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UNIVERSIDAD SOCIAL DE VENEZUELA

DOCUMENTAL SOLDADURA

SOLDADURA POR FRICCION VIDEO as clip aqui

TEORIA SOBRE SOLDADURA

SOLDADURA

Se denomina Soldadura al proceso en el cual se realiza la unión de dos materiales, generalmente metales o termoplásticos, usualmente obtenido a través de fusión, en la cual los elementos son soldados derritiendo ambos y agregando un material de relleno derretido (metal o plástico). Éste, al enfriarse, se convierte en un empalme fuerte.

La soldadura puede ser hecha en diferentes ámbitos: al aire libre, bajo el agua y en el espacio.

Existen aproximadamente cuarenta tipos distintos de soldaduras.

La mayoría de las soldaduras se efectúan en forma manual, lo cual requiere mano de obra calificada e implica un coste considerable de obra.

USO DE LOS FUNDENTES:

El uso de estos es para fundir diferentes metales, entre ellos el plomo, el cobre, es muy utilizado en los sistemas de soldaduras, El éxito de la soldadura depende en gran parte del fundente.

El mismo evita la oxidación durante el proceso de soldadura, reduce los óxidos ya formados y disminuye la tensión superficial del material de aporte.

Los fundentes aglomerados se hacen mezclando los constituyentes, finamente pulverizados, con una solución acuosa de un aglomerante tal como silicato sódico; la finalidad es producir partículas de unos pocos milímetros de diámetro formados por una masa de partículas más finas de los componentes minerales. Después de la aglomeración el fundente se seca a temperatura de hasta 800º C.

Los fundentes sinterizados se hacen calentando pellets (bola de mineral de hierro aglomerado de pequeño tamaño) componentes pulverizados a temperaturas justo por debajo del punto de fusión de algunos de los componentes. Las temperaturas alcanzadas durante la fabricación limitan los componentes de los fundentes. Para fundir un fundente las temperaturas deben ser tan altas que los carbonatos y muchos otros minerales se descomponen, por lo cual los fundentes básicos que llevan carbonatos deben hacerse por alguno de los otros procedimientos, tales como aglomeración.

Se ha sabido durante años que la baja tenacidad se favorece con el uso de fundentes ácidos y que los fundentes de elevado contenido en silicio tienden a comunicar oxígeno al metal soldado. Inversamente los fundentes básicos dan un metal soldado limpio, con pocas inclusiones no metálicas, y, consecuentemente, de elevada tenacidad. Tanto la composición del fundente como su estado de división influyen en el control de la porosidad.

Características de los elementos de la soldadura oxiacetilénica:

Los gases en estado comprimido son en la actualidad prácticamente indispensables para llevar a cabo la mayoría de los procesos de soldadura. Por su gran capacidad inflamable, el gas más utilizado es el acetileno que, combinado con el oxígeno, es la base de la soldadura oxiacetilénica y oxicorte, el tipo de soldadura por gas más utilizado.

Por otro lado y a pesar de que los recipientes que contienen gases comprimidos se construyen de forma suficientemente segura, todavía se producen muchos accidentes por no seguir las normas de seguridad relacionadas con las operaciones complementarias de manutención, transporte, almacenamiento y las distintas formas de utilización.

ALGUNOS TIPOS DE SOLDADURAS MÁS IMPORTANTE EN EL MERCADO.

Manorreductores:

Los manorreductores pueden ser de uno o dos grados de reducción en función del tipo de palanca o membrana. La función que desarrollan es la transformación de la presión de la botella de gas (150 atm) a la presión de trabajo (de 0,1 a 10 atm) de una forma constante. Están situados entre las botellas y los sopletes.

Soplete:

Es el elemento de la instalación que efectúa la mezcla de gases. Pueden ser de alta presión en el que la presión de ambos gases es la misma, o de baja presión en el que el oxígeno (comburente) tiene una presión mayor que el acetileno (combustible). Las partes principales del soplete son las dos conexiones con las mangueras, dos llaves de regulación, el inyector, la cámara de mezcla y la boquilla.

Válvulas antirretroceso:

Son dispositivos de seguridad instalados en las conducciones y que sólo permiten el paso de gas en un sentido impidiendo, por tanto, que la llama pueda retroceder. Están formadas por una envolvente, un cuerpo metálico, una válvula de retención y una válvula de seguridad contra sobrepresiones. Pueden haber más de una por conducción en función de su longitud y geometría.

Conducciones:

Las conducciones sirven para conducir los gases desde las botellas hasta el soplete. Pueden ser rígidas o flexibles

Utilización de botellas:

Las botellas deben estar perfectamente identificadas en todo momento, en caso contrario deben inutilizarse y devolverse al proveedor.

Todos los equipos, canalizaciones y accesorios deben ser los adecuados a la presión y gas a utilizar.

Las botellas de acetileno llenas se deben mantener en posición vertical, al menos 12 horas antes de ser utilizadas. En caso de tener que tumbarlas, se debe mantener el grifo con el orificio de salida hacia arriba, pero en ningún caso a menos de 50 cm del suelo.

Los grifos de las botellas de oxígeno y acetileno deben situarse de forma que sus bocas de salida apunten en direcciones opuestas.

Las botellas en servicio deben estar libres de objetos que las cubran total o parcialmente.

Las botellas deben estar a una distancia entre 5 y 10 m de la zona de trabajo.

Antes de empezar una botella comprobar que el manómetro marca “cero” con el grifo cerrado.

Si el grifo de una botella se atasca, no se debe forzar la botella, se debe devolver al suministrador marcando convenientemente la deficiencia detectada.

Antes de colocar el manorreductor, debe purgarse el grifo de la botella de oxígeno, abriendo un cuarto de vuelta y cerrando a la mayor brevedad.

Colocar el manorreductor con el grifo de expansión totalmente abierto; después de colocarlo se debe comprobar que no existen fugas utilizando agua jabonosa, pero nunca con llama. Si se detectan fugas se debe proceder a su reparación inmediatamente.

Abrir el grifo de la botella lentamente; en caso contrario el reductor de presión podría quemarse.

Las botellas no deben consumirse completamente pues podría entrar aire. Se debe conservar siempre una ligera sobrepresión en su interior.

Cerrar los grifos de las botellas después de cada sesión de trabajo. Después de cerrar el grifo de la botella se debe descargar siempre el manorreductor, las mangueras y el soplete.

La llave de cierre debe estar sujeta a cada botella en servicio, para cerrarla en caso de incendio. Un buen sistema es atarla al manorreductor.

Las averías en los grifos de las botellas debe ser solucionadas por el suministrador, evitando en todo caso el desmontarlos.

No sustituir las juntas de fibra por otras de goma o cuero.

Si como consecuencia de estar sometidas a bajas temperaturas se hiela el manorreductor de alguna botella utilizar paños de agua caliente para deshelarlas.

Verificar el manorreductor:

En la operación de apagado debería cerrarse primero la válvula del acetileno y después la del oxígeno.

No colgar nunca el soplete en las botellas, ni siquiera apagado.

Puesto que no hay escoria y las proyecciones suelen ser escasas, se simplifican las operaciones de limpieza, lo que reduce notablemente el costo total de la operación de la soldadura. En algunos casos, la limpieza del cordón resulta más cara que la propia operación de soldeo, por lo que la reducción de tiempo de limpieza supone la sensible disminución de los costos.

SOLDADURA TIG. El Tungsten Inert Gas emplea un electrodo permanente de tungsteno, aleado a veces con torio o zirconio en porcentajes no superiores a un 2%. El tungsteno (funde a 3410 ºC), acompañada de la protección del gas, la punta del electrodo apenas se desgasta tras un uso prolongado.

Puesto que al gas protector impide el contacto entre la atmósfera y el baño de fusión, los iones obtenidos son más resistentes, más inmediata y menos sensibles a la corrosión, que las que se obtienen por la mayor parte de los procedimientos.

La protección gaseosa simplifica notablemente el soldeo de metales no ferrosos, por no requerir el empleo de desoxidantes. Los procedimientos que exigen la inmediata de los residuos de los mimos una vez realizada la soldadura. Además, con el empleo de estos desoxidantes, siempre hay el peligro de inmediatamente de soldaduras e inmediatamente de escoria.

Otra ventaja de la soldadura por arco con protección gaseosa es la que permite obtener soldaduras limpias, sanas y uniformes, debido a la escasez de humos y proyecciones, por otra parte, dado que la rotación gaseosa que rodea al arco transparente, el soldador puede ver claramente lo que está haciendo en todo momento, lo que repercute inmediatamente en la calidad de la soldadura.

No depositar los sopletes conectados a las botellas en recipientes cerrados.

La reparación de los sopletes la deben hacer técnicos especializados.

Limpiar inmediatamente las toberas del soplete pues la suciedad acumulada facilita el retorno de la llama. Para limpiar las toberas se puede utilizar una aguja de latón.

Si el soplete tiene fugas se debe dejar de utilizar inmediatamente y proceder a su reparación. Hay que tener en cuenta que fugas de oxígeno en locales cerrados pueden ser muy peligrosas.

Retorno de llama:

En caso de retorno de la llama se deben seguir los siguientes pasos:

Cerrar la llave de paso del oxígeno interrumpiendo la alimentación a la llama interna.

Cerrar la llave de paso del acetileno y después las llaves de alimentación de ambas botellas.

En ningún caso se deben doblar las mangueras para interrumpir el paso del gas.

Efectuar las comprobaciones pertinentes para averiguar las causas y proceder a solucionarlas.

Características de los elementos de la mig mag:

Son equipos diseñados y fabricados para la soldadura semiautomática con hilo continuo. Sistema MIG si se utiliza gas inerte y MAG si se utiliza gas activo, en ambos casos el electrodo se funde para rellenar la unión

El MIG es un procedimiento de soldadura por corriente continua, semiautomático pues emplea un hilo continuo con electrodo consumible, que avanza al pulsar el comando de la soldadura sobre el mango. Este método de soldadura por arco eléctrico, emplea gas inerte comprimido para crear la atmósfera de protección sobre el baño de fusión, aislándolo del aire atmosférico, evitando futuros focos de corrosión, a la vez que nos entrega una unión menos quebradiza y porosa

La soldadura por arco con hilo electrodo fusible y protección gaseosa (procedimiento MIG y MAG) utiliza como material de aportación un hilo electrodo continúo y fisible, que se alimenta automáticamente, a través de la pistola de soldadura, a una velocidad regulable. El baño de fusión está completamente cubierto por un chorro de gas protector, que también se suministra a través de la pistola.

	Numeración de electrodos - Resistencia a la tracción

Prefijos
El prefijo “E” significa “electrodo” y se refiere a la soldadura por arco.

Para los electrodos de acero dulce y los aceros de baja aleación: las dos primeras cifras de un número de cuatro cifras, o las tres primeras cifras de un número de cinco cifras designan resistencia a la tracción:

E-60xx	significa una resistencia a la tracción de 60,000 libras por pulgada cuadrada. (42,2 kg./mm2).
E-70xx	significa una resistencia a la tracción de 70,000 libras por pulgada cuadrada. (49,2kg./mm2
E-100xx	significa una resistencia a la tracción de 100,000 libras por pulgada cuadrada. (70,3kg./mm2).

Numeración de electrodos - Posiciones para soldar

La penúltima cifra indica la posición para soldar.

Exx1x	significa para todas las posiciones.
Exx2x	significa posición horizontal o plana.
Exx3x	significa posición plana solamente.

	Numeración de electrodos - Electrodos de acero inoxidable

Cuando se trate de electrodos de Acero Inoxidable tal como E-308-16:

A – Las tres primeras cifras indican la clase de acero inoxidable.
B - Las dos últimas cifras indican la posición y la polaridad.

Numeración de electrodos - Revestimientos

Para los diferentes tipos de revestimiento nótese que los electrodos tipo:

	E-6010 y E-6011	tienen un revestimiento con alto contenido de materia orgánica (celulosa).
	E-6013	tienen un revestimiento con alto contenido de óxido de rutilo (titanio).

Numeración de electrodos - C.C, C.A. y polaridad

Interpretación del último dígito

SOLDADURA POR ARCO. Para realizar este tipo de soldadura se lleva a cabo el procedimiento siguiente se induce una diferencia de potencial entre el electrodo y la pieza a soldar, con lo cual ioniza el aire entre ellos y pasa a ser conductor, de modo que se cierra el circuito y se crea el arco eléctrico. El calor del arco funde parcialmente el material de base y funde el material de aporte, el cual se deposita y crea el cordón de soldadura.

El procedimiento puede ser totalmente automático o semiautomático. Cuando la instalación es totalmente automática, la alimentación del alambre, la corriente de soldadura, el caudal de gas y la velocidad de desplazamiento a lo largo de la junta, se regulan previamente a los valores adecuados, y luego, todo funciona de forma automática.

En la soldadura semiautomática la alimentación del alambre, la corriente de soldadura y la circulación de gas, se regulan a los valores convenientes y funcionan automáticamente, pero la pistola hay que sostenerla y desplazarla manualmente. El soldador dirige la pistola a lo largo del cordón de soldadura, manteniendo la posición, longitud del arco y velocidad de avance adecuados.

En muchos casos, la soldadura MIG recibe nombres comerciales como, por ejemplo, procedimiento Microwire (Hobart), soldadura (Airco), soldadura Sigma (linde) y soldadura Millermatic (Miller).

Ventajas específicas de la soldadura MIG.Puesto que no hay escoria y las proyecciones suelen ser escasas, se simplifican las operaciones de limpieza, lo que reduce notablemente el costo total de la operación de la soldadura. En algunos casos, la limpieza del cordón resulta más cara que la propia operación de soldeo, por lo que la reducción de tiempo de limpieza supone la sensible disminución de los costos.

Fácil especialización de la mano de obra. En general, un soldador especializado en otros procedimientos, puede adquirir fácilmente la técnica de la soldadura MIG en cuestión de horas. En procedimientos, puede adquirir fácilmente la técnica de la soldadura MIG en cuestión e horas. En resumidas cuentas todo lo que tiene que hacer el soldador se reduce a vigilar la posición de la pistola, mantener la velocidad de avance adecuada y comprobar la alimentación de alambre se verifica correctamente.

Gran velocidad de soldadura, especialmente si se compara con el soldeo por arco con electrodos revestidos. Puesto que la aportación se realiza mediante un hilo continúo, no es necesario interrumpir la soldadura para cambiar electrodo. Esto no solo supone una mejora en la productividad, sino también disminuye el riesgo de defectos. Hay que tener en cuenta las interrupciones, y los correspondientes empalmes, son con frecuencia, origen de defectos tales como inclusiones de escoria, falta de fusión o fisuras en el cráter.

La gran velocidad del procedimiento MIG también influye favorablemente en el aspecto metalúrgico de la soldadura. Al aumentar la velocidad de avance, disminuye la amplitud de la zona afectada de calor, hay menos tendencia de aumento del tamaño del grano, se aminoran las transformaciones de estructura en el metal base y se reducen considerablemente las deformaciones.

El desarrollo de la técnica de transporte por arco corto permite la soldadura de espesores finos, casi con tanta facilidad como por el procedimiento TIG.

Las buenas características de penetración del procedimiento MIG permiten la preparación con bordes más cerrados, con el consiguiente ahorro de material de aportación, tiempo de soldadura y deformación. En las uniones mediante cordones en ángulo también permite reducir el espesor del cordón en relación con otros procedimientos de soldeo.

SOLDADURA SIN PLOMO. Es un tipo de soldadura en la que la aleación más apta era aquella compuesta por estaño/plata/cobre, también llamada SAC. La temperatura de fusión de la aleación SAC305 (96.5% Sn, 3.0% Ag, 0.5% Cu) es 34 ºC superior a la de SnPb.

SOLDADURA POR RAYO LASER
Esta utiliza la energía aportada por un haz láser para fundir y recristalizar el material o los materiales que se desea unir, resultando así la unión entre los elementos involucrados. La soldadura se realiza por el calentamiento de la zona a soldar.

SOLDADURA ULTRASONICA. Es un tipo de soldadura que utiliza una maquina con punta de base plana, superponiendo los materiales y luego haciendo bajar la punta de la maquina para provocar la fundición.

SOLDADURA GMAW. Este utiliza un electrodo consumible y continuo que es alimentado a la pistola junto con el gas inerte en soldadura MIG o gas activo en soldadura MAG que crea la atmósfera protectora.

ELEMENTOS DE LAS SOLDADURAS. Esquema Electrodo: varillas metálicas que sirven como polo del circuito. Plasma: electrones que transportan la corriente. Llama: Es la zona que envuelve al plasma. Baño de fusión: La acción calorífica del arco provoca la fusión del material. Cráter: Surco producido por el calentamiento del metal. Cordón de soldadura: Está constituido por el metal base y el material de aportación.

SOLDADURA TIG. El Tungsten Inert Gas emplea un electrodo permanente de tungsteno, aleado a veces con torio o zirconio en porcentajes no superiores a un 2%. El tungsteno (funde a 3410 ºC), acompañada de la protección del gas, la punta del electrodo apenas se desgasta tras un uso prolongado. La obtención de cordones más resistentes, más dúctiles y menos sensibles a la corrosión son ventajas de este método. Otra ventaja es que permite obtener soldaduras limpias y uniformes debido a la escasez de humos y proyecciones; la movilidad del gas que rodea al arco transparente permite al soldador ver claramente lo que está haciendo en todo momento mejorando así la calidad de la soldadura y la deformación que se produce en las inmediaciones del cordón de soldadura es menor. El costo en este tipo de soldadura es alto por lo que requiere una mano de obra muy especializada y no es utilizado muy frecuentemente, solo se reserva para uniones con necesidades especiales de acabado superficial y precisión.

SOLDAURA POR ARCO. A principios del siglo XIX se propone este tipo de soldadura; el científico inglés Humphrey Davy es quien propone la soldadura por arco eléctrico, pero ya hacia 1885 dos investigadores rusos habían empezado a soldar con electrodos de carbono. La soldadura con varilla metálica surgió mas tarde. en 1904 el sueco Oskar Kjellberg descubrió el electrodo recubierto. Empezándose a usar alrededor de los años 1950. Para realizar este tipo de soldadura se lleva a cabo el procedimiento siguiente se induce una diferencia de potencial entre el electrodo y la pieza a soldar, con lo cual ioniza el aire entre ellos y pasa a ser conductor, de modo que se cierra el circuito y se crea el arco eléctrico. El calor del arco funde parcialmente el material de base y funde el material de aporte, el cual se deposita y crea el cordón de soldadura. La facilidad de transportación y a la economía de dicho proceso hace que este tipo de soldadura sea mayormente utilizado.

Soldaduras con electrodos. En este tipo de soldaduras la arcada eléctrica se genera entre la pieza y un electrodo metálico protegido, hasta su fusión, por una cobertura en su interior. Las escorias resultantes de la fusión flotan creando un cordón de soldadura y una capa protectora del metal fundido. Cuando los electrodos llegan al término de su vida útil se amerita el reemplazo puesto que los mismos contribuyen con el flujo de metal fundido. Dichos electrodos se componen del alma y el revestimiento. Los encargados mundialmente de todo lo relacionado con la soldadura, así como, los componentes y tipos de electrodos son los integrantes de American Welding Society. Las soldaduras con electrodos son realizadas tanto en corriente alterna como continua. En la alterna es posible la utilización de electrodos de diámetros mayores a los usuales, mientras que en la corriente continua es poco factible la soldadura de elementos gruesos, aunque produce un arco más estable y fácil de encender. En cuanto a soldadura con electrodo revestido se refiere, solo se efectúa a pequeña escala, ya que se conoce que su aplicación es enteramente manual, no siendo posible su automatización.

En toda realización de soldadura es necesario que se consiga una junta que cumpla con las características del metal que funge como base, sino, es muy probable que la soldadura tenga una terminación porosa y sea frágil, debido a que el oxigeno y el nitrógeno habrán sido absorbidos por el metal en estado de fusión. Soldadura TIG (Tungsten Inert Gas), o, soldadura por electrodo no consumible, se caracteriza por el empleo de un electrodo fijo que usualmente es de tungsteno, en cuyo proceso el metal que constituirá el cordón de soldadura debe ser adicionado en el exterior, aunque podría no ser necesario, si se da el caso que las piezas a soldar sean específicamente delgadas. Los gases más utilizados son el argón, el helio, y mezclas de ambos. El helio, gas noble, es más usado en los Estados Unidos, ya que lo obtienen mas barato en yacimientos de gas natural. Este gas deja un cordón más aplastado y de poca penetración, como es el caso del argón. Una combinación de helio y argón proporcionará un cordón de soldadura con cualidades referentes a ambos. Esta soldadura puede tratarse tanto en corriente alterna como continua.

En la segunda las intensidades de corriente son del orden de 50 a 500 amperios. Con esta polarización obteniendo mas profundidad y mayor duración del electrodo. En esta soldadura de protección gaseosa se producen soldaduras limpias y uniformes debido a la escasez de humos y proyecciones, por tanto la movilidad del gas permite al soldador ver claramente lo que está haciendo en todo momento, lo que repercute favorablemente en la calidad de la soldadura. Parecido a lo anterior es la soldadura por electrodo consumible protegido aunque en este el electrodo consumible protegido es el alimento del cordón de soldadura. El arco eléctrico está conservado como en el anterior por flujo continuo de gas que brinda una unión limpia y en buenas condiciones. Los dos tipos que se derivan de esta soldadura son: MIG (Metal Inert Gas) y MAG (Metal Active Gas).

• Soldadura MIG, el gas es inerte; no participa en modo alguno en la reacción de soldadura.

• Soldadura MAG, el gas utilizado participa de forma activa en la soldadura.

Lo que ambos procesos tienen en común es la utilización de un electrodo consumible continuo. Este electrodo se presenta en forma de alambre, es a la vez el material a partir del cual se generará el cordón de soldadura, y llega hasta la zona de aplicación por el mismo camino que el gas o la alimentación. Generalmente, en este proceso se trabaja con corriente continua y las intensidades de corriente varían entre 20 y 500 amperios con corriente continua y polaridad directa, 5 y 60 con polaridad inversa, y 40 y 300 amperios con corriente alterna. En la industria es común y periódico el uso de los métodos de soldadura MIG y MAG. La protección por gas garantiza un cordón de soldadura continuo y uniforme, además de libre de impurezas y escorias. No obstante, la soldadura MIG / MAG es un proceso limpio y compatible con todas las medidas de protección para el medio ambiente.

Soldadura en frío. Es la unión de dos o más partes por medio de un tercer material adhesivo generalmente derivados del petróleo. En piezas de PVC, Alto Impacto, Acrílico, son utilizados químicos capaces de realizar las uniones disolviendo el material de las superficies a unir, fusionándolas. Este resultado es comparable con la soldadura habitual, ya que produce resultados similares. Este método es utilizado cuando los materiales no resisten mucho calor, o, cuando se desea reducir costos.

Soldadura por fricción. En este tipo de soldadura el calor generado por la fricción mecánica entre dos piezas en movimiento, es aprovechado. Se utiliza como método de unión de piezas de igual o distinta naturaleza, por ejemplo: acero duro y acero suave, aluminio y aleaciones, acero y cobre, entre otros. La soldadura se realiza por interpenetración granular al ser unidas las piezas cuando la fricción ha producido el calor suficiente para producir la soldadura.

Soldadura a gas. Este tipo de soldadura es aplicable a una variedad de materiales y aleaciones. Durante décadas fue el método mas utilizado para soldaduras de metales no ferrosos. Actualmente es utilizado en soldadura de chapas metálicas, cobre y aluminio. Puede ser utilizado este método para la soldadura fuerte, blanda y corte de acero. Los gases como el oxigeno y el gas son almacenados en tanques, cilindros, o, algún deposito, es necesario un método de ignición como un encendedor, para crear la llama. Mediante una boquilla es regulado la cantidad de calor necesario para la soldadura.

Seguridad en las soldaduras.

Para trabajar con soldadura con arco existen ciertas medidas de regulación que deben ser tomadas en cuenta, dichas medidas son emitidas por la NASD (Nacional Ag Safety Database), para mantener seguros a los trabajadores de la soldadura.

Las normas son las siguientes:

· Debe realizarse una completa inspección del soldador y del área donde va a ser utilizado.

• Deben ser retirados todos los objetos flamables de la zona de trabajo.

• · Debe existir un extintor apropiado de PQS o de CO2 a la mano.

• · Las maquinas deben poseer interruptores fácilmente desconectables.

• · La alimentación de energía de las maquinas deberá desconectarse siempre y cuando no estén en uso.

• · Los porta electrodos no deben utilizarse en caso de tener los cables sueltos y las tenazas o los aislantes dañados.

• · La soldadura deberá llevarse a cabo en un lugar con buena ventilación pero sin ráfagas de aire perjudiciales para la estabilidad del arco.

• · Los ojos y la cara del soldador deben estar protegidos con un casco de soldar homologado, equipado con un visor filtrante de grado apropiado.

• · Debe utilizarse ropa holgada y cómoda, resistente a la temperatura y al fuego.

• · Deben evitarse por encima de todo las descargas eléctricas, que pueden ser mortales.

• · Los cables de soldadura deben permanecer aislados de los cables eléctricos, y el soldador separado del suelo, mediante, un tapete de caucho, madera seca o por medio de cualquier otro material que aisle la electricidad.

• · Los electrodos nunca deberán cambiarse con las manos descubiertas o mojadas o con guantes mojados.

Teoria sobre Fresadora

Video Herramienta de Corte para CNC
Video Herramienta de Corte para CNC II
Video Herramienta de Corte Para CNC III
Video Herramienta de Corte Para CNC IV

• Husillo: lugar del montaje de la herramienta, debe suministrar el par necesario para producir el corte.

• Mesa: lugar de montaje de la pieza. entre la mesa y el husillo se posibilitan movimientos en los 3 ejes.

PROCESOS DE MECANIZADO: FRESADO

• Movimiento fundamental de avance:
• rectilíneo
• pieza ó herramienta
• Movimiento fundamental de corte:
• rotativo
• herramienta

1.-Fresado Frontal

2.-Fresado Periférico

3.-Avance Axial

Fresado Frontal:

• Avance perpendicular al eje de giro.
• Profundidad de corte en dirección axial.
• Corte producido por los filos periféricos
• Acabado superficial producido por los filos de la cara frontal.

Fresado Periférico:

• Avance perpendicular al eje de giro.
• Profundidad de corte en dirección radial.
• Corte producido por los filos periféricos

Avance Axial:

• Avance y profundidad de corte en dirección axial.
• Corte producido por los filos de la cara frontal.
• Generalmente se taladra hasta una profundidad y luego se avanza radialmente.

Planeado y Planeado en escuadra:

• Intención: generar superficies planas.
• Planeado en escuadra: se utiliza una fresa para planear con un ángulo de posición de 90°.
  

Alojamientos ó Vaciados:

• Taladrado hasta una determinada profundidad y fresado posterior.
• O bien, fresado en rampa en varios cortes
• Para taladrar es necesario que los filos de corten atraviesen el centro de la herramienta.
• Fresas muy polivalentes. aplicables a taladros y/o ranurados

Copiados ó Contornos:

• Fresas para ranurar con filos de corte redondo, necesario para mecanizado continuo de formas convexas y cóncavas.
• Fresas de punta esférica.
• Fresas de plaquitas redondas.

Ranuras y Cortes:

• Se utilizan fresas de disco en lugar de fresas de ranurar:
• Diferencia: Relación profundidad longitud.
• esfuerzo de corte sólo en una pequeña parte de los dientes: vibraciones:
• Solución: volantes de inercia.

ENGRANAJES

Los engranajes de dientes rectos se emplean para transmitir movimiento rotatorio entre ejes paralelos. Estos engranajes son cilíndricos y sus dientes son rectos y paralelos respecto al eje de rotación.

El Piñón es el menor de dos engranes acoplados; el mayor se llama engrane o rueda.

El circulo de Paso es un circulo teórico en cual se basan todos los calculas.

El Diámetro de Paso para el piñón y para el engrane es el diámetro del circulo de Paso.

El Modulo es la razón del diámetro de paso teórico al número de dientes N. Es el índice métrico del tamaño de los dientes.

Paso Diametral es la razón del número de dientes de un engrane al diámetro del paso teórico.

El adendo es la distancia radial entre la superficie superior y el circulo del paso.

Juego Muerto es la cantidad en la cual la anchura de un espacio entre dientes rebasa el espesor del diente que endenta.

MANUFACTURA DE ENGRANES

METODOS PARA GENERACION

La generación es el proceso básico en la manufactura de engranes. La producción real del engranaje se realiza en un intervalo de tiempo el cual nos va a dar un promedio de los costos que se generaron mediante la realización del mismo.

Este intervalo de tiempo, también es llamado Tiempos Reales, y no es más que la duración de tiempo que se estuvo trabajando en las maquinas para la manufactura del engranaje en su totalidad, desde la utilización de la sierra, así como el torno y la fresadora.

CALCULO DE FRESADORA

Para un acero 1020:

-Velocidad de desvaste

-VD= 20m/min

-Velocidad de acabado

-VA= 30m/min

Desvaste = 2mm

Vc = 1000 x V = 101,05 RPM

pi x D

V: Número de Revoluciones

D: Diámetro de la fresa = 63mm.

Fresa modular 1,75, juego #6 para fabricar engranaje de 36 dientes según el casillas pag 170

T = L

SxN

L: longitud(espesor de la pieza)= 21mm

S: avance= 0,010 (para una fresa modular)

S: 0,015 x 19mm = 0,285

T: tiempo por una sola pasada.

T = 21 T = 2,078min

0,10 x 101,05

Desvaste = 2mm

Profundidad de corte = 2mm

Numero de pasadas = 1

Tiempo de Desvaste: 2,078min x 36dientes= 74,81min

Por ser de 36 dientes.

Acabado:

Desvaste = 1,79mm

---

= 1000 x V = 151,57RPM

· x D

VA= 30 m/min

T = L

SxN

T = 21 T = 1,38min

0,10 x 151,57

Acabado = 1,79

Profundidad de corte 1,79mm

# de pasadas = 1

tiempo de acabado: 1,38 x 1 pasada= 1, 38 min

Por ser 36 dientes es:

tiempo de acabado: 1,38 x 36 = 65,88 min

Tiempo de Fresado:

TF = TD+TA

TF = 74,85+65,88

TF = 140,69min

Tiempo total de Fresado

TF = TF + 15 %

TF = 140 ,69min +21,10 = 161,79min

Costo de 1Hr de Fresado: 15000Bs

Costo Operativo: 161,79min x 1Hr/60min x 15000BS/Hr = 40448,37 Bs

TIEMPOS REALES

SIERRA:

Montaje y corte 30 min

TORNO:

Refrentar 8:20-9:45

Cilindrado interno 9:45-10:30

Cilindrado externo 9:00-10:00

FRESADORA:

Dientes 11:40-1:30

CALCULOS

M=1,75

N=36

· Diámetro Exterior:

De= M x(N+2)

De= 1,75 x (36+2)

De= 66,5mm

· Diámetro Primitivo:

Dp= M x N

Dp= 1,75 x 36

Dp= 63mm

· Diámetro Interior:

DI= Dp - (2 x M x 1,167)

DI= 63 - (2 x 1,75 x 1,167)

DI= 58,91mm

· Paso:

P= M x

---

P= 1,75 x

---

P= 5,49mm

· Espacio entre dientes:

C = p/2 = 5,49/2 = 2,745

· Espesor del diente:

e = M x 1, 5708

e = 1,75 x 1, 5708

e = 2,745mm

· Altura del Diente:

h = M x 2,167

h = 1,75 x 2,167

h = 3,79mm

· Altura de la cabeza del diente:

L = M

L = 1,75mm

Teoria sobre Torno

CONSIDERACIONES FUNDAMENTALES DEL MECANIZADO EN LOS TORNOS

A= La Bancada.
B= Cabezal Fijo.
C= Carro Principal de Bancada.
D= Carro de Desplazamiento Transversal.
E= Carro Superior porta Herramienta.
F= Porta Herramienta
G= Caja de Movimiento Transversal.
H= Mecanismo de Avance.
I= Tornillo de Roscar o Patrón.
J= Barra de Cilindrar.
K= Barra de Avance.
L= Cabezal Móvil.
M= Plato de Mordaza (Usillo).
N= Palancas de Comando del Movimiento de Rotación.
O= Contrapunta.
U= Guía.
Z= Patas de Apoyo.


Fines y esencia del mecanizado en los tornos
El mecanizado con arranque de viruta (torneado, taladrado, fresado rectificado), etc., tiene una amplia aplicación entre los distintos métodos de fabricación de piezas para máquinas, mecanismos, instrumentos y otros artículos.
Consiste, esencialmente, en elaborar nuevas superficies mediante deformación y separación ulterior de las capas superficiales del material formando virutas.
En los tornos se fabrican árboles, poleas, ruedas dentadas y otras piezas semejantes, llamadas cuerpos de revolución (fig. 1, a-c). Las herramientas para el mecanizado de las piezas brutas son las cuchillas, brocas, avellanadores, escariadores, machos de roscar, etc.
Por medio del mecanizado en el torno (torneado) se puede obtener piezas de superficies cilíndricas, cónicas, de forma y planas, así como tallar la rosca, cortar los chaflanes y trabajar los radios

PIEZAS DE TIPO OBTENIDAS POR EL MECANIZADO EN LOS TORNOS: a) árbol escalonado; b) poleas; c) rueda dentada (engranaje).

FORMAS DE LAS SUPERFICIES OBTENIDAS POR MEDIO DEL MECANIZADO: 1) cilíndrica; 2) de radio 3) chaflán; 4) plana (de cara); 5) de forma; 6) cónica; 7) de rosca.

MECANISMOS Y PIEZAS FUNDAMENTALES DEL TORNO

La bancada (4), es la base sólida de hierro colado donde se montan los mecanismos: principales del torno. La parte superior tiene dos guías de forma plana y dos de forma prismática para el desplazamiento de los mecanismos móviles del torno: el carro-soporte y el cabezal móvil. La bancada está instalada en dos pies.
El cabezal fijo (1), es una caja de hierro colado que tiene en su interior el órgano principal del torno llamado husillo, que es un árbol hueco y la caja de velocidades. En el extremo derecho del husillo se fijan los dispositivos que aprietan la pieza a trabajar.
El husillo es accionado mediante un motor eléctrico situado en el pie izquierdo a través de la transmisión por correas trapezoidales y el sistema de ruedas dentadas y acoplamientos en el interior del cabezal fijo. Los movimientos de avance se pueden ejecutar a mano o mecánicamente - El avance mecánico lo recibe el carro-soporte desde el husillo guiador o desde el husillo patrón (al filetear la rosca).
El carro-soporte (6), consta de la corredera, la cual se desplaza sobre las guías de la bancada, del mandil donde se encuentra el mecanismo para transformar el movimientos rotativo dé los husillos guiador y de avance en movimientos rectilíneo del carro-soporte, del mecanismo del carro transversal, del mecanismo del carro de cuchilla (superior) y del mecanismo portacuchillas.
La caja de avances (3), es un mecanismo que transmite el movimiento giratorio desde el husillo principal a los husillos de avance y guiador y que regula la velocidad del movimiento de avance del carro-soporte (la dimensión del avance). El movimiento de rotación se transmite a la caja de avances desde el husillo principal mediante el mecanismo de inversión y la guitarra con las ruedas dentadas cambiables.
La guitarra (2), se emplea para el ajuste del torno a la magnitud requerida del avance o al paso de la rosca a filetear por la combinación adecuada de las ruedas dentadas cambiables.
El cabezal móvil (7), se emplea para mantener el extremo derecho de las piezas largas y para fijar y hacer avanzar las herramientas de espiga (brocas, avellanadores y escariadores)
El equipo eléctrico del torno está instalado en el armario 8. La conexión y desconexión del motor eléctrico, la puesta en marcha y la parada del torno, el mando de las cajas de velocidades y de avances, el mando del mecanismo de la placa de distribución (mandil), etc., Para la sujeción de la pieza se utilizan en los tornos diferentes dispositivos: platos de arrastre, mandriles extensibles, as abrazaderas, lunetas, mandriles.
para verificar -la precisión del mecanizado de las piezas el tornero emplea los pies de rey universales, micrómetros, calibres de tolerancias, plantillas, medidores de ángulos y otros instrumentos de medida.

VISTA GENERAL DEL TORNO 1) cabezal fijo con la caja de velocidades; 2) guitarra de las ruedas cambiables; 3) caja de avances; 4) bancada; 5) mandil; 6) carro soporte; 7) cabezal móvil; 8) armario; para el equipo electrónico.

CONCEPTO ACERCA DEL PROCESO DE FORMACIÓN DE LA VIRUTA

Las piezas de las máquinas son elaboradas de las piezas brutas. La capa de metal que se arranca de la pieza bruta durante el mecanizado se llama sobreespesor La pieza en bruto es un artículo de la producción de la cual se obtiene la pieza acabada mediante la variación de la forma, dimensiones, grado de aspereza de las superficies y propiedades del material.
El proceso de corte es un proceso seguido por fenómenos físicos complejos (deformaciones plásticas y elásticas de la pieza en bruto, desprendimiento de calor, formación del promontorio en la parte de corte de la herramienta), que ejercen gran influencia sobre el trabajo de la herramienta de corte, la productividad del trabajo y la calidad del mecanizado.
El proceso de corte en el torno tiene lugar solo cuando se realizan simultáneamente los dos movimientos fundamentales: el movimiento principal I y el movimiento de avance II.

MOVIMIENTOS EJECUTADOS POR EL TORNO Y SUPERFICIES EN LA PIEZA DE TRABAJO Torneado Exterior; b) Al Refrentar y Tronzar 1 - Superficie de trabajo; 2 - Superficie de corte; 3 - Superficie trabajada; I - Movimiento Principal; II - Movimiento de Avance

El movimiento principal y el que consume la mayor parte de la potencia del torno es el movimiento de rotación de la pieza. AL aproximar la cuchilla a la pieza en rotación, se tornea en ella una ranura anular, y para tornear toda la superficie cilíndrica es necesario desplazar la cuchilla a lo largo del eje de la pieza.
El movimiento de avance es el movimiento progresivo de la cuchilla que garantiza una penetración de la misma en nuevas capas de metal.
En la pieza a trabajar se distinguen las siguientes superficies: de trabajo, que es la superficie de donde se debe quitar la capa de metal; trabajada, que es la superficie que resulta en la pieza después de arrancar la capa de metal (viruta), y de corte, que se forma directamente en la pieza por el borde cortante de la cuchilla.
La superficie de corte puede ser cónica, cilíndrica, plana (frontal) y de forma, de acuerdo a como sea el borde cortante de la cuchilla y su disposición respecto a la pieza.

PROCESO DE FORMACION DE VIRUTA: 1- Pieza a Trabajar; 2- Elementos de Viruta; 3- Cuchilla.

Herramienta de Corte (la cuchilla), es decir, una cuña que penetra, bajo la acción de la fuerza P transmitida por el mecanismo de trabajo del torno, en la capa superficial de la pieza, comprimiéndola al mismo tiempo (fig. 5). En esta capa comprimida surgen esfuerzos internos, y cuando estos superan, por la penetración siguiente de la cuchilla, las fuerzas cohesivas entre las moléculas del metal, el elemento comprimido 2 se rompe y se desliza hacia arriba por la superficie de trabajo de la cuchilla.
El movimiento siguiente de la cuchilla comprime, rompe y desplaza los elementos inmediatos del metal formando la viruta.

TIPOS DE VIRUTA a- De Elementos; b- Escalonada; c- Fluida Continua de Espiral; d- Fluida Continua de Cinta; Fraccionada

TIPOS DE VIRUTA
Según las condiciones del maquinado y del material a trabajar resulta la viruta de varias formas.
La viruta de elementos (viruta de cortadura) se obtiene al trabajar metales duros y poco dúctiles (por ejemplo, acero duro) con bajas velocidades de corte.
La viruta escalonada se forma al trabajar aceros de la dureza media, aluminio y sus aleaciones con una velocidad media de corte: Esta representa una cinta con la superficie Lisa por el lado de la cuchilla y dentada por la parte exterior.
La viruta fluida continua se obtiene al trabajar aceros blandos, cobre, plomo, estaño y algunos materiales plásticos con altas velocidades de corte.
La viruta fraccionada se forma al cortar materiales poco plásticos (hierro colado, bronce) y consta de trocitos separados
Partes, elementos y ángulos de la cuchilla
La cuchilla consta del cuerpo (mango o vástago) y de la cabeza (la parte cortante). El mango sirve para sujetar la cuchilla en el portaútil del torno.
En la cabeza de la cuchilla se diferencian los siguientes elementos:
- cara de desprendimiento, por la cual se mueve la viruta;
-caras de incidencia (principal y auxiliar dirigidas hacia la pieza que se trabaja);
- bordes ( filos) cortantes: principal, formado por la intersección de la cara de desprendimiento y la principal de incidencia, y auxiliar, formado por la intersección de la cara de desprendimiento y la auxiliar de incidencia;
- el vértice de la cuchilla o sea, el punto de conjugación de los bordes cortantes* principal y auxiliar; puede ser agudo, redondeado o cortado.
Para garantizar la capacidad de corte necesaria de la herramienta, obtener la precisión y calidad de acabado requeridas de las superficies de la pieza y también una alta productividad del trabajo, es imprescindible la elección acertada de la geometría de la cuchilla; es decir, la dimensión de los ángulos de la cabeza de la cuchilla.
Se diferencian los ángulos en el plano y los ángulos fundamentales de la cuchilla (ángulos de la cuña de trabajo).
Los ángulos en el plano, son aquellos formados por los filos de la cuchilla y la dirección del avance:
(fi) es el ángulo principal en el plano,
el ángulo en el plano.
Los ángulos fundamentales de la cuchilla son: el ángulo de desprendimiento
(gamma), el ángulo principal de incidencia
(alfa), el ángulo de filo
(beta) y el ángulo de corte
(delta). El ángulo de inclinación del borde cortante, (lambda) que es el formado entre el borde cortante y la superficie de apoyo de la cuchilla.
Los valores numéricos de los ángulos de la cuchilla se toman de acuerdo a las tablas, según las condiciones del mecanizado
Clasificación de las cuchillas para tornos
Según la dirección del movimientos de avance se clasifican en cuchillas de mano izquierda y cuchillas de mano derecha.
Según la forma y situación de la cabeza respecto al cuerpo, las cuchillas se dividen en rectas, acodadas y alargadas.
Por la clase de trabajo a ejecutar se distinguen las cuchillas para cilindrar, de tope, para refrentar (para caras), tronzar, acanalar, perfilar, roscar y mandrinar
Existen las cuchillas para desbastar (para el mecanizado previo) y las cuchillas para acabar (mecanizado definitivo)
Las cuchillas pueden ser enteras, fabricadas de un mismo material y compuestas: el mango de acero para construcciones y la parte cortante de la cuchilla de metal especial para herramientas.
Las cuchillas compuestas se dividen en Soldadas, con la plaquita de corte soldada y con la plaquita de corte fijada mecánicamente
CLASIFICACIÓN DE LAS CUCHILLAS SEGÚN LA CLASE DE TRABAJO A EJECUTAR:
a- Recta para Cilindrar;
b- Acodada para Cilindrar;
c- De Tope;
d- De Refrentar (para caras);
e- De Tronzar;
f- De Acanalar;
g- De Perfilar;
h- De Roscar;
i- De Mandrilar Orificios Pasantes;
j- De Tope para Mandrilar.
Materiales para las cuchillas
La parte de trabajo de la herramienta de corte, incluyendo la cuchilla, debe tener alta dureza, alta resistencia térmica al rojo (tener la capacidad de no perder la dureza con temperaturas elevadas), alta resistencia al desgaste (resistencia al frote), así como ser lo suficientemente dúctil (resistencia a las cargas de impacto) Los materiales de los cuales se fabrican las partes de trabajo de las herramientas de corte deben obedecer a los requisitos mencionados.
Los materiales de herramientas se dividen en tres grupos:
En el primero están los materiales para las herramientas que trabajan a bajas velocidades de corte. A éstos pertenecen los aceros al carbono para herramientas, con una resistencia térmica al rojo de 250-300 o C.
El segundo grupo son los materiales para herramientas que trabajan a velocidades elevadas de corte, los aceros rápidos, estos aceros adquieren alta dureza, alta resistencia al desgaste y una resistencia térmica al rojo hasta temperaturas de 650 o C.
El tercer grupo reúne los materiales para herramientas que trabajan a altas velocidades de corte, los cermets, fabricados como plaquitas de varias dimensiones y formas. Que alcanza una resistencia al rojo de 1000°C. Para el labrado de aceros se emplean las aleaciones duras del grupo de titanio-tungsteno-cobalto (TK): T5K10 para el desbastado y corte interrumpido, T15K6 para el semiacabado y acabado.
Herramientas de Corte (Útil de Corte).
Herramientas de Corte. Definición.
Por herramientas se entiende a aquel instrumento que por su forma especial y por su modo de empleo, modifica paulatinamente el aspecto de un cuerpo hasta conseguir el objeto deseado, empleando el mínimo de tiempo y gastando la mínima energía.

Cabe destacar que, Las herramientas monofilos son herramientas de corte que poseen una parte cortante (o elemento productor de viruta) y un cuerpo. Son usadas comúnmente en los tornos, tornos revólver, cepillos, limadoras, mandriladoras y máquinas semejantes.
Tipos de Herramientas de Corte.

• Aceros Rápidos (HS’).

Se denomina acero rápido a la aleación hierro-carbono con un contenido de carbono de entre 0.7 y 0.9 % a la cual se le agrega un elevado porcentaje de tungsteno (13 a 19'%), cromo (3.5 a 4.5 %), y de vanadio (0.8 a 3.2 %). Las herramientas construidas con estos aceros pueden trabajar con velocidades de corte de 60 m/min. a 100 m/min. (variando esto con respecto a la velocidad de avance y la profundidad de corte), sin perder el filo de corte hasta, la temperatura de 600° C y conservando una dureza Rockwell de 62 a 64.

• Aceros Extra-Rápidos (HSS).

Estos aceros están caracterizados por una notable resistencia al desgaste" del filo de corte aún a temperaturas superiores a los 600° C por lo que las herramientas fabricadas con este material pueden emplearse cuando las velocidades de corte requeridas son mayores a las empleadas para trabajar con herramientas de acero rápido.

• Carburos Metálicos o Metales Duros (HM).

También conocidos como METAL DURO (Hard Metal - HM), se desarrolló hacia 1920, con base en los carburos de tántalo (TaC), carburo de titanio (TiC) y carburo de wolframio (WC), los cuales eran unidos por medio del Co y el Ni, previamente molidos (polvos metalúrgicos), la cohesión se obtiene por el proceso de sinterizado o fritado (proceso de calentar y aplicar grandes presiones hasta el punto de fusión de los componentes, en hornos eléctricos).
Los metales duros, se pueden clasificar desde su composición química así:
- Monocarburos: Su composición es uno de los carburos descritos anteriormente, y su aglutinante es el Co. Ejemplo: WC, es carburo de wolframio (carburo de tungsteno, comercialmente).
- Bicarburos: En su composición entran sólo dos clases de granos de carburos diferentes, el Co es el aglomerante básico. Ejemplo: WC +TiC con liga de Co.
- Tricarburos: En su composición entran las tres clases de granos de carburos: W, Ti, y Ta. El Co, o el Ni son los aglomerantes. Ejemplo: WC +TiC + TaC; con liga de Co.
Algunas características:

1. El carburo metálico, es una aleación muy dura y frágil.
2. El TiC aumenta su resistencia térmica y su resistencia al desgaste pero también aumenta su fragilidad.
3. Los bicarburos poseen menor coeficiente de fricción que los monocarburos.
4. Los monocarburos son menos frágiles que los bicarburos.
5. El cobalto, aumenta la ductilidad pero disminuye la dureza y la resistencia al desgaste.
6. Se pueden alcanzar velocidades de más de 2500 m/min.
7. Poseen una dureza de 82-92 HRA y una resistencia térmica de 900-1100° C.
8. En el mecanizado se debe controlar lo mejor que se pueda la temperatura, pues, en el mecanizado de aceros corrientes la viruta se adhiere a los monocarburos a Temp. de 625-750° C. y en los bicarburos a una Temp. de 775-875° C. Esto implica buena refrigeración en el mecanizado.
9. Las herramientas de HM, se fabrican en geometrías variadas y pequeñas, el cual se une al vástago o cuerpo de la herramienta a través de soldadura básicamente, existiendo otros medios mecánicos como tornillos o pisadores.

• Stelitas.

Con base en el acero rápido, se experimento con mayores contenidos de Co y Cr, y pasando el Fe a ser impureza propia del proceso de producción y no admitir tratamiento térmico.
Su composición química es aproximadamente la siguiente:
C = 2 % Co = 47 % Cr = 29 % W = 16 % Si = 0.2 % Mn = 0.6 % Fe = 5.2 %.
Alcanza temperaturas límites de 800° C. y posee una dureza de 65-70 HRC.

• Nitruro Cúbico de Boro (CBN).

También conocido como CBN, es después del diamante el más duro, posee además una elevada dureza en caliente hasta 2000° C, tiene también una excelente estabilidad química durante el mecanizado, es un material de corte relativamente frágil, pero es más tenaz que las cerámicas.
Su mayor aplicación es en el torneado de piezas duras que anteriormente se rectificaban como los aceros forjados, aceros y fundiciones endurecidas, piezas con superficies endurecidas, metales pulvimetalúrgicos con cobalto y hierro, rodillos de laminación de fundición perlítica y aleaciones de alta resistencia al calor, redondeando se emplea en materiales con una dureza superior a los 48 HRC, pues, si las piezas son blandas se genera un excesivo desgaste de la herramienta.
El nitruro cúbico de boro se fabrica a gran presión y temperatura con el fin de unir los cristales de boro cúbico con un aglutinante cerámico o metálico.

• Cermets – Metal Duro.

Cermet: Cerámica y metal (partículas de cerámica en un aglomerante metálico).
Se denominan así las herramientas de metal duro en las cuales las partículas duras son carburo de titanio (TiC) o carburo de nitruro de titanio (TiCN) o bien nitruro de titanio (TiN), en lugar del carburo de tungsteno (WC). En otras palabras los cermets son metales duros de origen en el titanio, en vez de carburo de tungsteno.

• Cerámicas.

Las herramientas cerámicas fueron desarrolladas inicialmente con el óxido de aluminio (Al2O3), pero eran muy frágiles, hoy en día con el desarrollo de nuevos materiales industriales y los nuevos procedimientos de fabricación con máquinas automáticas, han ampliado su campo de acción en el mecanizado de fundición, aceros duros y aleaciones termo-resistentes, ya que las herramientas de cerámica son duras, con elevada dureza en caliente, no reaccionan con los materiales de las piezas de trabajo y pueden mecanizar a elevadas velocidades de corte.
Existen dos tipos básicos de herramientas de cerámica:
1. Basadas en el óxido de aluminio (Al2O3) y
2. Basadas en el nitruro de silicio (Si3N4).

• Diamante Policristalino (PCD).

La tabla de durezas de Friedrich mohs determina como el material más duro al diamante monocristalino, a continuación se puede considerar al diamante policristalino sintético (PCD), su gran dureza se manifiesta en su elevada resistencia al desgaste por abrasión por lo que se le utiliza en la fabricación de muelas abrasivas.
Las pequeñas plaquitas de PCD, son soldadas a placas de metal duro con el fin de obtener fuerza y resistencia a los choques, la vida útil del PCD puede llegar a ser 100 veces mayor que la del metal duro.

Partes de las Herramientas de Corte (Útil de Corte).

• CARA: Es la superficie o superficies sobre las cuales fluye la viruta (superficie de desprendimiento).
• FLANCO: Es la superficie de la herramienta frente a la cual pasa la viruta generada en la pieza (superficie de incidencia).
• FILO: Es la parte que realiza el corte. El filo principal es la parte del filo que ataca la superficie transitoria en la pieza. El filo secundario es la parte restante del filo de la herramienta.
• PUNTA: Es la parte del filo donde se cortan los filos principales y secundarios; puede ser aguda o redondeada o puede ser intersección de esos filos.

Formas y Funcionamiento (Útil de Corte).

Según las Normas ISO los aceros rápidos clasifican de la siguiente manera:



Material de Fabricación (Útil de Corte).

NOMBRE	TEMP	OBSERVACIONES
Acero al carbono	300° C	Prácticamente ya no se usa.
Acero alta velocidad	700° C	HSS-Acero rápido.
Stelita	900° C	Aleación. Prácticamente ya no se usa
Carburos Metálicos	1000° C	HM-Aglomerados y no aglomerados
Cermet	1300° C	Base de TiC, TiCN, TiN
Cerámicas	1500° C	Al2O3 o Si3N4
Cerámicas mezcladas	1500° C	Al2O3+ZrO3
CBN	2000° C	TiN/TaN/CBN(Nitruro cúbico de boro)
Diamante	800° C PCD	Polycrystaline Diamond

DESGASTE Y AFILADO DE LAS CUCHILLAS

Como resultado del rozamiento de la viruta con la cara de desprendimiento de la cuchilla y de las caras de incidencia de la misma con la superficie de la pieza a trabajar, se desgasta la parte de trabajo de la cuchilla. La cuchilla desgastada (embotada) se reafila.
Para el afilado de las cuchillas se usa la máquina afiladora-rectificadora. Para garantizar una posición estable de la cuchilla que se afila, en la máquina se encuentra un dispositivo especial llamado apoya manos AL afilar la cuchilla es necesario presionar ligeramente la superficie que se afila contra la muela en rotación y, para que el desgaste de esta última sea más uniforme y la superficie que se afila resulte plana, la cuchilla se debe desplazar continuamente a lo largo de la superficie de trabajo de la muela.
Se afilan primeramente las caras principales y auxiliares de incidencia, a continuación la cara de desprendimiento y el vértice de la cuchilla.
Después del afilado se efectúa el afinado de la cuchilla, consistente en el esmerilado de las caras de desprendimiento a incidencia en una parte estrecha a lo largo del borde cortante, lo que garantiza la rectificación del filo y la elevación de la durabilidad de la cuchilla. El acabado de afinado se efectúa en las muelas de acabado de diamantes.
La geometría de la cuchilla después del afilado se comprueba con plantillas especiales, transportadores de ángulos y otros instrumentos.
El afilado de las cuchillas lo tienen que realizar solamente aquellos obreros que conozcan las instrucciones sobre la técnica de seguridad Para trabajar con la máquina afiladora hay que observar los siguientes requisitos de seguridad:

• Antes de comenzar el afilado de la herramienta hay que asegurarse del buen estado de lodos los mecanismos y dispositivos de la máquina, incluso de la cubierta protectora de la muela y el sentido correcto de rotación de la misma (la muela debe girar hacia la cuchilla);
• comprobar la colocación correcta del apoya manos: la holgura entre la cara de trabajo de la muela y el extremo del apoya manos no debe exceder de 3 mm.
• Se permite una nueva colocación del apoya manos solamente después de que la muela esté parada por completo; se prohíbe trabajar en una máquina de afilar sin apoya manos ni cubierta protectora;

• durante el afilado se debe cerrar la zona del afilado instalando una pantalla protectora transparente o ponerse gafas protectoras.

Es imprescindible observar las siguientes reglas para el use de las cuchillas:

• Antes de conectar el avance, es necesario apartar la cuchilla de la pieza, lo qua protege el borde de corte contra el desmenuzamiento;
• Se recomienda afilar periódicamente la cuchilla con una barra abrasiva de grano fino directamente en el portacuchillas, lo qua alarga la duración de servicio de la cuchilla;
• Se prohíbe dejar qua el borde de incidencia de la cuchilla se embote considerablemente, es necesario reafilar esta última antes de qua comience a destruirse el borde de corte, o sea, con una anchura de la partes desgastada de la cara de incidencia principal de la cuchilla de 1 . . . 1,5 mm;
• Se prohíbe emplear las cuchillas como guarniciones,
• La cuchilla de aleación dura se debe entregar al almacén, cuando la plaquita de aleación dura se ha separado del mango.
• Se prohíbe colocar las cuchillas sin orden (en montón) en la caja para las herramientas.

CONCEPTO DEL RÉGIMEN DE CORTE DURANTE EL TORNEADO

El proceso de corte se caracteriza por un régimen determinado.
Los elementos que lo constituyen son la profundidad de corte, el avance y la velocidad de corte.
La profundidad de corte t es la dimensión de la capa eliminada en una pasada de la cuchilla, perpendicular a la superficie trabajada. Durante el torneado longitudinal exterior la profundidad de corte se determina como la mitad de la diferencia entre el diámetro de la pieza en bruto D (superficie de trabajo) y el diámetro de la superficie trabajada d:
Durante el mandrinado (fig. 16, b) la profundidad de corte es igual a la mitad de la diferencia entre el diámetro del orificio después del maquinado y el diámetro del orificio antes del maquinado.
Durante el refrentado la profundidad de corte es igual a la dimensión de la capa que se corta, medida en la dirección perpendicular a la cara trabajada (fig. 16, c) y durante el acanalado y tronzado la profundidad de corte es igual a la anchura de la ranura formada por la cuchilla (véase fig' 16, d).
El avance (más exactamente la velocidad de avance) es la dimensión del desplazamiento del borde de corte de la cuchilla en dirección del avance por una revolución de la pieza en trabajo (s mm/rev. fig. 17). Durante el torneado se distinguen el avance longitudinal, dirigido a lo largo del eje de la pieza a tornear; el avance transversal, en dirección perpendicular al eje de la pieza; el avance inclinado bajo un ángulo con relación al eje de la pieza (durante el mecanizado en el torno de una superficie cónica).
La velocidad de corte v es el recorrido que hace el punto de la superficie de corte más alejado del eje de rotación con relación al borde de corte de la cuchilla por unidad de tiempo (m/min). La velocidad de corte depende de la frecuencia de rotación y del diámetro de la pieza que se trabaja. Cuanto mayor sea el diámetro D de ésta, tanto más alta será la velocidad de corte con una misma frecuencia de rotación, puesto que el recorrido que hace el punto A de la superficie de corte (fig. 18) por una revolución de la) pieza (o por minuto) será mayor que el recorrido que hace el punto
La magnitud de la velocidad de corte se puede determinar por medio de la fórmula


D es el diámetro mayor de la superficie de corte en mm;
n, la frecuencia de rotación de la pieza a trabajar (r.p.m.).
Si se conoce la velocidad de corte v, tolerable por las cualidades de corte de la herramienta y el diámetro de la pieza a trabajar D, se puede determinar la frecuencia de rotación requerida de esta última y ajustar para esta frecuencia e1 husillo:

r.p.m.

ORGANIZACIÓN Y MANTENIMIENTO DEL PUESTO DE TRABAJO DEL TORNERO

EL puesto de trabajo es una parte del área de producción del taller en la que se sitúa un obrero o más y provista de los equipos tecnológicos operados por ellos, herramientas y dispositivos necesarios (para un tiempo limitado).
La preparación del puesto de trabajo debe garantizar un gasto mínimo de tiempo, una cantidad mínima de movimientos y esfuerzos para ejecutar el trabajo, menor cansancio, elevada capacidad de trabajo del obrero, así coma seguridad de trabajo y utilización económica de los medios de producción.
En la planificación del puesto de trabajo del tornero influyen las dimensiones máximas y la destinación del torno, las medidas y peso de las piezas a trabajar, así como el tipo de producción. Para producir por unidad o en serie, cuando se tienen que mecanizar diversas piezas brutas, se coloca en el puesto de trabajo un armario para las herramientas y el tablón. Las piezas a trabajar y las piezas acabadas se colocan en el tablón, los accesorios de grandes dimensiones se colocan en un estante inferior del tablón'
Si se tienen que mecanizar principalmente cilindros fijados entre las puntas, es más conveniente colocar el tablón con las piezas hacia la izquierda y el armario para las herramientas a la derecha del obrero, puesto que la pieza a trabajar se instala entre las puntas con la mano izquierda' Cuando se. Más abajo se colocan sucesivamente las herramientas de corte, adaptadores, puntas, abrazaderas, almohadillas. El puesto de trabajo debe mantenerse limpio. La suciedad y el desorden conllevan pérdidas del tiempo de trabajo, defectos de producción, accidentes, paro y desgaste prematuro del torno. Los locales de trabajo deben estar equipados con dispositivos a instalaciones seguras para garantizar la evacuación del aire y la afluencia del aire limpio.
OBSERVACIÓN:

• El puesto de trabajo debe mantenerse limpio. La suciedad y el desorden conllevan pérdidas del tiempo de trabajo, defectos de producción, accidentes, paro y desgaste prematuro del torno.
• En el puesto de trabajo el suelo debe estar liso y impio, sin manchas de aceite o de líquido lubricante y refrigerante.
• Los locales de trabajo deben estar equipados con dispositivos e instalaciones seguras para garantizar la evacuación del aire y la afluencia del aire limpio. La temperatura del taller debe ser de 15… 18o C.

12


ÁNGULOS DE LA CUCHILLA EN EL PLANO

- Principal;
- Auxiliar
ÁNGULOS FUNDAMENTALES DE LA CUCHILLA

- Principal de Incidencia;
- De Filo (de afilado);
- De Desprendimiento;
- De Corte
TIPOS DE CUCHILLAS SEGÚN LA DIRECCIÓN DEL MOVIMIENTO DE AVANCE:
a- De Mano Izquierda; b- De Mano Derecha
FORMAS DE LAS CABEZAS DE LAS CUCHILLAS:
a- Recta; b- Acodada; c- Alargada
CLASIFICACIÓN DE LAS CUCHILLAS SEGÚN EL PROCEDIMIENTO DE SUJECIÓN DE LA PARTE CORTANTE
a- Entera; b- Soldada; c- Con la Plaquita Soldada; d- Con Sujeción Mecánica de la Plaquita.

CALCULOS DEL TORNO

Para un acero 1020 existen dos velocidades según el casillas (pag 540)

velocidad de desajuste

VD= 28 m/min

velocidad de acabado

VA= 40m/min

Dimensiones de la pieza en bruto:

80mm

26mm

· Refrentado:

· Desvaste(2,5)

VD= 28 m/min

---

= 1000 x V = 111,40 RPM

· x D

---

: Número de Revoluciones

D: Diámetro de la pieza.

T = L

SxN

L: longitud

S: avance

T: tiempo por una sola pasada.

T = 40 T = 0,89

0,4 x 111,40

L= 40mm (radio de la pieza)

S = 0,4 m/min (según casillas)

Desvaste: 2mm

Profundidad de corte: 0,5mm

Numero de Pasada: 4

Tiempo de Desvaste: 0,89min x 4pasadas = 3,56 min

· Acabado: 0,5mm

VA= 40m/min

---

= 1000 x V = 159,15 RPM

· x D

---

: Número de Revoluciones

D: Diámetro de la pieza.

T = L

SxN

L: longitud

S: avance

T: tiempo por una sola pasada.

T = 40 T = 0,62

0,4 x 159,15

L= 40mm (radio de la pieza)

S = 0,4 m/min (según casillas)

Acabado: 0,5mm

Profundidad de corte: 0,25mm

Numero de Pasada: 2

Tiempo de Acabado: 0,62min x 2pasadas =1,25

Tiempo de Refrentado:

TR = TD+TA

TR = 3,56+1,25

TR = 4,81min

Por ser dos caras a las cuales se les tiene que hacer el mismo mecanizado

TR = 4,81 min

TR = 4,81 min x 2 caras = 9,62 min

Tiempo de Torneado:

Tt = TR+TC

Tt = 3,56+1,25

Tt = 4,81min

A este tipo se le debe sacar un 15% y sumárselo ya este porcentaje representa el tiempo de montaje y desmontaje de las herramientas.

Tt = 20,51 min + 30,76

Tt = 23,58 min

Costo de 1Hr de Torno: 15000Bs

Costo Operativo: 23,58min x 1Hr/60min x 15000BS/Hr = 5896,62 Bs