Procesos de obtención y presentación industrial de materiales: Soldadura

Soldadura

 Es un proceso de fabricación en donde se realiza la unión de dos piezas de un material, usualmente logrado a través de la coalescencia (fusión), en la cual las piezas son soldadas fundiendo, se puede agregar un material de aporte (metal o plástico), que al fundirse forma un charco de material fundido entre las piezas a soldar y, al enfriarse,  se convierte en una unión fija a la que se le denomina cordón.

PROCESOS DE SOLDADURA
Los procesos de soldadura se dividen en dos categorías principales:
1) soldadura por fusión, en la cual se obtiene una fusión derritiendo las dos superficies que se van a unir, y en algunos casos añadiendo un metal de aporte a la unión;
2) soldadura de estado sólido, en la cual se usa calor o presión o ambas para obtener la fusión, pero los metales base no se funden ni se agrega un metal deaporte.
La soldadura por fusión es la categoría más importante e incluye: 
1) la soldadura con arco
eléctrico,
2) la soldadura por resistencia, 
3) la soldadura con oxígeno y gas combustible 

Procesos de obtención y presentación industrial de materiales: Trefilado-corte

Trefilado- Corte

 Operación de conformación en frío consistente en la reducción de sección de un alambre o varilla haciéndolo pasar a través de un orificio cónico practicado en una herramienta llamada hilera o dado.

Los materiales más empleados para su conformación mediante trefilado son el acero, el cobre, el aluminio y los latones, aunque puede aplicarse a cualquier metal o aleación dúctil.

Procesos de obtención y presentación industrial de materiales: Forjado

Forjado

Consiste en dar forma al metal por medio del fuego y del martillo.

Una forja contiene básicamente una fragua para calentar los metales (normalmente compuestos de hierro), un yunque y un recipiente en el cual se pueden enfriar rápidamente las piezas forjadas para templarlas. Las herramientas incluyen tenazas para cojer el hierro caliente y martillos para golpear y dar forma al metal caliente.

Procesos

Este tipo de forja consiste en colocar la pieza entre dos matrices que al cerrarse conforman una cavidad con la forma y dimensiones que se desean obtener para la pieza. A medida que avanza el proceso, ya sea empleando martillos o prensas, el material se va deformando y adaptando a las matrices hasta que adquiere la geometría deseada. Este proceso debe realizarse con un cordón de rebaba que sirve para aportar la presión necesaria al llenar las zonas finales de la pieza, especialmente si los radios de acuerdo de las pieza son de pequeño tamaño y puede estar sin rebaba, dependiendo de si las matrices llevan incorporada una zona de desahogo para alojar el material sobrante (rebaba) o no. Se utiliza para fabricar grandes series de piezas cuyas dimensiones y geometrías pueden variar amplia mente

Forja de estampa

Cortar y preformar la pieza.

Calentar el metal Cortado

La pieza ya caliente, se coloca en la matriz de la prensa o martinete.

Desbarbado y relevado

.

Procesos de obtención y presentación industrial de materiales: Laminado

Laminado

Se conoce como laminación o laminado al proceso industrial por medio del cual se reduce el espesor de una lámina de metal o de materiales semejantes con la aplicación de presión mediante el uso de distintos procesos, como la laminación de anillos o el laminado de perfiles. Por tanto, este proceso se aplica sobre materiales con un buen nivel de maleabilidad. La máquina que realiza este proceso se le conoce como laminador.

Principales aplicaciones del laminado.

El laminado se utiliza en los procesos de fabricación de los aceros, aluminio, cobre, magnesio, plomo, estaño, zinc, y sus aleaciones. 

Proceso

El laminado puede ser en frío o en caliente. El laminado en caliente es el que se realiza con una temperatura bastante mayor a la de la recristalización que tiene el metal. La forma actual del laminado en caliente deriva del proceso  este 

esto es llevado a la maquina donde despues es procesad y se vuelve una lamina

Procesos de obtención y presentación industrial de materiales: Pulvimetalurgia (metales/ceramicas)

La Pulvimetalurgia

La pulvimetalurgia o metalurgia de polvos es un proceso de fabricación que, partiendo de polvos finos y tras su compactación para darles una forma determinada (compactado), se calientan en atmósfera controlada (sintetizado) para la obtención de la pieza.

Proceso
Primero se encuentra el área etiquetado por "POLVOS" la que concierne la naturaleza de lo polvos. Énfasis se da a la fabricación, clasificación, caracterización y manejo de los polvos. Segundo punto concierne el muestreo, seguridad, empaquetamiento y transporte. La examinación de tamaños y formas de los polvos son actividades comunes e importantes en el área de las tecnologías de polvos. Las actividades de consolidación tradicional de polvos incluye compactación y sinterización. Las preocupaciones en esta etapa son la formación y densificación delos polvos. Finalmente, el flujo termina haciendo énfasis en las propiedades finales, haciendo hincapié en la microestructura del producto. 

ventajas:
Minimiza el uso de maquinarias para la obtención de la pieza final.
Permite un mayor control de calidad
No se desperdicia material
Excelentes acabados finales
Piezas de mayor resistencia
Estructura de propiedades controlada/homogeneidad del material.

Procesos de obtención y presentación industrial de materiales: Procesamiento de Hule-pultrusion

Procesamiento de Hule-pultrusion

Existe una gran variedad de procesos para la fabricación de composites, en general, consiste en colocar el refuerzo impregnado con una resina termo estable en la forma y dirección requeridas para que se consigan unas determinadas características. Siempre, el compuesto final tendrá unas propiedades superiores a los componentes por separado.

La pultrusion   es un proceso continuo, automático y de molde cerrado, especialmente diseñado para altos volúmenes de producción, en cuyo caso es económicamente muy rentable.

DESCRIPCIÓN DEL PROCESO

La pultrusión es un proceso utilizado para la producción de tramos continuos de formas estructurales de plásticos reforzados con fibra. Las materias primas incluyen una mezcla de resina líquida (que contiene resinas, cargas y aditivos especializados) y fibras de refuerzo. El proceso consiste en tirar de estas materias primas (en lugar de empujar, como es el caso de extrusión) a través de una matriz de acero caliente, para formar, usando un dispositivo de tracción continua. Los materiales de refuerzo son suministrados en forma continua, tales como, rollos de fieltro de fibra de vidrio  y/o hilos de fibra de vidrio

Los refuerzos son saturados con la mezcla de resina ) en la impregnación de resina y tirados a través de la matriz. La gelificación (o endurecimiento) de la resina se inicia por el calor del dado. El perfil rígido curado, formado se corresponde con la forma del dado.

Mientras que el diseño de la máquina de pultrusión varía con la geometría de la pieza, el concepto básico del proceso de pultrusión se describe en el siguiente esquema.

Materiales
Resinas
Fibras

Procesos de obtención y presentación industrial de materiales: Soplado y Transformado

Soplado y transformado

mediante el proceso el soplado puede fabricarse cuerpos huecos como son depósitos de combustibles, bidones,tabla de surf, depósitos de aceite de celefacción  y botellas. El proceso consiste básicamente en insuflar aire en una preforma tubular fundida que se encuentra en el interior del molde.Se emplea exclusivamente con materiales termoplásticos.mediante el proceso el soplado puede fabricarse cuerpos huecos como son depósitos de combustibles, bidones,tabla de surf, depósitos de aceite de celefacción  y botellas. El proceso consiste básicamente en insuflar aire en una preforma tubular fundida que se encuentra en el interior del molde.Se emplea exclusivamente con materiales termoplásticos.

Manufactura

1.- Fusión del material plástico
2.- Obtención del precursor o párison
3.- Introducción del precursor hueco en el molde de soplado
4.- Insuflado de aire dentro del precursor que se encuentra en el molde
5.- Enfriado de la pieza moldeada
6.- Desmolde de la pieza

Procesos de obtención y presentación industrial de materiales: Inyeccion en polimeros

Inyección en polímeros

el material fundido fluye a través de unas boquillas que comunican con uno o varios moldes cerrados en los que el material se enfría y adquiere la forma definitiva. El método es discontinuo por la necesidad de abrir los moldes y extraer las piezas. 

Manufactura

En el ciclo de modelo se distinguen 6 pasos principales 1. Molde cerrado y vacío. La unidad de inyección carga material y se llena de polímero fundido.

• 2. Se inyecta el polímero abriéndose la válvula y, con el husillo que actúa como un pistón, se hace pasar el material a través de la boquilla hacia las cavidades del molde.
• 3. La presión se mantiene constante para lograr que la pieza tenga las dimensiones adecuadas, pues al enfriarse tiende a contraerse.
• 4. La presión se elimina. La válvula se cierra y el husillo gira para cargar material; al girar también retrocede.
• 5. La pieza en el molde termina de enfriarse (este tiempo es el más caro pues es largo e interrumpe el proceso continuo), la prensa libera la presión y el molde se abre; las barras expulsan la parte moldeada fuera de la cavidad.
• 6. La unidad de cierre vuelve a cerrar el molde y el ciclo puede reiniciar

Procesos de obtención y presentación industrial de materiales: Extrusión en polimeros

 Extrusión en Polímeros

La extrusión de polímeros es un proceso industrial mecánico, en donde se realiza una acción de prensado, moldeado del plástico, que por flujo continuo con presión y empuje, se lo hace pasar por un molde encargado de darle la forma deseada. 


Clasificación

Canal simple: Para modelar el flujo de polímero que fluye a través de un canal es necesario comenzar con ciertas consideraciones que podrían resumirse en 6:

• En las paredes del canal el flujo es igual a cero
• El fluido fluye constante independientemente del tiempo
• En todo lo largo del canal, el perfil de flujo permanece constante
• El fluido es incompresible
• El flujo es isotérmico
• La fuerza de gravedad es despreciable

Sistemas de producción

• Extrusión con un sólo husillo

• Extrusores convencionales o típicos
• Extrusores con ventilación 
• Extrusores co-mezcladores 

• Extrusores sin husillo

• Bombas
• Extrusores de discos

• Extrusores de husillo múltiple

• Extrusores de doble husillo
• Husillos que no engranan
• Husillos que engranan

• Rotación en el mismo sentido
• Rotación en sentido inverso

• Extrusores con más de dos husillos

• Rodillos planetarios
• De 4 husillos (construcción particular para cada máquina)

Procesos de obtención y presentación industrial de materiales: metales

Fundición

¿que es?: Proceso de obtener piezas a partir de licuación de metalesClasificación: La más antigua y conocida de las clasificaciones establece cuatro grupos: fundición blanca, gris, atruchada y maleable.

Clasificación de las funciones por su micro estructura: estas se clasifican en tres 

• Fundiciones en las que todo el carbono se encuentra combinado, formando cementita y que al romperse presentan fractura de fundición blanca.

•  Fundiciones en las que todo el carbono ser encuentra en estado libe, formando grafito. Son fundiciones terríficas. 

• Fundiciones en las que parte del carbono se encuentra combinado formando cementita y parte libre en forma de grafito. A este grupo que es el más importante de todos pertenece la mayoría de las fundiciones que se fabrican y utilizan normalmente, como son las fundiciones grises, atruchadas, perlíticas, etc. Es interesante señalar que en la práctica es muy difícil encontrar fundiciones en las que todo el carbono aparezca en forma de grafito. Con un criterio amplio, también se podrían incluir en este segundo grupo, aunque no encajan exactamente en él, las fundiciones maleables, cuya matriz es de ferrita y en las que el grafito se presenta en forma de nódulos. La fundición maleable se obtiene en dos etapas: primero se fabrica la fundición blancas y hierro nodular.

Manufactura: 

• Etapas del proceso de fundicion en moldes no permanentes.

Diseño del modelo
 Fabricación del modelo.
Moldeo.
Fusión y Colada.
Limpieza y Acabado

• Diseño del modelo

El modelo es la pieza que se requiere reproducir en el proceso de fundición, con ciertas diferencias tales como:
Debe ser ligeramente más grande considerando la contracción del material una vez solidificado.
Las superficies del modelo deberán respetar unos ángulos mínimos con la dirección de desmoldeo (ángulo de salida)

Procesos de obtención y presentación industrial de materiales

CLASIFICACIÓN: Se clasifican en materiales naturales y materiales sintéticos.

De estos se derivan madera, metal, plástico, pétreos, textiles, cerámica y vidrio.

*LOS MATERIALES Y LA MANUFACTURA:

La manufactura es un mecanismo para la transformación de materiales en artículos útiles para la sociedad.

Materiales es un conjunto que son necesarios para actividades o tareas específicas para la producción de bienes y servicios.

http://office.microsoft.com/es-es/excel-help/teclas-de-funcion-y-de-metodo-abreviado-de-excel-HP010073848.aspx

http://www.aulaclic.es/excel-2013/index.htm

¿qué es Tensegrity?

Es un principio estructural basado en el empleo de componentes aislados comprimidos que se encuentran dentro de una red tensada continua, de tal modo que los miembros comprimidos (generalmente barras) no se tocan entre si y están unidos únicamente por medio de componentes traccionados (habitualmente cables) que son los que delimitan especialmente dicho sistema.

¿cual es la importancia de su uso?

Las ventajas de las estructuras tensegríticas son:

• No presenta puntos de debilidad local.
• Resulta factible el empleo de materiales de forma económica y rentable.
• Las tensegridades no sufren a torsión y el pandeo es un fenómeno raramente presente en ellas.
• Se tiene la capacidad de crear sistemas más complejos mediante el ensamblaje de otros más simples.
• Para estructuras a gran escala, el proceso constructivo se vería facilitado al no necesitar de andamiajes adicionales. La propia estructura sirve de andamio para sí misma.
• En sistemas plegables, sólo se necesita una pequeña cantidad de energía para cambiar su configuración.

Los inconvenientes de las estructuras tensegríticas son:

• Las agrupaciones tensegríticas aún han de resolver el problema de congestión de barras. A medida que crece el tamaño, sus montajes empiezan a interferirse entre ellos.
• Se constata un relativamente alto grado de deformaciones y una escasa eficiencia del material, en comparación con estructuras convencionales geométricamente rígidas.
• La compleja fabricación de estas construcciones es una barrera para el desarrollo de las mismas.
• Para mantener el estado de auto-tensión, es necesario someterlas a un estado de pretensado que requeriría de fuerzas muy elevadas para su estabilidad, especialmente para aquellas de grandes dimensiones.

creador del tensegrity

David Georges Emmerich (Debrecen-Hungría, 1925-1996)

Fue un arquitecto y un ingeniero.

al crear el tensegrity se trato de mostrar las estructuras espaciales

¿que se requiere para crear un tensegrity?

• Forma indeterminada: El balón encierra un volumen de aire menor que el que permite su envoltura. Se tiene, por tanto, un balón desinflado y arrugado.

• Geometría de equilibrio: El balón adopta forma esférica al igualarse la presión de aire interior con la del exterior, pero el balón aún no presenta rigidez.

• Estado de autotensión: Con el balón completamente inflado, la presión en el interior es mayor que en el exterior. Así, el aire (elemento de compresión) confiere rigidez a la envoltura del balón (elemento de tracción).

¿fuerzas estructurales del tensegrity?

se aplica la gravedad debido a que si que se debe calcular la resistencia de cada parte que lo sostiene para que este no se caiga causando un daño en la estructura

ejemplos.

taller de entrada

¿Qué es una estructura?

Una estructura es un conjunto de elementos que están destinados a soportar fuerzas, y para ser resistente y estable, transmite a las fuerzas a puntos de apoyo.

¿Cuáles son las partes y fuerzas fundamentales de una estructura?

fuerzas:

Tracción : Cuando las fuerzas que actúan sobre la pieza tienden a estirarla. Este es el tipo de esfuerzo al que está sometido un cable del que cuelga un peso.
Compresión : Cuando las fuerzas que actúan sobre la pieza tienden a aplastarla.
Flexión o pandeo : Cuando las fuerzas que actúan sobre la pieza tienden a doblarla. Este es el tipo de esfuerzo que soporta la balda de una estantería.

Torsión : Cuando las fuerzas que actúan sobre la pieza tienden a retorcerla. Este es el tipo de esfuerzo al que están sometidos los ejes y las manivelas.
Corte o cizalla dura : Cuando las fuerzas que soporta la pieza tienden a cortarla. Esto sucede cuando la fuerza provoca que dos o más parte del material se deslicen en sentido opuestos
Partes:
columnas: es una barra apoyada verticalmente, cuya función es la de soportar cargas o el peso de otras partes de la estructura.
viguetas:  es una pieza o barra horizontal, con una determinada forma en función del esfuerzo que soporta.
Cimientos: es el elemento encargado de soportar y repartir en la tierra todo el paso de la estructura, impidiendo que ésta sufra movimientos importantes.
Tirantes: es un elemento constructivo que está sometido principalmente a esfuerzos  de tracción.
Arcos: es un elemento que se emplea mucho en las estructuras para dar solidez.

¿de que manera podemos clasificar una estructura?

Naturales: como el esqueleto, el tronco de un árbol, los corales marinos, etc.

Artificiales: son todas aquellas que ha construido el hombre.

ejemplos de estructuras.

los hogares han sido muy importantes en el transcurso de la historia debido a que en estos las personas han habitado desde tiempos demasiado extensos

la muralla ha sido demasiado importantes ya que han ayudado a separar e incluso proteger lugares

las latas han colaborado a mantener muchos alimentos en un buen estado para que estos duren mas

los puentes han colaborado a que mucha gente pueda pasar de un lugar a otro de una forma muy sencilla

los automóviles han colaborado a un desplazamiento mas sencillo

BICICLETA

mecanismos, operadores y funcionamientos de la bicicleta

Funcionamiento.
Una bicicleta funciona mediante dos pedales que hacen girar un piñón o engranaje este moviendo una cadena, y la cadena moviendo otro engranaje generando que este ultimo mueva una rueda que hace que la bicicleta ande.

Mecanismos.

1. Cadena piñón: este mecanismo consiste en una cadena que hace girar dos engranajes o piñones.
2. Multiplicador de velocidades: este mecanismo consiste en en dos engranajes y una cadena que hacen variar el movimiento de la bicicleta.
3. Tornillo-tuerca: este mecanismo consiste en el poder aprisionar un tornillo para que el funcionamiento de la bicicleta sea correcto.
4. Ruedas de fricción: consiste en dos ruedas que hacen variar la velocidad de la bicicleta pues esta empieza a generar un presión en la rueda.

Operadores.

La bicicleta esta compuesta por ciertos operadores la estructuran estos son los piñones, la cadena, las ruedas, las tuercas, las poleas, la biela, los tornillos, los pedales,etc.

Mecanismos 18/03/2014

http://www.areatecnologia.com/MECANISMOS%20Y%20TIPOS.htm

¿Que son los mecanismos?

Los mecanismos son ciertos elementos transmiten o transforman fuerzas desde un elemento motriz a un elemento conducido; haciendo que un trabajo se facilite mas.

http://curiosidadesdelascienciasnaturalesgf.blogspot.com/2012/07/para-que-sirve-una-polea.html

¿Que son poleas y para que sirven?

una polea son ciertos objetos que permite facilitar el levantamiento de un objeto haciendo que este haga que luzca menos pesado (entre mas poleas existan menor va ser el esfuerzo para levantar un objeto)

http://tecnoblogueando.blogspot.com/2012/03/ruedas-de-friccion.html
describa el funcionamiento de las ruedas de fricción

El funcionamiento consiste en que dos ruedas que tenga su eje, y se encuentren en constante movimiento  que genera la afectacion de las velocidades mediante la friccion.

http://tecnologiapirineos.blogspot.com/2012/02/mecanismo-pinon-cadena-la-bicicleta.html
¿en que consiste el sistema de cadena de piñones?
es la transmision de un movimiento giratorio entre dos ejes paralelos que estan separados. estas sustituyen los reductores de velocidad por poleas para evitar el deslizamiento de la maquina.

http://es.wikipedia.org/wiki/Torno
Torno
es  un conjunto de herramientas y maquinas. un torno es parecida  a una maquina de ensamblaje.

http://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/
¿Que es un polipasto, cual es su funcionamiento?
es la combinación de poleas fijas y móviles recorridas por una sola cuerda. Este facilita el esfuerzo requerido para poder levantar un objeto

http://www.profesorenlinea.cl/fisica/PalancasConcepto.htm
que son palancas y tipos de palancas
la palanca es una barra con un punto de apoyo que genera el facilita miento de levantar un objeto. 

• Palanca de primer género. En la palanca de primer género, el fulcro(punto de apoyo) se encuentra situado entre la potencia y la resistencia. 
• Palanca de segundo género. En la palanca de segundo género, donde la resistencia se encuentra entre el fulcro y la potencia. 
• Palanca de tercer género. En la palanca de tercer género, la potencia se encuentra entre el punto de apoyo y la resistencia.

http://es.wikipedia.org/wiki/Engranaje
¿que es un engranaje?
es un mecanismo utilizado para transmitir una potencia de un objeto a otro

Mecanismos

.http://www.areatecnologia.com/MECANISMOS%20Y%20TIPOS.htm
Son elementos destinados a transmitir, transformar, movimientos de un elemento motriz
Mecanismos de fuerza de entrada

Modificadores de velocidad

Modificador de movimiento

Des acopladores de movimientos

Acumuladores de energía

German Valdes 8A 2

http://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/maquinas/maq_maquinas.htm
Las Maquinas
Los hombres siempre tratan sobrepasar su capacidad física, construyendo maquinas que le faciliten estas labores siendo desde las mas pequeñas e insignificantes objetos como un taja lápiz o un exprimidor de jugo de naranja, hasta los grandes objetos como un cohete o una excavadora. Cuyo objetivo como ya se había mencionado es para reducir el esfuerzo necesario para realizar un trabajo. 

http://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/maquinas/maq_tipos.htm

Tipos de maquinas.

Las maquinas pueden ser relacionadas de tres formas:

• Según su complejidad, por la cantidad de piezas.
• Según su cantidad de pasos que se necesitan para trabajarla.
• Según la tecnología que emplean.

compleja

numero de pasos

tecnología empleada

http://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/maquinas/maq_movimientos.htm

Movimiento de las maquinas

• Continuo: es  el movimiento que va en una sola dirección.
• Alternativo: cuando el movimiento varia.

http://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/maquinas/maq_simple.htm

Maquinas simples.

Son maquinas que son de un solo paso y son conocidas desde tiempos muy antiguos, estos objetos pueden ser las tijeras, una rampa e incluso un cuchillo.

http://concurso.cnice.mec.es/cnice2006/material107/maquinas/maq_compuesta.htm

Maquinas compuestas.

Es la reunión de  varias maquinas simples para generar una maquina que facilite mas un trabajo.

• 1.  Maquinas.
• 1.1 Clases de maquinas.
• 1.1.1 Maquinas simples.
• 1.1.2 maquinas compuestas.
• 1.2 Clasificación de maquinas.
• 1.2.1 Por pasos.
• 1.2.2 Su complejidad.
• 1.2.3 Tecnología empleada.
• 1.3 Movimientos.
• 1.3.1  Alternativo.
• 1.3.2 Continuo.