La manufactura es el proceso de convertir la materia prima en productos

1. Procesos de Fabricación

La manufactura es el proceso de convertir la materia prima en productos. Incluye:

Diseño del producto; Selección de la materia prima; Secuencia de procesos a través de los cuales será manufacturado el producto.

La manufactura también involucra actividades en que el producto manufacturado mismo se utiliza para fabricar otros productos.

La manufactura debe responder a varias exigencias y tendencias

• Cumplir con los requerimientos de diseño y las especificaciones y estándares del producto, debe ser realizado económicamente y poder adaptarse a los cambios continuos en el mercado, en cuanto a demanda, etc.
• Debe evaluarse el desarrollo de nuevos materiales, métodos de producción y diseño computarizado. La calidad debe ser comprobada en cada etapa de fabricación del producto.

Diseño del Producto

• Desarrollo del concepto original del producto. Debe pensarse en el ciclo de vida del producto desde todos los ángulos: producto, desarrollo, producción, distribución, usos, eliminación y reciclaje.
• Las tolerancias y acabado superficial provenientes del trabajo en caliente no son tan buenas como en el trabajo en frío.  Los cambios dimensionales, deformación y oxidación superficial ocurren en procesos a altas temperaturas.
• Algunos procesos de fundición producen acabados superficiales mejor que otros, debido a los diversos tipos de moldes existentes.

Consecuencias de una Mala Selección de Material y Procesos

• No funciona correctamente o no se desempeña dentro de los límites de las especificaciones requeridas.  Se pierde la confiabilidad del producto.

2. Selección de Materiales y Diseño

Pasos para la selección de materiales de un diseño nuevo:

• Definir las propiedades que se deben tener para cumplir con el diseño, como propiedades mecánicas, resistencia a la corrosión y costos y disponibilidad del material.
• Definir los parámetros de manufactura en función al número de partes, el tamaño y la complejidad de las partes.
• Investigar los materiales candidatos en detalle para conocer el comportamiento del producto, costo, su fabricación y disponibilidad en los grados y tamaños necesitados en la aplicación.

Pasos para la sustitución de materiales de un diseño existente:

1. Caracterizar el uso del material en términos del rendimiento, requerimientos de manufactura y costo.
2. Determinar cuál características deben ser modificadas para mejorar la función del producto.
3. Buscar materiales alternativos o rutas diferentes de manufactura.
4. Dar una recomendación de un material de reemplazo, definida por sus propiedades críticas, comparándolo con las especificaciones.

Principios de Diseño

• Simplificar la forma: son preferibles las formas simples y redondeas. Ángulos, esquinas, bordes, superficies internas pueden representar un problema
• Evitar humedad residual y los pares galvánicos.
• Ser cuidadoso con las uniones: Creación de hendiduras, y espacios huecos; Creación de microestructuras heterogéneas; Efectos galvánicos; Preferible cátodo pequeño + ánodo grande: Tuercas, pernos, tornillos y soldaduras deben ser más nobles que los materiales adyacentes
• Considerar cambios dimensionales por dilatación térmica, corrosión o recubrimiento

3. Metrología

Es la ciencia e ingeniería de la medida, incluyendo el estudio, mantenimiento y aplicación del sistema de pesas y medidas. Su objetivo fundamental es la obtención y expresión del valor de las magnitudes, empleando para ello instrumentos, métodos y medios apropiados.

Exactitud: es la capacidad de un instrumento de medir un valor cercano al valor de la magnitud real  

Precisión: es la capacidad de un instrumento de dar el mismo resultado en mediciones diferentes realizadas en las mismas condiciones

Sensibilidad: es la mínima diferencia de dimensiones que puede detectar o medir el instrumento.

Calibradores Vernier:

Es un instrumento de medición en el cual las dos quijadas del calibrador tocan la parte que se mide, y la dimensión se lee en las líneas graduadas que coinciden. El vernier mejora la sensibilidad de la regla sencilla. Los calibradores vernier se pueden usar para medir longitudes interiores, exteriores y profundidad

Tornillos Micrométricos:

El micrómetro es un instrumento de medición cuyo funcionamiento está basado en el tornillo micrométrico y que sirve para medir las dimensiones de un objeto con alta precisión. Del orden de centésimas de milímetros (0,01 mm) y de milésimas de milímetros en el caso de lo micrómetros con vernier (0,001 mm). Comúnmente son empleados para medir espesores y dimensiones internas y externas.

El micrómetro tiene una espiga roscada, un tambor graduado y una camisa graduada. También se consiguen micrómetro para medir profundidad y para medir diámetro internos con la misma sensibilidad

Uso del Micrómetro

En la parte superior de la escala longitudinal se ve la división de 5 mm, en la parte inferior de esta escala se aprecia la división del medio milímetro. En la escala del tambor la división 28 coincide con la línea central de la escala longitudinal, luego la medida realizada por el micrómetro es: 5 + 0,5 + 0,28 = 5,78

Tolerancias Dimensionales

Se define como la variación permisible o aceptable en las dimensiones (altura, ancho, profundidad, diámetro, ángulo) de una parte. Son importante las tolerancias, porque es virtualmente imposible (e innecesario) fabricar dos piezas que tengan precisamente las mismas dimensiones

Medición de Ángulos

Escuadra Ajustable: es similar a un transportador con la diferencia que posee un elemento móvil. Las dos hojas del transportador se ponen en contacto con la pieza que se mide y se lee el ángulo en forma directa en la escala vernier.  

Indicadores de Carátula

Son dispositivos sencillos que convierten desplazamientos lineales de un palpador a la cantidad de rotación de un indicador en una carátula circular.

El indicador se pone en cero en determinada superficie de referencia y el instrumento, o la superficie por medir se pone en contacto con el palpador.

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