República Bolivariana de Venezuela.

Instituto Universitario Politécnico “Santiago Mariño”

Autores:

Yesenia Lopez 17938323

Alby Parra 24249059

Jhonnan Cadenas 19972547

Maykelis Simancas 17017492

LA TERMODINAMICA EN EL CORTE DE METALES, MEDIANTE EL USO DE HERRAMIENTAS DE CORTE, DONDE EXISTE DESPRENDIEMIENTO DE VIRUTA.

Índice

Contenido Pág.Introducción…………………………………………………………………..3

Termodinámica en el corte de metales……………………………………4

Tipos de virutas producidas en el corte de metales……………………..7

Importancia de las variables de corte en el proceso de manufactura….7

Uso de tablas físicas y químicas asociadas a la termodinámica de corte

de metales…………………………………………………………………….8

Seguridad industrial y el desprendimiento de virutas en el proceso de

manufactura…………………………………………………………………..9

Conclusión……………………………………………………………………12

Bibliografías………………………………………………………………….13

Introducción

Los procesos de mecanizados, la conformación y el corte

comprenden un número de operaciones muy extenso y como parte de

este método las empresas de manufactura usan herramientas de corte

para remover el exceso de material de una parte de trabajo. El

maquinado suele ser uno de las técnicas más importantes de

manufactura y se aplica frecuentemente en todos los metales, a

continuación se exponen ciertos aspectos como son:

La termodinámica en el corte de metales.

Importancia de las variables de corte, calor, energía y temperatura.

Uso de propiedades físicas-químicas.

Seguridad industrial en el desprendimiento de virutas en el proceso

de manufactura.

Que se consideran esencial en todo proceso de manufactura para

llevar a cabo actividades de calidad.

1. La Termodinámica En El Corte De Metales

El mecanizado es un proceso de deformación en el que tiene unas

muy fuertes deformaciones plásticas y a grandes velocidades. Donde se

aplica el corte de los metales la cual requiere de mucha potencia para

separar la viruta de la pieza de trabajo. Aunque las herramientas de corte

de hoy, son muchos más eficientes, las velocidades de arranque también

se han incrementado. La compresión de las fuerzas de corte, ha logrado

mejores cortes, lo que ha permitido que las empresas manufactureras

este donde están hoy en día.

El corte de los metales tiene por objeto, eliminar en forma de viruta

proporciones de metal de la pieza a trabajar, con el fin de obtener una

pieza con medidas, forma y acabado deseado.

El proceso de corte del metal ha jugado un papel importante para el

desarrollo de la civilización. Dentro del siglo XVIII, la madera era el

material más usado y el mecanizado de metal era limitado. Pero luego

mejoro con la obtención de poder de la máquina de vapor y luego con la

electricidad. El arranque de viruta era lento, por ejemplo: el planear una

placa de 1/2m2 consumía una jornada entera de trabajo, hasta que fue

creciendo la industria.

Cortar metales involucra la remoción de metal mediante las

operaciones de maquinado. Tradicionalmente, el maquinado se realiza en

tornos, taladradoras de columna, y fresadoras con el uso de varias

herramientas cortantes. El maquinado de éxito requiere el conocimiento

sobre el material cortante.

Según sea el método utilizado para el arranque de viruta se hace la

siguiente clasificación:

•Torneado: Es un procedimiento para crear superficies de revolución por

arranque de viruta. Llamamos superficies de revolución a aquellas en las

que si hacemos un corte por un plano perpendicular a su eje, la sección

es circular. La máquina que se utiliza para el torneado se denomina

torno.

En esta máquina, la pieza tiene un movimiento circular o rotatorio y

la herramienta lineal. El tipo de piezas que podemos realizar combinando

estos tres movimientos principales es muy variado en función del

diámetro, la longitud, la complejidad de las formas a mecanizar, etc.

En esta máquina, la pieza tiene un movimiento circular o rotatorio y la

herramienta lineal. El tipo de piezas que podemos realizar combinando

estos tres movimientos principales es muy variado en función del

diámetro, la longitud, la complejidad de las formas a mecanizar, etc.

•Taladrado: Es la operación consistente en realizar agujeros circulares en

una pieza. Para ello se monta en la máquina de taladrar una herramienta

llamada broca, que gira para penetrar eliminando virutas del material a

taladrar.

•Escariado: es el paso final para obtener un agujero preciso. Después de

hacer el agujero con la broca y ensanchar con la broca mandril, con el

escariador se incrementa el diámetro del agujero, consiguiendo así

calidades.

•Mandrinado: es una máquina herramienta que mediante un movimiento

de rotación de la herramienta aumenta el diámetro de orificio de la pieza.

Sirve para ampliar el diámetro de un agujero.

•Limado: Es un proceso manual, la forma más antigua de sacar viruta.

Tiene poca capacidad de arranque y se utiliza para ajustes, por lo que se

precisa de una mano de obra bastante especializada. Hay diferentes

tipos de limas dependiendo del tamaño de los dientes y de la sección de

la lima.

•Cepillado: mecaniza la superficie planas por arranque de viruta,

mediante un movimiento de corte alternativo presentado por la pieza.

•Fresado: Es un procedimiento consistente en el corte del material con

una herramienta rotativa que puede tener uno o varios filos. Dicho corte

de material se realiza combinando el giro de la herramienta con el

desplazamiento, bien sea de la misma herramienta o de la pieza a

trabajar. Dependerá del diseño de la máquina que lo que se desplace sea

la herramienta, la mesa, o combine el desplazamiento de ambos. Dicho

desplazamiento será en cualquier dirección de los tres ejes posibles en

los que se puede desplazar la mesa, a la cual va fijada la pieza que se

mecaniza.

•Aserrado: consiste en deslizar una hoja de sierra hacia adelante y hacia

abajo para realizar el corte del material.

Tipos De Virutas Producida En El Corte De Metales

Continua: las viruta continuas se suelen formar con materiales

dúctiles a grandes velocidades de corte y a grandes ángulos de

ataques.

Borde acumulado o recrecido: una viruta de este tipo consiste en

capas de material de la pieza maquinada, que se depositan en forma

gradual sobre la herramienta y puede formarse en la punta de la

herramienta durante el corte.

Escalonada o segmentadas: son semicontinuas con zonas de baja

y alta deformación por cortante. Los metales con baja conductividad

térmica y resistencia que disminuye rápidamente con la temperatura

como el titanio, muestran este comportamiento.

Discontinuas: consisten en segmentos que pueden fijarse, firme o

flojamente entre sí. Por la naturaleza discontinua de la formación de

virutas, las fuerzas varían en forma continua durante el corte.

2. Importancia De Las Variables De Corte En El Proceso De Manufactura

La relación de corte es un parámetro útil e importante, para evaluar

las condiciones de corte, ya que el espesor de la viruta no deformada es

un ajuste de la máquina y en consecuencia es conocido como variable

independiente. La relación de corte se puede calcular con facilidad

midiendo con un micrómetro de tornillo o de caratula el espesor de la

viruta. Como también se conoce el Angulo de ataque para determinada

operación de corte.

El ángulo de plano cortante tiene una gran importancia en la mecánica de

las operaciones de corte. Influye sobre los requisitos de fuerzas y de

potencia, sobre el espesor y la temperatura de la viruta debido al trabajo de

deformación.

3. Uso De Tablas Físicas Y Químicas Asociadas A La Termodinámica De Corte De Metales

Las Herramientas De Corte:Las herramientas de corte sufren altas temperaturas y grandes esfuerzos

mecánicos. Por tanto deben de cumplir con los siguientes requisitos:

• Alta resistencia al desgaste.

• Alta estabilidad física y química a alta temperatura.

• Alta resistencia a la fractura frágil.

• No es posible conseguir todas las cualidades a la vez y es necesario

llegar a soluciones de compromiso.

Influencia Del Tipo De Proceso:• Tipo de fuerzas que sufre la herramienta: impactos o fuerzas de módulo

constante.

• Temperatura que alcanza el filo de la herramienta.

Propiedades De Los Materiales De Corte:• Los materiales utilizados en las herramientas de corte son muy duros si

se comparan con los materiales mecanizados.

Los Materiales Más Utilizados Son:• Acero rápido

• Metal duro

• Otros materiales cerámicos

• Nitruro de boro cúbico

• Diamante policristalino

• A medida que se utilizan materiales de mayor dureza, se pierde

tenacidad → Menor resistencia a los impactos.

• Existe también una relación entre la dureza de los materiales con la

temperatura. A medida que se aumenta la temperatura se pierde dureza.

Análisis: De acuerdo a lo expuesto se llegó a la siguiente conclusión

que las propiedades físicas de los metales son aquellas que logran

cambiar la materia sin alterar su composición Los metales suelen ser

duros y resistentes. Y las propiedades químicas de los metales son

aquellas que permiten evidenciar durante una reacción química que

existe un cambio.

4. Seguridad Industrial Y El Desprendimiento De Virutas En El Proceso De Manufactura

Todo proceso de mecanizado implica ciertos factores de riesgo que

pueden poner en peligro a todas aquellas personas que trabajan con

herramientas cortantes debido a los elementos móviles que en sus

desplazamientos crean zonas de atrapamientos, cizallamiento o

proyección de elementos tales como virutas, fragmentos del útil y llaves

entre otros.

Entre los principales riesgos derivados del mecanizado en máquinas-

herramientas están:

Atrapados Por: Elementos móviles.

Aproximación al punto de operación para la fabricación.

Puesta en marcha intempestiva de la máquina.

Uso de ropa holgada, pelo, etc.

Golpeado Por:

Manipulación de herramientas de corte.

Proyección de virutas.

Proyección de llaves de apriete.

Heridas Y Quemaduras. Afecciones Cutáneas Y Respiratorias. Descargas Eléctricas. Riesgo De Incendio. Medidas A Adoptar Son:

Colocación de resguardos y dispositivos de protección.

Utilización de los equipos de protección personal adecuados a la

actividad a ejecutar.

Evitar realizar medición de cotas con la herramienta o pieza en

movimiento.

Mantener una distancia prudente entre los desplazamientos de

mesas u otros órganos móviles.

Evitar utilizar ropa desajustada.

No utilizar guantes ni llevar anillos, cadenas, collares, etc.

Utilizar guantes de seguridad, pero solamente durante la

manipulación de las virutas. No utilizarlos durante el mecanizado.

Mantener el orden y la limpieza retirar virutas y lubricantes.

No maniobrar la maquina hasta no conocer su funcionamiento.

No realizar reparaciones eléctricas solo personal capacitado y

especializado.

Conclusión

En el estudio de este tema se puede decir que es importante el

conocer todo lo que implica los procesos de mecanizado a través del uso

de herramientas cortantes las cuales son utilizadas en las industrias

manufactureras hoy en día, se dispone de materiales de herramientas

específicos, destinados a mejorar cada una de las operaciones de

mecanizado, arrancando el material con óptimos rendimientos. Materiales

completamente nuevos y otros mejorados, como el acero rápido,

permiten trabajar a velocidades de corte mayores. No obstante, la

introducción y el desarrollo continuado de los materiales duros ha sido lo

que, en el ámbito productivo industrial, ha mejorado realmente el

arranque durante los últimos tiempos.

Bibliografías

Serope kalpakjian y Steven schmid, (2002). Libro de ingeniería y

Tecnología, México, Pearson educación, 4ta edición. Disponible en:

https://books.google.co.ve

módulo III: mecanizado por arranque de viruta ingeniería mecánica (en

línea) país vasco: universidad del euskal herriko unibertsitatea.

Disponible en: www.ehu.eus/manufacturing/docencia/727.

José maría cortes Díaz, (2007). Técnicas de Prevención De Riesgos

Laborales seguridad e higiene en el trabajo, Madrid. Editorial Tébar, 9

edición Disponible en: https://books.google.co.ve