Fundamentos de la Ingeniería y Procesos de Manufactura Metálica

Ingeniería

Conjunto de conocimientos que permiten aplicar el saber científico a la utilización de materia y energía.

Manufactura

Obra hecha a mano o con ayuda de maquinaria.

Clasificación de Procesos de Manufactura

Procesos que modifican la forma del material (CLAS. PROC. MAN)

Son aquellos que modifican la forma general del material hasta alcanzar la geometría deseada. Incluyen:

• Metalurgia extractiva
• Fundición
• Transformación en frío y caliente
• Moldeo plástico

Procesos que provocan desprendimiento de viruta

Se llevan a cabo por la acción de una herramienta de corte sobre un metal hasta obtener la forma deseada.

• Maquinados convencionales:
  • Torneado
  • Cepillado
  • Taladrado
  • Limado
  • Fresado
• Maquinados no convencionales:
  • Ultrasónicos
  • Electroerosión
  • Maquinado por corte de plasma
  • Maquinado por chorro abrasivo
  • Maquinado por haz de electrones

Procesos para acabado de superficies

Se emplean para mejorar la apariencia estética, durabilidad y tolerancias de las superficies.

• Pulido
• Rectificado con correas abrasivas

Obtención de Hierro

Las materias primas principales son: mineral de hierro, carbón mineral y piedra caliza.

El proceso general incluye:

1. Obtención y preparación de minerales y materia prima.
2. Transporte de los materiales.
3. Proceso en el alto horno a 1650°C.
4. Separación de arrabio y escoria.

Principales Minerales de Hierro

• Hematita (70% Fe)
• Magnetita (72.4% Fe)
• Siderita (48.3% Fe)
• Limonita (60-65% Fe)

Colada Continua

Se utiliza cuando se requiere un material de sección constante en grandes cantidades. Consiste en colocar un molde debajo del crisol; por gravedad, el material fundido pasa por el molde y luego es conformado por una serie de rodillos.

Metal de Polvos

Se define como el arte de elaborar productos comerciales a base de polvos metálicos. Posteriormente, se pueden aplicar tratamientos térmicos.

Proceso de Metalurgia de Polvos (con sinterizado)

1. Producción de los polvos metálicos a utilizar.
2. Mezclado de los metales participantes.
3. Conformado de la pieza mediante prensas.
4. Sinterizado.
5. Tratamientos térmicos.

Clasificación y Aplicaciones del Acero

Los metales ferrosos incluyen:

• Acero
• Hierro fundido
• Hierro forjado

Tipos de Acero según su Contenido de Carbono

• Bajo carbono: 0.1% - 0.3% (Usos: cadenas, tornillos, flechas).
• Mediano carbono: 0.3% - 0.6% (Usos: forja pesada, rieles de trenes).
• Alto carbono: 0.6% - 1.7% (Usos: acero de herramientas, martillos, brocas y machuelos).

Aceros Aleados

Contienen elementos como cromo, níquel, tungsteno y vanadio. Mejoran la resistividad a la corrosión, abrasión, choque y fatiga.

Aceros de Alta Velocidad

Contienen tungsteno, cromo, vanadio, cobalto y molibdeno. Se utilizan para maquinar materiales duros a alta velocidad y realizar cortes profundos.