INDICE
1.- TÉCNICAS DE MECANIZADO, CONFORMADO Y UNIÓN DE PIEZAS METÁLICAS.
1.1. LIMADO
1.1.A. Limado a mano
1.1.B. Limado mecánico
1.2. TORNEADO
1.3. ASERRADO
1.3.A. Aserrado a mano
1.3.B. Aserrado mecánico
1.4. ROSCADO
1.5. TALADRADO
1.6. MÉTODOS DE MECANIZADO NO CONVENCIONALES
1.6.A. Electroerosión
1.6.B. Mecanizado por ultrasonidos
1.6.C. Mecanizado por haces de electrones
1.6.D. Mecanizado por arco de plasma
1.6.E. Mecanizado por láser
1.7. CONFORMADO EN CALIENTE
1.7.A. Moldeo o microfusión
1.7.B. Forja
1.7.C. Laminación en caliente
1.8. CONFORMADO EN FRÍO
1.8.A. Embutición
1.8.B. Trefilado
1.8.C. Extrusión
1.9. REMACHADO
1.10. SOLDADURA
1.10.A. Soldadura blanda
1.10.B. Soldadura fuerte
1.10.C. Soldadura por arco
1.10.D. Soldadura oxiacetilénica
1.10.E. Soldadura por resistencia
2.- HERRAMIENTAS Y ÚTILES PARA MECANIZACIÓN, CONFORMADO Y UNIÓN DE PIEZAS METÁLICAS.
2.1. LIMAS
2.2. SIERRA DE MANO
2.3. HERRAMIENTAS PARA TALADRAR
2.4. MÁQUINAS PARA TALADRAR
2.5. HERRAMIENTAS PARA EL REMACHADO
2.6. MÁQUINAS PARA MECANIZAR
2.6.1. Torno
2.6.2. Fresadora
2.6.3. Mandrinadora
2.6.4. Brochadora
2.7. UNIDADES AUTÓNOMAS DE MECANIZADO
2.8. CONTROL NUMÉRICO
2.9. EQUIPOS PARA SOLDADURA BLANDA
2.10. EQUIPOS PARA SOLDADURA POR ARCO
2.11. EQUIPOS PARA SOLDADURA OXIACETILENA
2.12. EQUIPOS PARA SOLDADURA POR RESISTENCIA
1.- TÉCNICAS DE MECANIZADO, CONFORMACIÓN Y UNIÓN DE PIEZAS METÁLICAS.
1.1. LIMADO
1.1.A. EL LIMADO A MANO
Es la operación de mecanizado de superficie a mano mediante limas. Es una operación laboriosa que permite acabar o retocar piezas que, por su forma irregular o gran volumen, no pueden mecanizarse con máquinas herramientas.
Las piezas en las que sólo es necesario eliminar una pequeña porción de material se podrán limar a medida sin un trazado previo, pero si se trata de trabajar piezas de gran precisión que tengan ángulos, será necesario trazarlas según las medidas por medio de la escuadra de tacón y de la punta de trazar antes de la operación de limado. Es importante inmovilizar la pieza a limar, normalmente se sujeta a un tornillo de banco paralelo, y se coloca la parte a limar hacia arriba. Según el material y la superficie a limar hay que elegir el tipo de lima más adecuado, y según sea la operación de desbaste o acabado se elegirán limas bastas o finas relativamente.
Las limas sólo arrancan material en el impulso por tanto, el movimiento de retroceso se realiza sin presión. Con el uso, partículas arrancadas se suelen quedar entre los dientes y para evacuarlas se utiliza un pequeño cepillo que se llama carda.
1.1.B. EL LIMADO MECÁNICO.
Esta operación es similar a la anterior pero se realiza mediante una máquina llamada limadora.
1.2 TORNEADO
Es un proceso de mecanización de piezas cilíndricas; se realiza en el torno donde la pieza, sometida a un movimiento de rotación es conformada por la herramienta de corte que puede moverse paralela o perpendicularmente a la dirección de giro, para obtener piezas con partes cilíndricas o cónicas o para cortar acanaladuras.
1.3. ASERRADO
1.3.A. ASERRADO A MANO
Esta operación se realiza utilizando la sierra de mano. Para un buen uso de ésta hay que determinar el tipo de hoja de sierra según el material a serrar, siendo hojas de 22 a 32 dientes por pulgada para metales duros y 14 a 16 dientes por pulgada para metales blandos. La hoja de sierra ha de estar perfectamente tensada y colocada de forma que sólo corte al impulsar la sierra y no al retornarla.
La pieza a cortar debe estar perfectamente fijada; en primer lugar se marca por donde hay que cortar, antes de comenzar a cortar con la sierra se hará una pequeña muesca en la parte final del corte con el fin de evitar que la sierra se agarre. Para un buen rendimiento del proceso, al cortar se debe correr la hoja en toda su longitud y se debe inclinar unos 10º hacia delante. El ritmo de serrado debe ser entre 40 y 60 carreras por minuto.
1.3.B. ASERRADO A MÁQUINA
Teniendo en cuenta la forma de la herramienta y la manera de cortar se pueden clasificar en tres tipos fundamentales: sierra alternativa, sierra circular o de disco y sierra de cinta.
La sierra alternativa es la más utilizada en talleres con producciones normales. El sistema de corte es similar al descrito en el aserrado a mano, solo que en este caso la tracción es mecánica, las hojas son más grandes (anchura) y la máquina corta al retroceder. Estas máquinas llevan una posición automática y ellas solas cortan la pieza, aunque se pueden avanzar de forma manual. Es necesario regular la velocidad de corte y el movimiento de avance de acuerdo con las características del material; además, normalmente estas máquinas disponen de un sistema de refrigeración para alargar la vida de la hoja evitando así su rápido deterioro por calentamiento.
La sierra circular corta mediante un disco de acero con dientes en la periferia; en la sierra de cinta, la hoja consiste en una cinta sinfín flexible, que se mueve entre dos poleas con un movimiento continuo en la dirección del corte.
1.4. ROSCADO
Se denomina roscado a la operación de elaborar una hélice denominada hilo o filete sobre un cilindro, de forma continua y uniforme, con un perfil concreto. Si la rosca es exterior a un cilindro se denomina tornillo mientras que si es interior se le llama tuerca.
El roscado se puede realizar a máquina, normalmente con el torno paralelo, o a mano. En el roscado a mano se emplean los machos de rosca para tuercas y los cojinetes o terrajas, para tornillos.
a)Roscado con macho.
Los machos son como tornillos de acero templado, con unas ranuras longitudinales, capaces de generar una rosca por desprendimiento de viruta.
En primer lugar se debe taladrar el agujero, con una broca de diámetro inferir al diámetro nominal del tornillo. El valor exacto se obtiene de unas tablas en las cuales, para el diámetro nominal y el paso, obtendremos el diámetro de la broca. Una vez realizado el agujero será preciso realizar un pequeño avellanado a 120º para permitir una mejor entrada del macho. Posteriormente se coloca el macho en el gira-machos o bastidor y se sitúa en el agujero comprobando la verticalidad del macho sobre el agujero y se inicia el roscado girando una vuelta completa en el sentido de avance y media hacia atrás, con la finalidad de que se rompa y desprenda la viruta. Durante la operación se lubrica con petróleo para roscar aluminio y con aceite vegetal para roscar aceros.
b) Roscado con terraja.
Las terrajas o cojinetes de roscar son unas tuercas de acero templado con unos agujeros o canales longitudinales capaces de tallar una rosca en un cilindro mediante un proceso por arranque de viruta.
Con el fin de realizar el trabajo con más facilidad, el diámetro exterior del tornillo que se va a roscar debe ser algo inferior al nominal; estos valores se obtienen de unas tablas. En la punta del tornillo se hará un chaflán troncocónico para facilitar la entrada de la terraja. Posteriormente se coloca la terraja en el portaterrajas de tal forma que el eje central de la terraja coincida con el eje del tornillo a roscar. A continuación se inicia la rosca dando una vuelta en el sentido de corte y media en sentido contrario para que pueda desprender la viruta. En esta operación se debe lubricar no siendo necesario cuando el material sea bronce y fundición.
1.5. TALADRADO
Esta operación tiene por objeto hacer agujeros con obtención de virutas con una herramienta llamada broca, la cual es accionada por una máquina llamada taladradora.
En primer lugar se fija la broca a la taladradora mediante un portabrocas, generalmente para brocas de diámetro inferior a 16 mm, o mediante unos acoplamientos cónicos normalizados llamados conos morse, que llevaran las brocas en el mango.
La pieza a taladrar debe estar bien sujeta ya que la broca al girar ejerce una fuerza considerable, que haría salir despedida a la pieza si ésta no está bien sujeta a la mesa. Los sistemas de sujeción más empleados son las mordazas y las bridas; también se utilizan entenallas (o alicates) para chapas.
Antes de empezar el taladro debemos marcar mediante un granetazo el sitio a taladrar, después se selecciona la broca adecuada. Si no hay ningún agujero hecho debemos utilizar una broca de pequeño diámetro, menor 8 mm y luego aumentar de dos en dos mm hasta el diámetro deseado. Hay que seleccionar la velocidad adecuada en la máquina. La presión dada a la broca debe ser justa, según el diámetro de la broca y de su velocidad. Con mucha presión hay peligro de rotura (especialmente al terminar el taladrado y calar la pieza) y con poca presión se calentará excesivamente la broca por la fricción. Si la máquina tiene refrigerador, éste debe utilizarse desde el principio de la operación y no cuando la broca y la pieza se hayan calentado.
1.6. MÉTODOS DE MECANIZADO NO CONVENCIONALES
Aquí se incluyen los métodos más modernos de mecanizado. Estos métodos son especialmente útiles para mecanizar materiales demasiado duros y para realizar formas microscópicas en piezas muy pequeñas, casos que con los métodos tradicionales resultan imposibles o muy difíciles de realizar.
1.6.A. ELECTROEROSIÓN
El mecanizado por electroerosión se realiza por la acción de una descarga de energía eléctrica en forma de chispa, proyectada en estrecho haz sobre la zona de metal que se desea cortar. Este procedimiento se basa en la propiedad del arco eléctrico, cuando salta entre el polo positivo y negativo, de una fuente de corriente continua, de arrancar pequeñas partículas del polo positivo dejando en el material diminutos cráteres, con dimensiones de 10 a 300 micras.
El esquema para la mecanización por electroerosión es el siguiente:
La pieza a mecanizar está unida a uno de los polos de un generador de corriente continua y se coloca en una cubeta de líquido dieléctrico como aceite, petróleo, etc., cuyo fin es facilitar la descarga. Sobre la pieza, y a poca distancia de ésta, se halla el electroútil unido al otro polo del mismo generador de corriente continua. Entre ambos polos se dispone un condensador.
Una vez conectado el generador de corriente continua o rectificada, empieza a cargarse el condensador, elevándose su voltaje a medida que sube la carga, hasta que alcanza un valor suficiente para saltar el arco de la pieza al electroútil.
El electroútil es el electrodo negativo y tiene la forma del hueco que se intenta mecanizar en la pieza.
Industrialmente este método se usa para fabricar punzones, matrices, moldes y coquillas para metales y plásticos, mecanizado de piezas difíciles, etc.
1.6.B. MECANIZADO POR ULTRASONIDOS
La mecanización ultrasónica utiliza vibraciones de alta frecuencia y baja amplitud para crear orificios y otras cavidades. Se fabrica un útil relativamente blando con la forma deseada y se aplica contra la pieza con una vibración, utilizando un material abrasivo y agua. La fricción de las partículas abrasivas corta poco a poco la pieza. Este proceso permite mecanizar con facilidad aceros endurecidos, carburos, rubíes, cuarzo, diamantes y vidrio.
1.6.C. MECANIZADO POR HACES DE ELECTRONES
Este método de mecanización utiliza electrones acelerados a una velocidad equivalente a tres cuartas partes de la velocidad de la luz. El proceso se realiza en una cámara de vacío para reducir la expansión del haz de electrones a causa de los gases de la atmósfera. La corriente de electrones choca contra un área de la pieza delimitada con precisión. La energía cinética de los electrones se convierte en calor al chocar éstos contra la pieza, lo que hace que el material que se quiere eliminar se funda y se evapore, creando orificios o cortes. Los equipos de haz de electrones se suelen utilizar en electrónica para grabar circuitos de microprocesadores.
1.6.D. MECANIZADO POR ARCO DE PLASMA
La mecanización con arco de plasma utiliza un chorro de gas a alta temperatura y gran velocidad para fundir y eliminar el material. El arco de plasma se utiliza para cortar materiales difíciles de seccionar con otros métodos, como el acero inoxidable y las aleaciones de aluminio.
1.6.E. MECANIZADO POR LASER
La mecanización por rayo láser se consigue dirigiendo con mucha precisión un rayo láser, para vaporizar el material que se desea eliminar. Este método es muy adecuado para hacer orificios con gran exactitud. También puede perforar metales refractarios y cerámicos y piezas muy finas sin abarquillarlas. Otra aplicación es la fabricación de alambres muy finos.
1.7. CONFORMACIÓN EN CALIENTE
1.7.A. MOLDEO O MICROFUSIÓN
Es un procedimiento utilizado para hacer piezas de pequeño tamaño y forma muy complicada, generalmente en serie, de materiales que presentan una determinada colabilidad (como aleaciones duras al Cromo-Níquel). El proceso que se sigue en el moldeo tradicional a grandes rasgos es:
En primer lugar se construye un modelo de la pieza; con éste se construye el molde que suele ser de arena; se realiza introduciendo el modelo en una caja vacía y se rellena de arena compactándole y eliminando la humedad. Se deben hacer los respectivos tubos de llenado, por donde entra el metal fundido, y el respiradero, por donde sale el aire que hay en su interior. Con el molde ya hecho, se cuela el metal en el molde bajo ligera presión y se aspira el aire contenido para facilitar el llenado. Una vez solidificado, se rompe el molde y la pieza se limpia de rebabas.
Un moldeo muy utilizado es el moldeo a la cera perdida, en el cual el modelo obtenido será de latón o un material fácil de trabajar y con un punto de fusión igual o mayor al del latón. De este modelo obtendremos un molde de una aleación de bajo punto de fusión, como Bi-Sn. De este molde obtendremos nuevos modelos pero de un material de muy bajo punto de fusión. Estas piezas se montan en racimos, de los que se obtiene el molde definitivo de arena tal como se describe en el proceso; para extraer el modelo se calienta hasta el punto de fusión del modelo y este se extrae en forma líquida, por el orificio donde luego se procederá al llenado. Finalmente se verterá al hueco del molde el metal fundido del cual queremos tener las piezas.
1.7.B. FORJA
Es una técnica de conformación por deformación plástica en el que también se emplea energía térmica. La acción combinada de energía mecánica-calorífica provoca cambios muy acusados de sección y crea una macroestrutura fibrosa. La forja puede ser libre o con estampa. La primera no impone ninguna forma específica a la herramienta; la segunda requiere la construcción de una estampa, que reproduce la forma y dimensiones de la pieza que se forjará.
La forja comprende tres fases fundamentales que son:
1.- Calentamiento del metal a temperaturas superiores a la de recristalización pero inferiores a la de fusión del metal. Debe hacerse uniformemente, evitando las diferencias de temperaturas excesivas entre el núcleo y la periferia.
2.- Deformación del material que se realiza por medios mecánicos, forja mecánica, o manuales, forjado a mano.
3.- Enfriamiento, que debe ser lento para evitar grietas y fracturas del material. Puede hacerse al aire, aunque para los aceros duros y especiales es mejor enfriar en el horno o en un lecho de cenizas.
El forjado a mano no tiene importancia industrial. Se efectúa dando al metal candente con un martillo de forja. La pieza que se forja se sujeta con unas tenazas o a mano y se apoya en un bloque de acero llamado yunque. El horno clásico para el calentamiento en la forja manual es la fragua; su mayor inconveniente es no poder controlar con precisión la temperatura de la pieza, habiendo así riesgo de oxidación intensa.
El forjado mecánico se utiliza para la forja de grandes piezas o el forjado en serie. Si el trabajo de deformación es por choque, se llaman martinetes; si es por presión, se llaman presas.
1.7.C. LAMINACIÓN EN CALIENTE
Es una técnica de forja continua que consiste en modificar una masa metálica haciéndola pasar entre rodillos superpuestos, que giran en sentido inverso accionados por un motor eléctrico. Por este método se transforman los lingotes metálicos en semielaborados comerciales, aptos para su empleo directo o para servir de base a nuevas elaboraciones.
1.8. CONFORMACIÓN EN FRÍO
1.8.A. EMBUTICIÓN
Es una operación de forja con estampa que se utiliza para dar a las chapas la forma deseada, semejante a un molde o matriz anteriormente definido. Este proceso se realiza tanto en caliente como en frío, siendo preciso someter el material a recocido, en este último caso, para eliminar su acritud. Siempre se realiza mediante máquinas (prensa hidraúlica) ya que requiere gran cantidad de energía mecánica.
La máquina de embutir consta de dos partes, por un lado la matriz, que es una pieza fija realizada de un material de gran dureza y con la forma adecuada; sobre esta se dispone la chapa a embutir y el punzón, que es la parte móvil de la máquina, la cual es accionada bien hidraúlicamente o mecánicamente, el punzón presionará la chapa contra la matriz obteniendo así la forma deseada. El material a embutir debe ser dúctil. El diámetro del punzón debe ser igual al diámetro de la matriz, disminuyendo en dos veces el espesor del material.
Cuando la embutición se efectúa con chapas delgadas para obtener objetos cilíndricos, con fondo, de una sola pieza, recibe el nombre de matrizado.
1.8.B. TREFILADO
Es una técnica de conformación por deformación plástica que consiste en hacer pasar el material de aportación por una matriz o hilera, que son unos orificios de diámetro decreciente, hasta obtener el diámetro deseado. Se utiliza para obtener hilos metálicos. El trefilado requiere una serie de condiciones tecnológicas que deben cumplirse inexcusablemente, que son:
1.- Escalonamiento adecuado de las reducciones de sección
2.- Material de aportación de buena calidad, libre de defectos internos y con la superficie exterior desprovista de cascarilla.
3.- Utilización del lubricante adecuado, para disminuir el rozamiento entre la matriz y el material.
Al ser una técnica de conformación en frío se origina una acritud elevada, que es necesario eliminar mediante un calentamiento del alambre, seguido de un enfriamiento al aire.
1.8.C. EXTRUSIÓN
Es una técnica muy utilizada actualmente por la cual se obtienen perfiles de forma muy variada de metales muy dúctiles como el aluminio. Este proceso se realiza tanto en frío como en caliente y consiste en introducir en un recipiente un material dúctil y presionarlo fuertemente con un punzón o émbolo, lo que obliga al material a fluir a través de la matriz, obteniendo así el perfil deseado.
1.9. REMACHADO O ROBLONADO
Es un procedimiento prácticamente en desuso mediante el cual se produce la unión de varias piezas por medio de remaches, que son piezas formadas por un cuerpo cilíndrico y una cabeza de forma generalmente troncocónica o de casquete esférico. Están hechos de metales dúctiles, maleables y tenaces como el acero dulce, cobre, aluminio y algunas aleaciones. El proceso de ejecución del remachado es el siguiente:
1.- En primer lugar hay que preparar las chapas a unir, punzándolas o taladrándolas a un diámetro ligeramente mayor que el cuerpo de remache.
2.- Colocar las piezas a unir de forma que los agujeros estén unos frente a los otros.
3.-Se colocan los remaches en los agujeros y por medio de la buterola se forma la otra cabeza, golpeándola perpendicularmente con el martillo.
Los roblones son remaches cuyo diámetro es mayor de 10 mm, por lo que el remachado se realiza en caliente ya que de esta manera resulta más sencillo.
1.10. SOLDADURA
Se entiende por soldadura el proceso por el cual se une elementos metálicos de igual o distinta naturaleza por la acción del calor, con aportación de material metálico o no, o por medio de un esfuerzo o presión. Así, en los tramos unidos se consigue la continuidad entre dichos elementos.
Para realizar cualquier tipo de soldadura es necesario que las superficies estén bien limpias y las piezas bien situadas y preparadas. La limpieza se puede realizar con brochas metálicas, papel de lija, limas o ácidos en solución.
1.10.A. SOLDADURA BLANDA
Se trata de un tipo de soldadura en la que se aplican temperaturas de hasta 400ºC y se utiliza como material de aportación una aleación de estaño y plomo que funde a una temperatura alrededor de 230ºC. Para que la unión sea posible se aplica un material desoxidante o fundente que evita la formación de óxidos y favorece la unión. El proceso de soldadura sigue los siguientes pasos:
1.- Limpieza y colocación de las superficies a soldar.
2.- Calentamiento de la zona a soldar mediante un soldador eléctrico o de llama (soplete).
3.- Aportación de resina antioxidante al material que se va a soldar e inmediatamente el metal aportación, que al establecer contacto va desprendiendo gotas sobre la unión.
4.- Por último, se mantienen inmovilizadas las piezas y se deban enfriar lentamente.
Este tipo de soldadura se utiliza en la unión de piezas de estaño, zinc, hojalata, cobre, aluminio, etc. Es fácil de realizar, pero las uniones tienen muy poco resistencia para todo tipo de solicitación, y para temperaturas superiores a los 200ºC.
1.10.B. SOLDADURA FUERTE
Es un tipo de soldadura empleado para metales o aleaciones de elevado punto de fusión. La temperatura de trabajo está alrededor de unos 800ºC y el metal de aportación suele ser latón (Cu-Zn) o latón y plata. El desoxidante utilizado comúnmente es el bórax. El aporte de calor generalmente se consigue mediante un soplete de gas.
1.10.C. SOLDADURA POR ARCO
Este tipo de soldadura utiliza como fuente calorífica un arco eléctrico que salta entre una varilla, llamado electrodo, y las piezas que se van a soldar. El electrodo sirve de material de aportación, el cual se funde junto con los bordes a soldar de las piezas formando en su desplazamiento un cordón continuo. El electrodo tiene un revestimiento el cual hace de antioxidante de la soldadura formando una capa sobre el cordón, escoria, evitando la oxidación de éste.
Para el suministro de corriente eléctrica se utiliza un generador eléctrico o transformador de corriente. Para realizar este tipo de soldadura, las piezas a soldar se ponen sobre una mesa metálica a la cual se conecta uno de los polos de corriente; el electrodo se pone en la pinza (portaelectrodos), que va conectada a otro polo de corriente. Finalmente se toca con la punta del electrodo la zona de unión de las piezas y a continuación se separa ligeramente, estableciéndose el arco eléctrico entre el electrodo y las piezas, que provoca la fusión conjunta del electrodo y los bordes de la pieza.
Este tipo de soldadura es muy utilizado para soldar perfiles y demás elementos de acero.
1.10.D. SOLDADURA OXIACETILÉNICA
Es la unión de dos piezas como consecuencia del calor producido por la llama de un soplete debido a la combustión de acetileno y oxígeno. En esta combustión se producen temperaturas de más de 3.000ºC. Por medio de la llama se funden los bordes de las piezas que se van a soldar, así como una varilla que se utiliza como material de aportación, siendo de un metal similar al de las piezas a unir, y que va cayendo en forma de gotas sobre los bordes, dando lugar a la fusión.
Este tipo de soldadura se emplea en puentes y edificios, equipos industriales, recipientes y tuberías, etc. Es necesarios que el operario utilice gafas especiales, delantal y guantes como medio de protección.
1.10.E. SOLDADURA POR RESISTENCIA
Consiste en hacer pasar una corriente eléctrica a través de las piezas que se van a soldar. Las piezas se calientan por efecto Joule (Q = 0,24.I2.R.t) y se someten a gran presión, por medio de los electrodos, hasta conseguir unirlas. La presión debe ser prácticamente constante durante la operación y los electrodos han de elegirse en función del espesor de las piezas a soldar.
Se emplea en soldadura de varillas de pequeño diámetro, chapas finas y fabricación de muebles metálicos y carrocerías para automóviles.
Existen varios tipos de soldadura por resistencia, pero el más importante es la soldadura por puntos, en la que se funden únicamente los puntos en los que se ponen los electrodos.
2.- HERRAMIENTAS Y ÚTILES CARACTERÍSTICOS.
2.1.- LIMAS
Son la principal herramienta utilizada en trabajos de elaboración y acabado a mano de piezas de acero. Constan de cuatro partes:
-Mango, normalmente de madera, también puede ser de plástico.
-Espiga, es de sección poligonal, generalmente rectangular, cónica y en ella se coloca el mango.
-Cuerpo, es la parte central de la herramienta.
-Punta, es la parte opuesta al mango y, al igual que el cuerpo, llevan tallados los dientes con los que se mecaniza la superficie.
Están construidas de acero para herramientas, debidamente templado. Los elementos característicos de la lima son: la forma, el tamaño, el picado, ángulos del diente y el grado de corte.
Forma.- La sección transversal del cuerpo tiene formas variadas siendo las más usuales: rectangular, cuadrada, redonda, triangular y media caña.
Tamaño.– Se entiende por tamaño de una lima la longitud del cuerpo y la punta expresada en pulgadas inglesas (1” = 25,4 mm). Los tamaños más corrientes so: 3”, 4”, 5”, 6”, 8”, 10”, 12” y 14”.
Picado.- Rugosidad de la lima. El picado puede ser sencillo, que es el producido por una serie de entallas paralelas con una inclinación respecto al eje de la lima de 70º, o doble, que es aquél en el cual, encima de un picado sencillo, se hace otro de menor profundidad y transversal al primero, con un ángulo respecto al eje de la lima de unos 45º.
Ángulos de los dientes.- Cada diente tiene tres ángulos característicos: ángulo de incidencia, de filo y de desprendimiento. Estos ángulos deben ser distintos según los materiales a trabajar.
Grado de corte.- Depende del picado, y es el número de dientes que entran por centímetro cuadrado de superficie picada. Varía entre 18 y 200 dientes por centímetro cuadrado. Según el grado de corte, se distingue entre limas bastas, semibastas, entrefinas y finas.
2.2.- SIERRA DE MANO
Está formada por la hoja de sierra y el arco que la soporta. Ambas partes son separables. La hoja de sierra es una cinta de acero que lleva en uno de sus cantos una serie de dientes triangulares, su longitud se mide en pulgadas, y es la distancia entre los agujeros que tiene en cada extremo, por los que se fija al arco mediante unas palomillas. Las hojas de sierra pueden ser duras, que son de acero templado, o flexibles, en las que solamente se templan los dientes.
2.3.- HERRAMIENTAS DE TALADRAR
Las herramientas más utilizadas son las brocas, realizadas de acero al carbono y acero rápido templado. Constan de dos partes: mango, que es cilíndrico y es la parte que se inserta en el portabrocas, y el cuerpo, que es la parte que trabaja, es cilíndrica y lleva tallada ranuras helicoidales en toda su longitud.
Las barrenas se emplean para repasar taladros realizados previamente con broca o por otro procedimiento sin arranque de materia.
Los escariadores son herramientas utilizadas para obtener medidas de precisión y buenos acabados.
Por último, las avellanadoras son un tipo de herramienta con punta troncocónica destinada a realizar en los extremos de agujeros una superficie troncocónica, para insertar tornillos de cabeza cónica y que queden a la altura de la superficie.
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2.4. MÁQUINAS DE TALADRAR
Se pueden clasificar en:
–Portátiles: son máquinas de fácil manejo y la penetración de la broca se hace por medio del esfuerzo del operario.
–Fijas: son máquinas que se encuentran totalmente fijas y lo que se desplaza para realizar las operaciones son las piezas a taladrar. Estas pueden ser:
De sobremesa; donde la máquina va fijada a un banco de trabajo o a otra superficie elevada del suelo.
De columna; compuesta de tres piezas: cabezal, que es la taladradora propiamente dicha, columna, pieza cilíndrica que une el cabezal con la base, y sobre la que se desplaza una mesa porta piezas, y la base, que fija la máquina al suelo.
Radiales; son similares a las anteriores pero en éstas el cabezal puede girar alrededor de una columna. Son máquinas de gran tamaño.
De cabezas múltiples; permiten hacer varios taladros en la misma pieza sin necesidad de cambiar las brocas.
De ejes múltiples; lleva un cabezal que admite gran número de brocas, se pueden hacer taladros simultáneos en una misma pieza. Se utiliza en sistemas de fabricación en cadena.
De cabezales autónomos; son máquinas formadas por varios cabezales que funcionan independientemente unos de otros, de forma totalmente automática.
2.5. HERRAMIENTAS PARA EL REMACHADO
Las herramientas empleadas en el remachado son: el martillo, la estampa y la buterola.
El martillo debe tener una de las cabezas casi plana y la otra en forma de bola.
La estampa es una herramienta que se coloca en la parte inferior, sosteniendo la cabeza del remache, es de acero y lleva en su extremo una incisión esférica cóncava donde se apoya la cabeza del remache.
La buterola es la herramienta que da forma al extremo del cuerpo del remache que sobresale golpeando con el martillo. Al igual que la estampa tiene un vaciado esférico cóncavo.
2.6. MÁQUINAS PARA MECANIZAR
2.6.1. TORNO
Es una máquina destinada a mecanizar piezas cilíndricas. Existen muchos tipos de tornos, el fundamental es el torno horizontal, esta compuesto de cuatro partes principales: bancada, cabezal fijo, cabezal móvil y carro portaútil.
-La bancada es la pieza más robusta, y sirve de soporte a todos los demás órgano.
-El cabezal fijo contiene el eje principal, en cuyo extremo van los órganos de sujeción y accionamiento de la pieza, a la que imprime un movimiento de giro al recibir el eje a su vez el movimiento del motor a través de los engranajes de reducción, alojados también en el cabezal.
-El cabezal móvil se encuentra en el extremo opuesto al cabezal fijo sobre las guías del torno, por las que puede deslizar en toda su longitud.
-El carro portaútil es el que lleva la herramienta y el que le comunica los movimientos de avance y penetración.
2.6.2. FRESADORA
Es una máquina dotada de una herramienta característica, denominada fresa, que animada de un movimiento de rotación, mecaniza superficies en piezas que se desplazan con movimiento rectilíneo bajo la herramienta. Las principales componentes de una fresadora son:
-La base, es la placa que sirve de apoyo a la máquina.
-El cuerpo, es el elemento estructural de la máquina que en forma de columna se apoya sobre la base en un extremo de ésta.
-La consola, que desliza sobre las guías verticales que tiene el cuerpo en su parte frontal, sirve de soporte a la mesa.
-La mesa, en la que se fijan las piezas sobre su superficie ranurada, se apoya sobre dos carros, uno de desplazamiento longitudinal, y otro de desplazamiento transversal.
-El eje de trabajo, montado horizontalmente en la parte superior del cuerpo, sirve de apoyo y accionamiento a las fresas, y recibe el movimiento de rotación del mecanismo de accionamiento alojado en el cuerpo de la fresadora.
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Las fresas son las herramientas que utiliza la fresadora, y son sólidos de revolución, en cuya superficie se encuentran repartidas, uniformemente, cuchillas denominadas dientes que se clavan y arrancan viruta del material al girar alrededor de su eje.
2.6.3. MANDRINADORA
Es una máquina cuya herramienta, animada de un movimiento de rotación con avance o si él, y, generalmente, en posición horizontal, aumenta de diámetro orificios de piezas que permanecen fijas o avanzan hacia la herramienta.
2.6.4. BROCHADORA
En una máquina dotada de una herramienta característica en forma de barra provista de múltiples dientes, que se denomina brocha, que mecaniza superficies paralelas a su generatriz, en una sola pasada de movimiento rectilíneo.
2.7. UNIDADES AUTÓNOMAS DE MECANIZADO
La necesidad de automatizar las operaciones de mecanizado de las piezas de fabricación en serie, en la producción automovilística, llevó a la creación de las máquinas denominadas unidades autónomas de mecanizado, compuestas de conjuntos mecánicos con accionamiento propio, que por sí solo o en unión de otros conjuntos similares, realizan operaciones de mecanizado en un tiempo preestablecido, sin necesidad de intervención de ningún operario.
En su forma más sencilla, una unidad autónoma consta:
1. De un motor eléctrico propio.
2. De una cadena de mecanismos mecánicos o hidráulicos, que transmiten y regulan los movimientos de corte y avance del eje de trabajo
3. De las herramientas necesarias (generalmente brocas, escariadores, machos barras de mandrinar, fresas, muelas de rectificar, etc.), caladas en el eje de trabajo.
4. De una caja o cárter, que alberga todo el conjunto de mecanismos y lleva adosado el motor.
2.8. CONTROL NUMÉRICO (CN)
El control numérico es un sistema con el que se consigue que las máquinas realicen su trabajo automáticamente, mediante la introducción en la memoria del control numérico (CN), de un programa de trabajo en el que se define perfectamente las operaciones a realizar por medio de combinaciones de letras y números. La producción de máquinas de CN ha ido creciendo en los últimos años debido a la reducción de los costes de los microprocesadores y a la simplificación de la programación de las máquinas de CN, que permite utilizarlas para fabricaciones de series cada vez más cortas. La aplicación del CN a aportado:
– Mayor productividad en las máquinas-herramientas porque todas las operaciones se realizan en las condiciones óptimas, sin tiempos muertos y con gran rapidez en los posicionamientos.
– Gran flexibilidad en la programación del taller.
– Reducción de controles y piezas de desecho, debido al riguroso automatismo con que se repiten las operaciones, con resultados idénticos.
Las máquinas de CN modernas se componen de:
Un computador (con un microprocesador y a veces dos y tres, unidades de entrada y salida de datos, una memoria fija (ROM), una memoria viva (RAM) y un visualizador de datos), unidades de enlace, mando y control de la máquina-herramienta.
2.9. EQUIPOS PARA SOLDADURA BLANDA
En este tipo de soldadura el material de aportación suele tener bajo punto de fusión, como el estaño. Los equipos para el calentamiento más empleados son los soldadores eléctricos, en los que una resistencia eléctrica calienta la punta del soldador, generalmente de cobre. Otro tipo de soldador son los de lamparilla de butano, constituida por bombona y mechero. Habitualmente es utilizada por los fontaneros para unir tuberías y diversos elementos.
2.10. EQUIPOS PARA SOLDADURA POR ARCO
Dentro de estos equipos hay dos tipos, uno es el de arco propiamente dicho y otro más moderno es el llamado soldadura de hilo, basado en el mismo principio, la diferencia es que es este sistema el material de aportación no son electrodos sino un hilo que la máquina lleva dentro permitiendo hacer largos cordones de soldadura sin detener esta.
Los equipos de soldadura por arco están compuestos por:
-Un generador, encargado de suministrar la corriente de soldadura.
-Una pinza portaelectrodos, unida al generador por un cable aislado flexible; es donde se sujetan los electrodos y es la que el operario maneja.
-Una pinza de maza, unida también por un cable aislado flexible al generador; esta pinza se fija a la mesa metálica o a la propia pieza.
Es necesario que el operario este dotado de guantes, una pantalla y peto de cuero para protección del soldador.
2.11. EQUIPOS PARA SOLDADURA OXIACETILÉNICA
Esta formado por:
–Botella de oxígeno: recipiente de acero que contiene oxígeno a 150 Kg/cm2.
–Botella de acetileno: recipiente que contiene acetileno disuelto en acetona a 15 Kg/cm2; se disuelve en acetona para evitar explosiones, ya que el acetileno es inestable y peligroso a presiones superiores a 1,5 Kg,
–Manoreductores: La presión de trabajo del oxígeno y el acetileno es mucho menor a la que tienen en las botellas, para tal efecto se instala a la salida de cada una de estas botellas unos manoreductores que reducen la presión. Están compuestos de dos cámaras unidas por dispositivos para reducir la presión y dotadas cada una de ellas con un manómetro. Son de bronce o latón.
–Soplete: es donde se mezcla el acetileno y el oxígeno en proporción definida, y en la punta de éste es donde se produce la combustión. Llevan un tornillo que permite regula la proporción de oxígeno para obtener llamas oxidantes o reductoras. Los más usados son los sopletes de inyección y generalmente son de latón, excepto la boquilla que es de cobre.
–Gomas: son tuberías flexibles que conducen los gases de la botella al soplete.
Hay otro tipo de equipo en los que el acetileno en vez de estar en botellas, se produce en los generadores de acetileno o gasógenos, en los que se hace entrar en contacto el carburo de calcio con el agua, se almacena el acetileno producido y se purifica antes de utilizarlo.
También es necesario que el operario tenga unas gafas de protección para este tipo de soldadura.
2.12. EQUIPOS PARA LA SOLDADURA POR RESISTENCIA
Los equipos empleados dependen de los procedimientos empleados para realizar dicha soldadura.
A)Soldadura por puntos:
Se realiza con máquinas especialmente construidas para este fin, que constan de tres elementos principales:
– Un transformador para reducir la tensión de la red a la de soldadura, que es inferior a 15 voltios. Este transformador va equipado con un sistema de regulación, para variar la tensión de salida.
– Dos brazos portaelectrodos, provistos de electrodos generalmente de cobre. Uno de los brazos, por lo menos, es desplazable, para poder aprisionar entre los electrodos las piezas a soldar. Cada electrodo va unido eléctricamente al transformador.
– Un mecanismo de accionamiento del brazo portaelectrodos desplazable, que además acciona el interruptor del circuito eléctrico en el momento oportuno.
Estas máquinas pueden ser fijas y portátiles.
Las fijas se accionan por un pedal que desplaza uno de los brazos y establece el contacto de paso de corriente eléctrica. Las portátiles son generalmente de pinza, en las que el desplazamiento del brazo y contacto se realiza a mano.
B)Soldadura por costura:
Es una variante de la soldadura por puntos en la que se sustituyen los electrodos de punta por dos discos, entre los cuales, y presionadas por el borde de éstos, pasan las piezas a soldar. El disco superior es movido por un motor eléctrico a través de un reductor de engranajes, mientras que el disco inferior es arrastrado por fricción. Ambos están refrigerados por agua.