DUREZA DEL ELEMENTO

La dureza es la propiedad de los materiales a evitar dejarse rayar. También puede entenderse como la propiedad de los materiales a evitar dejarse penetrar.

 Se quiere analizar de distintas formas la dureza del material para estudiar su capacidad.

ALTA O BAJA DENSIDAD

En  una sustancia puede variar si se cambia la presión o la temperatura. En el caso de que la presión aumente, la densidad del material también lo hace; por el contrario, en el caso de que la temperatura aumente, la densidad baja.

El material es pasado por una serie de procesos en los cuales se va mejorando su calidad, y además se van estructurando las partes en donde posee más densidad.

RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN

 Esfuerzo máximo que puede soportar un material bajo una carga de aplastamiento. La resistencia a la compresión de un material que falla debido al fracturamiento se puede definir en límites bastante ajustados, como una propiedad independiente. Sin embargo, la resistencia a la compresión de los materiales que no se rompen en la compresión se define como la cantidad de esfuerzo necesario para deformar el material una cantidad arbitraria. La resistencia a la compresión se calcula dividiendo la carga máxima por el área transversal original de una probeta en un ensayo de compresión. Resistencia al impacto

En este vídeo se muestra  que el metal es puesto en la maquina sometido a tensión hasta que llega el punto donde no lo soporta y el material llega al estado de rompimiento.

RESISTENCIA AL IMPACTO 

La resistencia al impacto describe la capacidad del material a absorber golpes y energía sin romperse. La tenacidad del material depende de la temperatura y la forma.

Se coloca el elemento en una parte de la máquina y por medio de la maquina se le ejerce una fuerza para probar la resistencia del impacto del elemento a probar.

RESISTENCIA A LA TENSIÓN

Es el punto máximo que tiene cierto elemento a soportar antes de que se rompa o llegue al límite de su destrucción total, respuesta del cuerpo a la presión, física, mental o emocional.

Se determina por el estirado de los dos extremos de una probeta con dimensiones perfectamente determinadas y con marcas previamente hechas. Al aplicar fuerza en los dos extremos se mide la deformación relacionándola con la fuerza aplicada hasta que la probeta rebasa su límite de deformación elástica y se deforma permanentemente o se rompe.

Es sometido a la tensión hasta que llega al límite y se rompe el la parte más débil.

RESISTENCIA A LA FLEXIÓN

Es el esfuerzo de fibra máximo desarrollado en una probeta justo antes de que se agriete o se rompa en un ensayo de flexión. Para aquellos materiales que no se rompen en el ensayo de flexión, se reporta la resistencia de fluencia en flexión en lugar de la resistencia a la flexión.

 

es metido entre unos rodillos que le aplicaran fuerzas de flexión, con el pasar del tiempo van aumentando poco a poco la fuerza aplicada hasta dar con su punto máximo de resistencia. 

 RESISTENCIA A LA FRICCIÓN

Se define como fuerza de rozamiento o fuerza de fricción, a la fuerza entre dos superficies en contacto, a aquella que se opone al movimiento entre ambas superficies (fuerza de fricción dinámica) o a la fuerza que se opone al inicio del movimiento (fuerza de fricción estática). Se genera debido a las imperfecciones, mayormente microscópicas, entre las superficies en contacto. Estas imperfecciones hacen que la fuerza perpendicular R entre ambas superficies no lo sea perfectamente, si no que forme un ángulo φ con la normal N (el ángulo de rozamiento). Por tanto, la fuerza resultante se compone de la fuerza normal N (perpendicular a las superficies en contacto) y de la fuerza de rozamiento F, paralela a las superficies en contacto.

los metales son puestos en movimientos para que el proceso de rozamiento sea más rápido y exista alta temperatura para que ambos cuerpos se puedan unir.   

EXTRUSIÓN:

La extrusión es un proceso utilizado para crear objetos con sección transversal definida y fija. El material se empuja o se extrae a través de un troquel de una sección transversal deseada. Las dos ventajas principales de este proceso por encima de procesos manufacturados son la habilidad para crear secciones transversales muy complejas y el trabajo con materiales que son quebradizos, porque el material solamente encuentra fuerzas de compresión y de  cizallamiento. También las piezas finales se forman con una terminación superficial excelente.

La extrusión puede ser continua (produciendo teóricamente de forma indefinida materiales largos) o semicontinua  (produciendo muchas partes). El proceso de extrusión puede hacerse con el material caliente o frío.

 

La extrusión de divide en:

       /Extrusión Directa

La extrusión directa, también conocida como extrusión delantera, es el proceso más común de extrusión. Éste trabaja colocando la barra en un recipiente fuertemente reforzado. La barra es empujada a través del troquel por el tornillo o carnero. Hay un dummy block reusable entre el tornillo y la barra para mantenerlos separados. La mayor desventaja de este proceso es la fuerza requerida en la extrusión de la barra, es mayor que la necesitada en la extrusión indirecta porque la fuerza de fricción introducida por la necesidad de la barra de recorrer completamente el contenedor.

       /Extrusión indirecta:

Al moverse la barra con el contenedor, la fricción es eliminada.

 Ventajas:

- Una reducción del 25 a 30% de la fuerza de fricción, permite la extrusión de largas barras.

- Hay una menor tendencia para la extrusión de resquebrajarse o quebrarse porque no hay calor formado por la fricción.

- El recubrimiento del contenedor durará más debido al menor uso.

- La barra es usada más uniformemente tal que los defectos de la extrusión y las zonas periféricas ásperas o granulares son menos probables.

   Desventajas:

_Las impurezas y defectos en la superficie de la barra afectan la superficie de la extrusión. Antes de ser usada, la barra debe ser limpiada o pulida con un cepillo de alambres.

_Este proceso no es versátil como la extrusión directa porque el área de la sección transversal es limitada por el máximo tamaño del tallo.

          /Extrusión hidrostática:

En la extrusión hidrostática la barra es completamente rodeada por un líquido a presión, Este proceso puede ser hecho caliente, tibio o frío. De cualquier modo, la temperatura es limitada por la estabilidad del fluido usado. El fluido puede ser presurizado por dos vías:

Razón de extrusión constante: el émbolo es usado para presurizar el fluido dentro del contenedor.

Razón de extrusión constante: una bomba es usada, posiblemente con un intensificador de presión, para presurizar el fluido, el cual es bombeado al contenedor.

Las ventajas de este proceso incluyen:

No fricción entre el contenedor y la barra, reduciendo la fuerza requerida. Esta finalmente permite mayores velocidades, proporciones de la reducción más altas y menores temperaturas de la barra.

Usualmente la ductilidad del material disminuye cuando altas presiones son aplicadas. Largas barras y largas secciones transversales pueden ser extruidas.

Desventajas:

Las barras deben ser preparadas, adelgazado un extremo para que coincida con el ángulo de entrada del troquel. Esto es necesario para formar un sello al principio del ciclo. Usualmente las barras enteras necesitan ser pulidas para quitarles cualquier defecto de la superficie. Contener el fluido en altas presiones puede ser dificultoso.

FORJADO:

El forjado fue el primero de los procesos del tipo de compresión indirecta y es probablemente el método más antiguo de formado de metales. Involucra la aplicación de esfuerzos de compresión que exceden la resistencia de fluencia del metal. En el Forjado ha dado abierto el material se comprime entre dos planos, permitiendo que el material fluya sin restricción es sus caras laterales.

• En el Forjado en dado impresor, el dado de comprensión ejerce fuerza sobre la superficie de la pieza, haciendo que esta tome la forma del dado. A pesar de que aumenta la restricción en el metal, es posible que este fluya más allá del dado impresor lo que causa un exceso de material (rebaba).

• En el Forjado sin rebaba el dado restringe completamente el material dentro de la cavidad y no se produce rebaba excedente.

 

Esto consiste en darle forma y reducción al metal a través de fuerzas compresión o comúnmente llamado forjado. 

LAMINADO:

La laminación  o  laminado es un proceso de conformación plástica en el que el metal fluye de modo continuo y en una dirección preferente, mediante fuerzas de compresión.

El laminado es un proceso en el que se reduce el espesor de una pieza larga a través de fuerzas de compresión ejercidas por un juego de rodillos, que giran apretando y halando la pieza entre ellos.

En este proceso se busca hacer la lámina más maleable y para hacer hilos de acero se usa la ductilidad.

Embutición:

 Embutición es un proceso  tecnológico de conformado plástico que consiste en la obtención de piezas huecas con forma de recipiente a partir de chapas metálicas. Este proceso permite obtener piezas de formas muy diversas y es una técnica de gran aplicación en todos los campos de la industria.
  La embutición de una pieza se parte de una porción de chapa que descansa sobre la matriz, mientras el pisador la mantiene sobre esta y el punzón ejerce la presión necesaria para conformar la pieza provocando la fluencia del material a través de la cavidad abierta en la matriz. La pieza va a conformarse en función de la forma de la abertura de la matriz y la forma del punzón, mientras que el pisador va a evitar el pandeo del material al tratarse de formas generalmente no desarrollables.

DOBLADO:
Se puede efectuar con el mismo equipo que se usa para corte, esto es, prensas operadas con manivela, excéntrico y leva. En donde esté considerado el doblado, el metal se somete a esfuerzos tanto en tensión como de compresión con valores inferiores a la resistencia límite del material, sin un cambio apreciable del espesor. Tal como en una prensa dobladora, el doblado simple implica un doblez recto a lo largo de la lámina de metal.

Se usan para doblar, formar, rebordear, repujar, desbarbar y punzona lámina metálica de bajo calibre. Tales prensas pueden tener espacio para lámina de 6 m de ancho y 16 mm de espesor.

La capacidad de presión requerida de una prensa dobladora para un material dado, se determina por la longitud de la pieza, el espesor del metal y el radio del doblez. El radio mínimo interior de doblez se limita usualmente a un valor igual al espesor del material. Para las operaciones de doblado, la presión requerida varía en proporción a la resistencia a la tensión del material. Las prensas dobladoras tienen carreras cortas, y están equipadas generalmente con un mecanismo impulsor excéntrico.

“MÉTODO DE CONFORMADO DE LOS METALES "

PRODUCCIÓN Y ELABORACIÓN

TROQUELADO:

En el troquelado se cortan láminas 

Sometiéndolas a esfuerzos cortantes, 

Desarrollados entre un punzón y una matriz, 

se diferencia del cizallado ya que este 

Último solo disminuye el tamaño de lámina 

Sin darle forma alguna. 

En términos sencillos, el troquelado es un método para trabajar láminas metálicas en frío, en forma y tamaño predeterminados, por medio de un troquel y una prensa. El troquel determina el tamaño y forma

de la pieza terminada y la prensa suministra la fuerza necesaria para efectuar el cambio.

Cada troquel está especialmente construido para la operación que va ha efectuar y no es adecuado para otras operaciones. El troquel tiene dos mitades, entre las cuales se coloca la lámina

metálica. Cuando las dos mitades del troquel se juntan se lleva a cabo la operación. Normalmente, la mitad superior del troquel es el punzón (la parte más pequeña) y la mitad inferior es la matriz (la parte

más grande). Cuando las dos mitades del troquel se juntan, el punzón entra en la matriz.

En la matriz se realizan unas aberturas, por medio de varios métodos. La forma del punzón corresponde a la abertura de la matriz pero es ligeramente más pequeño, en una cantidad igual a la determinada por el “Juego entre matriz y punzón” requerida. El tipo y espesor del material y la operación

que se va a llevar a cabo establecen dicho juego.

Las dos partes se encuentran montadas en un porta troquel: la matriz montada sobre la base y el punzón en una zapata superior. El uso de un porta troquel asegura una alineación adecuada del punzón y

la matriz, sin importar el estado de la prensa. Los troqueles más simples son los que se emplean para hacer agujeros en una lámina.

La prensa usada para llevar a cabo estos cambios de forma tiene una mesa estacionaria o platina, sobre la cual se sujeta la matriz. Una corredera guiada o carro, que sujeta el punzón, se mueve hacia

arriba y abajo perpendicularmente a la platina. El movimiento y la fuerza del carro son suministrados por un cigüeñal, un excéntrico o cualquier otro medio mecánico. También se emplean prensas accionadas

hidráulicamente.

El troquelado de láminas metálicas incluye el corte o cizallado (sección 3.3.1), el doblado o formado (sección 3.3.2) y las operaciones de embutido superficial o profundo (sección 3.3.3). El corte alrededor de toda la periferia de una pieza se llama “recortado". El corte de agujeros en una pieza de trabajo se llama "punzado" o, “perforado". La figura 3.85 muestra un troquel recortado con regla de  acero.