Conformacion De Los Metales PDF

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Esta obra está bajo una Licencia Creative Commons Atribución-NoComercial­ Compartirlgual 4.0 Internacional. Servicio Nacional de Aprendizaje SENA Subdirección Técnico Pedagógica División de Industria CIENCIAS CONFORMACION DE LOS METALES 22 Bloque Modular: Soldadura Oxiacetilénica. Especialidad: Soldador de Soplete y Arco  GRUPO DE TRABAJO Contenido Técnico: Henry Infante Instructor Regional Atlántico David Salas Instructor Regional Valle Adecuación Pedagógica: Julio Rivera División Agropecuaria Editado por: Sección Publicaciones Dirección General Enero de 1988 Ilustración, Diagramación y Montaje: Yolanda Hidrobo Fotocomposición: Elizabeth López Pacheco fotomecánkr. Dionisio Barrera  CONTENIDO INTRODUCCION OBJETIVO TERMINAL 7 PROCESOS DE FABRICACION 9 Laminado 9 Trefilado o Estirado 10 Forjado 11 Prensado 12  J '-N_T_R_o_o_u_c_ c_,_o_N - La gran mayoría de piezas metálicas que encontramos en la Industria son elaboradas mediante dos procesos de fabricación diferentes, con arranque de viruta como en el caso del torneado, fresado, rectificado, cepillado, etc., procesos en los cuales una herramienta de corte "arranca" el exceso de material que tienen las piezas y le dan la forma final. Sin arranque de viruta: Las piezas son conformadas gene­ ralmente ayudadas por moldes, matrices, rodillos, dados, etc. que tienen la forma de las piezas que se quieren obtener, lo cual permite que la pérdida de material sea muy poca. 5 Algunos de estos procesos de fabricación como son el trefilado o estirado, el limado, el forjado, el prensado, son motivo de estudio en la presente unidad. 6  OBJETIVO TERMINAL Al terminar el estudio de esta unidad, usted estará en capacidad de identificar los procesos de fabricación de los metales. CRITERIO DE EVALUACION: Sin margen de error. 7 L,___________J PROCESOS DE FABRICACION En la conformación de los metales sin arranque de viruta se puede proceder en frío o en caliente. Los principales proce­ dimientos de conformación sin arranque de viruta son además de la fundición, la laminación, la forja, el prensado, la trefilación, el corte y estampación de chapas. LAMINADO Proceso de fabricación que tiene por objeto transformar dos materiales en estado bruto (tochos, palanguillas, llantones, platinas) en chapas, láminas, flejes, barras, perfiles, etc., hacién­ dolos pasar a través de cilindros o rodillos de laminación tantas veces hasta conseguir forma y medida deseadas. Este proceso puede efectuarse en caliente y/o en frío. Mediante laminado en caliente se aumentan la resistencia y el alargamiento del acero. El laminado en frío da origen a la mejora o reforzamiento en frío. Existen varios tipos de laminación dependiendo del número de cilindros que utilice el tren laminador. RODILLO LAMINADOR DUO LAMINADOR LAMINADOR TRIO TETRA Fig. 1 9 En el tren-dúo (dos cilindros) se lamina siempre en la misma dirección. En el tren doble-dúo y en el tren-trío (tres cilindros) el material se hace retroceder en una pasada de retroceso. En el tren llamado cuarto (cuatro cilindros) hay dos cilindros de trabajo con diámetro pequeño y otros dos con diámetro mayor (cilindros de apoyo). Los cilindros pequeños de trabajo amasan más a fondo y estiran el material mejor que los grandes, pero tienen el inconveniente de que se flexan con mayor facilidad. Por esta razón son reforzados con los cilindros de apoyo. (Fig. 1). TREFILADO O ESTIRADO El estirado hace posible dar una forma exacta y regular en frío a semiproductos que han recibido una laminación previa hasta 5 mm de diámetro (barras de acero, alambres, tubos). La pieza en bruto liberada por decapado de la cascarilla de laminación se hace pasar por una o varias hileras (matrices de estirado), ejerciendo para ello tracción. Los orificios de las hileras tienen algo de conicidad hacia la salida. Las barras y los tubos se estiran en el banco estirador de tenazas y el estirado tiene una longitud limitada; el alambre se estira en el banco correspondiente sin limitación de longitud. Los alambres delgados se estiran a través de hileras de diamante y los gruesos a través de hileras de metal duro. Mediante el estirado se obtienen formas de la mayor exactitud en cuanto a medidas. METAL DURO METAL DURO HiLERA HILERA ESTIRADO DE ALAMBRE ESTiRADO DE TUBO 10 Fig. 2 FORJADO Trabajo de los metales a la temperatura de incandescencia con martillo o prensa en el que adémás de darle la forma deseada, se aumenta la capacidad (estructura más compacta). Mediante la forja se modifica la forma de los materiales ma­ leables sin arranque de viruta por medio de golpes o de presión. Esto puede realizarse con o sin herramientas de forma y se produce en caliente. En las piezas de forja las fibras no se interrumpen, contrariamente a lo que pasa con las obtenidas de un macizo trabajándolo mediante arranque de viruta. La estructura es más compacta, la resistencia mecánica mayor (aplicación, por ejemplo, en árboles, cigüeñales y bielas). El trabajo, tan costoso de meca­ nización por arranque de viruta se reduce a un mínimo (cigüeñal). Las piezas de formas sencillas resultan más baratas mediante forja cuando se trata de fabricación aislada individual. PIEZA CONSEGUIDA DE PIEZA FORJADA UN MACIZO CON TRABAJO POSTERIOR DE MECANIZADO RECORRIDO DE LAS FIBRAS Fig. 3 Los más importantes metales forjables son: acero, aluminio; aleaciones maleables de aluminio, cobre y aleaciones maleables de cobre. La forjabilidad del acero depende fundamentalmente de su composición y especialmente de su contenido de carbono. 11 La fundición de hierro no es forjable porque al calentarla no se vuelve plástica. PRENSADO Proceso de fabricación de perfiles partiendo del material en forma de cilindro plano macizo. En prensas de extrusión pueden conseguirse además de las barras de acero generalmente usadas y que están por lo común normalizadas, otras con secciones transversales muy com­ plicadas (Fig. 4 ). Muchas de estas barras no sería posible obtenerlas por laminación. Los metales no férreos se trabajan predominantemente de este modo. En el prensado por extrusión se comprime un lingote calentado a la temperatura de prensado contra una matriz dotada de una boquilla cuya sección corresponde a la de la pieza que deseamos obtener (Fig. 5 ). TOCHO CILINDRO DE PRESION /;;,://)// ; / MATERIAL D FORMA PRENSADO VIDRIO COMO LUBRICANTE PUNZON DE PRESION PRENSADO POR EXTRUSION Fig. 4 12 La matriz está dispuesta en un cilindro prensador y es recam­ biable. El troquel o émbolo de expulsión es accionado hi­ dráulicamente; empuja al lingote a través de la boquilla de la matriz. El prensado por extrusión se hizo posible en el acero mediante el empleo de vidrio como lubricante. A este efecto se coloca una placa de vidrio entre el lingote de acero y la matriz. El vidrio se funde bajo la acción del calor del lingote y se desliza a modo de delgada película lubricante entre la matriz y el acero que está recibiendo la forma prevista. En la extrusión de metales no férreos no se necesita lubricación alguna. Con ayuda de un mandril pueden obtenerse también tubos y otros perfiles huecos empleando este procedimiento de prensado por extrusión. PERFILES OBTENIDOS POR PRENSADO DE EXTRUSION Fig. 5 13 -'L- -A_u_r_o_P_R_u_E_B_A F-N I A _L --' Responda con F si es FALSO y con una V si es VERDADERO 1. Los materiales metálicos solo pueden ser conformados en frío. 2. El torneado y el fresado pertenecen a los procesos de fabricación con arranque de viruta. Complete el siguiente cuadro colocando entre paréntesis la letra que corresponda a los procesos: PROCESO DESCRIPCION FORJA a. Transformación de los materiales en estado bruto, ( ) haciéndolos pasar por rodillos para darle forma. I ·- ( ) ESTIRADO b. Fabricar perfiles partiendo del material en forma de cilindro macizo. ( ) LAMINADO c. Dar forma exacta en frío a semiproductos que lian re- cibido laminación previa. ( ) PRENSADO d. Trabajar los metales a la temperatura de incandes- cencia, con martillos y prensas 1 14  RESPUESTAS A LA AUTOPRUEBA 1. F 2. V FORJA ( d ) ESTIRADO ( c ) LAMINADO ( a ) PRENSADO ( b ) 8/BL/OCRAFIA LEYENSETIER, A - WURTEMBERGER G. Tecnología de los oficios Metalúrgicos. Barcelona, Editorial Reverte, 38a. edición, 1974, 552 págs. 15  CARTILLAS DE CDENCIAS PARA LA FAMILIA OCUPACIONAL METALMECANICA BLOQUES MODULARES CARTILLAS 1. Estados físicos de la mat. y sus características 2. Mezcla de sustancias 3. Calor y temperatura 4. Fuerzas 5. Rozamiento 6. Peso y masa BASICO: 7. Máquinas simples ETALMECANICO 8. Trabajo y potencia mecánica 9. Presión 10. Nociones básicas de electricidad 11. Movimiento BASICO: 12. Nociones de mecanismo AQ. HTAS. y TROQ. 13. Obtención del hierro 14. El acero: obtención y propiedades 15. Metales no ferrosos 16. Propiedades de los materiales BASICO: 17. Dureza de los materiales e50LDADURA Y LAMINA 18. Esfuerzos AQ. HTAS. y TROQ. 19. Rozamiento 20. Lubricación 21. Gases 22. Conformación de los metales 23. Fenó. físc. y quím. más comunes proc. sold. con gases 24. Comportamiento del oxígeno al contaao con aceite o e50LDADURA grasas. OXI-ACETli.ENICA Comportam. mecánc. de las soldaduras 25. 26. Oxicorte de aceros aleados 27. Clasificación de los materiales 28. Fundiciones BASICO: B DE 29. Bronces y latones SOLDADURA Y LAMINA 30. Aluminio TORNO 31. Aceros de construc. y herramientas 32!" Normalización din de los aceros 33. Aceros SAE 34. Corriente el rica 35. Calor y tensiones debidas al calor e50LDADURA POR ARCO 36. Tratam. térmicos a uniones soldadas 37. Magneti'imo 38. Diagrama esfuerzo deformación 39. funcionamiento de bombas 40. fuerzas centrípeta y centrifuga