Processos de Fabricació

ENGINYERIA INDUSTRIAL
PROCESSOS DE
FABRICACIÓ
Guia de l’assignatura
ENGINYERIA INDUSTRIAL
25079 Processos de fabricació. Guia de l’assignatura
Aprovada en C.A.A de data 8/06/05
Modificada en CAA de data 8/07/10
1
Crèdits: 6
Optativa, 7è - ICT Mecànic
Coordinador: José Antonio Ortiz Marzo
Altres Professors: Ana Isabel Capilla Cadenas
Carlos Rio Cano
Departament: Enginyeria Mecànica
Presentació
El coneixement dels processos de fabricació metàl·lica més usuals i la seva aplicació, és fonamental
per acomplir els objectius principals de tot enginyer industrial: reduir el cost i temps de fabricació de
components o sistemes amb la màxima qualitat possible, considerant la normativa vigent i la
sostenibilitat dels processos seleccionats.
Coneixements previs
Es recomana que s’hagi cursat prèviament, o s’estigui cursant al mateix temps, l’assignatura
Tecnologia de Fabricació i de Màquines.
Relació amb altres assignatures
En aquesta assignatura s’amplien els coneixements de processos de fabricació adquirits a
l’assignatura de Tecnologia de la fabricació i tecnologia de màquines, amb la incorporació de
pràctiques de control de qualitat al laboratori de metrologia i pràctiques de fabricació al taller mecànic.
Per complementar aquesta assignatura, es recomana la realització posterior de l’assignatura
Fabricació Assistida per Ordinador.
Objectius generals
L’objectiu bàsic és el coneixement de processos de fabricació de components metàl·lics més actuals i
la seva aplicació segons el tipus de components. L’estudiant a l’acabar el curs en general serà capaç
de planificar la fabricació d’una peça en funció del procés de fabricació més adient.
Temari
Presentació Assignatura (2h). Objectius. Temari. Avaluació. Introducció als processos de fabricació.
Mòdul 1. Soldadura (6 hores).
Tema 1. Introducció a la Soldadura(1h). Conceptes bàsics. Metal·lúrgia de la soldadura. Esquema
General. Soldadura per fusió: electrodes recoberts. Limitacions de disseny
ENGINYERIA INDUSTRIAL
25079 Processos de fabricació. Guia de l’assignatura
Aprovada en C.A.A de data 8/06/05
Modificada en CAA de data 8/07/10
2
Tema 2. Soldadura per fusió(2h). Soldadura MIG/MAG, TIG, Làser, Plasma, Feix d’electrons.
Problemes.
Tema 3. Soldadura per pressió(1h). Per Resistencia: per punts, per roldanes, per protuberàncies.
Tema 4. Normatives, Seguretat i Sostenibilitat(1h). Normatives de Control de Qualitat de soldadura.
Seguretat del procés. Impacte mediambiental.
Tema 5. Tecnologies de Tall(1h). Per aigua, láser, plasma. Aplicacions
Mòdul 2. Mecanització (11 hores)
Tema 6. Introducció al Mecanitzat per arranc de ferritja (1h). Esquema general. Tipus de Màquineseina. Seguretat. Impacte mediambiental
Tema 7. Conceptes generals(2h). Formació de la ferritja. Material base. Recobriments superficials.
Tema 8. Torn(4h). Tipus i geometria d’eines de tall. Operacions bàsiques. Càlcul de condicions de
treball. Exemples. Desgast
Tema 9. Fresadora (2h). Tipus i geometria d’eines de tall. Operacions bàsiques. Càlcul de condicions
de treball. Exemples.
Tema 10. Processos d’acabat superficial (1h). Rectificat, Llapejat, Brunyit. Acabat superficial
Rugositat superficial. Tolerància dimensional.
Tema 11. Processos de Mecanitzat Avançats (1h). Mecanitzat Alta Velocitat. Mecanitzat per làser, per
ultrasons.
Mòdul 3. Conformació en calent i semicalent (4h)
Tema 12. Motlles de sorra. Sistema d’alimentació i distribució(1h). Sistema d’alimentació: Càlcul de
masselotes; Sistema de distribució: tipus de colada. Càlcul de temps crítics. Gràfic de Trenkle.
Exemples
Tema 13. Altres processos(2h). Fosa injectada, Microfusió. Extrusió. Sinteritzat: Característiques,
Materials i aplicacions.
Tema 14. Forja per estampa(1h): Característiques, Materials i aplicacions. Exemples.
Mòdul 4. Conformació en fred (4h)
Tema 15. Estampació en fred, (2h). Embutició i Plegat de xapa. Característiques del procés.
Materials. Aplicacions. Càlculs bàsics del procés. Exemples.
Tema 16. Noves tecnologies(1h). Hidroconformat, Taylored Blank: Característiques i aplicacions.:
Tipus, Característiques i aplicacions.
Mòdul 5. Prototipatge (4h)
Tema 17. Rapid Manufacturing (1h). Rapid Tooling and Rapid Prototyping. Tipus, característiques
bàsiques i aplicacions
Tema 18. Ecodisseny i fabricació d’un prototip relacionat amb les energies renovables. (3h).
Desenvolupament fases conceptual, de disseny i fases de fabricació.
Objectius específics dels mòduls:
■ Mòdul 1
En finalitzar el mòdul 1, l’alumne ha de ser capaç de seleccionar un procés de soldadura determinat,
en funció del tipus de peça i material a soldar. També ha de ser capaç de reconèixer un defecte de
soldadura i actuar per eliminar-ho amb la modificació dels paràmetres de soldadura que intervenen.
■ Mòdul 2
En finalitzar el mòdul 2, l’alumne ha de ser capaç de seleccionar un procés de mecanitzat determinat,
en funció de la geometria de peça i del material de treball. Donat el procés, ha de ser capaç d’establir
ENGINYERIA INDUSTRIAL
25079 Processos de fabricació. Guia de l’assignatura
Aprovada en C.A.A de data 8/06/05
Modificada en CAA de data 8/07/10
3
el tipus de màquina-eina, la seqüència d’operacions necessàries, així com les eines i condicions de
treball més adients en funció del tipus de material de la peça.
■ Mòdul 3
En finalitzar el mòdul 3, l’alumne ha de ser capaç de realitzar un disseny bàsic del sistema
d’alimentació i distribució d’un motlle de sorra. També tindrà el coneixement d’altres processos de
fosa.
■ Mòdul 4
En finalitzar el mòdul 4, l’alumne ha de ser capaç de conèixer i entendre el procés de forja per
estampa i la seva aplicació segons el tipus de peça.
Metodologia de treball
La càrrega docent de l’assignatura és de 6 crèdits, 3 crèdits teòrics i 3 crèdits pràctics. Durant la
setmana es fa una sessió de classe teòrica de 2 h. i té com a objectiu que l’alumne adquireixi els
coneixements fonamentals de l’assignatura amb la realització d’exercicis pràctics, sense distingir
classes de teoria i problemes. També es fan les sessions de pràctiques en setmanes alternes de 2h,
amb la distinció de pràctiques de metrologia (2h) i taller (2h). Aquestes sessions permetran a l’alumne
posar en pràctica el temari que s´ha explicat a teoria.
A les classes de teoria s’introdueix el temari de forma expositiva amb material multimèdia i exemples
pràctics, vídeos, i resolució de problemes concrets.
A les classes de pràctiques es veuen i s’utilitzen diversos equipaments i màquines-eina, a fi d’assolir
la matèria donada a teoria. Es obligatori l’assistència i la presentació d’un informe final de pràctiques.
Detall sessions de pràctiques:
-
Pràctica inicial: Presentació i visita Taller Mecànic i laboratori de Metrologia (1h)
Pràctiques de Metrologia (aula 0.33 Ed. TR45): Medició i Verificació (2h), Duresa i Rugositat
(2h). Màquina de Medició per Coordenades (2h).
Pràctiques de Taller (aula 0.04 Ed. TR45): Soldadura(2h). Màquines-Eina(2h). Torn
(Coneixement i Fabricació d’una peça, 4h).
Pràctiques de Fabricació Prototip (aula 0.04 Ed. TR45): (4h). Us de les màquines-eina en
estudi i de màquines portàtils.
De forma alterna (segons el quadrimestre) també es programa una activitat (4h) com la visita a la Fira
MAQUITEC, una visita a empreses del sector de fabricació, o professionals externs donen un
seminari sobre la seva experiència en fabricació.
A part de les sessions de teoria i pràctica, l’alumne ha de realitzar un treball en grup i tutelat, d’un
tema proposat a l’inici del curs relacionat amb el tema 18. S’avalua el treball, el prototip fabricat i la
defensa oral del mateix als companys al final del curs, en un temps màxim de 10 min.
ENGINYERIA INDUSTRIAL
25079 Processos de fabricació. Guia de l’assignatura
Aprovada en C.A.A de data 8/06/05
Modificada en CAA de data 8/07/10
4
Organització en mòduls i temps de dedicació de l’estudiant
Mòdul
Mòdul 1: Introducción,
Soldadura
Mòdul 2: Mecanitzat
Mòdul 3: Conf. en calent
Mòdul 4: Conf. en fred
Mòdul 5: Prototipatge
Pràctiques Metrologia
Pràctiques Taller
Prototip
Visita Empresa, Fira
Presentació Treballs
total
Temps de
Classe (h)
8
Temps
d’estudi (h)
5
Temps
Total (h)
12
11
4
4
4
7
8
4
4
2
56
9
3
3
2
5
4
10
1
2
44
20
7
7
6
12
12
14
5
4
100
Materials
Bibliografia bàsica:
Apunts de l’assignatura.
Salueña, X.; Nápoles, A. Tecnología mecánica. Ed. UPC, 2001.
Salueña, X; Casals, J.; Ortiz, J.A. CD El universo de la tecnología mecánica. Ed. UPC 2003.
Vivancos, J. et al. Tecnologías de Fabricación. Teoría y problemas. Ed. CPDA-ETSEIB-UPC, 2007.
Kalpakjian, S.; Schmid, S. R. Manufactura, Ingeniería y Tecnología. Ed. Prentice Hall, 2008.
López de Lacalle L.N., Sánchez J.A., Lamikiz A. Mecanizado de Alto Rendimiento. Ed. Técnicas
Izaro, 2004.
Ciurana Q. et al. Guía de Tecnologías de Rapid Manufacturing. 2ª Ed. Documenta Universitaria, 2008
Urkia. Energía renovable pràctica. Ed. Pamiela, 2003
Jímenez J.M. Ingenios Solares. Ed Pamiela, 2007
Lasheras, J. Mª. Tecnologia Mecánica y Metrotecnia, vol I y II. Ed. Donostiarra, 1997
Bibliografia complementària:
Waters F. Fundamentals of Manufacturing for Engineers. Ed. Taylor, 2003.
Castellanos, R. et al. Diccionari del Taller Mecànic. COEIC. Ed. La Llar del llibre, 1990.
Gómez, S. Control de Calidad en fabricación mecánica. Ed. Ceysa, 2000.
Fernández, J. Mª; Garrandes C. Metrología en las PYMES. Ed. Fundación ITMA, 2003.
ENGINYERIA INDUSTRIAL
25079 Processos de fabricació. Guia de l’assignatura
Aprovada en C.A.A de data 8/06/05
Modificada en CAA de data 8/07/10
5
Avaluació
Durant el curs l’alumne ha de treballar de forma continua per conèixer i entendre el contingut del
programa, assolint els objectius definits.
La qualificació de l’estudiant serà la següent:
Nfinal = 0,6Nex + 0,15Nlab + 0,2Ntreb + 0,05Nprob
Nfinal: Nota final
Nex: Nota examen final
Nlab: Nota pràctiques de laboratori
Ntreb: Nota treball
Nprob: Nota problemes i exercicis de classe