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MANUFACTURA – Video 1 en BlackBoardHacer los moldes con arena mezclada con resina, no tan ajustado para que tenga porosidad y puedan pasar los gases.Se combina soda con bicarbonato de sodio y se la pone en un taper cerrado para que se puedan salir los gases.Después se sacan de los moldes y se juntan...

Description

MANUFACTURA – Video 1 en BlackBoard Hacer los moldes con arena mezclada con resina, no tan ajustado para que tenga porosidad y puedan pasar los gases. Se combina soda con bicarbonato de sodio y se la pone en un taper cerrado para que se puedan salir los gases. Después se sacan de los moldes y se juntan, de ahí para hacerlo le puso polvidllo/talco para que no se adhiera a la arena. Lo mete a una caja y lo llena de arena, pone capa de arena y el molde en el medio con dos tubos que conecten con el molde del medio. Después se saca la primera tapa con arena, se saca el molde y queda un vació, por uno de los tubos se hace una conexión al “molde” en el hueco que quedó vacío para que por ahí pueda entrar el metal Hacer la fundición y ponerlo en dos moldes. Se puede observar que el metal empieza a absorberse/reducirse. Conocida como la contracción de cambio de fase, lo cual se debe evitar. Introducir el metal fundido en el molde hueco por medio del conducto que hicimos en el otro molde. Lo extraemos y le quitamos toda la arena que tiene “pegada”. El rendimiento está alrededor del 50%, es decir la pieza es del 50% del material que utilzamos. Hay perdida de tiempo y dinero (porque se gasta en combustibles) en la parte de los excesos de metal que hay en las dos conexiones (tubos) hacia el medio. Se les extrae sobrantes y se lijan un poco para igualar forma. Se ingresa la pieza al torno y se empieza a realizar el reflectado lo que deja la superficie plana y ,luego, con ayuda de un taladro se le hace un hueco al medio. Por el centrado, se le hace el agujero cónico. Se hace un refrenado de la pieza que sale al costado, o sea formar la superficie lisa. A mayor distancia del medio, se va agrandando el brazo palanca. De ahí se le hace bien el hueco al medio de la pieza grande. Con una fresadora se hace una operación en la cara frontal y lateral. También se agranda el agujero del medio con ayuda de dicha máquina y se calibra también con ayuda de un equipo de medición. Se le hace un acabado al metal. Se le hace un taladrado transversal y ,luego, una operación de roscado en dicho agujero.

Formado de piezas por fundición La densidad de los metales es 2.2 aluminio, 8.9 el cobalto y niquel, 8.96 el cobre. La campana aún se fabrica por fundición, la rueda por deformación plástica. Olla obtenida por fundición, se mantiene el calor en el interno de la olla. Proceso de fundición en moldes:

Dependiendo del modelo de madera se hace el molde con ayuda de arena con resina. La etapa de colado, se llama meter el metal líquido en la cavidad vacía que se dejó en el molde. Después, el material sufre cambios - contracción, por ejemplo. Esto se debe de preveer que no suceda, de ahí se deja el metal en dicho molde hasta que se soldifique, el tiempo depende del metal. Se debe de usar guantes para usar la pieza, ya que aún está caliente. Si la pieza está malograda o tiene algún defecto mínimo se pasa al proceso de limpieza e inspección. Si todo está bien se pasa al acabado (maquinado, mecanizado). La inspección final se ve si tiene defectos por la parte interna de dicha pieza.

Si hay alguna pieza con “hueco” en la pieza, se podría rellenar con soldadura; sin embargo, el cliente no va a aceptar eso siempre por lo que se vuelve al inicio. Si la pieza se ha pegado y adherido al metal, erosionado, sucede otro problema, por lo cual se tiene que solucionar. Se reconoce porque su textura es distinta, tiene “bolitas” pegados al metal. Curva de enfriamiento del Aluminio:

Con el frío los líquidos se comprimen. Soldificación: Proceso de enfriamiento de material, al pasar de la temperatura de colada hasta la temperatura ambiente; el material presenta contracciones volumétrica.

Para evitar que dichas contracciones no afecten a nuestra pieza, se deben de tener en cuenta todos esos porcentajes.

V0= 100*100*100

líquido a 800°C

V1=V0(1-contracción liq)

cont liq= 1.2%

V1= 1000000 (1-1.2%) = 988000 mm3 a 660°C lado líquida V2= V1(1-cont sol)

cont sol=7%

V2=988000(1-7%) =918840 mm3 a 660°C lado sólido V3= 918840 (1-cont sólido)

cont sólido=5.6%

V3=918840(1-5.6%)=867384.96 mm3

Con una mazarota, se alimenta al metal liquido durante la solidificación.

Laboratorio 1: Aprender a medir y usar los instrumentos Por cada vuelta que de un tornillo avanza 0,5 mm aprox El vernier/calibrador/pie de rey primero leo los mm regulares de lo de arriba. Después busco los “decimales” en el nonio, cuando coinciden las líneas, ahí es. Usar coma para decimales Partes: -

Regla en escala de mm e inc Rango en inch de 0 a 6 inch y de 0 a 150 mm. Las patitas de medidas externas e internas La corredera que se complementa con las patas Nonio: si hay 20 divisiones (o sea hasta el 10). O sea 1/20 = 0.05 mm | en pulgadas hay 16, o sea 1/16 entre 8 divisiones del nonio = 1/128’’ . Cada división de la regla principal es 1/16 ‘’ . El 1 ya me indica 1’’ (1inch o 1 pulgada).

(10* 1/16) + (1/128*4) = 21/32 ‘’

1 + ( 2* 1/16 ) + ( 1/128 * 5 ) = 1 21/128 ‘’ Micrómetro: Primero se miden los milímetros del primer bastón y después lo de la tuerca.

El paréntesis indica los nonios, si es que hubiese. Puede medir desde 0 hasta 25 mm. Goniometro: [0º , 360º], cada 1º= 60’ / 12 = 5’ Si es sentido horario, se le los nonios de la derecha. Si es antihorario, los de la izquierda.

Primero ver el número que coincide con el 0 de los nonios y ese es el de grados (º). Después buscar el de los nonios.

34º 05’ ¿Qué es metrología dimensional? Reloj comparador: Partes: Reloj de cremallera, caja y mecanismo. Palpador, eje cremallera, vastaga de sujeción (normalizado en 8mm), aro, caratula, agujas e indicadores de tolerancia. Se puede instalar en diversos dujetadores, asegurarlo con “reglas” en la mesa. Primero se debe de asegurar que el palpador no esté dañado y bien colocado, existen diversos tipos (planos, esféricos, punta cónica, aguja, cuchilla, etc. Establecemos punto de contacto, precarga, bloqueamos, giramos hasta poner la aguja principal en 0 y la cuenta vueltas en 2. Iniciamos el desplazamiento al otro extremo y vemos la diferencia de alturas entre ambos lados. Cuando gira en horario, significa q está aumentando. Cada vuelta de la aguja grande es 1 mm. La medida entre 2 es la excentricidad. Si no se mueve significa q es recta o cilíndrica.

Dirección de Metrología: La instancia encargada de contribuir al desarrollo nacional a través de servicios de calibración, que permitan asegurar la transmisión de la unidad de medida en la industria, ciencia y comercio. La aplicación de la metrología sustenta la calidad de bienes y procesos manufacturados a través de una medición exacta y confiable. El Instituto Nacional de Calidad, a través de su Dirección de Metrología, representa al Perú a nivel internacional en este campo. A nivel nacional rige la Metrología en los campos científico, industrial y legal. Además, custodia los patrones nacionales de medida; difunde el Sistema Legal de Unidades de Medida del Perú y emite Certificaciones Metrológicas con trazabilidad al Sistema Internacional de Unidades de Medida - SI. La Dirección de Metrología es miembro de la Organización Internacional de Metrología Legal (OIML), del Sistema Interamericano de Metrología (SIM) y está asociada a la Conferencia General de Pesas y Medidas (CIPM). A la fecha cuenta con reconocimiento internacional de su Capacidad de Medición y Calibración (CMC), en Electricidad (Energía y AC/DC), Densidad, Longitud, Metrología Química, Volumen, Tiempo y Frecuencia, Masa y Temperatura, Fuerza, Presión y se encuentran en proceso Masa (ampliación del alcance), Flujo de Líquidos y Flujo de Gases.

Metrología tridimensional: Es imprescindible una correcta interpretación de planos. -

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Se tiene una medidora tridimensional o por coordenadas, se selecciona un programa y se va palpando con una maquina para ir midiendo. También se pueden hacer mediciones automáticas. El proyector de perfiles es para medir piezas muy chiquitas, ya que se amplía con un lente y con un cursor se toman las medidas. Máquina de una coordenada, es muy versátil no solo para piezas rectas. Rugosímetro, medir la calidad superficial de una pieza. Permite: o Verificar la producción (tolerancias y acabados de las piezas que se fabrican). o Verificar el estado de nuestras máquinas. Definiciones: o RESOLUCIÓN: mínima variación de la magnitud a medir que es detectable por el instrumento. o INCERTIDUMBRE: error máximo. Máxima diferencia entre el resultado obtenido y el verdadero valor de una medida. o REPETIBILIDAD: intervalo de variación de los resultados de la medición de una cierta magnitud, repitiendo la medición con los mismos instrumentos, procedimiento y condiciones. o CALIBRACIÓN: procedimiento que permite determinar la incertidumbre de un instrumento hasta su próxima calibración. Fuentes de error: con origen en el instrumento, ambiente, pieza, operario. Características que debe cumplir el Laboratorio de Metrología: - Aislamiento del exterior frente a humedad, vibraciones, etc. - Temperatura controlada 20ºC 0,5ºC Humedad inferior al 60% (para evitar la oxidación). - Acondicionamiento del aire: control de calidad y tamaño de las partículas de polvo. - Si existen equipos de interferometría, control de la presión atmosférica y de la humedad.

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Las medidas que se realicen deben estar referidas a PATRONES de calidad superior. La TRAZABILIDAD permite referir la precisión de una medida a un patrón aceptado legalmente.

Medición por coordenadas: Medición de la geometría de piezas, pueden medir piezas de relojería fina e incluso sistemas de fuselaje de un avión. Tiene 3 ejes x,y y z; trabaja con coordenadas absolutas, relativa y esféricas. Los palpadores punta rubi de cualquier tamaño, esferas. Consta de 4 subsistemas: -

Sistema mecánico: Estructura q alberga a los carros y los dispositivos de movimiento. Cabezal de medición: Registra punto de interés sobre el objeto que se desea medir. Sistema de mando: Permite mover la maquina a cualquier velocidad Software de medición, recibe info de los puntos palpadas y genera la línea para modelar la pieza.

Primero se debe realizar la calibración del palpador por medio de la esfera patron de la mesa de coordenadas. . Para mayor exactitud, se usa el láser, para calibración de reglas de pasos o bloques patrón a partir de 300 mm con incertidumbre de 10 nanómetros.

INDUSTRIA 4.0: Industrial Colonization – highly automated production processes base don cyber physical sytems (since 2010) “la denominada cuarta revolución industrial derivada de una evolución tecnológica propiciada por el desarrollo de los sistemas embebidos, su conectividad y la correspondiente convergencia del mundo físico y virtual. Todo esto proporciona unas capacidades de integración de objetos, información y personas que puede propiciar un salto cualitativo en la producción y uso de bienes y servicios. Benefits: Reducción de costes. Ciclos de vida de producto más cortos. Producción eficiente, flexible y sostenible. Incremento de la variabilidad de producto. Demanda de productos personalizados y la necesidad de una personalización masiva (mass-customization). Redes de cadena de valor dinámicos. Falta de mano de obra cualificada y el envejecimiento de la sociedad.

DESAFÍOS Y RETOS DE LA METROLOGÍA EN SIGLO XXI Durante la jornada, se hizo hincapié en los desafíos y retos a los que debe hacer frente la Metrología en el futuro más cercano. “La metrología se considera un vector de competitividad en las sociedades tecnológicamente avanzadas, y debido a ello, desarrollar y mejorar la capacidad de medición de un país es esencial para potenciar y apoyar los procesos de innovación tecnológica y desarrollo industrial como elemento diferenciador de economías emergentes. Nuestra capacidad de medición define los límites de posibilidades de desarrollo industrial. Lo que no podemos medir, generalmente no lo entendemos suficientemente y no podemos producirlo con exactitud ni controlarlo con garantías y por supuesto, ni mejorarlo o evolucionarlo”, aseguraron desde el CEM. En este sentido, se hizo alusión a la mayor complejidad de los procesos y la tecnología aplicados en la industria actual, que requiere mayores rangos de medida y menores incertidumbres, así como a la aparición de nuevas áreas tecnológicas, como la nanotecnología,

nuevos materiales o la biotecnología. Por su parte, existe un mayor valor reconocido de la metrología en disciplinas clásicas, tales como la medicina o la seguridad alimentaria, así como su contribución para abordar los retos sociales actuales, como la eficiencia energética y la protección del medio ambiente. Por este motivo, el primer reto al que se debe hacer frente es al hecho de que la sociedad actual demanda mediciones que aporten confianza y que den los mismos resultados, independientemente del lugar de realización. Esto es clave para la intercambiabilidad de piezas y componentes, por ejemplo. Además, la globalización del comercio y de la industria, con la creciente circulación de productos y servicios entre países, genera un aumento del interés por la exactitud y reproducibilidad de los resultados de medida que apoye al desarrollo económico y social, algo imprescindible para poder competir en una economía de libre mercado. Por último, es necesario contar con un sistema global de medida para la armonización internacional de unidades físicas, normas de productos, procedimientos de calibración, evaluación de incertidumbres, etc., clave para el desarrollo científico y la transparencia en el comercio. En este sentido se habló de los cambios que traerá consigo el nuevo SI (Sistema Internacional de Unidades), cuya aprobación está prevista para noviembre de 2018 y su entrada en vigor el 20 de mayo de 2019, Día Mundial de la Metrología.

METAL FORGING: Type of metal forming process. Uses compressive forces to shape metal. Dendrites, son las formaciones iniciales, de ahí se pasa a grains, 30 micras (hay porosidad, separaciones).Thats why there is lower strenght, brittle and prone to fatigue. Benefit of a forged process: Continuous and aligned

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Yocto =10^-24 y Zepto= 10^-21 z Prefijo atto= 10^-18 símbolo a Femto= 10^-15 f Prico= 10^-12 p Nano= 10^-9 n Micro= 10^-6 u volteada Milli =10^-3 m Mega= 10^6 M Giga= 10^9 G Prefijo tera = 10^12 simbolo T Prefijo peta= 10^15 simbolo P Prefijo exa= 10^18 símbolo E Zetta= 10^21 Z Yotta 10^24 Y

Medición de longitudes y ángulos Instrumentos: Calibre pasa-no pasa: Permiten saber si una pieza está dentro o fuera de tolerancias. Realmente no miden, sino que materializan los límites de una tolerancia.

Comparadores: proporcionan, con precisión, la diferencia entre una cota y una medida patrón. Patrones: - Banco de medir: instrumento para la medida de longitudes de gran precisión utilizado habitualmente para calibrar los instrumentos de la empresa. - Bloques patrón: materializan una dimensión. Pueden ser rectangulares o angulares. Medición de formas Instrumentos: -Redondímetro: permite medir, en piezas de revolución, características geométricas: redondez, cilindricidad, coaxialidad, planitud, perpendicularidad… -Perfilómetro: máquina de uso general, dotada de un palpador, que permite medir la forma de superficies. Maquinas de medir por coordenadas: CARACTERÍSTICAS GENERALES: - FLEXIBILIDAD: Son máquinas que permiten llevar a cabo cualquier tipo de medida en dimensiones y formas. - Piezas de GEOMETRÍA COMPLEJA. - Series cortas y medias. - Las MMC’s materializan un triedro cartesiano dentro del cual se encuentra un palpador móvil que recorre la superficie de la pieza a medir, almacenando las coordenadas de los puntos por los que ha pasado. - Los datos numéricos recogidos son posteriormente procesados informáticamente y convertidos en las dimensiones y/o formas buscadas. - Numerosas fuentes de error, lo que se traduce en baja precisión. Si se desea alta precisión los costes suben mucho. ELEMENTOS COMUNES: Palpador: Pueden ser ópticos y de contacto. - El palpador manda una señal ante la pérdida de la posición de equilibrio que se produce durante el contacto. En ese momento se registra la lectura de las reglas de los ejes. - Es preciso compensar el radio del extremo del palpador. Muchas máquinas están equipadas con almacén y cambio automático de palpador. BANCADA amortiguada. - MESA DE GRANITO. - Sistema de guiado NEUMÁTICO (rozamiento mínimo). - ACCIONAMIENTOS: en máquinas con Control Numérico: correa dentada reforzada. - SISTEMA DE MEDIDA: reglas ópticas y compensación de la temperatura

. - CONTROL NUMÉRICO, aunque también existen máquinas manuales. - SOFTWARE para el tratamiento de los datos numéricos almacenados.

A mayor gradiente térmico y a mayor tamaño de pieza, mayor es la deriva geométrica que sufren los medios y los componentes y por lo tanto, mayor es la incertidumbre de los procesos de fabricación y los procesos de medición en planta.

La METROLOGÍA DIMENSIONAL es la ciencia que se ocupa de la medición de MAGNITUDES GEOMÉTRICAS: - Dimensiones: longitudes y ángulos. - Formas: planitud, cilindricidad, … - Acabado Superficial: rugosidad.

Deformación plástica de metales: -

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Procesos de deformación volumétrica o Laminado o Forja o Extrusión (tipo churro, lo meten en un tubo y luego empujan) o Trefilado o estirado Trabajado de láminas metálicas o Embutido o Doblado o Rolado o Refilado o Corte

Si queremos volver a su estado “original” los granos, se tiene que realizar un recocido.

PASITO #2: Temperatura Aproximada del acero por color

El acero cambia de color dependiendo de la temperatura: -

Bajo 427°C o 800°F colores de oxidación Sobre dicha temperatura produce colores incandescentes.

The melting point of mild steel (0.1%-0.2% carbon) es de 1500°C o 2730°F aprox.

Video de martillos: -

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Comienza con una gruesa barra de acero, un sistema automático la carga en un horno de inducción a más de 1000°C. El intenso calor lo hace maleable, el martillo de forjar golpea el acero caliente creando moldes con forma de martillo. Luego se lleva a cortadora de punzonado que recorta los bordes del acero forjado. Los recortes caen en contenedor para reciclado. Un trabajador pone el trozo cortado en prensa para perfeccionar forma. Los martillos se enfrían en bastidor giratorio. Luego se los deja en un tambor con pequeños trozos de acero para que con el movimiento se rocen las escamas y desechos para una limpieza absoluta. Se sujeta el martillo en un dispositivo q gira con cintas abrasivas para contornear la cabeza, bisela la cabeza como una medida de seguridad para evitar rompimiento de clavos al golpearlos. La rueda de corte dentada forma surcos en la cabeza del martillo, lo mueve para que la rueda lo corte en forma de cuadricula para que así no se deslice al golpear. Proceso de templado, se sumergen los martillos en un líquido a alta temperatura y en un aceite que enfríe el metal, tan rápido que lo endurece. Después se vuelve a pulir, para q el acero brille, terminación final. Se ensamblan anillos de cuero en una bandeja, 25 en cada una, se ponen anillos de plásticos en cada extremo para mejorar apariencia y de ahí se refuerza con un disco de metal con punto. La bandeja se desliza en compartimento y se inserta martillo en anillos. LA herramienta hidráulica lo presiona para envolver el mango con una envoltura cómoda para agarrar. Se fija el extremo del martillo en abrazadera para q una herramienta giratoria aplane las puntas q salen de la placa de metal remachándola a la envoltura de cuero. Luego se usa una serie de cintas de lijado para alisar y obtener una terminación sin irregularidades. En un tanque de laqueado se sumergen los martillos varias veces, al secarse la laca le otorga una terminación dura y lisa para que el cuero parezca una sola pieza en vez de varias. Para hacer otro t...