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Tema 40A – Técnicas de mecanizado, conformación y unión de piezas metálicas

INTRODUCCIÓN

Todo trabajo de mecanizado, conformación y unión de piezas metálicas supone ejecutar una serie ordenada de operaciones. La realización de estas operaciones exige el conocimiento de unas técnicas, herramienta y útiles para poderla llevar a cabo. El objetivo de este tema es tanto el estudio de las operaciones, como el de las técnicas. También se estudiaran las herramientas y útiles característicos de este tipo de operaciones.

TÉCNICAS

El limado a mano es una operación laboriosa que permite acabar o retocar piezas que, por su forma irregular o gran volumen, no puede mecanizarse con máquinas herramientas, o cuando su reducida serie no justifica la adquisición de máquinas herramientas. El limado mecánico se realiza con la limadora.

El torneado es un proceso de mecanizado por el que se pueden obtener piezas cilíndricas, cónicas o realizar acanaladuras

El aserrado a mano se realiza utilizando la sierra de mano, mientras que para el aserrado a máquina se pueden utilizar tres tipos fundamentales de sierra: sierra alternativa, sierra circular o de disco y sierra de cinta.

El roscado es la operación de elaborar una hélice sobre un cilindro; si la rosca es exterior se denomina tornillo mientras que si es interior se le llama tuerca. El roscado a máquina se realiza normalmente con el torno paralelo. Para el roscado a mano se emplean los machos de rosca para tuercas y los cojinetes o terrajas para tornillos.

El taladro tiene por objeto hacer agujeros con obtención de virutas con una herramienta llamada broca, la cual es accionada por una máquina llamada taladradora.

El mecanizado por electroerosión se realiza por la acción de una descarga de energía eléctrica en forma de chispa sobre la zona de metal que se desea cortar.

La mecanización ultrasónica utiliza vibraciones de alta frecuencia y baja amplitud para crear orificios y otras cavidades.

El mecanizado por haces de electrones utiliza electrones acelerados; la energía cinética de los electrones se convierte en calor, lo que hace que el material que se quiere eliminar se funda y se evapore, creando orificios o cortes.

En el mecanizado por arco de plasma se utiliza un chorro de gas a alta temperatura y gran velocidad para fundir y eliminar el material.

La mecanización con rayo láser se consigue dirigiendo con mucha precisión un rayo láser, para vaporizar el material que se desea eliminar.

El moldeo es una de las técnicas más antiguas de fundición y que debidamente perfeccionada, sirve para producir gran variedad de piezas de elevada precisión.

La forja es una técnica de conformación por deformación plástica en el que, además de los esfuerzos exteriores, se emplea energía térmica.

La laminación es una técnica de forja continua que consiste en modificar una masa metálica haciéndolo pasar entre rodillos superpuestos, que giran en sentido inverso.

La embutición es una operación de forja con estampa que se utiliza para dar a las chapas planas formas especiales.

El trefilado es una técnica de conformación por deformación plástica que consiste en hacer pasar el material de aportación por una matriz o hilera de forma determinada.

La extrusión es una técnica muy utilizada actualmente para fabricar envases metálicos, preferentemente de aluminio.

La soldadura es 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. Hay distintos tipos de soldadura entre los que destacamos: soldadura blanda, soldadura fuente, soldadura por arco, soldadura oxiacetilénica y soldadura por resistencia.

HERRAMIENTAS Y ÚTILES

La lima es la principal herramienta que se utiliza en los trabajos de elaboración y acabado a mano de piezas metálicas.

La sierra de mano es un conjunto formado por hoja de sierra y el acero que la soporta.

Las herramientas de taladrar más utilizadas son las brocas. También se utilizan barrenas, escariadores y avellanadoras.

Las máquinas de taladrar pueden ser portátiles y fijas, y dentro de las fijas pueden ser: de sobremesa, de columna, radiales, de cabezas múltiples, de ejes múltiples y de cabezales autónomos.

El torno es una máquina destinada a mecanizar piezas cilíndricas. Existen muchos tipos de tornos, pero el fundamental es el horizontal, y está compuesto de cuatro partes principales: bancada, cabezal fijo, cabezal móvil y carro portaútil.

La 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.

Otras máquinas utilizadas para mecanizar son la mandrinadora y la brochadora.

Actualmente las unidades autónomas de mecanizado son las más utilizadas; compuestas de conjuntos mecánicos con accionamiento propio, que por sí solos o en unión de otros conjuntos similares, realizan operaciones de mecanizado en un tiempo preestablecido, sin necesidad de intervención de ningún operario.

El control numérico es un sistema con el que se consigue que las máquinas realicen su trabajo automáticamente, mediante la introducción en la memoria de un programa de trabajo en el que se define perfectamente las operaciones a realizar por medio de combinaciones de letras y números.

Para la soldadura blanda, los equipos para el calentamiento más empleados son los soldadores eléctricos. También se usan las lamparillas de butano.

Los equipos de soldadura por arco están compuestos por un generador, una pinza portaelectrodos y una pinza de maza.

Los equipos para soldadura oxiacetilénica están formados por: botella de oxígeno, botella de acetileno, manoreductores, soplete y gomas.

Para la soldadura por puntos las máquinas empleadas constan de tres elementos principales: un transformador, dos brazos portaelectrodos y un mecanismo de accionamiento.

RESUMEN

En este tema se desarrollan las principales técnicas de mecanizado, conformado y unión de piezas metálicas. También se explican las herramientas y máquinas con las que se realizan estas operaciones. Se habla tanto de las técnicas más tradicionales, que ya no se usan en la industria, como de las técnicas más modernas.

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