 200 ºC, arena encima, horno 350, separar, juntas mitades.
• Cera Perdida: Molde en cera, racimo baño cerámico y arenoso, derretir cera, rellenar con colada, vibración arena fuera.
• Moldeo CO2: Solidificación de arena por inyección de CO2.
• Al Vacío: Plásticos vacío.

Moldes Metálicos o Coquillas

Lo hecho en las prácticas.

Laminado

• Anillos: Hacer anillos más finos y mayor diámetro (grandes en caliente, pequeños en frío).
• Cuerdas de Rosca: Para hacer cuerdas de rosca en partes cilíndricas y se trabaja en frío.
• De Engranaje y de Rodillos.

Forjado

• Dado Abierto.
• Dado Impresor (con rebaba).
• Forjado (sin rebaba).
• Otras Operaciones de Forja: Recalcado (hacer tornillos), estampado (disminuir diámetro), forjado con rodillos (se reduce la sección transversal cilíndrico o rectangular), punzonado: prensa con una forma concreta (prensa endurecida con forma sobre acero suave).

Extrusión

• Directa (dado dentro del contenedor, pieza final otro extremo).
• Indirecta (dado dentro del pistón - menos fuerza).
• En Caliente: Aumenta ductilidad, mayor reducción de tamaño.
• En Frío: Partes más discretas y reducción menor.
• Continuo: Piezas más largas.
• Discreto: Una pieza en cada ciclo.
• Impacto: Alta velocidad, carreras más cortas que convencional, más común marcha atrás, grandes velocidades de producción.

Torneado

Cilindrado, careado, cónico, de contorno, de forma, achaflanado, de rosca, tronzado, perforado, taladrado, moleteado.

Taladrado

Escariado, roscado interior, abocardado, avellanado, centrado, refrentado.

Fresado

Periférico (fresado paralelo a la superficie) tipos: de placa, ranurado, lateral y paralelo simultáneo. Ascendente (movimiento dientes contrario al trabajo), descendente (ambos misma dirección, menor longitud de viruta, mayor duración fresa). Fresado en las Caras: (convencional, parcial de caras, terminal, perfiles, de cavidades y superficial).

Escariado

Herramienta de corte de dientes múltiples, movimiento lineal al trabajo, buen acabado superficial, tolerancias estrechas y variedad de formas de trabajo, cara herramienta. Tipos (externo e interno).

Operación Abrasiva

EN ESTE ORDEN: esmerilado (mediano), esmerilado fino, rectificado fino, lapeado, superacabado, pulido, abrillantado.

Mecanizado Especiales

Por Ultrasonidos: Se dirigen los abrasivos a alta velocidad con una frecuencia muy alta y amplitud baja. Herramienta dirección perpendicular a la superficie de trabajo, corta por impacto de los abrasivos. Material acero suave e inoxidable. Con Chorro Abrasivo (utiliza aire seco, nitrógeno, CO2 y helio), y procesos con descarga eléctrica.

Oxicorte

Corte de metal mediante la combustión producida por un chorro de oxígeno (para corte de aceros al carbono). Condiciones: fácil oxidable, reacción exotérmica, temperatura de cebado inferior a la de fusión.

Corte con Arco Eléctrico

Tipos: Por Fusión Localizada de la Pieza: Electrodos de grafito, corriente continua, consumo considerable de energía eléctrica, ranuras anchas e irregulares. Por Oxicorte: Electrodos huecos por el que pasa oxígeno de corte, desguace de submarinos.

Chorro de Plasma

Gran velocidad y buen aspecto del corte, el metal no se quema, no hay aporte de calor de oxígeno, se funde por elevada temperatura, se utilizan argón, gas monoatómico, biatómico y nitrógeno. Ventajas: deformación pequeña. Inconveniente: espesor de corte limitado.

Corte con Rayo Láser

Bombeo de luz con muy alta energía en un cristal de rubí, este emite un rayo luminoso muy intenso, solo puede utilizarse en breves impulsos.

Chorro de Agua

: lanzar a gran velocidad un chorro de fino de agua continuo que corta por energia cinetica, debido a la gran presion acumulada por el agua.

Soldadura con oxigeno y combustible gasesos: usa un gas combustibel con oxigeno para producir la llama, relacion de llama uno a uno.

sistema de gas a presion:el gas calienta el material,se funde y por presion se unen.

soldadura con arco, electrodo consumible:el electrodo se consume o no.arco electrico entre la punta del electrodo y la pieza.tipos:soldadura con arco y metal protegido(arco electricoentre la punta del electrodo y la pieza.retirar el electrodo a distancia suficiente para mantener el arco.el calor funde el electrodo su recubrimiento y el metal base).soldadura con arco sumergido(arco protegido con un fundente granular.el fundente se proporciona por gravedad.actua de aislante termico.el electrodo es un rollo de alambre desnudo)soldadura de arco metalicas(protegida el area de soldadura con argon y alambre desnudo)soldadura con arco y nucleo fundente(se parece a la soldadura de arco y metal protegido, con 1excepcion:electrodo en forma de tubo y nucleo relleno de fundente).soldadura con electrogas(soldar piezas colocadas borde con borde,hace una union a tope.

electrodos:se clasifican por la resistencia de material depositado, corriente y tipo recubrimiento.se identifica con nº, letras y colores.a menor grosor de la pieza menor corriente y menor diametro de electrodo.

electrodos revestidos:crear una atmosfera k permita un arco estable para proteger y facilitar la aportacion de material.producir escoria, viscosidad y tension superficial.añadir componentes al cordon.tipos:basico,acido,celulosico,rutilo ligero y pesado.

electrodo no consumibles:-soldadura con arco de tungsteno y gas.-soldadura con arco de plasma.

principales defectos de la soldadura con arco:-falta de penetracion:cuando no funde el material.-faltas de fusion:arco no funde parte del borde por inadecuada preparacion del borde, parametros mal elegidos y mano de obra no cualificada.-porosidad:burbujas de gas.electrodo humedo por corrientes demasiado alta y baja, arco largo y falta limpieza.-escoria:por:falta de eliminacion de la escoria de antes, velocidad de soldeo baja, arco largo.-crietas:por:tensiones k superan la resistencia del material.-irregularidades superficiales:falta de espesor, garganta insuficiente, sobreespedor.

soldadura con termita,soldadura con rayo laser, soldadura en estado solido (soldadura en frio,soldadura ultrasonica, soldadura por friccion, soldadura por resistencia,soldadura por explosion)

Aceros inoxidables: acero de bajo contenido en carbon aleados con cromo y otros elementos como el niquel que crean una capa superficial contra la corrosion 3 tipos: ferritico: bajo contenido en carbon no cambia su constitucion nial frio ni al calor, fragil Martensitico: mayor porcentaje en cromo que los ferriticos, conduccion baja Austeniticos: ,los + utilizados, resistencia a la corrosion  Recocido: calentamiento, temperatura variable dependiendo del material hasta una temperatura manteniendo esta hasta la Tº ambiente, estado estructural muy proximo al estado de equilibrio estable  Normalizado: calentar por encima de la temperatura de austenizacion y hipereutectoide, velocidad de enfriameniento + rapidoy enfriamiento al aire Temple: temperatura elevada para austenizar enfriamiento rapido para pasar de austenita a martensita Temple superficial: calentamiento muy rapido, se usa para hacer engranajes para que el nucleo no sufra cambios de temperatura Revenido: calentamiento por debajo de la Tº critica y enfriamiento al aire Cementacion: obtener piezas con alta dureza y buena tenacidad en el nucleo Nitruracion: lo mismo pero con aporte de nitrogeno en la parte superficial Carbonitronituracion: entre la cementacion y nitruracion, endurecimiento de la capa superficial por aporte de carbono y nitrogeno + dureza y resitencia al desgaste 3 tipos de temple: directo: se templa desde la temperatura de cementacion; simple: enfriamneto lento desde la temperatura de cementacion hasta la temperatura de ambiente; Doble: primer paso igual que el simple, se calienta el nucleo s eenfria y depues se calienta la parte superficial y se vuelve a enfriar