CONFORMACIÓN DE PIEZAS SIN ARRANQUE DE

Departamento de Tecnología.
IES Nuestra Señora de la Almudena
Mª Jesús Saiz
RESUMEN TEMA 14: CONFORMACIÓN DE PIEZAS SIN ARRANQUE
DE VIRUTA
Todas las piezas metálicas, excepto las fundidas, en algún momento de su fabricación han
estado sometidas a una operación al menos de conformado de metales, y con frecuencia se
necesitan varias operaciones diferentes. Así, el acero que se utiliza en la fabricación de tubos
para la construcción de sillas se forja, se lamina en caliente varias veces, se lamina en frío
hasta transformarlo en chapa, se corta en tiras, se le da en frío la forma tubular, se suelda, se
mecaniza en soldadura y, a veces, también se estira en frío.
Se dice que las piezas se conforman sin arranque de viruta cuando no se desprende ninguna
partícula de material en el proceso.
Técnicas de fabricación sin arranque de viruta
Por unión
Sinterizado
Ensamblado
Por gravedad
Por fusión
Moldes de arena
Moldes permanentes
A la cera perdida
Molde que gira
Inyección
Colada continua
Laminación
En frio y en caliente
Forja
Estirado
Recalcado
Estampado
Extrusión
Doblado/curvado/embutición
Trefilado
Por corte
Cizalladura/troquelado
1.- Fabricación de piezas por unión
Sinterizado:
Se utiliza para fabricación de piezas de gran precisión, a partir de polvos de materiales que se
comprimen en un molde a altas presiones y temperaturas (próximas a las de fusión).
Este proceso permite controlar el grado de porosidad de las piezas.
Ejemplos de piezas fabricadas: herramientas de corte, árboles de levas, bielas, segmentos de
pistones, etc.
El proceso de fabricación consta de las siguientes etapas:
Obtención de polvos: mediante triturado y molido del polvo o mediante
deposición electrolítica del material. El polvo obtenido se alea con los
materiales deseados y se le añaden lubricantes y aditivos.
Prensado: se comprime el polvo en matrices de acero templado en frio y
a gran presión
Sinterizado: Se eleva la temperatura a una temperatura próxima a la de
fusión y se mantiene durante el tiempo necesario manteniendo la presión
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Acabado de la pieza: en algunos casos son necesarios algún proceso de mecanizado
o acabado.
Ensamblado:
Consiste en la unión de dos o más piezas sin emplear ningún material intermedio. Se utiliza
frecuentemente en el trabajo con madera.
Los tipos de ensamblaje más importantes son los siguientes:
De horquilla
Cola de
Caja y espiga
Con espigas
milano
A media
A inglete
madera
2.- Conformación por fusión:
Es el proceso de fabricación de piezas, metálicas o de plástico, que consiste en elevar la
temperatura de un material hasta que funde e introducirlo en un molde, con la forma de la
pieza que deseamos obtener. Luego se enfría hasta que solidifica.
En este proceso de conformación se necesita fabricar primeramente un modelo de cera, yeso
o madera de la pieza que se quiere fabricar. Sobre este modelo se construye un molde, que
será de arena o metálico. Después se retira el modelo, dejando el hueco donde irá el material
fundido.
Al construir el molde hay que diseñar los conductos por los que se tiene que verter el material
fundido, (bebederos) y los conductos por los que debe evacuarse el posible material sobrante
y el aire (mazarotas).
El proceso de vertido del material fundido en
el molde se denomina colada.
bebedero
mazarota
colada
molde
Los diferentes tipos de conformación por fusión o moldeo se clasifican por el material con el
que se fabrica el molde.:
Colada por gravedad sobre moldes de arena
Los moldes se fabrican de arena de sílice y arcilla.
Colada por gravedad sobre moldes permanentes:
Los moldes se fabrican de acero o fundición gris. Pueden ser reutilizados muchas veces.
Consisten en dos piezas o semimatrices que se separan para extraer la pieza.
A estos moldes permanentes se les llama coquillas
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Colada a la cera perdida.
Se utiliza para fabricación de objetos decorativos y de formas complicadas que dificulta la
extracción de la pieza.
El proceso consiste en crear un modelo de cera. Luego se recubre con arena o yeso dejando
los huecos de mazarota y bebedero. Al calentar todo el molde, la cera se derrite y cae por los
orificios realizados. Es necesario romper el molde para sacar la pieza final.
Colada en molde que gira
Se utiliza para fabricación de piezas huecas o tubos.
Consiste en depositar una capa de material fundido en un molde que gira a velocidad y la
fuerza centrífuga provoca que el material fundido se desplace hacia las paredes del molde
luego solidifica el material.
Colada por inyección
Consiste en inyectar a gran presión el material fundido
dentro del molde. Se utilizan moldes permanentes que
se sujetan fuertemente.
Colada por gravedad sobre moldes permanentes
Colada continua es un procedimiento con el que se producen barras que
avanzan y se solidifican a medida que se va vertiendo el metal líquido en
una lingotera sin fondo, que se alimenta indefinidamente.
Con este proceso se pueden formar, directamente del acero líquido,
secciones semiacabadas sin tener que pasar por la fase de lingote.
3.- Conformación por laminación
Se hace pasar entre rodillos un lingote de metal caliente o a temperatura
ambiente. Se va reduciendo el espesor del metal y se obtienen planchas de
diferentes grosores
4.- Conformación por forja
Consiste en golpear un metal con un martillo o prensa, para darle la forma deseada.
Puede realizarse en caliente o en frio. Si se realiza en caliente, el metal se calienta un 60% por
encima de su temperatura de fusión para conseguir una gran plasticidad por lo que puede
deformarse sin riesgo de rotura (se evita la acritud).
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Si el metal es muy maleable, también puede forjarse en frio.
Estirado: su finalidad es alargar el material reduciendo su sección
golpeando el lateral de la barra
Recalcado: su finalidad es aumentar la sección y disminuir la longitud
de la barra golpeando sus extremos.
Estampado: se utiliza una herramienta que se llama estampa, que es una herramienta
o molde en la que se introduce la pieza metálica para que reproduzca la forma.
Ejemplo: monedas
estampa
metal
estampa
metal estampado
Extrusión: se calienta la barra de metal y se hace pasar
mediante presión a través de un orificio para obtener barras o
tubos de sección igual a la del orificio.
Doblado / Curvado: se golpea una chapa para darle la curvatura
deseada.
Embutición: se deforma una chapa metálica mediante una prensa para que se adapte
a la forma de la prensa. Ejemplos: sartenes, cazuelas, puertas de coche, etc.
Trefilado: se utiliza para la obtención de alambres, se hace pasar
una barra por un agujero de menor sección mediante un esfuerzo
de tracción.
5.- Conformación por corte
Existen tres métodos de corte sin desprendimiento de viruta
Corte: se realiza mediante cutter o cuchillo y en chapas de poco espesor.
Cizalladura: se realiza mediante tijeras de cizalla o cortachapas o cizalladora, que
consisten en dos cuchillas de corte
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Troquelado: mediante una prensa se agujerea o punzona
una chapa de metal con la forma deseada
6.- Instrumentos de medida
Calibre o pie de rey
El calibre es un instrumento para medir dimensiones de objetos relativamente
pequeños, desde centímetros hasta fracciones de milímetros (1/10 de milímetros o
hasta 1/20 de milímetro).
orejas
varilla
bocas
Consta de una "regla" fija de acero con una escuadra en un extremo, sobre la cual
se desliza una regla móvil llamada nonio. Permite apreciar longitudes de 1/10, 1/20 y
1/50 de milímetro utilizando el nonio.
El número de divisiones del nonio determina la precisión del calibre:
1/10 = 0,1 mm
1/20 = 0,05 mm
1/50 = 0,02 mm
Posee dos escalas: la inferior milimétrica y la superior en pulgadas.
Permite medir:
Exteriores mediante las bocas.
Interiores mediante las orejas
Profundidades mediante la varilla
Como medir con el calibre (sistema métrico).
Se mira qué división de la regla está a la izquierda del
cero del nonio. Ej: 4
Después se mira qué división del nonio coincide
exactamente con alguna de la regla. Ej: 5
Nuestra medida es : 4, 5 mm
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Micrómetro
El micrómetro es uno de los
instrumentos de precisión que se utiliza
con mayor frecuencia en la industria
para medir el espesor de objetos
pequeños.
Los
micrómetros
se
basan
en
el
principio
de
tornillotuerca. Si en una tuerca fija se hace girar un tornillo (tambor) una vuelta completa, el
husillo (eje) avanzará una distancia igual a un paso, en el caso de que el tornillo sea
de una sola entrada. Convierte el movimiento giratorio del tambor en el movimiento
lineal del husillo.
Los tornillos micrométricos tienen un paso de 0,5 mm y el tambor o tuerca está
dividido en 50 partes iguales.
La precisión es:
paso de la tuerca
0,5

 0,01mm
divisiones del tambor 50
Los micrómetros se clasifican en:
Micrómetros de exteriores, también llamado Tornillo de Palmer,
Micrómetros de interiores.
(nonio)
Micrómetro Palmer
Micrómetro o pálmer: es un instrumento que consta de un cuerpo en forma de U o
herradura, llevan 2 puntas que se aproximan entre sí mediante un tornillo de rosca
fina, el cual tiene grabado en su contorno una escala. La escala puede incluir un
nonio. La máxima longitud de medida del micrómetro de exteriores es de 25 mm, por
lo que es necesario disponer de un micrómetro para cada campo de medidas que se
quieran tomar.
(0-25 mm), (25-50 mm), (50-75 mm), etc.
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Como leer el micrómetro (sistema métrico).
Para medir se coloca la pieza entre el soporte fijo y
móvil, y se gira el tambor móvil hasta que patine.
El micrómetro mostrado es para el rango de medición
de 25 mm a 50 mm y su grado más bajo de
graduación representa 25 mm
Se mira qué división está a la izquierda del nonio. Ej: 37
Se comprueba si hay alguna línea próxima al nonio, por la parte de abajo. Ej: 0,5
Después, vemos que división del nonio coincide con la línea horizontal. Ej: 12
Nuestra medida es: 37 + 0,5 + 0,12 = 37, 62 mm
El husillo está graduado en milímetros, cada pequeña marca abajo de la línea de
revolución indica el intermedio (0.5 mm).
Un micrómetro con rango de medición de 0 a 25
mm, tiene como su graduación más baja el 0.
Ej: 7, 21 mm
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