Acabados superficiales (página 2)

Estos procesos se
caracterizan por que de utilizan una herramienta afilada para
quitar material de una pieza base, en esta categoría
tenemos:

Fresado.

Arranque de viruta mediante la acción
de una herramienta con dientes de filos cortantes, denominada
fresa, que gira alrededor de su eje, pudiendo actual tangencial o
frontalmente respecto a la superficie mecanizada.

Figura D. Esquema de una fresadora.
Fuente: Aguilar 1999.

Taladrado.

Consiste en la perforación de una pieza, parcial
(taladro ciego) o totalmente (taladro pasante), mediante una
herramienta llamada broca. La broca gira alrededor de su eje de
revolución
a la vez que se desplaza en la dirección del mismo.

Aserrado.

Procedimiento de fabricación que consta de una
herramienta de acero denominada
sierra, dotada de un movimiento
alternativo longitudinal, con la cual se consigue cortar chapas y
planchas. También se puede realizar este tipo de cortes
con un soplete oxiacetilénico.

Torneado.

Se denomina así al procedimiento de
fabricación para el que se emplea la
máquina-herramienta considerada como fundamental, el
torno. Con ella
se pueden realizar múltiples operaciones,
aunque la más importante es el torneado o
fabricación de piezas de revolución.

Figura E. Esquema de un torno. Fuente:
Aguilar 1999.

Procesos sin arranque de material

Este tipo de procesos tienen la particularidad de que
moldean o forjan el material sin arrancar parte del mismo. Entre
estos procedimientos de
fabricación podemos destacar:

Fundición.

Consiste en rellenar un molde o modelo
negativo de la pieza a fabricar con metal fundido. Una vez
enfriado el metal se procede al desmoldeo para obtener la pieza
deseada. Según el tipo de molde utilizado diferenciamos el
moldeo en arena, moldeo en molde metálico o coquilla
(fundición mediante inyección de metal fundido a
presiones de 25-50 atmósferas), y moldeo
a la cera o resina perdida.

Forja.

Consiste en la conformación de la pieza mediante
golpes o prensado, calentándola previamente para facilitar
la operación. Dentro de la forja podemos
diferenciar:

• Forja manual o libre. Conformación de la
  pieza a través de mazo y yunque.

• Forja en estampa. Consiste en utilizar una prensa
  que consta de estampa y contraestampa. La estampa o matriz,
  que actúa como yunque, contiene el vaciado
  correspondiente a la forma de la pieza, mientras la
  contraestampa o martillete, que actúa como mazo,
  golpea la estampa, prensando el material previamente
  calentado para mejorar su fluidez, de forma que .este rellena
  el vaciado de la matriz.

Laminado.

Se emplea en la obtención de perfiles laminados
de gran longitud en relación a su sección
transversal. Por ejemplo, es muy utilizado en la
fabricación de perfiles resistentes de construcciones
agroindustriales metálicas (perfiles IPN, UPN, etc.). La
laminadora es una maquina que consta de dos .arboles
horizontales y paralelos en los que se acoplan sendos cilindros
simétricos que dejan una zona libre con la forma requerida
por el perfil. Generalmente el proceso
precisa de varias pasadas por diferentes trenes de laminado, de
forma que se logre una transición gradual de la pieza en
basto al perfil de diseño.

Figura F. Esquema de maquina laminadora.
Fuente: Aguilar 1999.

Extrusionado.

Operación consistente en obligar a pasar por un
orificio de forma predeterminada a un material o metal en
estado
fluido.

Tratamientos
térmicos

Son operaciones de acabado superficial cuyo objetivo
primordial es generalmente aumentar la dureza del material y
resistencia al
desgaste, facilitar su mecanizado y/o conferirle algunas
propiedades especificas. Dentro de los tratamientos termicos
tenemos:

Templado.

Fuerte calentamiento de una pieza de acero, seguido de
un enfriamiento. La temperatura
alcanzada y la rapidez del enfriamiento dependen de la calidad del acero
y de la dureza perseguida.

Revenido.

Tratamiento térmico posterior al templado que
intenta limitar la presencia de grietas debidas al enfriamiento
rápido. Suele dar una mayor tenacidad al acero. Las
operaciones de templado y revenido son práctica habitual
en la fabricación de herramientas
de acero.

Recocido.

Consiste en elevar la temperatura del hierro o del
acero para continuar con un enfriamiento lento. Facilita el
posterior mecanizado de la pieza.

Cementado.

Operación compleja basada en un tratamiento
térmico del hierro o del acero para añadirle alguna
sustancia que mejore básicamente su dureza. Un ejemplo
podría ser la aplicación de un cemento
carburante.

Recubrimientos o revestimientos

Se emplean para proteger al material de la pieza de
agentes externos agresivos, mejorando su resistencia al desgaste
y corrosión. También pueden tener como
objetivo la capacitación de la pieza para ciertas
funciones
específicas, por ejemplo la de aislamiento
eléctrico. Debido a la gama de recubrimientos que existe
solo serán mencionados algunos de ellos como ejemplo.
Según el material con el que se recubra la superficie
podemos hablar de niquelado (Ni), cromado (Cr), estañado
(Sn), etc. En estos casos la operación de revestimiento
consiste en un galvanizado mediante baño
electrolítico. El esmaltado, cuyo objetivo fundamental es
la protección y mejora de la estética de una pieza, se consigue mediante
la aplicación de una capa de esmalte y su posterior
vitrificación en horno.

Procesos de fabricación especiales

Rectificado.

Operación cuyo objetivo es conseguir un excelente
acabado superficial. Aunque puede realizarse con fresa o torno,
el mejor grado de calidad se consigue con la herramienta
denominada muela, constituida por granos de material abrasivo
cementados con una substancia cerámica.

Bruñido.

Su objeto es obtener una superficie con una rugosidad
muy pequeña. Generalmente se emplea en el acabado de
piezas de precisión, realizando el afinado mediante una
muela recubierta de piel.

Rasqueteado.

Es una operación realizada de forma manual con una
herramienta llamada rasquete, que sirve para alisar y mejorar la
calidad de dos superficies funcionales que van a estar en
contacto.

Limado.

Rebaje de una superficie practicado con una herramienta
llamada lima.

Escariado.

Operación realizada con un escariador cuyo
objetivo es la mejora de la calidad superficial de taladros
cilíndricos.

Moleteado.

Operación consistente en tallar sobre una parte
de una pieza una serie de estrías que la hacen más
rugosa. Se usa para asegurar el agarre del mango o
empuñadura de una pieza o herramienta. El moleteado se
consigue con una herramienta denominada moleta, de material
más duro que la pieza a grabar, que se presiona sobre la
zona a moletear. La forma del moleteado puede ser recta (paralela
a las generatrices del cilindro; figura F.), oblicua
(líneas helicoidales) o cruzada (líneas
helicoidales de paso contrario; figura F.).

Figura G. Fuente: Aguilar
1999.

Simbología
de acabados

En su investigación, Flores Paye puntualiza que
un dibujo
técnico es el plano de una pieza elaborado como
instrumento de comunicación y debe:

• 1. Ser completo.- Contener todos los
  requisitos de la pieza y proteger su
  funcionalidad.

• 2. Ser funcional.- Las dimensiones en el
  dibujo deben mostrar y asegurar que la pieza va a funcionar
  como se planeó.

• 3. Especificar la tolerancia
  máxima.- Es aquella tolerancia que permite el
  funcionamiento de la pieza. Entre más cerrada es la
  tolerancia mayor será la dificultad para fabricarla.
  Con tolerancias más amplias la pieza será
  más fácil de trabajar y más
  económica también.

• 4. Ser claro.- El dibujo debe ser
  comprendido de la misma forma, por todas las personas, en
  todas las actividades del proceso y más aún en
  todos los idiomas, con una sola interpretación, sin
  confusiones.

Pues bien, el plano de una pieza no podría esta
completo sin las indicaciones pertinentes de acabado que la pieza
requiere para su óptimo desempeño. Así como existen símbolos para indicar tolerancias
geométricas, también existen símbolos para
determinar los tipos de acabado de una pieza. Algunos de estos
símbolos son los siguientes:

Figura H. Símbolos básicos
de acabados superficiales. Fuente: Aguilar 1999.

Cuando se indica una rugosidad superficial en un
dibujo se hace
mediante valores
numéricos o bien con clasificaciones, ya sea para indicar
la rugosidad máxima tolerable o bien un rango de
rugosidades mínima y máxima. Cuando no se cuenta
con unidades se supone que las unidades son
micrómetros.

Figura I. indicación de la
rugosidad en los dibujos
técnicos. Fuente: Aguilar 1999.

Cuando es necesario especificar un una
característica especial o adicional se hace mediante una
línea horizontal a partir del trazo mas largo del
símbolo.

Figura J. Fuente: Aguilar
1999.

También podemos indicar un tratamiento
superficial en una zona determinada mediante una línea
gruesa trazo-punto. Si fuera necesario realizar un mecanizado
mediante arranque de viruta para después aplicar un
revestimiento superficial de niquelado, se especificaría
tal y como aparece en la figura J.

Figura K. Fuente: Aguilar
1999.

Otras indicaciones pueden ser las siguientes:

• Indicación de la longitud básica.
  Dicha longitud ser Seleccionada sobre la serie dada por la
  norma UNE 82-301 (ISO/R 468).

• Indicación de sobremedida para mecanizado.
  Las unidades en las que viene dada esta sobremedida
  serán las mismas que las usadas en la
  acotación, normalmente milímetros.

• Dirección de las estrías de mecanizado
  sobre la superficie. Si fuera necesario indicar la
  dirección de las estrías originadas por el
  mecanizado, dada por la dirección predominante de las
  irregularidades superficiales, se especificaran los
  símbolos correspondientes.

Figura L. Símbolos para la
especificación de la dirección de las
estrías de mecanizado.

Fuente: Aguilar 1999.

• a) Estrías paralelas al plano de
  proyección de la vista sobre la que se aplica el
  símbolo.

• b) Estrías perpendiculares al plano de
  proyección de la vista sobre la que se aplica el
  símbolo.

• c) Estrías cruzadas según dos
  direcciones oblicuas en relación al plano de
  proyección de la vista sobre la que se aplica el
  símbolo.

• d) Estrías
  multidireccionales.

• e) Estrías concéntricas respecto
  al centro de la superficie mecanizada.

• f) Estrías con forma radial respecto al
  centro de la superficie mecanizada.

En la figura siguiente se puede ver la
disposición de todas las indicaciones sobre estados
superficiales en relación con el símbolo
básico.

Figura M. Indicación de las
características especiales de estados superficiales.
Fuente: Aguilar 1999.

Usos y aplicaciones

Existen varios tipos de acabado superficial que pueden
que se pueden ver en la siguiente tabla y los distintos tipos de
materiales a
los cuales pueden ser aplicados.

Tabla A. Tipos de materiales vs. Tipos de
acabados. Fuente: Nerey 2008.

Tabla B. Aplicaciones generales de los
estados superficiales. Fuente: Aguilar 1999.

Conclusión

Siendo concientes de la importancia de un buen acabado
superficial, caemos en la conclusión de que no solo al
diseñador le debe importar el acabado final de las piezas
para el buen funcionamiento de estas en su diseño, sino
también al ingeniero de manufactura,
al de calidad y todo aquel que intervenga en la línea de
producción, además no solo en la
industria
manufacturera es importante el acabado superficial, sino
también en otras áreas de la ingeniería, como lo demuestra
García(2008) en su tesis, pues el
pone a prueba el diseño de caminos con un punto de vista
desde el acabado del pavimento. Por tanto un ingeniero que no
conoce los procesos de manufactura y los procesos de acabado
superficial tiene perdida la batalla en el campo del
diseño y manufactura en cualquier rama de la
ingeniería.

Referencias

• 1. Aguilar Torres, J. & Carvajal
  Ramírez, F. & Agüera Vega, F. (1999). Estados
  superficiales. Fundamentos para el diseño
  gráfico de maquinaria e industrias agrarias
  (pp.173-184). Universidad de Almería:
  España.

• 2. García Hernández A. (2008)
  Desarrollo y análisis de pavimentos industriales desde
  el punto de vista del acabado superficial. Obtenido el 26,
  Abril, 2009. Desde
  http://www.tesisenxarxa.net/TDR-0207108-104245/

• 3. Flores Paye, B. & Sosa Rodríguez,
  M. & Rodríguez Butron, J.; Investigación
  sobre las tolerancias usadas en las empresas. Trabajo de
  investigación No.1. Recuperado el 3, Mayo, 2009 de
  http://www.slideshare.net/

• 4. Nerey C. L. (2008). Los acabados
  superficiales. Obtenido el 4, Mayo, 2009, desde

Autor:

Luís Eduardo Delgado
Rodríguez

Titular de la materia: Ing.
Pedro Zambrano Bojorquez

Asignatura: Metrología
avanzada

Instituto Tecnológico de
Chihuahua