Conceptos Esenciales de Materiales y Mecanismos Industriales

Propiedades de los Materiales

• Dureza: Resistencia que oponen los cuerpos a dejarse penetrar por otros.
• Tenacidad: Cantidad de energía que es capaz de absorber hasta romperse.
• Fragilidad: Contrario a la tenacidad; no son capaces de absorber pequeñas solicitaciones.
• Resiliencia: Resistencia a la tracción por choque.
• Fatiga: Fenómeno por el cual la rotura de los materiales se produce bajo cargas dinámicas cíclicas.
• Elasticidad: Recobran total o en parte su extensión y forma cuando cesa la fuerza que actúa sobre ellos.
• Plasticidad: Cambio en extensión y forma permanente cuando cesa la acción sobre el material.
• Ductilidad: Propiedad de los materiales para deformarse en forma de hilos.
• Maleabilidad: Propiedad de extenderse en forma de láminas.
• Maquinabilidad: Propiedad de materiales y aleaciones para ser mecanizados en máquinas-herramientas, mediante arranque de viruta.
• Forjabilidad: Capacidad de sufrir deformaciones plásticas sin romperse.
• Templabilidad: Propiedad de un acero para que se forme con mayor o menor facilidad una estructura martensítica.

Elementos de Aleación Comunes

Wolframio, Molibdeno, Vanadio, Cobalto.

Nota: Clasificación por número de grupo de material, número de grupo de acero, número de orden.

Diagrama de Fases (Hierro-Carbono)

Puntos clave en el diagrama:

• C (Punto Eutéctico): Solidificación de la aleación en un punto concreto y no en un intervalo de temperaturas. La temperatura de este compuesto es la más baja. El compuesto que se forma en la solidificación de esta aleación es la ledeburita (52% cementita, 48% austenita).
• P (Punto Eutectoide): Indica la composición de la austenita que es capaz de ser estable a la menor temperatura. Transformación en una única temperatura, convirtiéndose en perlita. La única diferencia entre P y C es que no se produce cambio de estado.
• E: Comprende la máxima solubilidad del carbono en el Fe. En esta aleación se obtiene austenita con el mayor porcentaje posible de carbono (aprox. 2%).
• D: Concentración de carbono que generaría cementita pura.
• J: Austenita estable a la mayor temperatura posible.

Tratamientos Térmicos

Los tratamientos térmicos buscan:

• Aumentar o disminuir la dureza.
• Mejorar la maquinabilidad.
• Eliminar tensiones internas.
• Eliminar la acritud.

Clasificación de Productos Siderúrgicos

Productos Planos

• Chapas
• Chapa perfilada
• Hojalata
• Banda
• Plano ancho

Productos Largos

• Alambrón
• Alambre
• Barras

Mecanismos

Un mecanismo es una combinación de órganos o piezas que producen una acción.

Tipos de Mecanismos

• Mecanismos de control: Regulan o limitan movimientos.
• Mecanismos de embrague: Establecen o anulan la transmisión entre dos ejes.
• Mecanismos de freno.
• Mecanismos de inversión.
• Mecanismos de regulación.
• Mecanismos de bloqueo.

Transmisión entre Ejes

Acoplamientos de Ejes Alineados

• Acoplamiento rígido: Unen ejes de manera rígida; su alineación es muy importante.
• Acoplamientos flexibles: Transmiten movimientos con rigidez y torsión media; admiten leves desalineaciones.

Transmisión entre Ejes Paralelos

• Ruedas de fricción
• Correas-poleas
• Ruedas dentadas
• Cadenas-ruedas de cadena

Transmisión entre Ejes que se Cruzan

• Correas-poleas
• Tornillo sin fin

Transmisión entre Ejes que se Cortan

• Correas
• Poleas
• Ruedas de fricción
• Engranajes cónicos

Bancada

Características de una bancada:

• Rigidez estática y dinámica.
• Invariabilidad.
• Facilidad de construcción, montaje y empleo.

Componentes de una Rueda Dentada

• Cubo: Zona donde se asienta el eje.
• Cuerpo: Porción de material que une el cubo y la corona.
• Corona: Corresponde a la zona perimetral y es donde están los dientes, tallados.

Cadenas

Componentes de una Cadena

• Rodillos
• Placas
• Pasadores

Tipos de Cadenas

• Cadena Galle: Para elevadas cargas y poca velocidad.
• Cadenas silenciosas: Compuestas por mallas, eje, buje y arandela.

Correas

Tipos de Correas

• Correa Plana: Poco espesor, gran anchura.
• Correa Trapecial: Actúa como fusible.
• Correa Dentada.

Componentes de una Polea

• Llanta: Zona exterior de la polea, donde se aloja la correa.
• Cuerpo: Pieza maciza o aligerada.
• Cubo: Agujero cónico o cilíndrico donde irá el eje.