La fabricación de productos metálicos o componentes para su montaje en productos toma muchas formas:
ESTAMPACIÓN
Es uno de los procedimientos de prensa más sencillo.
Se usa una perforadora endurecida para acuñar el metal laminado a través de un troquel.
TROQUELADO
Es el modelado de componentes del metal laminado entre una perforadora y un troquel. Los componentes fabricados de esta forma tienen medidas muy exactas y el endurecimiento por medios mecánicos le proporcionan resistencia y rigidez.
FRESADO
El fresado es el empleo de una cortadora giratoria que da forma a la pieza metálica que se trabaja en la maquina. La pieza esta sujeta a una mesa que se puede mover en relación a la fresa.
RECTIFICADO
Es el proceso de eliminación por medio del contacto autolimpiador de un material abrasivo como el carborundo. A diferencia del corte profundo con una herramienta metálica, el rectificado aplica sólo una fuerza diminuta a la pieza que se trabaja en la máquina.
TALADRO
Taladrar un agujero circular es una de las operaciones más corrientes de cortes de metales. La herramienta cortante suele ser una barra espiral. En industrias son corrientes las taladradoras pluricabezales.
FORJA
La forja es el modelado del metal empleando fuerzas de compresión.
El metal suele estar caliente, pero algunos procedimientos se llevan a cabo en frío. La forja que ha alcanzado la temperatura especificada aumenta la plasticidad del metal, y disminuye las fuerzas necesarias para trabajarlo.
FORJA DE ESTAMPACION
Es la formación de un componente con una barra metálica o palanquilla entre dos medios troqueles. El metal caliente se coloca en el troquel inferior y el golpe de un martillo mecánico la fuerza a entrar en la cavidad entre el troquel superior y el inferior. Las piezas fabricadas de esta manera no suelen poder formarse con un solo martillazo en un solo troquel.
Entre los metales utilizados en la forja de estampación están el acero bajo en carbono y el acero medio de carbono, el aluminio y las aleaciones de cobre.
ENCABEZAMIENTO EN FRIO
Es el proceso de convertir barras de metal frío o alambres en componentes “apretando” el metal contra una cavidad del troquel.
El latón, el acero inoxidable, el acero bajo en carbono y el de contenido medio de carbono son los materiales más usados por lo general en este proceso.
El único unos más numeroso de este proceso está en la fabricación de pernos, tornillos, remaches y clavos.
LAMINADOR DE ROSCAS
Es un método de aplicar una rosca a pernos hechos a máquina producido por encabezamiento en frío.
Las formas moleteadas , las acanaladuras y los engranajes helicoidales han sido unas cuantas de las múltiples formas que se pueden hacer formando perfiles con rodillos.
EXTRUSION POR PERCUSION-EXTRUSION HACIA ADELANTE
Este proceso consiste en conseguir hacer entrar un cilindro caliente de metal en un troquel de extrusión empleando un ariete hidráulico.
De esta forma se puede producir un número casi infinito de secciones transversales sólidas, así como tuberías.
Entre los productos fabricados con perfiles extraídos están: marcos de puertas y ventanas, bisagras, componentes para cerraduras, cintas para cantos, etc.
El mayor número de secciones producidas se fabrican con aluminio y latón.
FUNDICION EN ARENA
Es el modelado de un metal “vertiendo” metal fundido en un molde.
La arena es un material especialmente bueno para hacer moldes. Puede resistir a temperaturas muy altas y se puede moldear en formas complejas.
Entre los metales de fundición más corrientes están el hierro colado, acero, aleaciones de aluminio y latón.
Los bloques del motor de automóviles y las culatas del cilindro, los soportes para maquinaria pesada, tapas de registro, y el bastidor de tornillo de bancos de un mecánico (como los de los talleres escolares) son ejemplos de productos fundidos en arena.
FUNDICION A PRESION
Cuando se tienen que fabricar muchos artículos con la misma forma se emplea la fundición a presión.
En este proceso, el metal fundido es forzado a entrar en la cavidad que hay entre los troqueles a una presión elevada. Después de que se ha inyectado el metal, la presión se mantiene mientras el metal se solidifica. Entonces los portatroqueles se abren y la pieza fundida es expulsada automáticamente.
La fundición a presión se limita a metales no ferrosos cuyas temperaturas de fusión no dañan los troqueles.
TRABAJO A MAQUINA
A algunos componentes se les puede dar su forma definitiva con un solo procedimiento, igual que en la fundición a presión.
Sin embargo muchos tienen que ser trabajados a máquina para darles una forma definitiva, los procesos de trabajo a máquina, entre los que están: taladro, corte y rectificado, se llevan a cabo en máquinas-herramienta.
TRABAJO CON TORNO
La rotación es la operación más básica que se lleva a cabo en un torno.
La herramienta se puede mover de un lado a otro, a lo largo y en ángulo con la pieza que se trabaja en la máquina.
Entre otras operaciones del torno están: taladrado y roscado
El torno central es solamente adecuado para “producción de piezas distintas cada vez”.
El CN0 se puede programar para una fabricación completamente automática.
jueves, 13 de mayo de 2010
Materiales Mecanicos / Acero
El acero es una aleación de hierro con un contenido de carbono inferior a
1,6 % y pequeñas cantidades de otros metales.
SIDEROMETALURGÍA
El proceso de fabricación industrial del acero se remonta a 1740, en que Huntsman lo obtuvo por fusión de hierro y carbón vegetal en un crisol.
Posteriormente, Cort ideó un método de afino en un horno de reverbero, denominado pudelado, que redujo los costes y aumentó la producción.
El impulso definitivo para la producción de acero en gran escala fue dado casi simultáneamente con dos sistemas distintos: el método del convertidor Bessemer, que permite obtener directamente acero mediante afino de la fundición gracias a la acción de un chorro de aire que se introduce en el horno, y el método de Martin y Siemens, en el cual se funde una mezcla de chatarra de hierro con fundición y mineral en un horno de arco eléctrico.
En la época contemporánea, el acero se obtiene del hierro líquido, y presenta una gran resistencia a la deformación y a la corrosión.
El carbono que contiene (entre 0,8 y 1,6 %) está en forma de carburo de hierro (cementita).
Los diferentes metales que se le pueden añadir en pequeña proporción mejoran sus propiedades (dureza, resistencia) y constituyen los llamados aceros especiales, como los aceros al cromo-níquel, los aceros al manganeso y los aceros rápidos.
El acero al carbono sólo contiene hierro y carbono y, según la proporción existente de este último, se clasifica en dulce (menos del 0,3 %), duro (0,5 %) o extraduro (más del 0,65 %).
El acero inoxidable contiene un 18 % de cromo y un 8 % de níquel (acero 18/8) y, como su nombre indica, presenta una resistencia óptima a la corrosión.
1,6 % y pequeñas cantidades de otros metales.
SIDEROMETALURGÍA
El proceso de fabricación industrial del acero se remonta a 1740, en que Huntsman lo obtuvo por fusión de hierro y carbón vegetal en un crisol.
Posteriormente, Cort ideó un método de afino en un horno de reverbero, denominado pudelado, que redujo los costes y aumentó la producción.
El impulso definitivo para la producción de acero en gran escala fue dado casi simultáneamente con dos sistemas distintos: el método del convertidor Bessemer, que permite obtener directamente acero mediante afino de la fundición gracias a la acción de un chorro de aire que se introduce en el horno, y el método de Martin y Siemens, en el cual se funde una mezcla de chatarra de hierro con fundición y mineral en un horno de arco eléctrico.
En la época contemporánea, el acero se obtiene del hierro líquido, y presenta una gran resistencia a la deformación y a la corrosión.
El carbono que contiene (entre 0,8 y 1,6 %) está en forma de carburo de hierro (cementita).
Los diferentes metales que se le pueden añadir en pequeña proporción mejoran sus propiedades (dureza, resistencia) y constituyen los llamados aceros especiales, como los aceros al cromo-níquel, los aceros al manganeso y los aceros rápidos.
El acero al carbono sólo contiene hierro y carbono y, según la proporción existente de este último, se clasifica en dulce (menos del 0,3 %), duro (0,5 %) o extraduro (más del 0,65 %).
El acero inoxidable contiene un 18 % de cromo y un 8 % de níquel (acero 18/8) y, como su nombre indica, presenta una resistencia óptima a la corrosión.
Materiales Mecanicos / Hierro / Produccion
Aunque el hierro está muy difundido en la corteza terrestre, sólo se explotan los óxidos y carbonatos de suficiente riqueza.
El mineral de hierro se extrae actualmente en unos 60 países.
El papel de los países industriales, que producían el 90 % del mineral de hierro hacia 1950, se ha visto sensiblemente reducido hasta el punto que en la actualidad sólo extraen algo más de la mitad, mientras que se ha incrementado la producción de países como Rusia, China y algunos del Tercer Mundo.
Así, el conjunto de la producción de Rusia, Ucrania y los demás países que formaron parte de la antigua URSS alcanzó en 1988 los 249,9 Mt, frente a los 890 Mt en que se calculaba la producción mundial total.
Las principales reservas de hierro de estos países se encuentran en la cuenca del Dnièper, alrededores de Krivói Rog, estepa de Kursk, cuenca del Ural, Siberia occidental y Kazajstán.
La producción de mineral de hierro en China alcanzó en 1988 las 154,4 Mt. Destacan también como países productores Australia (en el O y el S), con 101 Mt, y Brasil (Minas Gerais), con 87,7 Mt. La gran mayoría de la producción de EE UU (57,3 Mt en 1988) procede de los yacimientos próximos al Lago Superior, en Michigan y Minesota. En Canadá (39,8 Mt) son importantes los yacimientos de la península del Labrador. Los siguientes países productores en orden de importancia son República de Sudáfrica (24,9Mt), Suecia (20,4 Mt), Venezuela (19,1 Mt) y Liberia (13,4 Mt).
En Europa occidental la extracción de hierro ha decrecido mucho (7 %) como consecuencia de los altos costes de explotación. En España (7,5Mt de mineral), los yacimientos más importantes se encuentran en Vizcaya, Granada y León. Los principales exportadores de hierro son Australia, Brasil, Canadá, India, Liberia y Suecia, mientras que la importación viene liderada por Japón, EE UU y Canadá.
El mineral de hierro se extrae actualmente en unos 60 países.
El papel de los países industriales, que producían el 90 % del mineral de hierro hacia 1950, se ha visto sensiblemente reducido hasta el punto que en la actualidad sólo extraen algo más de la mitad, mientras que se ha incrementado la producción de países como Rusia, China y algunos del Tercer Mundo.
Así, el conjunto de la producción de Rusia, Ucrania y los demás países que formaron parte de la antigua URSS alcanzó en 1988 los 249,9 Mt, frente a los 890 Mt en que se calculaba la producción mundial total.
Las principales reservas de hierro de estos países se encuentran en la cuenca del Dnièper, alrededores de Krivói Rog, estepa de Kursk, cuenca del Ural, Siberia occidental y Kazajstán.
La producción de mineral de hierro en China alcanzó en 1988 las 154,4 Mt. Destacan también como países productores Australia (en el O y el S), con 101 Mt, y Brasil (Minas Gerais), con 87,7 Mt. La gran mayoría de la producción de EE UU (57,3 Mt en 1988) procede de los yacimientos próximos al Lago Superior, en Michigan y Minesota. En Canadá (39,8 Mt) son importantes los yacimientos de la península del Labrador. Los siguientes países productores en orden de importancia son República de Sudáfrica (24,9Mt), Suecia (20,4 Mt), Venezuela (19,1 Mt) y Liberia (13,4 Mt).
En Europa occidental la extracción de hierro ha decrecido mucho (7 %) como consecuencia de los altos costes de explotación. En España (7,5Mt de mineral), los yacimientos más importantes se encuentran en Vizcaya, Granada y León. Los principales exportadores de hierro son Australia, Brasil, Canadá, India, Liberia y Suecia, mientras que la importación viene liderada por Japón, EE UU y Canadá.
Materiales Mecanicos / Hierro / Siderometalurgia
Aplicaciones de los hierros industriales. Los hierros pueden utilizarse para la fabricación de chapas, pernos, alambres, tubos, etc., en función de las posibilidades que ofrecen para la soldadura, forja, estirado y trefilado.
Asimismo, sus propiedades magnéticas permiten usarlos, después de recocidos, en equipos electromagnéticos, para constituir los núcleos de hierro dulce. El hierro puro se emplea para elaborar aceros finos, aceros ordinarios y especiales, y como materia prima para la fusión en crisol.
El polvo de hierro, reducido o electrolítico, se usa industrialmente tanto en pulvimetalurgia, para fabricar piezas por sinterización, como para constituir revestimientos de electrodos para soldadura y corte autógeno.
Las piezas a base de hierro sinterizado se utilizan en diversas actividades industriales, como la fabricación de automóviles, de material para electrodomésticos y de productos magnéticos.
El hierro puro sinterizado permite fabricar piezas económicas, pero de características mecánicas limitadas, sobre todo por lo que hace referencia a su capacidad de deformación.
Para mejorar estas características mecánicas se puede recurrir a medios
metalúrgicos clásicos, a través de aleaciones ferrosas (aceros del 1% de carbono, 2 a 4 % de cobre y 2 a 5 % de níquel) o mediante diversos tratamientos térmicos (tratamiento templado de inducción, tratamiento superficial de carbonitruración).
También se pueden mejorar las características mecánicas por medios propios de la metalurgia de los polvos, por doble compresión seguida de una nueva sinterización o por impregnación del esqueleto de hierro sinterizado mediante cobre fundido para aumentar la densidad del producto.
Gracias al hierro sinterizado y a sus aleaciones ha sido posible mejorar las características de productos magnéticos tan importantes en la industria actual como los circuitos magnéticos, las bobinas, las masas polares, las piezas de cabezas de lectura o de grabación en cintas magnéticas.
Asimismo, sus propiedades magnéticas permiten usarlos, después de recocidos, en equipos electromagnéticos, para constituir los núcleos de hierro dulce. El hierro puro se emplea para elaborar aceros finos, aceros ordinarios y especiales, y como materia prima para la fusión en crisol.
El polvo de hierro, reducido o electrolítico, se usa industrialmente tanto en pulvimetalurgia, para fabricar piezas por sinterización, como para constituir revestimientos de electrodos para soldadura y corte autógeno.
Las piezas a base de hierro sinterizado se utilizan en diversas actividades industriales, como la fabricación de automóviles, de material para electrodomésticos y de productos magnéticos.
El hierro puro sinterizado permite fabricar piezas económicas, pero de características mecánicas limitadas, sobre todo por lo que hace referencia a su capacidad de deformación.
Para mejorar estas características mecánicas se puede recurrir a medios
metalúrgicos clásicos, a través de aleaciones ferrosas (aceros del 1% de carbono, 2 a 4 % de cobre y 2 a 5 % de níquel) o mediante diversos tratamientos térmicos (tratamiento templado de inducción, tratamiento superficial de carbonitruración).
También se pueden mejorar las características mecánicas por medios propios de la metalurgia de los polvos, por doble compresión seguida de una nueva sinterización o por impregnación del esqueleto de hierro sinterizado mediante cobre fundido para aumentar la densidad del producto.
Gracias al hierro sinterizado y a sus aleaciones ha sido posible mejorar las características de productos magnéticos tan importantes en la industria actual como los circuitos magnéticos, las bobinas, las masas polares, las piezas de cabezas de lectura o de grabación en cintas magnéticas.
Materiales Mecanicos / Hierro / Quimica inorganica
El hierro puro es un metal de color blanco plateado, dúctil y maleable. Tiene cuatro isótopos de masas 54, 56, 57 y 58. Es un elemento de transición, de carácter metálico, y presenta valencias +2 y +3. Combina con facilidad con el carbono, con el que forma la cementita o carburo férrico (Fe3C), y con sus derivados. A elevada temperatura se oxida con el vapor de agua. Las sales férricas son amarillas o rojas y con los álcalis dan un precipitado rojo, mientras que las sales ferrosas dan precipitado verde, y negro con los sulfuros alcalinos.
Materiales Mecanicos / Hierro / Arte decorativa
La metalurgia del hierro, descubierta por los pueblos indoeuropeos, se difundió por Europa a principios del I milenio. Los pueblos célticos, etruscos e ibéricos sobresalieron en la realización de objetos forjados, como armas, utensilios agrícolas y arneses.
El trabajo artístico del hierro alcanzó un gran auge durante la Edad Media: el desarrollo del martinete hidráulico, de la técnica del estampado, del burilado en frío y de las labores de chapado posibilitó la creación de notables trabajos decorativos (herrajes románicos, rejerías góticas, balaustres renacentistas).
Durante el s. XIX, las restauraciones emprendidas por Viollet-le-Duc propiciaron el redescubrimiento de las antiguas técnicas de forja, aplicadas de nuevo por los artistas modernistas a la arquitectura y a las artes decorativas (son de destacar las decoraciones florales realizadas por V. Guimard para las entradas del metro de París y las verjas, barandillas y otros elementos decorativos de los edificios de Antoni Gaudí). En la escultura contemporánea, el hierro ha sido muy utilizado por artistas como P. Gargallo, J. González, E. Chillida, A.Calder, etc.
El trabajo artístico del hierro alcanzó un gran auge durante la Edad Media: el desarrollo del martinete hidráulico, de la técnica del estampado, del burilado en frío y de las labores de chapado posibilitó la creación de notables trabajos decorativos (herrajes románicos, rejerías góticas, balaustres renacentistas).
Durante el s. XIX, las restauraciones emprendidas por Viollet-le-Duc propiciaron el redescubrimiento de las antiguas técnicas de forja, aplicadas de nuevo por los artistas modernistas a la arquitectura y a las artes decorativas (son de destacar las decoraciones florales realizadas por V. Guimard para las entradas del metro de París y las verjas, barandillas y otros elementos decorativos de los edificios de Antoni Gaudí). En la escultura contemporánea, el hierro ha sido muy utilizado por artistas como P. Gargallo, J. González, E. Chillida, A.Calder, etc.
Materiales Mecanicos / Hierro / Arte
Los inicios de la arquitectura del hierro coinciden con el comienzo de la industrialización de las manufacturas metálicas.
Las primeras realizaciones tuvieron un carácter ingenieril (puente sobre el Severn, en Coalbrookdale, 1775-1779) y, sólo con posterioridad, empezaron a utilizarse jácenas, columnas y arcos de hierro en
estructuras arquitectónicas (salón Carré del Louvre; cubierta del Teatro francés de París, de V. Louis, 1786). A principios del s. XIX, se empleó la armadura de hierro en la construcción de naves fabriles, de bloques de viviendas y de mansiones (pabellón real de Brighton, de J. Nash, 1818).
A mediados del mismo siglo, la producción industrial de cristal y de elementos arquitectónicos de hierro permitió a los constructores y arquitectos utilizar de forma innovadora la combinación estructural de estos dos materiales (Crystal Palace de la Exposición Universal de Londres, de J. Paxton, 1851; salón de la Biblioteca Nacional de París, de H. Labrouste, 1868; edificios de la Exposición Universal de París, 1889).
Las primeras realizaciones tuvieron un carácter ingenieril (puente sobre el Severn, en Coalbrookdale, 1775-1779) y, sólo con posterioridad, empezaron a utilizarse jácenas, columnas y arcos de hierro en
estructuras arquitectónicas (salón Carré del Louvre; cubierta del Teatro francés de París, de V. Louis, 1786). A principios del s. XIX, se empleó la armadura de hierro en la construcción de naves fabriles, de bloques de viviendas y de mansiones (pabellón real de Brighton, de J. Nash, 1818).
A mediados del mismo siglo, la producción industrial de cristal y de elementos arquitectónicos de hierro permitió a los constructores y arquitectos utilizar de forma innovadora la combinación estructural de estos dos materiales (Crystal Palace de la Exposición Universal de Londres, de J. Paxton, 1851; salón de la Biblioteca Nacional de París, de H. Labrouste, 1868; edificios de la Exposición Universal de París, 1889).
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