Autor: Diego Valdez Serrano [email protected] Cuestionario 1 1.- Explique brevemente los siguientes términos: Procesos de manufactura: Es reducir el trabajo manual, mediante la fabricación de máquinas más eficientes, combinando operaciones y transfiriendo mayor habilidad del operario a la máquina. Producción intercambiable: Es hacer un producto de partes intercambiables, se arma rápidamente, es de costo bajo y se le puede dar servicio fácilmente. Producción por pieza: Es la que se realiza en talleres, y en la cual los artículos que se realiza son a base de mano de obra Sistema internacional: Sistema Internacional de unidades, nombre adoptado por la XI Conferencia General de Pesas y Medidas (celebrada en París en 1960) para un sistema universal, unificado y coherente de unidades de medida, basado en el sistema mks (metro-kilogramo-segundo). Este sistema se conoce como SI, iniciales de Sistema Internacional. En la Conferencia de 1960 se definieron los patrones para seis unidades básicas o fundamentales y dos unidades suplementarias (radián y estereorradián); en 1971 se añadió una séptima unidad fundamental, el mol. Las dos unidades suplementarias se suprimieron como una clase independiente dentro del Sistema Internacional en la XX Conferencia General de Pesas y Medidas (1995); estas dos unidades quedaron incorporadas al SI como unidades derivadas sin dimensiones. Producción flexible: Es la que permite rentabilizar las series cortas con sistemas de producción conjunta, cediendo a las pequeñas empresas la producción de ciertos componentes o partes determinadas del proceso productivo. Automatización: Este término fue acuñado por la Industria Automotriz para describir los métodos usados en el control automático de varias máquinas, así como el transporte de piezas por trabajar entre dichas máquinas. Automatización, sistema de fabricación diseñado con el fin de usar la capacidad de las máquinas para llevar a cabo determinadas tareas anteriormente efectuadas por seres humanos, y para controlar la secuencia de las operaciones sin intervención humana. El término automatización también se ha utilizado para describir sistemas no destinados a la fabricación en los que dispositivos programados o automáticos pueden funcionar de forma independiente o semi-independiente del control humano. En comunicaciones, aviación y astronáutica, dispositivos como los equipos automáticos de conmutación telefónica, los pilotos automáticos y los sistemas automatizados de guía y control se utilizan para efectuar diversas tareas con más rapidez o mejor de lo que podría hacerlo un ser humano. Control numérico: Designa a los procesos en los cuales las máquinas herramientas son controladas por datos numéricos que han sido recopilados en cintas o tarjetas perforadas 2.- Señale en que consiste el criterio de una producción económica. a) Diseño funcional de la parte o del conjunto, con la mayor simplicidad compatible con la calidad estética apropiada. b) Selección de un material, compatible con las propiedades físicas, aspecto, costo y facilidad de procesar. c) Selección del proceso correcto para producir la parte individual, de tal forma que no se obtenga más precisa de lo necesario y al menor costo unitario. 3.- ¿Por qué los materiales y el diseño de las piezas son importantes para los procesos y costos de manufactura? Por que ya que existen diferentes tipos de materiales con diferentes propiedades, nos debemos apegar al diseño y tipo de material para satisfacer los requerimientos que se necesitan para fabricar una pieza y así escoger la mejor opción. 4.- ¿Cómo se clasifican los procesos de manufactura? a) Procesos usados para cambiar la forma del material. b) Procesos usados para labrar partes a dimensiones fijas. 1.- Arranque mecánico de viruta. 2.- Labrado electrónico o químico. c) Procesos para obtener acabado en las superficies. 1.- Arranque de metal. 2.- Pulímetro. 3.- Recubrimiento. d) Procesos usados para unir partes o materiales. e) Procesos usados para cambiar las propiedades físicas. 5.- Cite las ventajas y desventajas de la producción masiva, moderada y limitada. La producción masiva es variable, y con frecuencia depende más de los pedidos eventuales. La maquinaria empleada aquí es más versátil salvo en la maquinaria para producir piezas especiales con ventas o pedidos restringidos. Aquí la cantidad de piezas que se fabrican puede variar de 250.000 a 100.000 por año dependiendo de su complejidad. Las industrias con volúmenes de producción limitada son más flexibles, y su volumen e producción consiste en los lotes limitados depende de pedidos y ventas imprevistas. El equipo que se utiliza es mucho más versátil aunque requiere de operadores más competentes para llegar a conformar distintas tareas dependiendo de la pieza o conjunto comprometido. El cambio de productos es frecuente y en algunos casos, el beneficio por pieza producido excede al beneficio alcanzado si se acepta otro tipo de manufactura. 6.- Indique cuales son las unidades fundamentales del sistema SI y como se usan los sistemas de conversión. Magnitud Longitud Masa Tiempo Intensidad de corriente eléctrica Temperatura termodinámica Cantidad de sustancia Intensidad luminosa Unidades Derivadas del SI Magnitud Nombre de la unidad SI Símbolo básica metro m kilogramo kg segundo s amperio A kelvin K mol candela mol cd Nombre de la unidad SI derivada Superficie metro cuadrado Volumen metro cúbico Velocidad metro por segundo Aceleración metro por segundo al cuadrado Densidad kilogramo por metro cúbico Densidad de corriente amperio por metro cuadrado Fuerza de campo magnético amperio por metro Volumen específico metro cúbico por kilogramo Luminancia candela por metro cuadrado Ángulo plano Radián Ángulo sólido Estereorradián Frecuencia Hercio Fuerza Newton Presión, tensión mecánica Pascal Energía, trabajo, cantidad de calor Julio Potencia Vatio Cantidad de electricidad Culombio Potencial eléctrico, diferencia de potencial, Voltio tensión eléctrica y fuerza electromotriz Capacidad eléctrica Faradio Resistencia eléctrica Ohmio Conductancia eléctrica Siemens Flujo magnético, flujo de inducción Weber magnética Símbolo Expresión (2) 2 m m3 m/s m/s2 kg/m3 A/m2 A/m m3/kg cd/m2 rad sr Hz N Pa J W C V m·m-1 = 1 m2·m-2 = 1 1/s kg·m/s2 N/m2 N·m J/s A·s J/C F Ω S Wb C/V V/A 1/Ω V·s Densidad de flujo magnético, inducción magnética Inductancia Temperatura Celsius Flujo luminoso Iluminancia Actividad (radiaciones ionizantes) Dosis absorbida Dosis equivalente Tesla T Wb/m2 Henrio grado Celsius Lumen Lux Becquerel Gray Sievert H ºC lm lx Bq Gy Sv Wb/A 1 ºC = 1 K cd·sr lm/m2 1/s J/kg J/kg 7.- Explique los siguientes términos: Metal: Cuerpo simple sólido a la temperatura ordinaria, a excepción del mercurio, es conductor del calor y de la electricidad, y que se distingue de los demás sólidos por su brillo especial; se clasifican en Ferrosos y No Ferrosos. Metales, grupo de elementos químicos que presentan todas o gran parte de las siguientes propiedades físicas: estado sólido a temperatura normal, excepto el mercurio que es líquido; opacidad, excepto en capas muy finas; buenos conductores eléctricos y térmicos; brillantes, una vez pulidos, y estructura cristalina en estado sólido. Metales y no metales se encuentran separados en el sistema periódico por una línea diagonal de elementos. Los elementos a la izquierda de esta diagonal son los metales, y los elementos a la derecha son los no metales. Los elementos que integran esta diagonal -boro, silicio, germanio, arsénico, antimonio, teluro, polonio y astato- tienen propiedades tanto metálicas como no metálicas. Los elementos metálicos más comunes son los siguientes: aluminio, bario, berilio, bismuto, cadmio, calcio, cerio, cromo, cobalto, cobre, oro, iridio, hierro, plomo, litio, magnesio, manganeso, mercurio, molibdeno, níquel, osmio, paladio, platino, potasio, radio, rodio, plata, sodio, tantalio, talio, torio, estaño, titanio, volframio, uranio, vanadio y cinc. Los elementos metálicos se pueden combinar unos con otros y también con otros elementos formando compuestos, disoluciones y mezclas. Una mezcla de dos o más metales o de un metal y ciertos no metales como el carbono se denomina aleación. Las aleaciones de mercurio con otros elementos metálicos son conocidas como amalgamas. Alotrópico: Se le llama así al cambio que adquieren algunos materiales sólidos, tales como el hierro, de obtener una estructura de celosía con temperatura diferentes. Se le llama así a cualquier material que se presenta en varias formas de cristales. Dureza: Es la característica que tienen los metales, de ser sólidos, difíciles de cortar, romper o doblar. No metálico: Son materiales que se clasifican como orgánicos, si contienen células animales o vegetales, tanto muertas como vivas, o si contienen carbono, se les clasifica como inorgánicos, si son materia diferente de la animal, vegetal o su contenido de carbono no es el principal. Grano: Conjunto de pequeñas asperidades que hacen rugosa una superficie. Cuando un cristal se pone en contacto con otro de diferente orientación, cesa el crecimiento de ambos cristales y la superficie donde ellos concurren, irregular en naturaleza, forman parte de un limite grano. Resist. a la tensión: Es el valor del esfuerzo cuando empieza a separarse, y es determinada por estirado de los dos extremos de una probeta maquinada. Los resultados están descritos por determinación en los cambios que toma lugar en longitud y sección de área probada, como la fuerza es incrementada al punto de rotura. Impacto: Flourencia producida por el choque inelástico con un haz de partículas: distancia de la recta de incidencia al centro dispersor, en la dispersión o difusión de partículas. Aleación: Se le llama así a la combinación de cuando se añaden otros elementos a un metal puro para realzar sus propiedades. Fase: Cualquier parte homogénea de un sistema de un cuerpo en equilibrio. Esfuerzo: Es una fuerza por unidad de superficie, expresada generalmente en kg por mm2. Si el esfuerzo tiende a alargar el material, se llama esfuerzo de tracción; si tiende a comprimirlo o acortarlo, esfuerzo de compresión; si tiende a cortar el material, es un esfuerzo cortante. Torsión: Deformación que sufre un cuerpo sometido a dos pares de fuerzas que actúan en direcciones opuestas y en planos paralelos. 8.- Clasificar los siguientes materiales como orgánicos o inorgánicos: Orgánicos Madera Papel Goma de borrar Alcohol Plásticos Gasolina Crema de cacahuate Ropa de algodón Ropa de poliéster Inorgánicos Plomo Estaño Tijeras Sal 9.- ¿Cuales características de un tubo de agua permiten que sea reconocido e identificado después de 5000 años? Por su composición del material, la primera característica es por medio de la oxidación, además de ser la que a primera vista se observaría. 10.- ¿Cómo comparar un metal de grano fino con respecto a uno de grano grueso? Los materiales de grano pequeño fino, generalmente tienen mayor resistencia y mayor dureza. Un material de grano grueso, tiene conductividad eléctrica y térmica superiores. 11.- Dar los propósitos de un reactivo para ataque químico. ¿Por qué es aplicado después del pulido? Si se ataca al metal con una solución química conveniente, se elimina el metal untado, la superficie se hace ligeramente opaca, los límites de los granos se disuelven ligeramente, y ciertos constituyentes se revelan, dependiendo de la acción selectiva del reactivo. 12.- ¿Qué relaciones se pueden hacer entre la resistencia a la tensión y la dureza? Que los dos resisten a las fuerzas externas. 13.- ¿Puede la estructura de malla ser usada para predecir las propiedades mecánicas? Las propiedades de un metal se pueden predecir hasta cierto grado. Por el tipo de estructura de su malla. La estructura hexagonal compacta. Indica generalmente que ha perdido su ductilidad y se hace cada vez más frágil cuando se le dobla o labra en máquina. 14.- En el caso de metales no ferrosos que aleación es la màs importante en la determinación de propiedades Es el hierro con el carbono, obteniendo así el acero. 15.- Una pieza de acero es endurecida por tratamiento térmico ¿Cuál es el efecto en la resistencia a la tensión? Aumenta debido al temple y reacomodo estructural interno del metal. 16.- ¿Cuál es la diferencia, si hay, entre ductilidad y elasticidad? La diferencia es que con la elasticidad puede recuperar su forma cuando se le aplica otra fuerza, y con la ductilidad se deforma permanentemente y ya no recupera su forma Cuestionario 2 1.- Dar una explicación de los siguientes términos: Arrabio: Se obtiene fundiendo el mineral de hierro con coque y piedra caliza; su análisis final depende, ante todo, de la clase de mineral utilizado. Acero esponja: Es la reducción del hierro en estado sólido, empleando hidrógeno o monóxido de carbono. Cubilote: Es un horno, en el cual se hacen los colados de hierro, se realizan volviendo a fundir chatarra junto con arrabio. La construcción de este horno es simple, consiste en un tubo vertical recubierto con material refractario, con la disposición necesaria para introducirle una corriente de aire cerca del fondo. Horno de inducción: Se usa actualmente para la manufactura de aceros de herramienta de alto grado y aceros de aleación. Utiliza chatarra de acero muy bien seleccionada en lugar de arrabio fundido. Los lingotes de acero inoxidable, de acero resistente al calor, de acero para herramientas y muchos aceros aleados para aplicaciones generales, son vaciados desde este horno. Este tiene semejanza con una gran tetera dentro de la cual penetran, por la bóveda, tres conductores de carbón o grafito, llamados electrodos. Acero al carbón: Es el acero que contiene principalmente hierro y carbono y se le clasifica como aceros 10xx , en donde los dos primeros dígitos se refieren a estos. Lingote: Barra de metal en bruto; se refiere al metal de los hornos aceradores, moldeado en coquillas o lingoteras. Vaciado: Vaciar en un molde un objeto de metal. Hierro fundido: Es una aleación compleja que contiene un total de hasta 10% de los elementos: carbono, silicio, manganeso, azufre y fósforo, siendo el resto hierro. 2.- Comente el proceso de producción del acero en alto horno En promedio, un alto horno tiene 8 o más metros de diámetro y hasta 66 m de altura. La producción de dichos hornos oscila entre las 800 y 1700 ton cada 24 hr. La materia prima mineral, coque y piedra caliza se lleva a la parte superior del horno mediante un transportador inclinado, de vagones y se vuelca en la tolva de la doble campana. La carga total, necesaria para producir 1000 ton de arrabio consiste, aproximadamente de 2000 ton de mineral, 800 ton de coque, obtenido del carbón bituminoso, 500 ton de piedra caliza y 4000 ton de aire caliente. La materia prima sólida, se carga en capas alternadas. El arrabio producido en el alto horno ha venido siendo complementado en años recientes, por varios tipos de hierro esponja reducido del mineral de hierro en estado sólido, empleando hidrógeno o monóxido de carbono. El propósito del aire caliente, es el de permitir al coque quemarse más eficientemente y facilitar la formación de monóxido de carbono, que a su vez reacciona con el mineral de hierro, para producir hierro y bióxido de carbono. E l empleo del aire caliente en sustitución del frío, reduce en más de un 70% la cantidad de coque utilizado. El aire se calienta hasta 500º C, aproximadamente, en precalentadores o estufas que consisten en unas estructuras cilíndricas muy altas que queman el monóxido de carbono gaseoso, que sale del alto horno. El flujo de aire caliente penetra al horno, a través de toberas colocadas en su derredor, precisamente arriba del crisol. La piedra caliza, añadida en la carga, sirve como fundente y reacciona con la ganga del mineral para convertirla en una escoria fluida. La escoria flota arriba del metal fundido y se extrae a periodos frecuentes. El hierro se extrae con menos frecuencia a intervalos de 5 a 6 hr. Por cada tonelada de escoria y 6 ton de gas. La escoria puede ser utilizada para agregarla al concreto y para hacer lana mineral para aislamientos. El gas se lava y se utiliza para precalentar el aire, para generar potencia y para servir como combustible en otros hornos de planta. Se puede controlar la composición del arrabio, regulando las condiciones del proceso y seleccionando convenientemente las mezclas de mineral. 3.- ¿Cuáles son los elementos de carga de un cubilote? El arabio y la chatarra. Hierro y coque que son las cargas alternas. 4.- ¿Cuál es la relación entre el contenido de carbono y la templabilidad en materiales ferrosos? En que los materiales se templan con un contenido medio de carbono. 5.- Mencione algunas características principales de los aceros 1.- Mejoría en la ductilidad, sin disminución de la resistencia a la tensión. 2.- Facilidad para ser endurecido por enfriamiento brusco en aceite o en aire en vez de agua, disminuyendo así la posibilidad de rajaduras o torceduras. 3.- Habilidad para retener las propiedades físicas a temperaturas extremas. 4.- Baja susceptibilidad a la corrosión y al desgaste, dependiendo de la aleación. 5.- Promoción de las propiedades metalúrgicas deseables, tales como el tamaño fino del grano. 6.- ¿Cuál es el propósito de un material fundente? Es el de fundirse para ser vaciados en moldes 7.- ¿Cómo se genera el calor en un convertidor? Se genera con la oxidación de las impurezas y que, en efecto, se emplea como combustible para mantener fundida la carga. 8.- Diga los nombres de los hornos y procesos en los cuales la adición de oxigeno que se agrega hace la fundición más eficiente? El proceso básico-oxígeno 9.- Decir las razones por las cuales la solidificación de un lingote procede desde el fondo hacia la parte superior Porque así se muestran pocas pérdidas de metal, debido a las cavidades por rechupe. 10.- ¿Qué es acero? ¿Cómo se clasifican las fundiciones de acero? El acero es una aleación ferrosa que contiene cantidades significativas de uno o más elementos de aleación que se han agregado intencionalmente ó se retienen durante el proceso de refinación. Se clasifican: a) Aceros al Carbono 1.- De bajo carbono (menos de 0.30 %) 2.- De medio carbono (0.30 a 0.70 %) 3.- De alto carbono (0.70 a 1.40 %) b) Aceros aleados 1.- De baja aleación (los elementos especiales de aleación suman menos del 8.0 %) 2.- De alta aleación (los elementos especiales de aleación suman arriba del 8.0 %) c) Aceros inoxidables d) Aceros magnéticos e) Aceros para trabajo en frió y caliente f) Aceros de envejecimiento martensitico 11.- ¿Cuáles son los sectores básicos de la clasificación y subclasificación de las industrias? Descríbalos y pongo un ejemplo de cada uno. 1.- Sector primario o de industria extractiva. Ganadería. Minería. Agricultura. Forestal. Pesquero. Petroquímica. 2.- Sector secundario o de industrias de transformación. Vitivinícolas. Textil. Electrónicos Automotriz. Comunicación. Alimentación. 3.- Sector terciario o de servicios. Eléctrico. Administrativo. Comunicaciones. Seguridad. 12.- Mencione y explique brevemente los conceptos de diseño que la filosofía actual de manufactura de productos persigue prioritariamente? Los métodos eficientes de manufactura no acontecen por sí solos. Se emplean cuidadosamente. En la figura se indican los pasos típicos tomados para planear coordinar los procesos y sus elementos. La mayor parte de estas funciones se llevan a cabo por ingenieros y las encuestas han mostrado que la mayoría de los ingenieros se encargan de una etapa u otra en dicho trabajo. Un conocimiento de los principios de los procesos de manufactura es esencial para la mayoría de los ingenieros. 13.- Defina en forma esquemática y sintética las operaciones necesarias para la obtención del acero. Preparación de los minerales de hierro. Producción del coque. Sinterización. Fundición. Solidificación ó tiempo de secado. Cuestionario 3 1.- Defina que es el proceso de fundición: La fundición como proceso de producción, se lleva acabo generalmente en una fundidora. Una fundidora es una fabrica equipada para hacer moldes, fundir y manejar el metal en estado liquido, desempeñar los procesos de fundición y limpieza de las piezas terminadas. 2.- Explique las diferencia y cuando se usa fundición en molde abierto y molde cerrado. Represente en un croquis con las notas apropiadas ambos procesos En el molde abierto el liquido se vacía simplemente hasta llenar la cavidad abierta. En el molde cerrado una vía de paso llamada sistema de vaciado que permite el flujo del metal desde fuera del molde hasta la cavidad. (Fig) 3.- Explique los siguientes términos: Moldes de arena en verde: Es el método de moldeo más común, y consiste en formar un molde con la arena de moldeo mojada, y se utiliza en la mayoría de los procesos. Donde se desarrolla el molde exacto para el modelo que se va a fundir. Mazarota y su diseño: Es una reserva en el molde que sirve como fuente de metal liquido para compensar la contracción de la fundición durante la solidificación. Caja de corazón: Es la caja en la cual se forman los corazones de arena seca, se hacen de arena de río, limpia, que se mezcla con un aglutinante y se hornea en esta caja para darle la resistencia deseada. Refractariedad: Es cuando un cuerpo resiste a la acción de agentes químicos o físicos y especialmente a altas temperaturas, sin descomponerse. Regeneración de arenas: Es el proceso que permite recuperar las arenas por medios de mezclas y aglutinantes. Contracción: Cuando un material puro, así como la mayoría de las aleaciones metálicas, se enfría, sufre por naturaleza una contracción. En consecuencia, si se usara como modelo el objeto o el prototipo mismo, el colado resultante sería ligeramente menor de lo deseado. Para compensar esta habilidad, deberá usarse una regla de contracción al hacer el trazo de las dimensiones del modelo. Permeabilidad: Se debe a la porosidad de la arena que facilita el escape de gas y vapor, formados en el modelo. Tolerancia de modelos: La contracción, la extracción, el acabado, la distorsión y el golpeteo 4.- ¿Cuál es el propósito de una entrada para desnatar? Es para evitar que el material se caiga dentro del otro. 5.- ¿Qué es y porque se hacen algunos modelos en dos o mas partes? Se hacen para eliminar la dificultad que hay al hacer los de una sola pieza. Se hacen en dos partes para así una mitad del modelo descansa en la parte inferior del molde y la otra mitad en la parte superior. Es fundición de modelos divididos y se hace por el volumen de producción. 6.- Indique los pasos necesarios para moldear un modelo de una campana Manufactura del modelo. Preparación de arenas. Manufactura del molde. Fusión Vaciado. Solidificación. Remoción de arena. Limpieza e inspección. 7.- Indique las etapas básicas para obtener una buena fundición? 1.- El moldeo 2.- La arena 3.- El molde 4.- Los corazones 5.- El metal 8.- Indique el impacto en los resultados de la calidad de la fundición por la “fluidez” de los metales y como controlarla. Los resultados son malos y que se pueden producir burbujas de aire o fisuras en la fundición. 9.- Mencione cuales son los principales defectos en la fundición y como anticiparlos. 1. Llenado incompleto. 2. Junta fría 3. Gránulos fríos. 4. Cavidad por contracción. 5. Micro porosidades. 6. Desgarramientos calientes. 10.- De su opinión sobre el tiempo de solidificación en los resultados de la fundición. El tiempo de solidificación de una fundición depende del volumen del material fundido y del tipo, ya que no todos los materiales son fundidos a la misma temperatura; así la variación en los tiempos de solidificación. 11.- Explique el terminó contracción en la fundición, como anticiparlo y evitarlo Esta ocurre en tres pasos: 1. Contracción liquida durante el enfriamiento. 2. Contracción en el cambio de fase liquido-sólido. 3. Contracción térmica. Para evitarlo hay que analizar la fundición y la cantidad de metal fundido. 12.- De acuerdo a lo visto en el material (videograbadora) ¿Qué recomendaciones haría desde el punto de vista de la ingeniería industrial para mejorar: a).- La seguridad industrial: Con más material de protección, investigando cuales son los productos más resistentes para que puedan ser utilizados por los empleados. Capacitar al personal para que haga uso del equipo de protección. b).- Los costos y reproceso: Buscando material más económico, pero no de baja calidad, para así poder bajar los costos a un nivel en el que el consumidor pueda abarcar sus necesidades. Dar mantenimiento al equipo de trabajo c).- La productividad y calidad: Tener un buen ambiente de trabajo para lograr jornadas de buenas utilidades. Generando todo lo necesitado por el consumidor, sin materiales más económicos, pero de muy buena calidad. 13.- Mencione los principales procesos de pruebas no destructivas aplicables para garantizar la calidad y efectividad de la fundición. Hidrostáticas, Neumáticas, Rayos X, Rayos Gama, Ultrasonidos, Gases Aloqenos. 14.- Describa el proceso de “SAND BLAST” usado para la limpieza de los trabajos de fundición. Este sistema no emplea necesariamente arena para su funcionamiento, por lo que lo definiremos como un sistema de sopleteo con chorro de abrasivos a presión. Este sistema consiste en la limpieza de una superficie por la acción de un abrasivo granulado expulsado por aire comprimido a través de una boquilla. La limpieza con sandblast es ampliamente usada para remover óxido, escama de laminación y cualquier tipo de recubrimiento de las superficies preparándolas para la aplicación de un recubrimiento. Dentro de los abrasivos más frecuentemente empleados en este sistema encontramos: Arena sílica Óxido de aluminio Carburo de silicio Bicarbonato de Sodio Grana Granate Escoria de Cobre Perla de vidrio Abrasivo plástico Granalla Olote de maíz Cáscara de nuez, entre otros. Este sistema es utilizado por la industria en general en diferentes etapas del proceso de producción, proporcionando una ilimitada variedad de aplicaciones, que dependerán de las necesidades del usuario. El objetivo de este sistema es la optimización de resultados, abatiendo costos de la mano de obra ya que se reduce el tiempo de trabajo; obteniendo a su vez el menor desgaste de las piezas y la disminución del tiempo aplicado al mantenimiento. Nuestros equipos de chorro de abrasivo a presión, ahorran tiempo, trabajo y dinero en la limpieza de partes, siendo realmente el mejor método para remover óxido, recubrimientos y/o pinturas tal como puede apreciarse en la siguientes gráficas. Material con corrosión; la corrosión se interna en los cráteres de la superficie. Los esmeriles no eliminan todo el óxido, para removerlo de la superficie, deben esmerilar o lijar tan profundo como lo sea el cráter mas profundo. En muchos casos, esto podría debilitar las estructuras. El sandblast remueve toda la corrosión, inclusive aquella de los cráteres más profundos sin desgastar de manera importante el material. Además, proporciona a la superficie un acabado ligeramente marcado que sirve de anclaje para volver a recubrir. Para la realización de este proceso existen dos sistemas: Sistema de succión y sistema presurizado 15.- Indique las principales ventajas para la fundición aplicando arenas de alta calidad para la fabricar los corazones de la fundición. La ventaja es que las arenas pueden ser reutilizadas en otros moldes para otras fundiciones y que la arena tiene buenas propiedades refractarias. 16.- ¿Por qué la arena tiene que ser muy refractaria al usarse en vaciados de acero? Porque de esta forma expresa la capacidad de resistir las altas temperaturas sin fundirse ò degradarse. 17.- ¿Cuáles son algunas de las limitaciones y desventajas de la fundición? Las limitaciones seria trabajar con polímeros y cerámicos a muy altas temperaturas y desventajas que una fundición no se lleva acabo según el procedimiento. 18.- Mencione cuales son los principales riesgos para la salud asociados a la fundición La expedición ò contacto diario con el gas ò vapores de los metales. 19.- De algunas recomendaciones para mejorar la precisión dimensional y acabado superficial en la fundición. Que el molde así como los corazones sean de una buena arena que permita un acabado mas fino y no se tenga que maquinar demasiado. 20.- Indique como es la fundición a la alta presión y a baja presión. Especifícalas Fundición a baja presión: El metal liquido se introduce dentro de la cavidad a presión aproximada a 15lb/pulg2 (0.1 MPa) aplicada desde debajo de manera que el metal fluye hacia arriba. Fundición a alta presión: En esta fundición las presiones típicas son 1000 a 50000lb/pulg2 ( 7 a 350 MPa ) la presión se mantiene durante la solidificación. Cuestionario 4 1.- Dar una explicación de los siguientes términos: Soldadura blanda: Es la union de dos piezas de metal por medio de un metal que se aplica entre ellas en estado líquido, a una temperatura que no exceda de los 430 °C. En este proceso se produce una pequeña aleación con el metal base, y se obtiene una resistencia adicional por adherencia mecanica. Se usan principalmente las aleaciones de plomo y estaño que tiene un rango de fusión de 180 °C a 370 °C y la resistencia de la junta se determina ampliamente por la cantidad adhesiva de la aleación. La mayoria de las soldaduras blandas se hacen con cautin. Biselado: Acción y efecto de biselar, es cortar un borde oblicuamente Soldadura a tope por gas y presión: En la soldadura de gas a presión, las áreas que se van a soldar se calientan con llama de oxiacetileno a temperatura de soldadura (alrededor de 1 200 ºC), y se aplica presión. Es un proceso de soldadura a tope, similar al método de resistencia, excepto que el calor se aplica por una llama gaseosa y no por resistencia eléctrica. Hay dos métodos en uso común: a).- El método de junta cerrada: Las superficies que se van a unir se mantienen juntas bajo presión durante el periodo de calentamiento. En esta operación se usan sopletes de llamas múltiples enfriados por agua, diseñados de manera que circunden completamente la unión. b).- El método de junta abierta: Emplea un soplete aplanado de llamas múltiples que se coloca en tres las dos superficies que se van a unir. Este soplete calienta uniformemente la superficie, hasta que se presenta una película de metal fundido en cada una de ellas. Soldadura por arco: Es un proceso en el que la coalescencia se obtiene por calor, producido de un arco eléctrico, entre el metal y el electrodo. El electrodo o metal de relleno se calienta hasta el estado líquido y se deposita en la junta para efectuar la soldadura. El contacto se hace primeramente entre el electrodo y el material para crear un circuito eléctrico y luego, separando los conductores se forma un arco. La energía eléctrica se convierte en un calor intenso en el arco, que alcanza temperaturas hasta de 5 500 ºC. Puede usarse corriente alterna o continua para la soldadura de arco, prefiriéndose la continua para la mayor parte de las aplicaciones. Una soldadura de c-c es simplemente un grupo motor generador del tipo de energía constante (puede usarse potencial constante también) que tenga las características necesarias para producir un arco estable. TIG: Gas Inerte de Tungsteno. Soldadura por puntos: La soldadura por puntos es la forma más común y la más sencilla de la soldadura por resistencia eléctrica. Los electrodos con extremos reducidos se comprimen contra la pieza de trabajo, se enciende y apaga la corriente y se mantiene o se aumenta la presión para fraguar las soldaduras mientras se solidifican. Fundente: Que se funde. Sustancia que se mezcla con otra para facilitar su fusión. Gas acetileno: Se obtiene vertiendo piedras de carburote calcio en agua. Las burbujas de gas suben a través del agua y el resto del carburo de calcio se convierte en cal apagada. La reacción que tiene lugar en un generador de acetileno es: CaC2 + 2H2O = Ca ( OH )2 + C2H2 Carburo Agua Cal Gas de calcio acetileno Soldadura por resistencia: En este proceso, se pasa una corriente eléctrica alta, por los metales que se van a unir, lo que causa un calentamiento local, y la soldadura se completa por aplicación de presión. Es esencialmente un proceso de producción, adaptado a la unión de metales de calibre ligeros que pueden traslaparse. Generalmente el equipo es adecuado para un solo tipo de trabajo y debe llevarse el material a la máquina. El proceso se adapta especialmente a la producción en gran escala, e incluye un gran volumen de soldadura hecho actualmente. Es el único proceso que permite una aplicación regulada y precisa del calor. Asimismo, la operación es extremadamente rápida. La soldabilidad de un metal dado, depende hasta cierto punto de su punto de fusión. Prácticamente todos los materiales pueden soldarse por soldadura de resistencia, si bien unos cuantos, tales como el estaño, zinc y plomo, presentan grandes dificultades para su soldadura. Revestimiento de varilla y electrodo: Los electrodos revestidos con provocadores de escoria o materiales fundentes, son particularmente necesarios en la soldadura de aleaciones y de metales no ferrosos. Algunos de los elementos en estas aleaciones, no son muy estables y se pierden si no hay protección contra la oxidación. Los revestimientos gruesos permiten también el uso de electrodos de más diámetro, corrientes más altas y mayores velocidades de soldadura. Soldadura por arco sumergido: Este proceso se llama así, debido a que el arco de metal se encuentra cubierto por una masa de fundente granular fusible, durante la operación de soldadura. Aparte de esta característica, su operación es bastante similar a otros métodos automáticos para soldadura de arco. En operación, se alimenta un electrodo desnudo a través del cabezal soldador al material granular. Este material se extiende a lo largo de la costura que se va a soldar y toda la acción de soldadura se efectúa debajo de él. El arco se comienza ya sea por el golpeteo abajo del fundente sobre el trabajo o inicialmente colocando algún medio conductor tal como lana de acero abajo del electrodo. El intenso calor del arco produce inmediatamente un charquillo de metal fundido en la junta y al mismo tiempo derrite una parte del fundente granular. Este material flota sobre el material fundido, formando una cubierta que elimina las pérdidas por salpicadura y protege la junta soldada contra la oxidación. Al enfriar, la escoria fundida se solidifica y se remueve fácilmente; el material granular que no se funde, se recupera y se usa nuevamente. 2.- ¿Qué enfoque tiene el contenido de carbón en la soldabilidad del acero? El carbono es el elemento que controla en forma esencial las propiedades de las aleaciones. Los aceros al bajo carbono en la soldabilidad son relativamente suaves y dúctiles y no pueden endurecerse en forma apreciable por un tratamiento térmico. 3.- Describa las diferencias entre los cilindros de oxigeno y de acetileno, sus valores de presión y los tipos de manómetros que se usan. Los cilindros de oxígeno son de acero, y se almacena a una presión de 140 kg/cm2, y que este tiene calibrador de presión. Y los cilindros de acetileno: esté gas no puede almacenarse con seguridad a presiones muy por arriba de 1 kg/cm2. 4.- Dar los usos de las flama de reducción, neutra y oxidante. La llama neutra tiene la mayor aplicación en operaciones de soldadura y corte. El cono interior luminoso en la boquilla del soplete requiere aproximadamente una mezcla de uno a uno de oxígeno y acetileno siendo el resultado de la reacción. Este cono está rodeado por una llama de envoltura exterior que es sólo ligeramente luminosa y de color ligeramente azulado. La llama reductora o carburante se usa en la soldadura de metal Monel, níquel, ciertos aceros de aleación y muchos de los materiales no ferrosos, materiales para endurecimiento de superficies, tales como Stellite y Colmonoy. La llama oxidante se puede usar en soldadura de fusión de latón y bronce, pero es indeseable en otras aplicaciones. 5.- ¿Qué temperaturas se alcanzan en las soldaduras oxhídricas, soldadura oxiacetilénica, corte por arco de plasma, soldadura por arco eléctrico y soldadura aluminotèrmica? Soldadura oxhídrica: Soldadura oxiacetilénica: Corte por arco de plasma: 33 315 ºC Soldadura por arco eléctrico: 5 500 ºC Soldadura aluminotérmica: 1 980 ºC 3 310 a 3 480 ºC 6.- ¿Cómo opera el soplete para corte oxiacetilènico? y ¿Cuáles son los colores de los equipos de conducción? El principio sobre el cual opera el corte por soplete, es, que el oxígeno tiene afinidad para el hierro y el acero. A temperaturas ordinarias esta acción es lenta, pero eventualmente se forma una película de óxido en forma de polvo. Al aumentar la temperatura del acero, esta acción se hace mucho más rápida. Si el acero se calienta a un color rojo y se sopla un chorro de oxígeno puro sobre la superficie, la acción es casi instantánea y el acero de hecho se quema, produciendo un óxido de hierro con apariencia de escoria. Se necesitan alrededor de 2 240 cm3 de oxígeno para quemar 1 cm3 de hierro. 7.- ¿Qué significa polaridad directa? Compare las maquinas soldadoras de CD y CC y de las ventajas de cada una? La polaridad directa, se emplea para la operación de soldadura por arco, y es cuando el electrodo es la terminal negativa. La máquina de corriente continua se usa para la mayor parte de las aplicaciones, es simplemente un grupo motor generador del tipo de energía constante, se construyen en capacidades hasta de 1 000 amperes, teniendo un voltaje de circuito abierto, que varía de 40 a 95 volts. Durante la operación de soldadura, el voltaje del arco es de 18 a 40 volts. Cuando se emplea polaridad directa, el electrodo es la terminal negativa mientras que en polaridad inversa, el electrodo es la terminal positiva. Las máquinas de corriente alterna, consisten principalmente en transformadores estáticos que son piezas simples de los equipos y que no tienen partes móviles. Su eficiencia es alta, sus pérdidas en vacíos son insignificantes y su mantenimiento y costo inicial son económicos. Las soldaduras de este tipo se construyen en seis capacidades especificadas por NEMA y se clasifican como de 150, 200, 300, 500, 750 y 1 000 amperes. El hecho de que haya menor proyección magnética del arco o “soplo del arco” con el equipo de c-a. que con el de c-c, es importante en la soldadura de placas gruesas o soldadura de filetes.ç 8.- ¿Cuáles son las ventajas de los electrodos revestidos en la soldadura de arco eléctrico? De que manera se emplea la habilidad manual para prevenir problema en la soldadura por arco. Describa las posiciones de soldar para placa y tubería. Las ventajas son: 1. Suministran una atmósfera protectora. 2. Suministran una escoria de características adecuadas para proteger el metal fundido. 3. Facilitan la soldadura hacia arriba, y de posiciones. 4. Estabilizan el arco. 5. Añaden elementos de aleación al metal soldado. 6. Desarrollan operaciones de refinación metalúrgica. 7. Reducen las salpicaderas del metal de la soldadura. 8. Aumentan la eficiencia del depósito. 9. Eliminan los óxidos y las impurezas. 10. Influyen sobre la profundidad de la penetración del arco. 11. Influyen sobre la forma del filete. 12. Hacen más lento el enfriamiento de la soldadura. 13. Contribuyen a la soldadura, con polvo metálico en el recubrimiento. Las posiciones son: Plana horizontal: es la más fácil y común, se hace sobre la superficie plana. Vertical ascendente y descendente: en esta es de pie, y de arriba abajo o viceversa. Sobre cabeza: es la más difícil, porque el material esta arriba de nosotros y puede caerse. En posición plana con la cara hacia arriba: se hace a 45º respecto a la horizontal, y de 80º a 100º el soplete con respecto a la horizontal. 9.- Mencione todos los procesos de soldadura que conozca y mencione la organización internacional encargada de normalizarlos. a) Soldadura de forja b) Soldadura por resistencia c) Soldadura de gas d) Latonado e) Soldadura de arco f) Soldadura por termita g) Soldadura de flujo h) Soldadura de inducción i) Soldadura en frío j) Por fricción La Organización encargada de normalizarla es The American Welding Society. 10.- Indique en un diagrama las principales representaciones simbólicas de la soldadura y anexe una tabla o dibujo con la representación simbólica de las soldaduras tal como se indica en los dibujos de ingeniería 11.- De una descripción breve del proceso de soldadura oxigas. La soldadura oxigas incluye todos los procesos en que se emplean gases en combinación para obtener flama caliente. Aquellos que se usan comúnmente son el acetileno, gas natural, y el hidrógeno en combinación con el oxigeno. La soldadura oxhídrica fue el primer proceso por gas que se desarrollo comercialmente. La temperatura máxima alcanzada por este proceso es de 1086 °C. El hidrógeno se produce ya sea por la electrolisis del agua o haciendo pasar vapor a través del coque. La combinación que más se usa es el proceso oxiacetilénico que tiene una temperatura de flama de 3500 °C. 12.- Describa cuales son los principales elementos de protección y seguridad en soldadura. Pechera Guantes de carnaza Careta o gogles Grapas (Pinzas) Botas de trabajo Overall 13.- Describa brevemente el proceso de soldadura eléctrica por rollo y gas inerte GMAW Para soldaduras con arco eléctrico metálico protegidas con gas inerte, se hace alimentando un alambre a través de la cabeza de soldadura para que actúe como el electrodo y suministre metal de aporte según se necesite. Se utilizan gases inertes para los trabajos críticos, para el dióxido de carbono, que es más barato, se ha vuelto muy popular para una gran variedad de operaciones de producción. El dióxido de carbono no respalda bien al arco. Un remedio consiste en mantener un arco corto y tomar medidas para limitar automáticamente la corriente durante los frecuentes periodos de corto circuito. El dióxido de carbono también se disocia en monóxido de carbono y oxígeno y deben añadirse desoxidantes para proteger la soldadura. Una forma del proceso utiliza alambre con núcleo de fundente, y contiene estabilizadores de arco y desoxidizantes. Otra variante del proceso se llama soldadura por microalambre y alimenta alambres tan pequeños como 0.75 mm (0.030 in) de diámetro a altas velocidades. Con densidades altas de corrientes, arriba de 23000 A/cm2 (150000 A/in2), el alambre se precalienta bien y el alambre se concentra en la soldadura. La GMAW es rápida, versátil y se aplica para las soldaduras semiautomáticas en todas las posiciones. 14.- Indique el efecto de un electrodo no deshidratado en la aplicación de soldadura eléctrica. El efecto que se obtiene es que hay una humedad guardada entre las partes a soldar, el aire y la humedad que contiene combinaran con elementos químicos en el revestimiento de los electrodos, la humedad se convierte en vapor y el hidrogeno en el agua combina con los agentes químicos en el revestimiento, esto cambia la composición de la soldadura debilitándola. En resumen procure que sus electrodos estén deshidratados.