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PROCESOS DE MANUFACTURA, Propiedades mecánicas y físicas de los materiales…

- - - - Tratamientos superficiales mecánicos
        
        DEPOSICIÓN SIN ELECTRICIDAD
        
        Implica una reacción química donde el cloruro de níquel se reduce usando hipofosfito de sodio, depositándose así el níquel en la pieza de trabajo.
        
        ELECTROFORMADO
        
        El electroformado es una variación de la electrodeposición utilizada en la fabricación metálica. En este proceso, el metal se deposita en un mandril (molde) que posteriormente se retira, convirtiendo el recubrimiento en el producto final.
        
        Tratamientos láser
        
        El láser se ha convertido en una herramienta versátil y cada vez más importante en diversos procesos de manufactura y tratamientos superficiales.
        
        Electrodeposición, deposición sin electricidad y electroformado
        
        En la electrodeposición, la pieza de trabajo (cátodo) se deposita con un metal diferente (ánodo), que se transfiere mediante una solución electrolítica base agua. Aunque el proceso de deposición comprende muchas reacciones.
        
        RECUBRIMIENTOS DE CONVERSIÓN
        
        El recubrimiento de conversión, también conocido como pinturas base de reacción química, se forma en superficies metálicas a través de reacciones químicas o electroquímicas. Este tipo de recubrimiento se aplica a metales como acero, aluminio y zinc, utilizando compuestos como fosfatos, cromatos y oxalatos para proteger contra la corrosión, preparar para pintura y mejorar el acabado decorativo.
        
        Implantación de iones y recubrimiento por difusión
        
        La implantación de iones es un proceso avanzado de tratamiento superficial que consiste en introducir átomos cargados (iones) en la superficie de un material. Estos iones se aceleran en vacío, penetrando unas pocas micras en la superficie del sustrato. Este proceso modifica las propiedades superficiales, aumentando la dureza y mejorando la resistencia a la fricción, el desgaste y la corrosión
        
        RECUBRIMIENTOS DE DIAMANTE Y CARBONO SIMILAR AL DIAMANTE
        
        Carbono Similar al Diamante (DLC): El DLC es un recubrimiento más barato que el diamante, con propiedades similares. Se crea mediante deposición a baja temperatura con haz de iones y tiene una estructura entre el diamante y el grafito.
        
        Deposición de vapor
        
        Es un proceso de recubrimiento superficial que se utiliza para mejorar las propiedades de diversos materiales. Este proceso se divide en dos categorías principales: deposición física de vapor (PVD) y deposición química de vapor (CVD).
        
        TEXTURIZADO SUPERFICIAL
        
        Cada proceso de manufactura, como fundición, forjado, moldeo por inyección, maquinado, rectificado, pulido, etc., deja una textura y apariencia específica en la superficie de los materiales.
        
        Rociado térmico
        
        El rociado térmico es una familia de procesos de recubrimiento superficial que mejora las propiedades de los materiales. Estos procesos aplican capas de diversos materiales como metales, aleaciones, carburos, cerámicos y polímeros sobre superficies metálicas utilizando diferentes fuentes de calor. Los principales tipos de rociado térmico son:
        
        Rociado de combustión.
        
        Rociado eléctrico.
        
        Rociado en frío.
        
        PINTURA
        
        Debido a sus propiedades decorativas y funcionales (como la protección ambiental, bajo costo, fácil aplicación y variedad de colores disponibles), la pintura se ha utilizado ampliamente como recubrimiento superficial. Sus aplicaciones en la ingeniería van desde aparatos eléctricos y máquinas herramienta hasta carrocerías automotrices y fuselajes de aeronaves.
        
        Endurecimiento superficial y recubrimiento duro
        
        Utiliza técnicas como carburación, nitruración, endurecimiento por flama o inducción. También se pueden usar haces de electrones o rayos láser.
        
        Recubrimiento duro: Deposita una capa delgada de metal duro resistente al desgaste mediante soldadura por fusión.
        
        3.Endurecimiento por chispa: Deposita recubrimientos duros de carburos usando un arco eléctrico
        
        Deposición y revestimiento mecánico
        
        DEPOSICIÓN MECÁNICA: También conocida como recubrimiento mecánico o deposición por impacto, consiste en compactar partículas metálicas finas sobre las superficies de piezas de trabajo utilizando perlas de vidrio, cerámico o porcelana. Este proceso se aplica principalmente en partes de acero endurecido para automóviles, con un espesor de deposición generalmente menor a 25 μm
        
        REVESTIMIENTO MECÁNICO implica la unión de una capa delgada de metal anticorrosivo mediante la aplicación de presión con rodillos u otros medios. Las ventajas del revestimiento mecánico incluyen una mayor resistencia a la corrosión, mejora de propiedades mecánicas y la posibilidad de combinar propiedades de diferentes materiales.
    - - Líquidos penetrantes
        
        Se aplican fluidos a las superficies de la parte para que penetren en grietas, costuras y poros. Dos tipos comunes de líquidos utilizados para esta prueba son:
        
        a. los penetrantes fluorescentes con diversas sensibilidades, con fluorescencia bajo luz ultravioleta
        
        b. los penetrantes visibles que utilizan tinturas (por lo común de color rojo), que aparecen como líneas brillantes en la superficie de trabajo.
      - Inspección mediante corrientes parasitas (de Eddy)
        
        Usa la inducción electromagnética, donde la pieza a examinar se coloca en una bobina por la cual fluye la corriente alterna en frecuencias de 60Hz a 60MHz. El principio de este método es que cuando hay presencia de una grieta o deformación las corrientes de Eddy cambian de dirección provocando cambios en el campo electromagnético, lo cual cambia el voltaje.
      - Radiografía
        
        La radiografía en la industria tiene como fuente de radiación un cañon de rayos X, la cual produce una película o también llamado papel radiográfico sobre la pieza a examinar.
        
        a. Radiografía digital: la película es reemplazada por un arreglo de sensores. Por lo que el rayo X es colimado y plano. Después estos datos son guardados en la memoria de la computadora para ser mostrados en la pantalla para su interpretación.
        
        b. Radiografía computarizada: a diferencia de la radiografía digital, la pieza de trabajo gira en un eje vertical mientras se mueve verticalmente y la pantalla produce imágenes de rayos X de secciones transversales.
        
        c. Tomografía asistida por computadora (CATSCAN): sigue el mismo principio de los métodos anteriores pero en este caso se usa un escáner TC.
      - Inspección térmica
        
        Usa sensores de calor, los cuales con contacto o sin contacto detectan los cambio de temperatura, el principio del método consiste en que los defectos de la pieza examinada causan cambios en la distribución de la temperatura
      - Métodos acústicos
        
        Detecta señales (ondas de esfuerzo de alta frecuencia) generadas por la propia pieza de trabajo durante la deformación plástica, la iniciación y propagación de grietas, la transformación de fase y la reorientación abrupta de los límites de grano. La formación de burbujas durante la ebullición de un líquido y la fricción y el desgaste de las nterfaces deslizantes son otras fuentes de señales acústicas. Por lo general, los sensores consisten en elementos cerámicos piezoeléctricos que detectan emisiones acústicas.
      - Holografía
        
        El técnica de la holografía permite crear una imagen tridimensional mediante la interferencia de las ondas de luz. Se diferencia de las fotografías convencionales ya que solo captura la intensidad de luz, en cambio la holografía captura la amplitud como la fase de la luz.
      - Inspección ultrasónica
        
        En esta técnica, una onda ultrasónica viaja a través de la parte. Los defectos internos (como las grietas) interrumpen la onda y reflejan parte de la energía ultrasónica. La amplitud de la energía reflejada y el tiempo requerido para su retorno indican la presencia y ubicación de cualquier defecto en la pieza de trabajo.
      - INSPECCIÓN MEDIANTE Particulas Magnéticas
        
        INSPECCIÓN MEDIANTE Particulas Magnéticas
        Se coloca partículas ferromagnéticas finas en la superficie de la parte. Las partículas se pueden aplicar en seco o con un portador líquido. Cuando se magnetizan con un campo magnético, el defecto sobre la superficie hace que las partículas se reúnan visiblemente alrededor del mismo.
  - - - SOLDADURA DE PUNTOS POR RESISTENCIA
        
        La soldadura por resistencia por puntos es un método que está basado en la presión, la intensidad y el tiempo. Se calientan una parte de las piezas a soldar por corriente eléctrica temperaturas próximas a la fusión y ejerciendo una presión entre ellas. Es aplicable en cualquier tipo de chapa, pero especialmente en la producción masiva de automóviles.
      - SOLDADURA POR RESISTENCIA
        DE ALTA FRECUENCIA
        
        Es un método que usa corrientes eléctricas de 100-500 kHz para unir metales rápidamente. El calor se concentra en la superficie de las piezas, fundiéndolas de forma precisa y eficiente
      - Soldadura por fricción
        
        Los dos miembros se ponen en contacto mediante una fuerza axial. Una vez establecido suficiente contacto, el miembro giratorio se detiene rápidamente y se incrementa la fuerza axial. Los óxidos y otros contaminantes presentes en la interfaz se retiran por medio de un movimiento radial hacia fuera del metal caliente en dicha interfaz.
      - SOLDADURA DE COSTURA POR RESISTENCIA
        
        Método de unión de metales que utiliza electrodos giratorios en forma de rueda para crear una línea continúa de soldadura. Este proceso combina presión mecánica y corriente eléctrica para generar calor localizado.
      - Soldadura ultrasónica
        
        Proceso de unión en estado sólido en el cual se integran dos componentes bajo fuerzas de sujeción modestas y se aplican intensas presiones oscilatorias de frecuencia ultrasónica a la interfase para producir la coalescencia.
      - Soldadura a tope por presión
        
        Es un procedimiento en el que dos superficies son acercadas, y al momento en el que comienzan a entrar en contacto, desarrollan una alta resistencia eléctrica en la unión
      - Soldadura en frío y unión por laminación
        
        La soldadura en frío CW es un proceso donde se aplica presión a las piezas mediante dados o rodillos. Este proceso requiere que al menos una de las partes sea dúctil, aunque es preferible que ambas lo sean. Antes de soldar, se debe limpiar bien la superficie de contacto para eliminar grada y óxidos. La soldadura en frío se usa para unir piezas pequeñas de metales suaves y dúctiles, como cables y conexiones eléctricas.
      - Soldadura de proyección por resistencia
        
        Se desarrolla una alta resistencia eléctrica en la unión mediante repujado o realizado de una o más proyecciones en una de las superficies a soldar.
      - Soldadura por percusión – PERCUSSION WELDING “PEW”
        
        La energía necesaria para generar el calor necesario de la unión, es necesario tener un capacitor, donde se descargara la potencia en periodos muy cortos, de 1 a 10 milisegundos.
      - Unión por difusión - DIFFUSION WELDING “DFW”
        
        Difusión, su nombre se debe a este mismo proceso, en donde se un movimiento de los átomos a través de una interfaz, a su vez también ocurre una deformación plástica de las superficies de empalme.
      - Soldadura por explosión – EXPLOSION WELDING “EXW”
        
        Se usa una capa leve de explosivo, el cual se coloca encima de uno de los componentes que se unirán, la soldadura que se genera es mediante la presión de la explosión.
    - - UNIÓN CON ADHESIVOS
        
        TIPOS DE ADHESIVOS Y SISTEMAS ADHESIVOS
        
        Químicamente reactivos
        
        Sensibles a la presión
        
        Adhesivos orgánicos sintéticos
        
        De fusión en caliente
        
        Adhesivos inorgánicos
        
        Reactivos por fusión en caliente
        
        Adhesivos naturales
        
        Evaporativos o por difusión
        
        De punto retrasado
        
        De película y de cinta
        
        ADHESIVOS ELÉCTRICAMENTE CONDUCTORES
        
        En este pegamento, el polímero actúa como matriz y contiene el metal conductor en forma de partículas. La proporción de relleno necesaria para lograr la conductividad eléctrica varía entre el 40 y el 70% en volumen, siendo los metales comunes plata, níquel, cobre y oro.
        
        Los adhesivos conductores se utilizan en aplicaciones como calculadoras, controles remotos y paneles de control. La conductividad se controla ajustando el tamaño y la distribución de las partículas metálicas, así como mediante la compactación.
        
        Aunque los adhesivos se utilizan normalmente para obtener resistencia mecánica, los adhesivos eléctricamente conductores se están volviendo cada vez más populares en la industria electrónica como alternativa a las aleaciones de soldadura blanda. Este adhesivo requiere una temperatura de curado más baja que la soldadura blanda.
      - SUJECIÓN MECÁNICA
        
        Remaches
        
        El remachado es un método común para conexiones mecánicas fijas que se utiliza en la construcción de aeronaves, utilizando remaches sólidos o tubulares. Para instalar un remache resistente es necesario insertarlo en el orificio y dañar el extremo del remache doblándolo. Un remache hueco es convexo y se puede expandir con explosivos; el proceso se puede realizar de forma manual o mediante máquinas, incluidos robots programables.
        
        OTROS MÉTODOS DE SUJECIÓN
        
        Engargolado
        
        Coser consiste en doblar dos trozos finos de tela, de forma muy similar a como se juntarían hojas de papel sin grapas. Se utiliza en aplicaciones como cubiertas de cajas y conductos de calefacción que requieren materiales que puedan resistir la flexión sin agrietarse. Las uniones se pueden asegurar con pegamento o soldadura para mayor impermeabilidad y durabilidad.
        
        Plegado
        
        Plegado es una técnica de fijación antiadherente que utiliza protuberancias o cavidades creadas mediante relieve o relieve. Es ideal para materiales plásticos finos y se utiliza en piezas tubulares o planas como tapas de botellas y prensaestopas. Este método proporciona una conexión segura y eficiente para determinadas aplicaciones.
        
        Pespunteo y engrapado de metales
        
        El cosido y grapado de metal es un proceso rápido de unir materiales delgados, como metal y madera, con sujetadores similares a los que se usan en el papel. Estos sujetadores deben ser lo suficientemente delgados y elásticos para resistir la deformación durante la flexión y son comunes en el sellado de cajas de cartón.
        
        Sujetadores de agarre o ajuste instantáneo
        
        Los sujetadores de compresión o resorte permiten un montaje rápido y económico de componentes en aplicaciones como carrocerías de automóviles y equipos eléctricos. Estos sujetadores facilitan un montaje rápido y se utilizan ampliamente en diversas industrias.
        
        Aleaciones con memoria de forma
        
        Las aleaciones con memoria de forma descritas en la Sección 6.13 se utilizan como sujetadores debido a su capacidad de volver a su forma original cuando se calientan. Son útiles en aplicaciones avanzadas como el montaje de tubos de aleación de titanio para aviones.
        
        Ajustes por contracción y por prensado
        
        Contracción y prensado de conjuntos de componentes mediante termocontracción o prensa mecánica. Los accesorios a presión se utilizan en moldes y engranajes, mientras que los accesorios a presión crean conexiones estrechas presionando un componente sobre otro.
        
        Sujetadores roscados
        
        Los pernos, tornillos y tuercas son algunos de los elementos de fijación roscados más comunes. Las referencias al final del capítulo incluyen normas y especificaciones sobre dimensiones de rosca, tolerancias, paso, resistencia y calidad de los materiales utilizados. Los pernos y tornillos se pueden apretar con tuercas o tornillos autorroscantes, y los pernos forman una rosca en la pieza que se está apretando. Este método autorroscante es eficiente y rentable, especialmente en productos de plástico donde no se requieren orificios roscados ni tuercas.
        
        Se utilizan tuercas y contratuercas especialmente diseñadas para juntas que estarán expuestas a vibraciones, como aeronaves, motores y motores. Esto mejora la resistencia a la fricción en la dirección del par, lo que ayuda a evitar que el elemento de fijación se afloje debido a la vibración.
        
        Preparación de los orificios
        
        Para mejorar la precisión y el acabado de superficies, muchas operaciones de perforación se complementan con operaciones de acabado como corte, taladrado, corte y rectificado.
        
        Cada método de producción de agujeros produce acabados con diferentes propiedades superficiales, así como características dimensionales específicas. La presencia de un agujero en un sólido puede reducir su vida útil debido a la concentración de tensiones alrededor del agujero.
        
        Los agujeros en un sólido se pueden crear mediante varios métodos, como taladros, taladros, métodos químicos y eléctricos y haces de alta energía. La elección del método depende del tipo de material, sus propiedades y su espesor. Además, los agujeros se pueden crear integralmente durante procesos como fundición, forjado, extrusión.
        
        Para mejorar la resistencia a la fatiga, se pueden inducir tensiones residuales de compresión en la superficie del agujero. Esto se logra empujando una varilla circular (mandril) a través de un orificio que daña plásticamente la capa superficial de manera similar a una cuña de limpieza o un rodillo de pulido.
      - SOLDADURA BLANDA
        
        Técnicas de soldadura blanda
        
        SOLDADURA CON PASTA
        
        Después de aplicar la pasta, el módulo se calienta en un horno en una secuencia controlada: evaporación del disolvente, activación del flujo, calentamiento de los componentes, fusión de la pasta y enfriamiento. Este proceso debe ser monitoreado de cerca para garantizar la calidad de la unión.
        
        El uso de soldadura en pasta mejora la alineación de los sellos del circuito, lo que contribuye a la confiabilidad de la conexión. La tensión superficial de la pasta mantiene los componentes alineados durante el proceso de soldadura.
        
        La soldadura en pasta es una mezcla de partículas y líquido metálico, de alta viscosidad y consistencia semisólida. Se utilizan en juntas o en objetos planos mediante pantallas o plantillas y son habituales en la producción de componentes eléctricos en placas de circuito impreso.
        
        SOLDADURA CON OLAS
        
        Para evitar puentes entre terminales, se utilizan chorros de aire caliente para eliminar el exceso de soldadura. La soldadura por ola requiere la preparación previa de paquetes de instalación, que se colocan sobre las placas con pegamento antes del proceso.
        
        La técnica es eficaz para ensamblar componentes en placas de circuito impreso, lo que permite procesos rápidos y eficientes en las líneas de producción. La aplicación de fundente y el precalentamiento son claves para una soldadura exitosa.
        
        La soldadura por ola implica pasar una placa de circuito impreso calentada con fundente sobre una ola de aleación fundida creada por una bomba. La aleación humedece la superficie metálica expuesta pero no se adhiere al área del polímero, evitando una adhesión no deseada.
      - SOLDADURA FUERTE
        
        FUNDENTES
        
        A la hora de soldar, el uso de fundente es fundamental para evitar la oxidación y eliminar la película de óxido de la superficie de la pieza. El disolvente normalmente consiste en bórax, ácido bórico, borato, fluoruro y cloruro y puede incluir un agente humectante para mejorar las propiedades humectantes del metal de aportación fundido y la acción capilar.
        
        Es importante que la superficie a soldar esté limpia y libre de óxido, aceite y otros contaminantes para lograr una adecuada humectación del metal de aportación y la máxima resistencia de la unión. El granallado le permite restaurar la superficie de soldadura. Debido a que el solvente es corrosivo, debe eliminarse después de soldar, generalmente lavándolo con agua caliente.
        
        RESISTENCIA DE LA UNIÓN SOLDADA
        
        La resistencia al corte de las uniones de aleación puede alcanzar 800 MPa (120 ksi) con aleaciones que contienen plata. Existe un espaciado óptimo para lograr la máxima resistencia a la tracción. Debido a la pequeña distancia, la rugosidad de la superficie de contacto es importante.
        
        La superficie a soldar debe limpiarse química o mecánicamente para asegurar una acción capilar completa. Es importante utilizar fundente para detener la oxidación y eliminar las películas de óxido.
        
        La resistencia de la soldadura depende de la separación de la unión, la superficie de la unión y las propiedades de adhesión en la interfaz entre el componente y el metal de aportación. El espacio entre juntas suele oscilar entre 0,025 mm y 0,2 mm (0,001 a 0,008 pulgadas). Cuanto menor sea el espacio, mayor será la fuerza cortante en la articulación.
        
        METALES DE APORTE
        
        En la soldadura fuerte con oxígeno y gas, se introduce metal de aporte, normalmente cobre, en la unión sin fundir el metal base. Este proceso se utiliza principalmente para reparar acero y hierro fundido. A diferencia de la soldadura con oxígeno y gas, se utiliza más metal de aporte debido a los grandes espacios entre los componentes. Se pueden unir diferentes metales rápidamente con buena resistencia y formas complejas con poca deformación.
        
        MÉTODOS DE SOLDADUR FUERTE
        
        Soldadura fuerte por resistencia
        
        En la soldadura fuerte por resistencia (RB), la fuente de calor es la resistencia eléctrica del componente que se va a soldar. Se utilizan los mismos electrodos que en la soldadura por resistencia eléctrica. Las piezas se rellenan previamente con metal de aporte o se realizan durante la soldadura. Este método es adecuado para espesores de entre 0,1 mm y 12 mm (0,004 y 0,5 in).
        
        El proceso de aleación por resistencia es rápido y permite confinar la zona de calentamiento a un área muy pequeña. Esto facilita la automatización del proceso, lo que garantiza una producción y una calidad fiables y constantes.
        
        Soldadura fuerte por inmersión
        
        La soldadura por inmersión (DB) se realiza sumergiendo el módulo en un baño de metales de aportación fundidos o sales fundidas. Es ideal para piezas pequeñas de menos de 5 mm de espesor. El baño de sal actúa como fusor y se utiliza en conjuntos complejos de diversos espesores, permitiendo la producción simultánea de hasta 1.000 compuestos.
        
        Soldadura fuerte por inducción
        
        La fuente de calor en una aleación de inducción (IB) es un calentador de inducción con corriente alterna de alta frecuencia. Las piezas se rellenan previamente con metal injertado y se colocan junto a la bobina de inducción para un calentamiento rápido. Generalmente se utiliza la inundación a menos que se utilice un estado de ánimo protector. Este método es adecuado para soldar piezas continuas, especialmente aquellas con un espesor inferior a 3 mm.
        
        Soldadura fuerte infrarroja
        
        En la aleación de infrarrojos (IRB), una lámpara de cuarzo de alta intensidad puede ser la fuente de calor. Es ideal para componentes muy pequeños, normalmente de menos de 1 mm de espesor, y permite soldar al vacío. También se puede utilizar el calentamiento por microondas.
        
        Soldadura fuerte en horno
        
        En un horno de soldadura fuerte (FB), las piezas se limpian, se llenan con soldadura y se colocan en un horno para un calentamiento uniforme. Los hornos pueden ser de tipo discontinuo para formas complejas o de tipo continuo para grandes líneas de producción. Para metales reactivos, se puede utilizar un horno de vacío o un horno de atmósfera controlada. No requiere mano de obra especializada y permite soldar formas complejas.
        
        Soldadura fuerte por difusión
        
        La soldadura fuerte por difusión (DFB) se lleva a cabo en un horno donde el metal de aportación se difunde en las superficies de contacto de los componentes. Esto requiere un control preciso de la temperatura y el tiempo, con procesos que duran desde 30 minutos hasta 24 horas. Este método es adecuado para soldaduras fuertes a solape o a tope, independientemente del espesor de las piezas.
        
        SOLDADURA FUERTE CON SOPLETE
        
        La fuente de calor en la soldadura con soplete (TB) es el gas oxiacetileno y la llama del combustible. La soldadura se realiza calentando la unión con un soplete y luego colocando una varilla o alambre de soldar sobre la unión. Este proceso es difícil de controlar y requiere mano de obra calificada, aunque puede automatizarse para la producción con múltiples quemadores.
        
        Haces de alta energía
        
        Para aplicaciones especiales y muy precisas se puede utilizar el calentamiento por haz de electrones o por haz láser. Este método es ideal para metales y aleaciones a altas temperaturas, ya que proporciona un control preciso y eficiente del proceso de soldadura.
    - - Soldadura con oxígeno y combustible gaseosos
        
        La soldadura con oxicombustible (OFW) utiliza un gas combustible y oxígeno para producir una llama que funde los metales. La variante más común es la soldadura oxiacetileno (OAW), que utiliza acetileno. Este proceso se utiliza en la producción de chapa estructural, carrocerías y reparaciones diversas.
      - Procesos de soldadura por arco: electrodo no consumible
        
        La soldadura por arco utiliza electricidad para crear calor y un arco entre el electrodo y la pieza de trabajo, alcanzando temperaturas de hasta 30.000 °C, mucho más altas que las de la soldadura con oxígeno y gas. Se pueden utilizar electrodos consumibles y no consumibles.
      - Soldadura por arco de tungsteno y gas
        
        En la soldadura por arco de tungsteno con gas (GTAW o TIG), el metal de aporte se introduce por un alambre mientras que el electrodo de tungsteno no se consume, lo que mantiene un arco estable. No se utilizan fundentes y el gas de protección suele ser argón o helio. La soldadura GTAW se puede realizar sin metal de aporte con un ajuste de precisión.
      - Soldadura por arco de plasma
        
        En la soldadura por arco de plasma (PAW), desarrollada en la década de 1960, se dirige un arco de plasma concentrado a la zona de soldadura, alcanzando temperaturas de hasta 33.000 ºC. El plasma, un gas ionizado caliente, se forma entre un electrodo de tungsteno y un orificio mediante un arco de plomo de baja corriente.
      - SOLDADURA POR ARCO: ELECTRODO NO CONSUMIBLE
        
        Soldadura por arco de plasma
        
        En la soldadura por arco de plasma (PAW), desarrollada en la década de 1960, se dirige un arco de plasma concentrado, que alcanza los 33.000 °C, al área de soldadura. El plasma, gas de electrones e iones positivos ionizados, es impulsado entre el electrodo de tungsteno y el pequeño orificio. La corriente suele ser inferior a 100 A y el arco está protegido por un gas como argón o helio.
        
        Soldadura con hidrógeno atómico
        
        En la soldadura atómica por hidrógeno (AHW), se forma un arco entre dos electrodos de tungsteno en una atmósfera de hidrógeno. El hidrógeno diatómico (H2) se descompone en hidrógeno atómico a temperaturas superiores a 6000ºC, que absorbe el calor del arco. Cuando llega a la zona de soldadura, el hidrógeno se recombina y libera el calor almacenado. La energía se ajusta cambiando la distancia entre el arco y la pieza de trabajo.
        
        Soldadura por arco de tungsteno y gas
        
        En la soldadura por arco con gas de tungsteno (GTAW trabajo TIG), el metal de aportación es suministrado por el alambre, mientras que el electrodo de tungsteno no se consume, manteniendo un arco constante. Es un fundente dieléctrico con gases argón y helio. El último GTAW puede realizarse sin metal de aportación en la junta correcta.
- - - - El hierro, un metal muy presente en la Tierra, se utiliza extensamente en una variedad de aplicaciones gracias a sus propiedades mecánicas y magnéticas.
        
        Colada continua: proceso metalúrgico empleado en la producción de barras, perfiles, láminas y otros productos metálicos con secciones transversales uniformes. Es un método particularmente prevalente en la fabricación de acero y otros metales no ferrosos.
        
        Reducción de residuos: Reduce la necesidad de procesos secundarios de conformación, disminuyendo así los desechos materiales.
        
        Control de calidad: Mediante el control riguroso del proceso de fundición y enfriamiento, es posible obtener una estructura metalúrgica homogénea y propiedades mecánicas uniformes en todo el producto.
        
        Eficiencia: Facilita la fabricación ininterrumpida de productos largos y homogéneos, lo cual incrementa la eficiencia frente a los métodos de producción por lotes.
        
        Aumento de la productividad: es un proceso automatizado y eficiente que puede aumentar la productividad en comparación con los métodos tradicionales.
        
        Producción de Hierro y Acero: La producción de hierro involucra la extracción y el procesamiento del mineral de hierro para obtener hierro y acero.
        
        Procesos de Soldadura:
        
        -Los materiales con alta conductividad térmica requieren un mayor control de la temperatura para evitar deformaciones y asegurar una correcta alineación.
        
        -Inyección: Materiales con alta conductividad térmica se enfrían y solidifican más rápidamente, afectando los tiempos de ciclo y la calidad del producto final.
        
        Acero al Carbono y Aleados
        
        Acero al Carbono
        
        Clasificación:
        
        Aceros de Medio Carbono (0.30% - 0.60% de C)
        
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        Aceros de Alto Carbono (0.60% - 1.00% de C)
        
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        Aceros de Bajo Carbono (hasta 0.30% de C)
        
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        Acero Aleados
        
        Clasificación
        
        Aceros de Baja Aleación (menos del 8% de elementos de aleación)
        
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        Aceros de Baja Aleación (menos del 8% de elementos de aleación)
        
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        Aceros para Matrices y Herramentales
        
        Los materiales utilizados para matrices y herramentales están especialmente diseñados para resistir impactos y mantener las propiedades mecánicas incluso en condiciones duras.
    - - El hierro puro se utiliza poco debido a su baja resistencia y durabilidad. Sin embargo, se utiliza en la producción de acero combinando carbono y otros elementos de aleación.
        
        El hierro fundido es utiliza en múltiples aplicaciones que requieren resistencia a la compresión, como: bloques de motor, tubos y piezas de maquinaria pesada.
        
        Hierro fundido: Una aleación de hierro con más carbono que el acero. Existen tres tipos de fundido: gris, blanco y nodular, cada uno con propiedades únicas.
      - El acero es una aleación compuesta por hierro, carbono y otros elementos. La proporción de carbono puede variar, influenciando sus propiedades mecánicas. Este material es apreciado por su fortaleza, durabilidad y adaptabilidad, y se emplea en construcción, producción de vehículos, maquinaria, herramientas, entre otros usos.
        
        El acero inoxidable es una aleación de hierro con cromo, níquel y otros elementos. El cromo otorga resistencia a la corrosión y el níquel aumenta la resistencia mecánica. Esta aleación se utiliza frecuentemente en situaciones donde es esencial la resistencia a la corrosión, como en utensilios de cocina, equipos médicos y componentes estructurales expuestos a ambientes corrosivos.
    - - Estos materiales se utilizan en ingeniería y fabricación debido a sus propiedades únicas, como resistencia a la corrosión, conductividad eléctrica y térmica y baja densidad.
        
        Cobre y sus Aleaciones:
        
        Propiedades:
        
        -Alta conductividad eléctrica y térmica.
        
        -Resistencia a la corrosión.
        
        -Buena ductilidad y maleabilidad.
        
        Titanio y sus Aleaciones:
        
        Propiedades:
        
        -Alta relación resistencia-peso.
        
        -Resistencia a la corrosión, incluso en ambientes extremos.
        
        -Biocompatible: No es tóxico ni rechaza el cuerpo humano
        
        Aluminio y sus Aleaciones:
        
        Propiedades:
        
        Ligero: Aproximadamente un tercio del peso del acero.
        
        -Alta conductividad eléctrica y térmica.
        
        -Resistencia a la corrosión: Debido a la formación de una capa de óxido protectora.
        
        -Buena maquinabilidad y formalidad.
        
        Zinc y sus Aleaciones:
        
        Propiedades:
        
        Resistencia a la corrosión.
        
        Buena capacidad de fundición y facilidad de fabricación.
        
        Moderada conductividad eléctrica.
- - - - Diseño del molde y patrón: El primer paso es diseñar el molde y el patrón. El patrón es una réplica del objeto que será disuelto, generalmente de cerámica, madera, plástico o metal. El diseño del molde debe tener en cuenta la contracción del metal durante la solidificación, así como los sistemas de alimentación y ventilación.
      - Preparación del molde: El molde se crea alrededor del patrón. Los moldes pueden ser permanentes o removibles. Los moldes desechables, como los de arena, se destruyen para extraer la pieza fundida. Los moldes metálicos permanentes se pueden reutilizar para múltiples bebidas.
      - Fusión del metal: El metal a fundir se calienta en un horno hasta alcanzar el punto de fusión. El tipo de bocina utilizada (eléctrica, inducción, crisol, etc.) está determinada por el metal y la escala de producción.
      - Vertido del metal: El metal fundido se vierte en el molde mediante el sistema colada. Es fundamental controlar la temperatura del metal y la velocidad vertical para evitar defectos como porosidades e inclusiones.
      - Solidificación y enfriamiento: El metal del molde se solidifica después de enfriarse. El proceso de solidificación debe controlarse para reducir las tensiones internas y los defectos estructurales. El diseño del sistema de alimentación ayuda a gestionar la dirección y la tasa de solidificación.
      - Desmoldeo y limpieza: Una vez solidificado, el molde se rompe (en el caso de moldes removibles) o se abre (en el caso de moldes permanentes) para retirar la pieza moldeada. La pieza se limpia de residuos y otros contaminantes.
      - Inspección y acabado: La pieza terminada es inspeccionada para encontrar y corregir cualquier defecto. Se pueden utilizar procesos de acabado, como la máquina, para conseguir las dimensiones y acabados superficiales deseados.
    - - Fundición en arena: Utiliza moldes de arena, es económica y flexible para piezas grandes y complejas. Es la más utilizada en la industria.
        
        Ventajas: Excelente acabado superficial, alta precisión dimensional y alto rendimiento.
        
        Desventajas: Los costes iniciales son elevados debido a la fabricación de moldes metálicos..
        
        Aplicaciones: Piezas de motores, carcasas de bombas, y componentes estructurales.
      - Fundición a la cera perdida: Produce piezas de alta precisión y acabado fino. Ideal para componentes pequeños y complejos.
        
        Ventajas: Alta precisión, excelente acabado superficial, capacidad para producir formas complejas y pequeños detalles.
        
        Desventajas: Proceso costoso y más tiempo de producción.
        
        Aplicaciones: Componentes aeroespaciales, piezas de joyería, y componentes de turbinas.
      - Fundición en moldes permanentes: Utiliza moldes de metal reutilizables.
        
        Ventajas: Excelente acabado superficial, alta precisión dimensional y alto rendimiento.
        
        Desventajas: Los costes iniciales son elevados debido a la fabricación de moldes metálicos.
        
        Aplicaciones: Piezas de automóviles, componentes electrónicos, y partes de máquinas.
  - - - Alineación en Laminación de Metales
        La alineación es fundamental en el proceso de laminación para garantizar que el material pase correctamente por los rodillos y que las tolerancias dimensionales se mantengan. Los métodos de alineación incluyen:
        
        2.Alineación de material: Los sistemas de guía y control proporcionan una alineación adecuada del material durante el proceso de laminación.
        
        1.Alineación de rodillos: Ajuste las varillas de laminación con precisión para garantizar una presión uniforme y una reducción constante del espesor.
      - Soldadura en Laminación de Metales
        La soldadura no se usa comúnmente en la laminación de metales, aunque es esencial para fabricar y mantener equipos de laminación y unir productos laminados. Las aplicaciones incluyen:
        
        2.Soldadura de productos laminados: Los laminados y paneles laminados se utilizan para determinadas aplicaciones, como la fabricación de grandes estructuras metálicas.
        
        1.Soldadura de equipos de laminación: Mantenimiento y reparación de varillas y componentes estructurales en molinos laminados.
    - - Laminación en frío: Se realiza a temperatura ambiente y, en la mayoría de los casos, tras laminación en caliente. Este proceso mejora las propiedades mecánicas y la calidad superficial del producto.
      - Laminación en caliente: Se realiza a temperaturas más altas que la temperatura de recristalización de los metales, lo que permite una deformación más fácil y una mayor reducción de tensiones.
    - - Verificación en Laminación de Metales
        
        La verificación es fundamental para garantizar que los productos laminados cumplen con las especificaciones requeridas. Los métodos de verificación incluyen:
        
        Inspección visual: Evaluación de la superficie del material laminado para detectar defectos como grietas, arrugas y imperfecciones.
        
        Pruebas no destructivas (NDT): Técnicas como la inspección ultrasónica y la radiografía para detectar defectos internos en los productos laminados.
        
        Medición dimensional: Uso de micrómetros, calipers y otros dispositivos de medición para verificar el espesor y las dimensiones del producto laminado.
        
        Pruebas de propiedades mecánicas: Ensayos de tensión, dureza y otras pruebas para evaluar las propiedades mecánicas del material laminado.
- - - - Tipos de Herramientas de Corte y Sus Aplicaciones
        
        Tipos de Herramientas de Corte y Sus Aplicaciones
        Brocas:
        -Se utilizan para perforar agujeros cilíndricos en diversos materiales.
        -Materiales: Acero rápido (HSS), carburo de tungsteno.
        -Aplicaciones: Perforación en metales, plásticos y madera.
        Fresas:
        -Herramientas rotativas empleadas para remover material en fresadoras.
        -Materiales: HSS, carburo de tungsteno.
        -Aplicaciones: Fresado de superficies planas, ranuras y perfiles en metales y plásticos.
        Cuchillas de Torno:
        -Empleadas en tornos para cortar y modelar piezas cilíndricas.
        -Materiales: HSS, carburo de tungsteno, cerámicas.
        -Aplicaciones: Torneado de metales, plásticos y maderas duras.
        Serruchos y Sierras:
        -Herramientas con dientes afilados para seccionar materiales en líneas rectas.
        -Materiales: HSS, carburo de tungsteno.
        -Aplicaciones: Corte de metales, madera y plásticos
        .Cuchillas de Corte:
        -Herramientas de corte preciso usadas en operaciones de corte recto o curvado.
        -Materiales: HSS, carburo de tungsteno.
        -Aplicaciones: Corte de papel, textiles, plásticos y alimentos.
        Herramientas de Roscar:
        -Diseñadas para crear roscas internas o externas.-Materiales: HSS, carburo de tungsteno. -Aplicaciones: Roscado en metales, plásticos y maderas.
        
        Los fluidos de corte, también conocidos como fluidos de corte o aceites de corte, son sustancias utilizadas en procesos mecanizados para mejorar el rendimiento del corte, disipar el calor y lubricar las herramientas de corte.
    - - Dureza
      - Tipo de metal
      - Temperatura
      - Estructura delmaterial
      - Velocidad de corte
      - Formación de virutas.
      - Refrigeración y Lubricación
    - - El corte de metales generalmente conlleva la separación del material en forma de virutas. El tipo de viruta que se genera y la manera en que se desprende del material son fundamentales para comprender el proceso.
      - Las fuerzas de corte son esenciales en la física
        del corte de metales:
        
        Fuerza de Corte Principal (Fc): Es la fuerza ejercida en la dirección del avance del corte.
        Fuerza de Empuje (Ff): Es la fuerza que actúa perpendicularmente a la dirección de avance.
        Fuerza Radial (Fr): Es la fuerza dirigida hacia el centro de la herramienta de corte.
        Zona de Corte: Es el área donde se realiza la separación del material.
        Zona de Deformación Plástica: Es el área donde tiene lugar la deformación plástica del material.
        Zona de Formación de Virutas: Es el área donde las virutas se forman y se separan del material.
      - El proceso de corte puede producir altas temperaturas en la zona de trabajo debido a la fricción entre la herramienta y el material. Estas temperaturas pueden afectar la durabilidad de la herramienta y la calidad del acabado.
      - El contacto continuo con el material puede causar desgaste en la herramienta de corte. Es crucial comprender los mecanismos de desgaste para optimizar la eficiencia del proceso. Los parámetros críticos que afectan la eficiencia y la calidad del corte son la velocidad de corte (Vc) y la velocidad de avance (f). La relación entre estas velocidades se expresa en términos de velocidad de corte y velocidad de avance.
  - - - La velocidad correcta también ayuda a lograr giros limpios y precisos, reduciendo el riesgo de accidente.
      - Para tareas que requieren alta precisión, como perforar agujeros pequeños o delicados, se recomiendan velocidades más bajas para un mayor control sobre el proceso.
      - Las velocidades más bajas son apropiadas para materiales duros como el metal, mientras que las velocidades más altas son mejores para materiales más blandos como la madera y el plástico.
  - - - Contrapunto: Soporta el extremo libre de la pieza de trabajo y puede ajustarse para adaptarse a piezas con diferentes longitudes.
      - Carro principal: Mueva la herramienta de corte en dirección longitudinal y transversal.
      - Cabezal fijo: alberga el eje principal y el motor que hace girar la pieza de trabajo.
      - Torreta: Parte del automóvil donde se montan las herramientas de corte.
      - Bancada: Base del torno sobre la que se montan las demás piezas.
      - Chuchilla: Herramienta cortante que se utiliza para retirar material de una pieza.
    - - Torneado: Operación principal para reducir el diámetro de una pieza de trabajo y darle forma cilíndrica.
        Roscado: Creación de roscas en tornillos y pernos.
        Taladrado: Perforación de agujeros en la pieza de trabajo.
        Ranurado: Corte de ranuras en la pieza.
        Partido: Corte de la pieza en secciones
  - - - Rectificadora Cilíndrica: Se utiliza para corregir superficies cilíndricas exteriores e interiores.
      - Rectificador para Superficies Planas: Diseñado para conseguir superficies precisas.
      - Rectificador Sin Centros: Adecuado para producción en masa de piezas pequeñas y circulares.
      - Rectificadora de Herramientas y Cortadores: Se utiliza para montar herramientas de corte.
      - Rectificador de Engranajes: Diseñado específicamente para la producción y acabado de engranajes.