Produccion

Universidad del Bio-Bio

Facultad de Ingeniería

Depto. Mecánica

Procesos de fabricación

de elementos mecánicos empleando

ACEROS

Nombre: Fabián Sanhueza V.

Profesor: Federico Grossmann C.

Carrera: Ing. Civil Industrial

Fecha: 24/11/08

Introducción

Piedra, madera, hueso y piel fueron las primeras materias primas utilizadas por la humanidad para confeccionar, por ejemplo, armas y herramientas. Períodos enteros fueron nombrados de acuerdo al material descubierto en ellos, tales como el cobre, el bronce o el hierro. Hoy en día, las materias primas todavía desempeñan un papel dominante en casi todas las áreas de la tecnología.

Luego de la gran revolución industrial el material que más sobresalió fue el acero, utilizado en la mayoría de inventos y maquinarias que se crearon. El acero es una aleación, es decir, un metal mezclado que se logra derritiendo y uniendo diferentes materiales. Actualmente existen más de 3000 clases de acero estándar en todo el mundo. Todos ellos está hechos principalmente con lingotes de hierro que, a su vez, están conformados por el elemento hierro, más un tres por ciento de carbón. El lingote de hierro es extraído del hierro mineral en los altos hornos de las fundiciones. Luego es procesado en la acería para obtener un acero con menos del dos por ciento de carbón. Esta baja proporción suaviza el material, haciéndolo más fácil de procesar.

Hay diversos procedimientos que pueden servir para agrupar los aceros de herramientas o utilizados para la fabricación de piezas mecánicas. Uno de ellos los clasifica en función del medio de temple utilizado. El contenido en elementos de aleación también puede servir para agrupar los aceros, y en función de él se dividen en aceros de herramientas al carbono, aceros de baja aleación y aceros de aleación media. Finalmente o en función de la aplicación que van a tener, se clasifican en aceros rápidos y aceros para trabajos en frío.

En la mayoría de los casos nos encontramos con que son varios los tipos e incluso las familias de aceros que nos resolverían satisfactoriamente un determinado problema de herramientas, lo que hace que la selección se base en otros factores, tales como productividad prevista, facilidad de fabricación y costo. Finalmente, en última instancia, el acero utilizado se elegirá dependiendo del costo de la pieza y la cantidad que se fabrique de ésta.

Los aceros de herramientas, además de utilizarse para la fabricación de elementos de máquinas, se emplean para la fabricación de útiles destinados a modificar la forma, tamaño y dimensiones de los materiales por arranque de viruta (Procesos CAV) cortadura, conformado, embutición, extrusión, laminación, choque, entre otros.

De todo lo dicho se deduce que, en la mayoría de los casos, la dureza, tenacidad, resistencia al desgaste y dureza constituyen unos de los factores más importantes a considerar en la elección de los aceros para la fabricación de piezas mecánicas, ya que conociendo y manejando las propiedades de la materia prima a utilizar, podremos optimizar el proceso deseado. No obstante, en cada caso o proceso en particular hay que considerar también otros muchos factores, tales como la deformación máxima que puede admitirse en el acero; la templabilidad o penetración de la dureza que se puede obtener, las condiciones en que tiene que efectuarse algún tratamiento térmico, así como las temperaturas atmósferas e instalaciones que requiere dicho tratamiento, todo dependiendo también del tipo de acero a utilizar.

Tubos

Los tubos son piezas utilizadas que transportan sustancias blandas en diferentes estados, liquido o gaseoso por ejemplo.

El proceso utilizado para conformar un tubo se llama doblado. Los tubos más simples y baratos se forman doblando una tira plana de acero caliente en forma cilíndrica y soldando los bordes para cerrar el tubo. En los tubos más pequeños, los bordes de la tira suelen superponerse y se pasan entre un par de rodillos curvados según el diámetro externo del tubo. La presión de los rodillos es suficiente para soldar los bordes. Los tubos sin soldaduras se fabrican a partir de barras sólidas haciéndolas pasar entre un par de rodillos inclinados entre los que está situada una barra metálica con punta que perfora las barras y forma el interior del tubo mientras los rodillos forman el exterior.

Esquema de doblado por moldeado.

El tipo de acero más utilizado para este tipo de proceso es el acero inoxidable. Las tuberías de acero inoxidable han sido, por muchos años, un material de construcción indispensable para una amplia variedad de productos incluyendo productos de petróleo, químicos, papel, y alimentos de todo tipo. La popularidad del acero inoxidable radica en su resistencia al calor y la corrosión, a los ataques químicos, y además por su peso ligero. Actualmente se ha convertido en un material popular para la fabricación de una variedad de productos de consumo desde muebles y equipos de ejercicio hasta vehículos y artículos decorativos. Las características de los tubos de acero inoxidable incluyen resistencia, levedad o solidez, rigidez o flexibilidad, resistencia a ataques químicos o corrosión y su fácil fabricación.

Los tubos de acero inoxidable son acoplados por un proceso de soldadura automática que acelera la velocidad del trabajo y hace a los tubos de mayor calidad y confiabilidad. Ya que otros materiales de construcción continúan aumentando de precio, el valor y la utilidad de los tubos de acero inoxidable son indudablemente el centro de atención de muchos compradores.

El proceso de producción de los tubos de acero inoxidable es simple y relativamente barato, sólo se requiere de 10 personas aprox. para operar las máquinas y equipos. Esto hace que este material sea muy rentable y conveniente, en conjunto con su demanda estable, proporcionará al emprendedor de una excelente oportunidad de negocio.

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