Informe sobre el conformado de los materiales (página 2)

Enviado por jorge

Partes: 1, 2

1.2. Matrices para fundición a
presión.

Reciben el nombre de matrices los moldes
metálicos utilizados para la fundición a
presión. La elevada presión y temperatura que deben
resistir exige el empleo de materiales y detalles en su
construcción totalmente distintos a los empleados en el
moldeo a coquilla.

Constan normalmente de cuatro elementos principales:
matriz fija de cubierta, matriz móvil de eyección,
placa de eyección, y macho.

-Matriz fija de cubierta: se fija en la, mesa de la
prensa. Lleva moldeada una o varias caras exteriores de la pieza
a fabricar, pero nunca deben llevar machos o salientes, que deben
ir siempre a la matriz móvil, para que la pieza fundida
quede agarrada a esta matriz.

-Matriz móvil de eyección: debe ir sujeta
a la parte móvil o carro de la máquina. Lleva el
saliente principal de la pieza, en el que queda prendida, y del
que es extraída por las barras de eyección o
expulsión. Lleva también los conductos de colada,
las guías de acoplamiento a la matriz de cubierta y los
conductos de refrigeración.

-Placa de inyección: contiene los dispositivos de
extracción de la pieza. Consta de unos punzones fijos a
esta placa que atraviesan la matriz de eyección y empujan
la pieza fundida, obligándola a desprenderse del
molde.

-Macho: el macho debe separarse una vez que ha cumplido
su misión. Hay muchos sistemas. Al terminar la
extracción y juntarse las matrices, el macho vuelve a su
posición inicial.

1.3. Operaciones de acabado en piezas
fundidas.

Las piezas fundidas después de la colada, deben
pasar por unas operaciones de acabado para eliminar los restos de
arena, rebabas, bebederos y mazarotas adosados: Dichas
operaciones son de dos clases: limpieza y desbarbado.

-Limpieza de piezas fundidas:

Tiene por objeto eliminar los restos de arena adheridos
a las piezas. Se realiza por proyección de arena o
granalla, a presión en cámaras apropiadas, manual o
también mecánicamente. Por rotación en un
tambor adecuado. La limpieza se verifica por choque mutuo, aunque
a veces se añaden pequeñas piezas de
fundición que multiplican los efectos de la
operación. Por último, puede hacerse por chorro de
agua a presión, hasta 160 at, en unas instalaciones de
ciclo continuo. El operario dirige la boquilla de
proyección desde el interior de la cabina, sobre la pieza
situada encima de la plataforma giratoria. El agua arrastra la
aren y las partículas metálicas al depósito
de decantación para su recuperación
posterior.

-Desbarbado de piezas fundidas: La eliminación de
las grandes rebabas, bebederos y mazarotas se efectúa con
ayuda de aparatos diversos, una vez limpias las
piezas.

Para las rebabas se emplean cinceles neumáticos o
muelas de disco. Los bebederos y mazarotas se cortan con sierra
de disco abrasivo y los restos se eliminan por
amolado.

2.
FORJADO:

La conformación por deformación
plástica aprovecha la capacidad de conformación de
deformación de los metales para provocar en ellos
desplazamientos de masa, más o menos acusados,
según las características del metal y la
temperatura de aplicación del proceso. Como consecuencia
de ello se produce también la alteración de la
estructura interna del metal y la modificación de sus
propiedades mecánicas.

Es un procedimiento de conformación por
deformación plástica en el que, además de
los esfuerzos exteriores, se emplea energía
térmica; es decir, es un procedimiento de trabajo en
caliente.

La forja puede ser libre o con estampa. La primera no
impone ninguna forma específica a la herramienta; la
segunda requiere la construcción de una estampa que
reproduce la forma y dimensiones de la pieza a forjar. Los
efectos de la forja, son los siguientes:

-Eliminación de defectos internos: el
aplastamiento de la masa del metal, produce el aplastamiento de
las cavidades internas, cuyas paredes, si no están
oxidadas, se unen íntimamente quedando perfectamente
soldadas.

De la misma forma, las segregaciones, por defecto de la
presión y el calor combinado, resultan disminuidas,
mejorando la homogeneidad del material.

-Afinado del grano: depende de la temperatura de trabajo
y de la velocidad de deformación. En unos casos se logra
la disminuir el tamaño del grano y en otros se logra una
mejor disposición de las fibras. En ambos casos mejoran
las propiedades mecánicas del metal.

1. Forja mecánica:

La conformación por forjado de grandes piezas o
el forjado en serie se realiza siempre con la ayuda de las
máquinas.

Si el trabajo por deformación es por choque, se
llaman martinetes, si es por presión, se llaman prensas.
Las diferentes variantes, se exponen a
continuación:

De caída.

-Martinete mecánico. De ballesta.

Trabajo por choque. De compresor externo

(Martinete) -Martinete neumático. Auto
compresor.

-Martinete de vapor. De simple efecto.

De doble efecto.

–Mecánica Excéntrica.

De fricción.

Trabajo por presión.

-Hidráulica.

1.1. Martinete para la forja mecánica:

El martinete, martillo pilón o simplemente
martillo trabaja por impacto de una maza, la caída libre o
forzada, sobre la pieza a forjar apoyada en un yunque.

La forma de accionar la maza es lo que sirve para
diferenciar los martinetes.

a) Martinete mecánico: El sistema de
propulsión de la maza es mecánico. Puede ser de
caída libre o de ballesta.

-De caída libre: El mecanismo levanta la maza a
una altura determinada y en este punto la suelta, cayendo
aquélla por su propio peso.

-De ballesta: En este martinete se emplea una ballesta
para absorber las reacciones que se producen tras los
golpes.

b). Martinete neumático: En el
martinete neumático, la maza es solidaria al embolo de un
cilindro neumático. Los hay de dos tipos: el auto
compresor y el de compresor externo o neumático
propiamente dicho.

-Auto compresor: El motor del martinete mueve el
mecanismo de biela-manivela de un cilindro compresor; el aire
así comprimido pasa al cilindro de utilización a
través de las válvulas que controlan la carrera de
la maza.

-De compresor externo. El aire comprimido llega al
cilindro de trabajo procedente de un compresor independiente. El
mando de este cilindro se efectúa por medio de un
distribuidor, controlado por una combinación de palancas
que maneja el operario. Pueden ser de simple efecto, si
únicamente levanta la maza (que después
caerá por su propio peso), y de doble efecto, cuando
además la impulsa con fuerza en la carrera
descendente.

c). Martinete a vapor: Es muy semejante al
martinete neumático. Se construye de simple efecto y doble
efecto. Los martinetes grandes son de dos montantes y de simple
efecto, porque la acción de caída libre de la maza
es suficiente para producir el golpe necesario.

1.2. Prensa para forja mecánica:

La diferencia fundamental con el martinete estriba en la
forma de aplicación de la fuerza deformadora. La maza es
sustituida por un carro o corredera que actúa por
presión progresiva. Además, la corredera de la
prensa está siempre bajo control, cosa que no ocurre con
el martinete de caída libre.

La prensa empleada puede ser mecánica o
hidráulica.

a) Prensa mecánica: La más utilizada es la
de fricción. La prensa de excéntrica tiene
aquí escasa importancia; en cambio es muy utilizada para
la estampación en frío de la chapa.

En la prensa de fricción, la fuerza de prensado
se obtiene a partir de la energía cinética del
volante que la transmite a la corredera, unida a él por un
husillo. El movimiento alternativo de la máquina lo
proporcionan dos discos desplazables, que mueven el volante en
uno u otro sentido, según sea el disco que trabaja. La
transmisión del movimiento es posible gracias a la
fricción de la superficie frontal de los discos con la
periferia del volante, que lleva una llanta de material
adecuado.

b) Prensa hidráulica: La presión de
trabajo es suministrada por uno o más cilindros
óleo hidráulico cuyos émbolos están a
la corredera. La carrera de retroceso está asegurada por
unos cilindros auxiliares.

Otros órganos de la prensa son las
válvulas de mando, las bombas de impulsión del
fluido y los acumuladores. Estos últimos son unos
dispositivos capaces de contener aceite a alta presión y
que actúan como depósitos de reserva de potencia.
Casi todos son hidroneumáticos; es decir, la
precompresión la realiza un compresor de aire y el aire
comprimido, a su vez, comprime el aceite.

3.
ESTAMPADO:

3.1. ESTAMPACION EN
CALIENTE.

La estampación en caliente no es
más que un forjado mecánico en el que se emplea un
molde o estampa para conformar la pieza. Aunque a
continuación daré una definición más
exacta y más técnica de la estampación en
caliente.

La estampación metálica en
caliente consiste en someter a un metal, por medio de una prensa
o martinete, a un esfuerzo de compresión entre dos moldes
de acero denominadas estampas.

Las estampas están formadas por dos
piezas, la estampa superior o martillo y la inferior o yunque. La
superior se fija en la corredera de la prensa y la inferior en la
mesa.

3.1.1. Sujeción de las estampas y
guías.

Si son de pequeña dimensión
van provistas de mangos cilíndricos, que se fijan en el
porta machos de la corredera de la prensa.

Si son grandes y de forma rectangular se sujetan por
medio de colas de milano De cara a centrar y absorber esfuerzos
axiales, se disponen de bulones guías.

3.1.2. Proyecto de una estampa.

1º.-Determinar la preforma:

Definir la porción de material a estampar, que se
coloca en la estampa. Asignar dimensiones y forma. Cuanto
más se aproxime a la forma de la pieza más
fácil será la estampación.

2º.-Distribuir la conformación entre las
estampas:

Si la pieza es simétrica se asigna a cada media
estampa la conformación de media pieza. Pero si es
asimétrica, se distribuye el material favoreciendo su
flujo, independiente de la superficie de separación. En el
caso de planos inclinados, las fuerzas laterales deben anularse
mediante compensación.

3º.-Previsión de salidas de la
pieza.

Para facilitar la salida se le da a las paredes de la
estampa una inclinación de 5 a 10 grados, que
además sirve para facilitar el flujo y llenado.

4º-Previsión de rebabas.

Hay que evitar poner menos material del necesario y
excederse, ya que se generan piezas defectuosas y
desalineación de las estampas. Esto se evita disponiendo
en las estampas de un hueco de rebose de material. Estos huecos
se disponen en secciones de fácil rebarbado.

5º-Escalonamiento de la
conformación.

Debido a la plasticidad y fluencia, podemos necesitar
llenar la estampa en más de una operación. Esto nos
obliga a realizar una conformación escalonada.

3.1.3. Materiales para la construcción de
estampas.

Las estampas para estampación en caliente deben
poseer:

–Resistencia a la compresión.

-Resistencia al choque.

-Resistencia al desgaste.

-Resistencia a elevadas temperaturas.

(si se va a cortar, también resistencia a la
cortadura)

El grado de dureza del trabajo a realizar,
marcará la elección del material.

Se emplea fundición para estampar materiales
blandos y en series inferiores a 100 piezas.

El material idóneo es el acero al carbono de 0.5
a 0.9 de C, pero es muy caro y se emplea solo con grandes
matrices de series cortas. En genera se emplean aceros aleados
para la construcción de estampas ya que tienen las
siguientes características:

-Se obtiene más resistencia en piezas de gran
espesor.

-Se templan en aceite, reduciendo las deformaciones y la
deformación de grietas.

3.1.4. Construcción de estampas.

Se parte de bloques de acero con relación entre
sus dimensiones y la pieza a obtener. Como orientación
puedo decir:

-Altura del bloque, de 3 a 6 veces la profundidad del
hueco.

-Anchura del bloque, de 2 a 3 veces la anchura del
hueco.

-Longitud del bloque, longitud de la pieza + 1.5 veces
la profundidad del rebajado sumado a cada extremo.

El proceso suele ser:

1º. -Preparación del bloque, acabando la
cara superior.

2º. -Trazado en la cara superior del dibujo de la
pieza.

3º. -Mecanizado de los huecos.
(electro-erosión, fresadora, etc.)

4º. -Acabado de los huecos a mano, con limas,
rasquetas o muelas rotativas manuales.

5º. -Taladrado de las estampas para colocar los
bulones-guías.

6º. -Tratamiento térmico.

7º.Comprobación de cotas y
rectificado.

Por el procedimiento de estampación en caliente,
se fabrican gran cantidad de piezas forjadas, con notable
precisión y rapidez, quedando listas para las operaciones
de mecanizado posterior por arranque de viruta.

3.2. ESTAMPACIÓN EN FRIO.

Hasta hace relativamente poco era un procedimiento de
conformación reservado para los metales dúctiles
como el plomo, el estaño, etc., así como para
aceros de bajo contenido en carbono para piezas pequeñas.
Actualmente es posible estampar en frío aceros aleados
bajo ciertas condiciones; éstas consisten
básicamente en un recocido previo y una preparación
superficial de las superficies. Así mismo, es
imprescindible usar prensas hidráulicas, de ciclo de
trabajo ampliado, que permiten dosificar al máximo el
esfuerzo deformador.

Una estampa endurecida se introduce en una estampa de
acero de herramientas recocido por medio de una prensa. Para
vencer el rozamiento, la estampa se cobrea y el desplazamiento de
la estampa en la superficie rectificada y lubricada con bisulfuro
de molibdeno de la matriz se efectúa lentamente. Las
prensas de estampación óleo-hidráulicas se
pueden regular para velocidades entre 0.002 y 0.02 mm/s para
esfuerzos de prensado de hasta 2000 t. Son posibles profundidades
de estampación de más de 20 mm. Si debido a la
deformación en frío resultase un endurecimiento
excesivo de la pieza, ésta debe ser recocida a unos
600ºC y sin estar en contacto con el aire, después de
lo cual puede continuar el estampado en el segundo
escalón.

3.2.1. Estampas para la estampación en
frío.

Los elementos principales, son, punzones y porta
punzones, matrices y porta matrices.

Punzones y porta punzones: Se hace de una sola pieza.
Puede disponerse de uno o más punzones ensamblados en una
base denominada porta punzones.

Matrices y porta matrices: Se hacen de una sola pieza de
acero, de forma tronco cónica, y de sección
cuadrada o rectangular. En esta pieza se mecaniza el hueco que
exija la estampa.

Los accesorios son: topes y
guías.

Topes: La colocación de la chapa metálica
sobre la matriz de la estampa de corte y el avance de la chapa a
medida que se realiza la estampación, se regula de forma
automática y precisa por medio de tope, cuyos tipos
principales son: rígidos, de balancín, de corte
auxiliar.

Guías: Hay varios tipos; un tipo son las
guías chapas, que forman un canal por el que se desliza la
banda de la chapa. Otro tipo de guía que hay, es la de
punzones, que conduce los punzones largos, evitando la
flexión o rotura. Las guías de columnas, son barras
cilíndricas fijadas en las matrices, y guían a los
punzones para lograr un centrado perfecto. Por último, las
guías piloto, son pitones fijados en los punzones,
extractores o matrices, y sirven para centrar la chapa
ajustándolos a un taladro previo practicado en
ella.

Por último, los elementos auxiliares son,
extractores y alimentadores.

Extractores: Para evitar el enganche o arrastre de la
chapa por parte del punzón durante el retroceso, se
emplean distintos dispositivos extractores, situados en el
punzón o en la matriz.

Los extractores en punzones extraen la chapa, y
además sirven de guías a los punzones evitando su
desviación. Los extractores en matrices son en general
rígidos. El más sencillo es el de puente sobre la
cara cortante, que al mismo tiempo sirve de guía de los
punzones y de la banda de chapa.

Otras veces el punzón va en la prensa y la matriz
en la corredera, invirtiendo la colocación de extractores.
Según esto, diferenciamos dos tipos distintos:

Extractores para embutición y plegado: las piezas
tienden a amarrarse a la matriz de la que se expulsan por medio
de extractores accionados por muelles, caucho o tacos
neumáticos.

Extracción por aire comprimido: las piezas
pequeñas se extraen fácilmente de la matriz por
acción de un chorro de aire comprimido, que sale por una
boquilla colocada debajo.

Alimentadores: Generan el avance de la banda
metálica entre cada dos ciclos de trabajo.

Hay dos clases distintas de alimentadores, que son los
siguientes:

-De rodillos: Formado por dos parejas de rodillos
accionados por un acoplamiento al mecanismo de prensa. La chapa
avanza entre ellos al recibir impulsos sincronizados, entre cada
dos ciclos.

-Rotativos: Si las piezas están
medio conformadas, se emplean alimentadores, formados por un
disco horizontal, con dientes adecuados que gira accionado por un
acoplamiento al mecanismo de la prensa.

3.2.2. Estampas para plegar y curvar.

El plegado puede ser múltiple o simple. En el
primer caso la chapa se apoya en dos puntos equidistantes del
punto de doblado en el que realizamos el esfuerzo hasta completar
el ángulo deseado según la forma del punzón.
En el segundo caso debemos estudiar los desplazamientos de cada
chapa cuidadosamente y disponer la operación de manera que
pueda adaptarse libremente a al forma de la matriz, evitando
agarres y esfuerzos innecesarios.

El curvado se realiza con estampas similares a las del
plegado, pero con forma apropiada. Si la pieza es de forma
complicada, podemos dotar a la matriz de mecanismos que
actúan automáticamente al prensar. Las anillas,
resortes, ganchos… se obtienen con estampas muy similares a las
del curvado y doblado.

El plegado en bordes de forma irregular, se realiza con
matrices y punzones apropiados. Esta operación es
intermedia entre el plegado y el embutido y se denomina
plegado-alabeado.

Los plegados múltiples pueden realizarse en una
sola operación, por medio de combinaciones entre matrices
y punzones con deslizaderas, patines, balancines y otros
accesorios.

3.2.3Otras operaciones.

Arrollado: Se trata de dar un remate para adornar o
reforzar el extremo de una chapa, curvándola con un radio
muy pequeño. Si se ha de realizar en el borde de un
recipiente cilíndrico se denomina boronado. El
diámetro mínimo a que puede enrollarse, depende del
espesor y de la calidad del material.

Reducido: Consiste en disminuir el
diámetro de una pieza en una parte de su
longitud.

Acuñado: Se trata de reproducir un
relieve en una pieza por medio de una estampa.

4.
LAMINACION.

Es un proceso de forja continua que consiste en
modificar una masa metálica haciéndola pasar entre
rodillos superpuestos, que giran en sentido inverso.

La laminación se efectúa normalmente en
caliente, sin embargo, existe la laminación en
frío: Los metales laminados en frío adquieren
acritud y deben someterse al recocido final de la
operación, e incluso en una tapa intermedia.

4.1. Laminación en
caliente.

Laminar, como ya he dicho, es una deformación
plástica en la que el material es arrastrado a
través de dos cuerpos cilíndricos que giran en
sentido contrario. Bajo la acción de las fuerzas de
compresión el material a laminar experimenta a
través del continuo proceso de recalcado un alargamiento
en sentido longitudinal así como un ensanchamiento y con
ello una disminución de la sección.

El material de partida para la laminación son
lingotes fundidos de sección cuadrangular redonda u oval,
así como desbastes con sección rectangular. Los
lingotes en bruto son laminados para hacer semi productos y
productos terminados. Los desbastes en bruto son laminados para
chapas y bandas pasando por llantones.

Pasada se denomina el paso del material a laminar a
través de un par de cilindros de laminación. Se
distingue pasada plana cuando después de una pasada sigue
otra pasada en la misma posición y pasada de canto que es
la laminación en sentido del ensanchamiento resultante de
la pasada plana. Para esto debe girarse 90º el material a
laminar.

Mientras que antes los laminadores se disponían
uno al lado de otro -tren de laminación abierto-
actualmente los laminadores se colocan en grupos uno
detrás de otro. Así se llega al tren continuo. Esta
disposición proporciona muchas ventajas especialmente en
lo que respecta a acortamiento del tiempo de laminación,
enfriamiento uniforme, con lo que las tolerancias pueden ser
menores al haber menos variación en las medidas, mayor
longitud del material laminado. Las exigidas exactas, la
regulación precisa y las velocidades constantes pueden
conseguirse por medio de motores de corriente
continua.

Los laminadores se denominan de
múltiples maneras según el material a laminar o los
productos terminados de laminación. Así se
distingue: trenes de desbaste pesados, medios y ligeros, trenes
de semi productos, de vigas, de carriles, de ataguías, de
acero en barras… Según la disposición de los
cilindros de laminación se distinguen, tren laminador
dúo, reversible, doble, etc.

4.2. Laminación en
frío.

De la misma forma que aún son
laminadas en caliente planchas sueltas de chapa, el laminado en
frío sólo se utiliza actualmente para
pequeños tamaños especiales y para la
laminación en planchas de aceros aleados, así como
para aceros especiales.

Las planchas son laminadas en frío
en el dúo y en la zona de salida son devueltas a la
posición inicial del cilindro superior; tren dúo
irreversible. Con frecuencia, el cilindro superior no tiene
accionamiento ninguno.

El trío de Lauth consigue un mejor
efecto de estirado, debido al cilindro intermedio de menor
diámetro, esto es, por ejemplo, 350 mm frente a los 710 mm
de los cilindros superior e inferior. En los laminadores cuartos,
dos delgados cilindros de trabajo, están soportados por
dos cilindros de apoyo de gran diámetro, 1200 mm, para
evitar flexiones del material. En los laminadores cuartos se
pueden trabajar con sentidos de giro reversibles. Las chapas de
acero anchas y duras son laminadas a veces en laminadores
quintos. Estos tienen tres cilindros de trabajo delgados, los
cuales están soportados por dos cilindros de mayor
diámetro. El modo de trabajar corresponde al de l
trío. Los laminadores cuarto y quinto hacen mayores
disminuciones por pasada.

Para la laminación en frío de
bandas se instalan diversas cajas de laminación. En
general, se laminan en cajas cuarto y dúos reversibles, en
donde la caja dúo sirve a menudo para desbastar, sin
embargo, también se instalan a menudo ese tipo de cajas
para relaminar bandas recocidas. También se disponen
trenes cuarto de varias cajas, en los que la banda es laminada
hasta un espesor de 0.2 mm. Para material fino y duro se emplean
a menudo cajas de varios cilindros que pueden tener 12 o 20
cilindros. En estas cajas de muchos, los cilindros de trabajo son
muy esbeltos, menos de 4 mm de diámetro. Por la que deben
estar convenientemente apoyados en los cilindros
mayores.

El diámetro pequeño de los
cilindros de trabajo es ventajoso frente a los diámetros
grandes pues hace disminuir la fuerza de laminación,
consiguiendo mejor alargamiento y, por el contrario, disminuyendo
el ensanchamiento. Además, es mayor la exactitud en la
anchura de la banda.

En la laminación de bandas, la banda
sale de una bobina (desbobinadora) y es rebobinada de nuevo en
una segunda bobina (rebobinadora) después de la pasada.
Con esta disposición es posible reforzar el proceso de
laminación por medio de un fuerte esfuerzo de
tracción en la banda, la bobina desbobinadora es frenada,
de forma que la banda recibe un esfuerzo de tracción por
el lado de entrada (tirón de frenado), y la bobina de
rebobinado comunica a la banda igualmente un esfuerzo de
tracción en la parte de salida (tirón de bobina.)
Con este sistema se puede laminar la banda hasta dimensiones muy
pequeñas y muy finas sin recocido intermedio.

Los cilindros de trabajo deben tener una
dureza suficiente y el núcleo debe ser tenaz. Normalmente
están hechos de acero aleado forjado. Son templados en
agua, y después revenidos. La dureza de los cilindros de
apoyo se mantiene algo menor que la de los cilindros de trabajo.
Los cilindros de trabajo deben ser rectificados, ligeramente
bombeados debido a la flexión bajo el influjo del esfuerzo
de laminación: Los cilindros de apoyo son cilindros en su
mayor parte.

El material de laminación y los
cilindros deben estar suficientemente refrigerados,
empleándose para ello emulsiones de aceite y
agua.

5.
EXTRUSION.

La extrusión, consiste en moldear o
dar perfil a barras metálicas forzando al material en
estado pastoso a pasar a través de una tobera o dado con
la sección transversal adecuada, empujando con un
pistón. La masa dúctil fluye a través de un
orificio por medio de un impacto o una fuerte compresión,
ocasionada por un émbolo o punzón, para deformar
una pieza de sección constante, hueca o no, y cuya
longitud depende básicamente de la aportación del
material efectuada. Se obtiene perfiles o tubos de sección
perfectamente uniforme y excelente acabado. La extrusión
puede hacerse en caliente o en frío.

5.1. Extrusión en
caliente.

El material se encuentra a una temperatura
entre la de fusión y la de cristalización, se
comprime fuertemente contra una matriz de forma, fluyendo a
través de ella, adquiriendo la forma de la sección
recta del orificio de la matriz. Se realiza en prensas
generalmente horizontales, accionadas hidráulicamente. La
potencia de extruir llega a ser de unos 12.000 Tm.

Procedimientos.

Extrusión directa:

El tocho metálico es colocado en
posición el mecanismo de carga junto a un disco de empuje,
el punzón introduce el disco y el tocho en el contenedor,
comprimiéndose contra la matriz. El tocho se deforma
plásticamente y fluye por el orificio.

Después el émbolo retrocede a
la posición inicial, donde se le adapta un disco
limpiador, entretanto la cizalla o sierra, incorporada a la
prensa, separa el material extruido de un residuo o culote, que
finalmente será expulsado, junto con los discos de empuje
y limpiador por el propio punzón.

Extrusión inversa:

El tocho es colocado en posición por el brazo de
carga e introducido en el contenedor por el punzón de
carga. Se monta la matriz en le porta matrices situado delante
del contenedor y se cambia el punzón de carga por
punzón de extruir hueco.

La extrusión se realiza con el punzón
hueco comprimiendo el tocho caliente y la matriz contra el disco
de empuje, el material fluye hacia atrás, en sentido
contrario al avance relativo del punzón. Cuando el
contenedor ocupa la posición más adelantada, se
corta el culote con una sierra o cizalla.

Después retrocede el contenedor a una
posición intermedia y se coloca en la punta del
punzón un disco limpiador. Finalmente un nuevo avance del
contenedor permitirá la expulsión de la matriz
junto con el disco limpiador.

5.2. Extrusión en frió.

Se obliga a una porción del material, colocada en
el fondo de la matriz, a deformarse plásticamente,
extendiéndose entre las paredes de esta y las del
punzón que la comprime. El material debe ser muy
dúctil y depresiones de actuación muy elevadas,
generalmente aplicadas por impacto, ya que el calor generado
favorece la afluencia.

Como se efectúa a temperatura inferior a la de
recristalizacìón, el metal adquiere acritud, tanto
más acusada cuanto mayor sea la deformación
sufrida, traduciéndose en un incremento de dureza y
resistencia a la tracción, mientras disminuyen otras
propiedades.

Para extrusionar metales resistentes, se emplean prensas
mecánicas de fricción y rodillera y prensas
hidráulicas. Para metales dúctiles se utilizan
prensas horizontales de rodilleras.

Se realiza por flujo directo o extrusión directa
y por flujo inverso o extrusión inversa.

Procedimientos.

Extrusión directa:

El punzón entra holgadamente en la matriz,
excepto en la zona del cuerpo en la que ajusta perfectamente con
ella. Al presionar el material este fluye hacia delante, entre
las paredes del punzón y la matriz.

Extrusión inversa:

Es la más empleada. El punzón desciende
con fuerza sobre la pastilla de metal depositada en el fondo de
la matriz y, al chocar contra ella, el material fluye hacia
arriba, en sentido contrario al avance del punzón,
llegando a una altura que depende del impacto y del juego de
funcionamiento. La pieza extruida permanece agarrada al
punzón y es expulsada por un extractor en el
retroceso.

6. ESTIRADO Y
TREFILADO.

Son dos procedimientos de conformación por
deformación plástica casi idénticos que
consisten en hacer pasar el material de aportación por una
matriz o hilera de forma determinada. La temperatura de trabajo
es inferior a la de recristalización.

La diferencia entre ambos procedimientos, estriba en la
finalidad perseguida: en el estirado se efectúa la
reducción de la sección para obtener formas y
dimensiones determinadas; en el trefilado se desea reducir la
sección (normalmente circular) al
máximo.

Tanto el estirado como el trefilado requieren una serie
de condiciones tecnológicas que deben cumplirse
inexcusablemente; a saber:

-Escalonamiento adecuado a las reducciones de
sección. Por tratarse de un proceso de conformación
en frío es preciso vigilar para que no se superen los
límites que impone cada material, ya que la acritud
adquirida provocaría la rotura de la barra o de los
órganos de trabajo.

-Construcción de la matriz o hilera, según
las exigencias del trabajo. Esto implica dureza y pulido
adecuados, así como un ángulo de entrada
correcto.

-Material de aportación de buena calidad. Es
decir, libre de defectos internos y con la superficie exterior
libre de cascarilla.

-Utilización del lubricante adecuado. Para
disminuir el rozamiento entre la matriz y el material, lo que se
traduce en un mejor acabado y en una reducción de las
solicitaciones de tracción que aquel debe
resistir.

6.1. Proceso operativo en el estirado.

A grandes rasgos es el siguiente:

-Decapado del material: Para eliminar la suciedad y los
óxidos superficiales se introduce el material en una
solución diluida de ácido sulfúrico, o
clorhídrico, lavándolo después con agua a
presión.

-Estirado: Antes de introducir un extremo de la barra de
aportación en la matriz o hilera se afila la punta por
martillado rotativo o por torneado.

Después se pasa el extremo afilado a
través de la matriz y se engancha al carro móvil
del banco de estirar por medio de las tenazas de que
dispone.

El estirado se realiza a notable velocidad con las
modernas hileras de metal duro.

-Acabado: En el acabado se endereza y pule la barra
estirada y se corta el extremo afilado. A veces se la da un
recocido final contra acritud, aunque también puede
intercalarse entre dos pasadas de estirado.

Por estirado se fabrican barras calibradas de acero y
metales no férreos de hasta seis metros de longitud. Los
perfiles de formas diversas sirven, con frecuencia, para la
obtención de piezas sueltas por troceado transversal de la
barra. Los perfiles calibrados hexagonales se emplean en la
fabricación de tornillos y tuercas por arranque de
viruta.

6.2. Proceso operativo en el trefilado.

Es muy semejante al estirado y tiene por objeto la
fabricación de alambre. Comprende las siguientes
fases:

-Decapado: Los rollos de fermachine –producto
básico para la obtención de alambre- deben
limpiarse superficialmente, tal como se hacía en el
estirado, o bien por medios mecánicos, haciendo pasar el
material por varias poleas que le someten a flexiones muy agudas,
lo que ocasiona el desprendimiento de la cascarilla, que es
totalmente eliminada por unos cepillos metálicos. Esta
operación tiene lugar de forma automática en una
maquina descascarilladora.

-Trefilado: Una vez el material esta limpio y bien
engrasado, pasa al banco de trefilar. Esta maquina es una unidad
autónoma, compuesta por una devanadera donde se coloca el
rollo de fermachine, una bobina de arrastre que tira del alambre
y lo enrolla convenientemente y la hilera de trefilar por donde
pasa el fermachine y se reduce su sección.

-Acabado: El alambre así obtenido tiene una
elevada acritud. Para mejorar su tenacidad se le somete a un
recocido contra acritud en hornos de campana de atmósfera
controlada. Este recocido se intercala en el proceso de trefilado
si este lo exige.

Con frecuencia recibe acabado superficial por
revestimiento: galvanizado, esmaltado, niquelado, cromado,
etc.

El trefilado tiene una enorme importancia industrial. Se
trefilan, entre otros acero dulce (de bajo contenido en carbono)
para la obtención de toda clase de alambres, los aceros
semiduros y duros, los aceros aleados, el cobre, el aluminio,
bronce, etc.

B.Conformado con arranque de
viruta:

1. EL TORNO:

El torno, la máquina giratoria
más común y más antigua, sujeta una pieza de
metal o de madera y la hace girar mientras un útil de
corte da forma al objeto. El útil puede moverse paralela o
perpendicularmente a la dirección de giro, para obtener
piezas con partes cilíndricas o cónicas, o para
cortar acanaladuras. Empleando útiles especiales un torno
puede utilizarse también para obtener superficies lisas,
como las producidas por una fresadora, o para taladrar orificios
en la pieza.

Antecedentes

El torno es una de las maquinas
herramientas mas antiguas e importantes. Puede dar forma,
taladrar, pulir y realizar otras operaciones. Los tornos para
madera ya se utilizaban en la edad media. Por lo general, estos
tornos se impulsaban mediante un pedal que actuaba como palanca
y, al ser accionado, movía un mecanismo que hacia girar el
torno. En el siglo XVL, los tornos ya se propulsaban de forma
continua mediante manivelas o energía hidráulica, y
estaban dotados de un soporte para la herramienta de corte que
permitía un torneado mas preciso de la pieza. Al comenzar
la Revolución Industrial en Inglaterra, durante el siglo
XVII, se desarrollaron tornos capaces de dar forma a una pieza
metálica. El desarrollo del torno pesado industrial para
metales en el siglo XVIII hizo posible la producción en
serie de piezas de precisión.

En la década de 1780 el inventor
francés Jacques de Vaucanson construyo un torno industrial
con un portaherramientas deslizante que se hacia avanzar mediante
un tornillo manual. Hacia 1797 el inventor británico Henry
Maudslay y el inventor estadounidense David Wilkinson mejoraron
este torno conectando el porta herramientas deslizante con el
husillo, que es la parte del torno que hace girar la pieza
trabajadora. Esta mejora permitió hacer avanzar la
herramienta de corte a una velocidad constante. En 1820, el
mecánico estadounidense Thomas Blanchard invento un torno
en el que una rueda palpadora seguía el contorno de un
patrón para una caja de fusil y guiaba a la herramienta
cortante para tornear una caja idéntica al patrón.
El torno revolver, desarrollado durante la década de 1840,
incorpora un portaherramientas giratorio que soporta varias
herramientas con solo girar el portaherramientas y fijarlo en
posición deseada. Hacia finales del siglo XIX se
desarrollaron tornos de revolver automáticos para cambiar
las herramientas de forma automática. Los tornos pueden
programarse para controlarse la secuencia de operaciones, la
velocidad del giro del usillo, la profundidad y dimensiones del
corte y el tipo de herramienta.

Características

Todos los tornos desprenden viruta de
piezas que giran sobre su eje de rotación, por lo que su
trabajo se distinguirá por que la superficie generada
será circular, teniendo como centro su eje de
rotación.

En el torno de manera regular se pueden
realizar trabajos de desbastado o acabado de las siguientes
superficies:

Cilíndricas (exteriores e
interiores)
Cónicas (exteriores e
interiores)
Curvas o
semiesféricas
Irregulares (pero de acuerdo a un
centro de rotación)

Se pueden realizar trabajos especiales
como:

Tallado de roscas
Realización de
barrenos
Realización de
escariado

Partes del torno

CABEZAL:

Cavidad fijada al extremo de la bancada por medio de
tornillos o bridas o formando parte de la misma. En ella va
alojado el eje principal. En su interior van alojados los
diferentes mecanismos de velocidad avances roscados…etc. por
medio de los mandos adecuados desde el exterior. Los sistemas mas
utilizados son los engranajes.

INVERSOR:

Se utiliza cuando estas trabajando y quieres hacer una
función de avance automático o roscado y quieres
seleccionar el sentido de dicho trabajo, tanto si es
transversalmente como longitudinalmente. Con lo cual en
transversalmente será para delante o detrás y
longitudinalmente hacia la izquierda o la derecha.

CAJA DE AVANCES:

El mecanismo de avance hace posible el avance
automático y regula su magnitud.

Como el cambio de ruedas en la lira resulta una
operación lenta y engorrosa, la mayoría de tornos
tiene en la parte anterior una bancada, una caja de cambios,
más o menos compleja, para obtener diversas velocidades a
su salida, sin cambiar las ruedas de recambio.

Uno de los mecanismos que más utilizamos es el
método Norton

BANCADA:

Zócalo de fundición soportado por 1 o mas
pies que sirve de apoyo y guía que sirve de las
demás partes del torno. Normalmente es: fundición
gris perlifica dura y frágil capaz de soportar las fuerzas
que se originan durante el trabajo sin experimentar deformaciones
apreciables que pudieran falsear las medidas de las piezas
mecanizadas.

EJE DE ROSCAR:

Su finalidad es accionar el avance longitudinal
automático del carro, únicamente en el caso de
tallado de roscas y cuando se trata de otro tipo de trabajos (por
ejemplo, la construcción de muelles) que requieran un
avance exacto)

EJE DE CILINDRAR:

Tiene por objeto transmitir el movimiento desde la caja
de avances al carro para efectuar las operaciones de cilindrado y
refrenado.

El avance de cilindrado es siempre menor que el del
roscado, pero van relacionados entre si.

TABLERO DE CARRO:

Consta de dos partes, una de las cuales se desliza sobre
las guías de la bancada y la otra, llamada delantal,
está atornillada a la primera y se desliza por la parte
anterior de la bancada. Unas protecciones provistas de
hendiduras, en los extremos anterior y posterior del carro, que
sirven de alojamiento a unos filtros, tienen por finalidad que
penetren las virutas y suciedad entre la superficie de
desplazamiento y las guías.

CONTRACABEZAL Y CONTRAPUNTO:

El contracabezal con el cabezal fijo es el segundo
soporte de la pieza cuando se trabaja entre puntos. Se desliza
sobre la bancada; el eje de simetría del manguito o
caña debe estar rigurosamente a la misma altura que el eje
del cabezal y en línea con el. Se utiliza también
para soportar útiles tales como porta brocas…etc. otras
funciones son: taladrar, escariar, roscar,…

EJE DEL CONTRACABEZAL:

Puede moverse transversalmente sobre la
primera mediante 1 o 2 tornillos pueden fijarse en cualquier
punto mediante una tuerca. Tiene un agujero en el interior donde
permite el blocaje de la caña, cuyo final acaba en cono
morse para alojar el punto.

CARRO PRINCIPAL:

Consta de dos partes, una de las cuales se
desliza sobre las guías de la bancada y la otra, llamada
delantal, está atornillada a la primera y se desliza por
la parte anterior de la bancada. Unas protecciones provistas de
hendiduras, en los extremos anterior y posterior del carro, que
sirven de alojamiento a unos filtros, tienen por finalidad que
penetren las virutas y suciedad entre la superficie de
desplazamiento y las guías.

CARRO TRANSVERSAL:

El carro transversal se desplaza sobre el
cuerpo del carro principal siguiendo al eje de rotación
del carro principal.

En la parte superior lleva una ranura
circular en forma de T que sirve para alojar las cabezas de los
tornillos que servirán para el carro portaherramientas. Se
puede desplazar a mano o automáticamente.

CARRO ORIENTABLE:

El carro orientable, llamado también
carro portaherramientas esta apoyado en el carro transversal en
una plataforma giratoria que puede girar sobre un eje central y
fijarse en cualquier posición al carro transversal por
medio de cuatro tornillos.

PLATAFORMA GIRATORIA:

Fijada al carro transversal graduada y
movilidad absoluta aflojando diversos tornillos sirve para hacer
conicidades e inclinaciones.

PORTAHERRAMIENTAS:

El carro orientable esta provisto de un eje
fijo sobre el que puede girar una torreta cuadrada que permite
fijar 4 útiles a la vez y presentarlos en el momento
preciso sobre la pieza. Para cambiar de útil solo es
necesario aflojar la tuerca central y girar luego se apreta otra
vez y ya esta.

PUENTE y ESCOTE:

En algunos tornos se puede trabajar piezas
de gran diámetro y poca longitud mediante el escote, o sea
que se puede quitar el escote y se forma el puente.

PUNTO:

Es el punto céntrico de la pieza que
vamos a mecanizar cuan ya esta sujeta tanto sean piezas
excéntricas como céntricas.

PLATO:

Pieza normalmente metálica sujeta al
eje principal donde se alberga y fija la pieza que nos disponemos
a mecanizar. Hay diferentes tipos de platos como el plano, 3
garras, 4 garras… etc.

EJE PRINCIPAL:

Es el mecanismo que mas esfuerzos soporta mientras se
esta mecanizando, ya que esta sujeto a esfuerzos de
torsión y axiales. Se fabrica de acero tratado al cromo
níquel, debe de ser robusto y estar perfectamente guiado
por casquillos o rodamientos para que no haya desviaciones, la
barra suele estar hueca. En la punta exterior tiene que llevar un
sistema para la sujeción del plato.

2. CEPILLO:

Los cepillos de codo son también conocidos como
máquinas amortajadoras horizontales, pueden trabajar
piezas de hasta 800mm de longitud y generan acabados de desbaste
(ð) o de afinado (ð ð).

La cepilladora para metales se creó con la
finalidad de remover metal para producir superficies planas
horizontales, verticales o inclinadas, dónde la pieza de
trabajo se sujeta a una prensa de tornillo o directamente en la
mesa. Las cepilladoras tienen un sólo tipo de movimiento
de su brazo o carro éste es de vaivén, mientras que
los movimientos para dar la profundidad del corte y avance se dan
por medio de la mesa de trabajo.

Los cepillos emplean una herramienta de corte de punta,
semejante a la del torno. Ésta herramienta se fija a un
portaútilies o poste, fijado a su vez a una corredera o
carro, como ya se mencionó, esta tiene movimiento de
vaivén, empujando la herramienta de corte de un lado a
otro de la pieza. La carrera de la corredera hacia adelante es la
carrera de corte. Con la carrera de regreso, la herramienta
regresa a la posición inicial. Cuando regresa, la mesa y
la pieza avanzan la cantidad deseada para el siguiente corte, es
decir, un arete (carro) impulsa la herramienta de corte en ambas
direcciones en un plano horizontal, con un movimiento alterno.
Éste movimiento rectilíneo alternativo comprende
una carrera activa de ida, durante la cual tiene lugar el
arranque de viruta, la carrera de retorno pasiva en
vacío.

Mecanismo de transmisión del
cepillo.

Para el vaivén del carro se usa una
corredera oscilante con un mecanismo de retorno
rápido.

El balancín pivotado que está
conectado al carro, oscila alrededor de su pivote por un perno de
cigüeñal, que describe un movimiento rotatorio unido
al engranaje principal. La conexión entre el perno de
cigüeñal y el balancín se hace a través
de un dado que se desliza en una ranura en el balancín y
está movido por el perno del cigüeñal. De
ésta manera, la rotación del engranaje principal de
giro mueve el perno con un movimiento circular y hace oscilar al
balancín. El perno está montado sobre un tornillo
acoplado al engranaje principal de giro, lo que permite cambiar
su radio de rotación y de ésta forma variar la
longitud del recorrido del carro portaherramientas. El recorrido
hacia adelante o recorrido cortante, requiere una rotación
de unos 220º del engranaje principal de giro, mientras que
el recorrido de vuelta requiere solamente 140º de
rotación. En consecuencia la relación de tiempos de
recorrido cortante a recorrido de retorno es del orden de 1.6 a
1. Para poder usar varias velocidades de corte, existen
engranajes apropiados de transmisión y una caja de
cambios, similar a la transmisión de un
automóvil.

Como una pieza de trabajo, grande y pesada y la
mesa deben ser movidos a baja velocidad por su peso, las
cepilladoras tienen varios cabezales para poder efectuar varios
cortes simultáneamente por recorrido y aumentar así
la productividad de la máquina. Muchas cepilladoras
modernas de gran tamaño llevan dos o más
herramientas por cabezal puestas de tal forma que se colocan
automáticamente en posición, de tal forma que el
corte se realiza en ambas direcciones del movimiento de la mesa.
Éste tipo de disposición aumenta obviamente la
productividad de la cepilladora.

A pesar de que las cepilladoras se usan
comúnmente para maquinar piezas de gran tamaño,
también se utilizan para maquinar simultáneamente
un número de partes idénticas y menores, que se
pueden poner en línea sobre la mesa.

El tamaño de un cepillo está determinado
por la longitud máxima de la carrera, viaje o movimiento
del carro. Por ejemplo, un cepillo de 17" puede maquinar un cubo
de 17".

Herramientas de corte para cepillos de
codo.

Las herramientas de corte que se usan en los cepillos
son semejantes a las que se usan en los tornos. La figura muestra
herramientas de corte para diversas operaciones de maquinado que
se llevan a cabo con el cepillo. La mayor parte de las
herramientas de corte para cepillos sólo necesitan una
pequeña cantidad de desahogo; por lo general de 3 a
5º para desahogo frontal y lateral. Los ángulos de
inclinación laterales varían según el
material que se esté maquinando. Para el acero se usa por
lo general de 10 a 15º. El fierro colado necesita de 5 a
10º y el aluminio de 20 a 30º de inclinación
lateral.

Los portaherramientas que usan los cepillos
de codo también se asemejan a los de los tornos. Sin
embargo, el agujero cuadrado por el que pasa la herramienta es
paralelo a la base en los portaherramientas para cepillo. Con
frecuencia se usa el portaherramientas universal o de base
giratoria. Como se ve en la figura el portaherramientas universal
se puede girar para cinco tipos distintos de cortes. En los
cepillos se usan varios tipos de sujetadores de piezas. En cada
tipo se necesita prensar la pieza en forma rígida. Si la
pieza se mueve durante una operación, puede dañar
seriamente al cepillo, o al operador.

La mayor parte de las piezas por maquinar en el cepillo
se pueden sujetar en una prensa. Las barras paralelas se usan
para soportar a la pieza sobre las quijadas de la prensa, en
sentido paralelo a la mesa y parte inferior de la prensa.
También se utilizan las bridas y los tornillos en T para
fijar a las piezas o a las prensas sobre la mesa de
trabajo.

3.FRESADORA:

Es una de las máquinas herramienta más
versátiles y útiles en los sistemas de manufactura.
Las fresas son máquinas de gran precisión y se
utilizan para la realización de desbastes, afinados y
súper acabados.

Algunas de sus principales características son
que su movimiento principal por lo regular lo tiene la
herramienta y que la mesa de trabajo proporciona el avance y la
profundidad de los cortes.

Los trabajos que se pueden realizar por una fresadora
son diversos, se pueden fabricar los dientes de un engrane, un
cordón en una placa, un cuñero o formas
determinadas sobre una superficie.

Como se observa en el cuadro anterior las herramientas
para las fresas pueden trabajar con su superficie
periférica o con su superficie frontal, en el caso del
trabajo con la superficie periférica este trabajo puede
ser en paralelo o en contra dirección como se puede
observar en las ilustraciones. Con el trabajo en contra
dirección la pieza tiende a levantarse, por lo que hay que
fijar fuertemente a la misma. Cuando el trabajo es en paralelo la
fresa golpea cada vez que los dientes de la herramienta se
entierran en la pieza.

Durante cada revolución los dientes de la las
fresas sólo están una parte de la revolución
desprendiendo viruta el resto del tiempo giran en vacío y
pueden refrigerarse.

4. TALADRADO:

Es una operación que tiene por objeto el
mecanizado de agujeros, con obtención de
virutas.

Para esta operación se emplean elementos de corte
circular denominados brocas, los cuales se fabrican de acero
templado. Las máquinas en las que se instalan las
brocas reciben el nombre de taladros o taladradoras.

Existen muchos tipos de taladros: pero en definitiva se
pueden dividir en taladros portátiles (de bricolaje) y
taladros de sobremesa o de columna (los cuales son
fijos).

Los taladros de sobremesa permiten efectuar agujeros de
diámetros mayores y de más
precisión.

Las brocas más conocidas son las helicoidales y
en ellas se distinguen tres partes fundamentales: la cola o
mango, el cuerpo y la boca o punta.

?Cola: parte que se fija al taladro.

??Cuerpo: Parte activa de la broca. Lleva unas ranuras
en forma de hélice.

??Punta: Parte cónica que hace el
corte.

Elección de la broca

Se debe tener en cuenta el tamaño del agujero, la
dureza del material y el afilado de la broca.

??Tamaño: El tamaño del agujero tiene que
ser ligeramente superior al diámetro de la broca
utilizada.

??Dureza del material: Determina el ángulo de la
punta de la broca. A mayor dureza, mayor debe ser el
ángulo.

??Afilado: La forma de la punta determina el tipo de
material para el que se emplea (madera, metal, pared,…).
Las brocas para perforar madera terminan en punta o pala. Las de
pared cuentan con una pastilla de carburo metálico en la
punta (vidia) y las de metal están fabricadas con acero
rápido y tienen un ángulo de punta alto.

Para taladrar correctamente se deben:

1. Seleccionar la velocidad de corte (debido a la
rotación de la máquina): Por norma, cuanto
más duro sea el material que se va a taladrar, menor
será la velocidad de corte.

2. Se sujeta la pieza que se taladre sobre la mesa de la
taladradora por medio de unas mordazas.

3. Se puntea el centro del agujero con un
granete.

4. Se elige la broca adecuada y se monta en el
portabrocas.

5. Se inicia la operación, acercando la broca
lentamente al material. De hecho, la velocidad de avance viene
determinada por el tipo de broca y la dureza del
material.

C. Otras Formas de Conformados

1. SOLDADURA

PROCEDIMIENTOS DE SOLDADURA

La soldadura es un procedimiento de unión
permanente entre los metales, producido con aportación de
calor, con o sin presión, y con aportación del
metal con o sin ella.

Sus ventajas principales son la estanquidad, la
resistencia mecánica, la resistencia a la corrosión
y el escaso volumen que ocupa.

-Soldadura blanda y elementos soldantes de este tipo de
soldaduras.

Se entiende bajo este nombre la elaboración de
una unión con aditivos blandos cuyo punto de fusión
esta generalmente por debajo de 450º C y contienen
preponderadamente metales pesados de bajo punto de fusión.
Los más importantes son los aditivos de estaño. La
soldadura blanda es aplicable a metales ligeros y pesados. La
resistencia es sólo de 2 hasta 8 Kg. / mm2. Por tanto, las
soldaduras blandas no pueden soportar ningún tipo de
esfuerzos, sin embargo, el cordón de soldadura es muy
flexible. La composición y aplicación de la
mayoría de los elementos soldantes esta normalizados
según DIN 1707 estaño de soldadura y DIN 1730,
así como DIN 1732 elementos soldantes de estaño
aluminio.

-Soldadura fuerte o dura y elementos soldantes de este
tipo de soldaduras.

Por soldadura dura se entiende la elaboración de
una unión permanente con elementos soldantes duros cuyo
punto de fusión esta entre 500 y 1200º C.
Están compuestos de cobre y cinc para acero, cobre, bronce
(DIN 1733); elementos soldantes de latón especial,
estañadores de argentán con cobre, níquel,
cinc, plata, para acero, metales duros, metales pesados y
especialmente para metales preciosos (DIN 1734, 1735) así
como elementos soldantes de aluminio para aluminio y sus
aleaciones (DIN 1732)

La soldadura dura, alcanza resistencia más alta
que la blanda. Se aplica cuando los metales no se pueden soldar
con aditivos blandos.

Aparte de los elementos soldantes duros normalizados
existe una serie de aditivos duros no normalizados y con
aplicación para el latón forjado y estampad, para
latones especiales, aluminio, magnesio, magnesio argentán,
etc. Así como elementos soldantes de alto punto de
fusión cuya temperatura de trabajo esta alrededor de
1230º C. La resistencia a la tracción de los
elementos soldantes duros es de 10 hasta 54 Kg./mm2.

-Soldadura autógena o soldadura a gas.

La fusión se consigue por medio de acción
directa, localmente limitada a un soplete de gas combustible y
oxigeno o de gas combustible y aire.

-Soldadura eléctrica por arco, o soldadura a
presión por arco voltaico.

El calor resulta de un arco voltaico, que pretende corto
tiempo entre las superficies de tope de las piezas. Las piezas
son unidas por recalcado a golpe.

La fuente de energía es corriente
eléctrica. Este método se emplea muy poco en la
práctica.

-Soldadura de fusión por resistencia, o soldadura
eléctrica por resistencia.

El flujo fundido resulta por la acción del calor
desarrollado por el paso de corriente eléctrica a
través de la pieza a soldar o a través de la pieza
y de dos electrodos de carbón.

Este procedimiento de soldadura, denominado
método de Weibel o de Fesar se lleva a cabo sin
presión y se utiliza para soldar chapas finas de metales
no férricos de 0.1 hasta 2 mm así como para soldar
aceros de hasta 0.8 mm de espesor. Dos electrodos de
carbón oblicuos entre sí se desplazan sin
acción de presión ninguna a lo largo de los dos
cantos de la unión soldada, desarrollándose el
calor necesario para la fusión por efecto de la
resistencia eléctrica.

-Sistema de gas inerte (sistema WIG y MAG).

1. Sistema de gas inerte o sistema WIG. Un electrodo de
volframio o tungsteno sirve para producir el arco; este electrodo
se desgasta muy lentamente. El metal de aportación se
suministra a mano, igual que se hace al soldar con soplete de
gas.

El gas protector se hace salir alrededor del electrodo
de tungsteno. Se emplea ordinariamente gas argón que es
inerte.

2. Sistema MAG. Este método se difiere del WIG en
que el electrodo es la misma varilla de aportación. Esta
varilla puede ser de diámetros comprendidos entre 0.8 mm y
2.4 mm; se alimenta automáticamente con una velocidad
adecuada.

El gas protector suele ser dióxido de carbono,
CO2, que resulta muy barato.

También puede emplearse si se desea, una
combinación de varios gases. El gas se hace llegar por la
boquilla en el mismo punto de la soldadura.

2. SINTERIZACION.

Se da el nombre de sinterización o
pulvimetalurgia, a una técnica específica, que
partiendo de polvos metálicos que son prensados en moldes
y calentados a temperaturas inferiores al punto de fusión
del metal, obtiene diferentes piezas en la forma especificada.
Comprende:

1. Obtención del polvo.

2. Técnica de prensado de moldeo.

3. Técnica de sinterización.

2.1. Fabricación de piezas
sinterizadas.

-Obtención del polvo.

Como materiales para la elaboración de piezas
sinterizadas son aptos polvos de hierro y de metales no
férricos con la limitación de metales que formen
óxidos de difícil reducción, los cuales se
pueden sinterizar sólo bajo condiciones especiales. Por
otra parte, también son sinterizados mezclas de metales y
materiales no metálicos o mezclas de hierro con otros
metales.

Los materiales en polvo han de cumplir ciertas
exigencias relativas a su pureza, constitución, volumen
aparente, etc.

Los métodos más importantes en la
obtención de polvo idóneo son:

1. método de carbonyl.

2. reducción.

3. electrolítico.

4. de soplado por tobera.

a) El método de Carbonyl es apropiado solamente
para la fabricación de polvos de hierro y de
níquel. Estos son muy puros y tienen un grano uniforme. De
mezclas de polvo de hierro, níquel y cobalto se pueden
fabricar imanes permanentes así como piezas moldeadas con
propiedades magnéticas especiales.

b) Por reducción de óxidos
metálicos o también de mineral de hierro se obtiene
un polvo metálico muy esponjoso que se comporta muy bien
en el prensado (polvo de Hoegenaes).

c) El método electrolítico es apropiado
ante todo para la obtención de polvo de cobre, sin
embargo, también el polvo de hierro obtenido según
este método se puede prensar bien (polvo HVA).

d) La mayor parte de los polvos metálicos se
obtienen según el método de soplado por
tobera. Este método ha ganado
significación sobre todo para la fabricación
económica de polvo de hierro con propiedades especialmente
buenas para la técnica de sinterización; recibe el
nombre de método de RZ (método de hierro
cascarilla)

2.2. Prensado.

En las piezas sinterizadas debe estar garantizada una
distribución uniforme de la densidad del polvo prensado,
sobre todo en piezas prensadas de difícil moldeo. El polvo
agitado no se reparte y concentra uniformemente en todas
partes.

Prensado unilateral proporciona una concentración
desigual debido al rozamiento interior del polvo, que origina una
disminución de presión, en la parte opuesta a la
zona en que ésta se ejerce.

En el prensado bilateral, es decir, prensado por la
parte superior e inferior, se comprime la masa de polvo
uniformemente. Se considera el método de extracción
como el más indicado procedimiento de prensado. En la
posición de llenado del útil se llena el molde con
polvo. La compresión tiene lugar en la posición de
prensado, en la que se disponen troqueles móviles para
piezas con varios cambios de sección. En la
posición de extracción queda liberada la pieza
prensada. La presión es normalmente de unas 6
t./cm2

Una mejora de las propiedades del material se consigue
por medio del prensado múltiple. Antes de cada prensado se
lleva a cabo un proceso de sinterización. Por medio de un
calibrado posterior frío pueden obtenerse muy exactas
medidas de las piezas.

2.3. Sinterización.

Las piezas prensadas tienen una suficiente resistencia
en verde y pueden ser sacadas del molde. Son empaquetadas en
cajas de acero o de grafito y recocidas. Las temperaturas de
sinterización están por bajo punto de fusión
del metal en cuestión. Para polvo de hierro están
entre 1100 y 1300º C. La sinterización dura varias
horas y se lleva a cabo en hornos calentados
eléctricamente y con atmósfera especial para evitar
la oxidación.

La resistencia aumenta considerablemente por la
sinterización. Todas las piezas sinterizadas tienen unos
espacios porosos más o menos grandes, es decir, las piezas
obtenidas por metalurgia del polvo no tienen la compacidad de un
cuerpo obtenido por fusión, si bien los espacios porosos
existentes son cerrados mediante métodos especiales de
impregnación.

2.4. Materiales de sinterización.

El tamaño del grano del polvo, es inferior a 0.4
mm, la forma del grano es variada. Del polvo de hierro se pueden
hacer piezas por prensado de polvo único de gran
porosidad, las cuales esta especialmente indicadas para
cojinetes. Los polvos también pueden ser mezclados con
plomo o grafito. Un prensado único y de mayor magnitud,
aumenta la densidad y resistencia, las piezas fabricadas de esta
forma son utilizables para esfuerzos no muy altos. Las piezas de
máquina sometidas a esfuerzos mayores se obtienen por
doble prensado. Los polvos de hierro para este tipo de piezas son
aleados con cobre.

CONCLUSIONES

Es sin duda impresionante la manera en la que han
evolucionado los materiales y lo importante que es conocer sus
propiedades no tan solo físicas o mecánicas sino
también a otro nivel como bien podría ser a nivel
atómico ya que de esto depende en buena parte el
comprender como habrá de comportarse un material en
ciertas condiciones y de esa manera conjeturar algunas
características como su dureza o su resistencia a algunos
esfuerzos, la verdad este curso de Materiales ha resultado de
mucho provecho para cada uno de nosotros los alumnos , estamos
aprendiendo como conocer a los materiales por sus propiedades
así como por su tipo, sus estructuras internas y externas,
que nos llevamos del curso?, conocimiento provechoso y una mayor
conciencia de los materiales y su aprovechamiento a lo largo de
este curso y a lo largo de la historia.