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Instituto Universitario Politécnico

“Santiago Mariño” Extensión Porlamar Proceso de fabricación

Escritor: Cristian Lozada CI: 24765984 Porlamar, Marzo del 2017

Editorial Publica principalmente trabajos sobre los procedimientos de obtención, fabricación, transformación y reciclado de metales y aleaciones, las propiedades y características tecnológicas de los mismos, así como las diferentes aplicaciones de estos materiales.

Que son los procesos de fabricación ?

El objetivo final de la fabricación mecánica es la transformación de una materia prima en un producto acabado cumpliendo los requerimientos de calidad y precio necesarios. Para ello disponemos de diversas tecnologías en función de los materiales a transformar, los requerimientos del producto, el volumen de piezas a fabricar, etc

La Metalúrgica La metalurgia es una ciencia y una técnica que consiste en obtener el mineral útil, procesarlo para obtener el metal, fundirlo, darle forma con moldes, y hacerlo más duro o maleable por medio de aleaciones.

Nació al sur del Cáucaso, extendiéndose con gran facilidad, siendo Chipre y Cerdeña grandes centros metalúrgicos, a fines del Neolítico. Portugal y Galicia eran zonas muy ricas en metales.

Seguramente el primer metal hallado haya sido el oro, y en su búsqueda se encontraron minerales de cobre, de los que extrajo ese metal. Mezclándolo con estaño o antinomia en no más del 10 % se comprobó que se hacía más duro.

Las primeras armas metálicas fueron de cobre. Al mezclar nueve porciones de cobre con una de estaño, apareció el bronce, más maleable y duro. Agregándole antinomio lo hicieron más flexible.

La metalurgia del hierro resultó mucho más compleja, ya que requiere de temperaturas muy elevadas. La metalurgia de este material, para fundirlo y obtener acero, se llama siderurgia.

La metalúrgica fue creciendo y desarrollándose hasta transformarse en una gran industria, que se efectúa a partir de la actividad minera que a su vez, se realiza en los yacimientos, donde se extraen los minerales. En las industrias metalúrgicas trabajan profesionales dedicados a su progreso como los ingenieros metalúrgicos.

Procesos Metalúrgicos Los procesos metalúrgicos comprenden las siguientes fases: 1. Obtención del metal a partir del mineral que lo contiene en estado natural, separándolo de la ganga.

2.

El afino, enriquecimiento o purificación: eliminación de las impurezas que quedan en el metal.

3.

Elaboración de aleaciones.

4.

Otros tratamientos del metal para facilitar su uso.

5.

Operaciones básicas de obtención de metales: 6.

Operaciones físicas: triturado, molido, filtrado (a presión o al vacío), centrifugado, decantado, flotación, disolución, destilación, secado, precipitación física.

7.

Operaciones químicas: tostación, oxidación, reducción, hidrometalurgia, electrólisis, hidrólisis, lixiviación mediante reacciones ácido-base, precipitación química, electrodeposición y cianuración.

Historia de la metalúrgica Alrededor del año 3500 a. C. ya existía la metalurgia del hierro esponjoso; la aleación de hierro colado no se consiguió hasta el año1600 a. C. Algunas técnicas usadas en la antigüedad fueron el moldeo a la cera perdida, la soldadura o el templado del acero. Las primeras fundiciones conocidas empezaron en China en el siglo I a.

C., pero no llegaron a Europa hasta el siglo XIII, cuando aparecieron los primeros altos hornos.

En la Edad Media la metalurgia estaba muy ligada a las técnicas de purificación de metales preciosos y la acuñación de moneda.

El empleo de los metales, característico de la Edad de los Metales, se debe a que el hombre, motivado por sus nuevas actividades, necesitó sustituir las herramientas de piedra, hueso y madera por otras muchos más resistentes al calor y al frío.

El cobre fue el primer metal descubierto por encontrarse en estado casi puro en la naturaleza y fue trabajado al final del periodo Neolítico. Al principio, se le golpeaba hasta dejarlo plano como una hoja. Después se aprendió a fundirlo con fuego y vaciarlo en moldes, lo que permitió fabricar mejores herramientas y en mayor cantidad.

Se calcula que hacia el tercer milenio antes de Cristo, después de un difícil proceso de extracción, se empezó a trabajar con el hierro. Este requiere, como se sabe, altas temperaturas para su fundición y moldeado porque así es más maleable y resistente.

Los utensilios elaborados con metales fueron: armas, herramientas, vasijas, adornos personales, domésticos y religiosos. El uso de los metales significó un gran avance técnico que repercutió de diversas formas en la conformación de la civilización humana: Se sustituyó el trabajo de la piedra y el hueso; Se fabricaron azadas y arados de metal para la agricultura; El trabajo se especializó y diversificó.

Proceso de fundición de metales Se denomina fundición y también esmelter al proceso de fabricación de piezas, comúnmente metálicas pero también de plástico, consistente en fundir un material e introducirlo en una cavidad, llamada molde, donde se solidifica.

El proceso màs tradicional es la fundición en arena, por ser ésta un material refractario muy abundante en la naturaleza y que, mezclada con arcilla, adquiere cohesión y moldeabilidad sin perder la permeabilidad que posibilita evacuar los gases del molde al tiempo que se vierte el metal fundido. .

La fundición en arena consiste en colar un metal fundido, típicamente aleaciones de hierro, acero, bronce, latón y otros, en un molde de arena, dejarlo solidificar y posteriormente romper el molde para extraer la pieza fundida.

Para la fundición con metales como el hierro o el plomo, que son significativamente más pesados que el molde de arena, la caja de moldeo es a menudo cubierta con una chapa gruesa para prevenir un problema conocido como "flotación del molde", que ocurre cuando la presión del metal empuja la arena por encima de la cavidad del molde, causando que el proceso no se lleve a cabo de forma satisfactoria

Diseño de modelo Para el diseño del modelo se debe tener en cuenta una serie de medidas derivadas de la naturaleza del proceso de fundición: § Debe ser ligeramente más grande que la pieza final, ya que se debe tener en cuenta la contracción de la misma una vez se haya enfriado a temperatura ambiente. El porcentaje de reducción depende del material empleado para la fundición.

A esta dimensión se debe dar una sobre medida en los casos en el que se dé un proceso adicional de maquinado o acabado por arranque de viruta.

§ Las superficies del modelo deberán respetar unos ángulos mínimos con la dirección de desmoldé (la dirección en la que se extraerá el modelo), con objeto de no dañar el molde de arena durante su extracción. Este ángulo se denomina ángulo de salida. Se recomiendan ángulos entre 0,5º y 2º. § Incluir todos los canales de alimentación y mazarotas necesarios para el llenado del molde con el metal fundido.

los moldes se pueden distinguir: Moldes de arena verde: estos moldes contienen arena húmeda.

Moldes de arena fría: usa aglutinantes orgánicos e inorgánicos para fortalecer el molde. Estos moldes no son cocidos en hornos y tienen como ventaja que son más precisos dimensionalmente pero también más caros que los moldes de arena verde.

Moldes no horneados: estos moldes no necesitan ser cocidos debido a sus aglutinantes (mezcla de arena y resina). Las aleaciones metálicas que típicamente se utilizan con estos moldes son el latón, el hierro y el aluminio.