Procesos de fabricacion.

Instituto Tecnológico de México

Instituto Tecnológico de Veracruz

Procesos de fabricación

Unidad 1

Luis Aldair García Téllez

E14020588

Oscar Omar Montalvo Pérez

23 de febrero de 2016

Índice

*Introducción        

*Historia de Procesos de Fabricación        

*Obtención del hierro, usos, aleaciones e ingeniería concurrente        

*Fundición, Moldeo y Procesos a fines.        

*Conclusión        

*Bibliografía        

*Introducción

Desde el inicio de los tiempos el hombre ha necesitado de las materias primas para poder subsistir, con el paso del tiempo fue desarrollando técnicas y métodos para aprovechar al máximo los recursos con lo que contaba. Es así como surgen de la necesidad del hombre los procesos de fabricación que es el tema que se estudiara a continuación.

Hoy en día los procesos de fabricación los podemos encontrar en cualquier tipo de industria que se dedique a la manufactura. El objetivo final de la fabricación mecánica es la transformación de una materia prima en un producto acabado cumpliendo los requerimientos de calidad y precio necesarios. Para ello disponemos de diversas tecnologías en función de los materiales a transformar, los requerimientos del producto, el volumen de piezas a fabricar, etc.

Es de suma importancia que nosotros como futuros ingenieros industriales tengamos conocimiento de los procesos de fabricación de mayor aplicación para la fabricación de piezas y materiales, así como de los procesos industriales básicos.

*Historia de Procesos de Fabricación

Un proceso industrial es el conjunto de operaciones unitarias necesarias para modificar las características de las materias primas. Dichas características pueden ser de naturaleza muy variada tales como la forma, la densidad, la resistencia, el tamaño o la estética.

Para la obtención de un determinado producto serán necesarias multitud de operaciones individuales de modo que, dependiendo de la escala de observación, puede denominarse proceso tanto al conjunto de operaciones desde la extracción de los recursos naturales necesarios hasta la venta del producto como a las realizadas en un puesto de trabajo con una determinada máquina/herramienta.

La producción, la transformación industrial, la distribución, la comercialización y el consumo son las etapas del proceso productivo. Algo que se utiliza comúnmente en un proceso es el cambio de cualquier tipo de error, si esto no se hace puede haber una confusión en un proyecto ideado.

La actividad tecnológica de la humanidad es tan antigua como el hombre mismo.

En los primeros tiempos, los materiales de los que disponía el hombre eran esencialmente de origen natural. Sobre ellos debía realizar las operaciones de transformación necesarias para lograr los utensilios o las armas que su vida cotidiana requería.

Con el tiempo, los conocimientos tecnológicos del hombre se fueron ampliando. Se descubrieron nuevo materiales, se domesticaron animales, se produjeron alimentos y fibras textiles. Al ir aumentando la inteligencia y la capacidad de manejar un mayor número de materiales como el fuego se pudo hacer materiales textiles y herramientas de metales, además de procesos de agricultura y comercio prácticamente la sociedad ya tenía procesos para todo pero no estandarizados.

En los siglos XVI y XVII comenzaron los primeros esbozos de los procesos de producción basados en la división de trabajo. En esta época los artesanos trabajaban para un contratista que les encargaba la fabricación de os productos deseados. Como el contratista quería vender más productos, necesitaba aumentar la eficiencia de la producción artesanal. Se dividían las tareas según sus habilidades.

Después de esto, en el siglo XVIII se da la aparición de la máquina de vapor y gracias a esto se aceleraron los procesos de producción masiva. Se generó así una economía en la que aparecen claramente diferenciados los productores de los consumidores, los que venden y los que compran, aquí surgió el fenómeno oferta demanda en el mercado.

Entre el siglo XIX y XX se dio la revolución industrial, como consecuencia de la búsqueda de eficiencia en los procesos de producción. La división de las tareas y el modo de realizarlas estaba minuciosamente precisado. Este proceso iniciado por Taylor marco el inicio de la llamada organización científica del trabajo Benjamín Coriat, un sociólogo Francés Contemporáneo, indicó que mediante este proceso, todo el conocimiento del operario de fragmento y paso al empresario.

Gracias a la evolución de la tecnología y la programación se requiere mucho menos personal para los procesos de manufactura ya que la mayor parte es realizada por maquinaria especializada, por lo que solo se requiere de la mano del hombre en ocasiones especiales, lo que se denominó como “líneas de procesos semiautomatizadas”.

En estos tiempos gracias a la tecnología se creó el ensamblaje en línea con maquinaria, el cual disminuye la mano de obra para implementar maquinas más precisas y productivas.

Un proceso de fabricación en la actualidad requiere de poco personal, ya todo es automatizado, prácticamente el factor humano solo supervisa.

*Obtención del hierro, usos, aleaciones e ingeniería concurrente

*Obtención del hierro

El hierro, es un elemento químico, un metal de transición, con número atómico de 26, que forma parte del grupo 8 y el periodo 4 de la tabla periódica. Se representa bajo el símbolo de Fe.

Ocupa el cuarto lugar en cuando a elementos más abundantes de la corteza terrestre se refiere, aunque cabe destacar que es uno de los metales más importantes, pues incluso el núcleo de la Tierra se encuentra formado por él en su mayoría, consiguiendo así poder mover el campo magnético. Desde siempre ha sido muy importante, llegando a dar nombre a un periodo histórico de la antigüedad, la Edad de Hierro.

El hierro tiene un característico color gris plata, y presenta diversas características como la maleabilidad, el magnetismo, etc. En la naturaleza, forma parte de innumerables minerales. Como curiosidad se puede mencionar, que el hierro es el elemento más pesado producido exotéricamente a través de un proceso de fusión, pero a su vez, es el elemento más ligero que se consigue a través de fisión, pues su núcleo contiene la energía de enlace por nucleón más alta posible.

El hierro ocupa el cuarto lugar en abundancia de la corteza terrestre, por lo que es uno de los elementos metálicos más abundantes. Este se obtiene de modo continuo a través del llamado, horno alto. El proceso de obtención consiste en la reducción de óxido de hierro (concretamente de las menas), generalmente de Fe2O3, que se suelen encontrar impuras mezcladas con silicatos. La reducción se lleva a cabo mediante el monóxido de carbono, el cual se general a través de la reacción del coque con aire, a la misma ves que se le proporciona calor.

Un horno alto suele tener varias decenas de metros de alto, y son cargados por la parte alta de este, con una mezcla de áxidos de hierro, junto con coque y caliza, mientras que se insufla aire por la parte inferior del horno con el fin de facilitar la combustión del coque. El CaCo3 (caliza), que es el mineral no síliceo con mayor abundancia de la corteza de la Tierra, se añade para eliminar los silicatos, reaccionando con el óxido de caldio que se forma por la descomposición térmica de la caliza.

El hierro fundido que se obtiene es protegido del aire por la escoria, que se obtiene del silicato de calcio, el cual al tener un punto de fusión bajo se puede extraer fácilmente pues el hierro fundido posee una mayor densidad que ésta.

El hierro fundido tiene un cantidad de un 4% aproximadamente de carbono, junto a otras impurezas, que le confieren unas propiedades mecánicas no muy eficientes. Es por esto que se necesita eliminar, o reducir, la concentración de las impurezas, que son generalmente carbono, silicio, fósforo y azufre. Para ello se insufla oxígeno, a través del hierro fundido, provocándose así la eliminación del carbono y del azufre, en cambio el silicio y el fósforo, forman óxidos que por reacción con el correspondiendo óxido de calcio se eliminan en forma de escoria.

Es fácil entender el funcionamiento de un horno, sabiendo que el hierro (generalmente Fe2O3), se reduce en etapas que dependen de la temperatura. La parte alta del horno, es donde la temperatura es más baja, lo que facilita la formación de Fe3O4, el cual al descender a la parte más caliente, se reduce a FeO, que al final acaba por reducirse a Hierro en la parte más caliente.

*Usos del hierro

El hierro puro tiene un uso limitado. La mayoría del hierro se usa en formas procesadas como hierro forjado y acero. El hierro comercial contiene cantidades pequeñas de carbono y otras impurezas que alteran sus propiedades físicas, que son mejoradas apreciablemente por la adición de carbono y otros elementos aleantes. El hierro comercialmente puro se usa para la producción de láminas de metal galvanizado y de electroimanes.

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