Procesos de Fabricación Industrial y Calidad Superficial

Calidad Superficial

Cualidad microgeométrica. Los procesos dejan marcas llamadas rugosidad en las superficies conformadas. Se mide con rugosímetro.

Algunos parámetros de amplitud de perfil (se coge una línea media):

• Rp: Máxima altura de pico del perfil.
• Rv: Máxima profundidad del valle del perfil.
• Rz: Máxima altura del perfil (suma de Rp y Rv).
• Rc: Altura media de los elementos del perfil.
• Rt: Altura total del perfil (Rt >= Rz).
• Ra: Desviación media aritmética del perfil evaluado.
• Rq: Desviación media cuadrática del perfil evaluado.

Procesos de Fabricación

Tipos de Procesos

1. Procesos de Fusión: Fusión del material y posterior moldeo. Ejemplo: Fundición en arena.
2. Procesos de Conformado Plástico: Aplicación de esfuerzos adecuados para deformar plásticamente el material. Ejemplo: Forja.
3. Procesos de Mecanizado: Eliminar material en forma de virutas o partículas. Ejemplo: Fresado.
4. Procesos de Unión: Fusión local y solidificación, deformación plástica o adición de sustancias. Ejemplo: Soldadura.
5. Procesos de Adición: Con aglomerante, presión y temperatura se conforma el material. Ejemplo: Microfusión.
6. Procesos de Transformación de Plásticos: Fusión o ablandamiento de material y moldeo. Ejemplo: Soplado.

Conformado Plástico

Conformar el material alcanzando su tensión de fluencia en frío o en caliente. La finalidad es:

• Mejorar las propiedades mecánicas.
• Reducir la forma desde el proceso primario.
• Dar una forma geométrica.
• Homogeneizar la estructura metalúrgica.

Procesos Específicos de Conformado Plástico:

• Forja: Piezas sencillas y complejas, abiertas, producción medio-alta, molde caro. IT8 (forja de precisión), IT12.
• Extrusión: Piezas lineales, producción elevada, coste de matriz no elevado. IT8.
• Estirado: Piezas lineales, producción muy elevada, coste de matriz no elevado. IT11.
• Laminación: Piezas planas o con perfiles. Producción muy elevada. IT11.
• Estampación: Piezas sencillas y complejas, piezas abiertas, producción media-alta, estampa puede ser cara para características mecánicas, producciones altas y piezas complejas: estampación progresiva. IT8 (forja de precisión), IT12.
• Embutición: Deformación elevada, piezas profundas. IT11.
• Punzonado: Cortes de partes de una chapa con punzón. IT11.
• Plegado: Doblado de la pieza con radios de curvatura pequeños. IT13.
• Curvado: Doblado de la pieza con radios de curvatura grandes. Curvado de chapa, perfiles y tubos. IT13.
• Repulsado: Piezas de revolución. Deformación local girando la pieza contra una matriz. IT12.

Procesos de Mecanizado

• Arranque de material en forma de viruta: Torneado, fresado, mecanizado de agujeros.
• Arranque de material en forma de partículas: Rectificado, lapeado, bruñido, etc.

Transformación de Plásticos

Obtención de piezas técnicas a partir de materiales poliméricos.

Procesos Específicos de Transformación de Plásticos:

• Inyección: Piezas complejas, abiertas, producción medio-alta, molde caro. IT10.
• Soplado: Piezas huecas, producción alta. IT12.
• Extrusión: Piezas lineales, producción elevada, coste de matriz no elevado. IT12.
• Termoconformado: Piezas abiertas, con espesores uniformes y moldes baratos. IT13.
• Rotomoldeado: Piezas semicerradas, muy grandes, baja producción, coste del molde bajo. IT14.

Procesos de Corte

Conformado por Arranque de Viruta

La herramienta presiona el material hasta alcanzar la tensión de fluencia. Se puede considerar la herramienta como una cuña.

Se aplican a la herramienta tres movimientos:

• Movimiento de Corte: Determina la acción de la herramienta y presiona sobre la pieza. Es el que absorbe mayor potencia.
• Movimiento de Avance: Permite su movimiento.
• Movimiento de Penetración: Determina la profundidad del corte.

Formación de la Viruta

El objetivo es una forma geométrica determinada y un flujo uniforme, para que pueda ser evacuada fácilmente. Para facilitarlo, se requiere una segmentación adecuada, diseño de soportes de herramienta y condiciona el diseño de las máquinas.

No siempre las condiciones óptimas de mecanizado coinciden con una buena formación de viruta. La norma ISO define los tipos de viruta.

El material a veces se queda pegado en el filo: esta situación se denomina filo recrecido y aparece con materiales dúctiles y a bajas velocidades.

Factor de Recalcado: Relación entre espesores de viruta deformada e indeformada.

Rozamiento en el Mecanizado

Se considera el coeficiente de rozamiento uniforme. En los procesos de corte es elevado. El rozamiento en el corte se produce principalmente en la superficie de desprendimiento. El desgaste de la herramienta aumenta el rozamiento en la superficie de incidencia.