INTRODUCCINEn este laboratorio conoceremos las caractersticas que presenta cada viruta del material que se emplea, ya sea metal ferroso o no ferroso, para determinar conclusiones se realizar el proceso del taladrado, de la prueba de la chispa, el aserrado, el limado, y finalmente la prueba del sonido para identificar sus propiedades de cada uno de ellos.

RIESGODESCRIPCION DEL PELIGRO

CortesLos alumnos que realizan trabajos con herramientas cortantes (alicates, cuchillas, etc) deben tener cuidado para evitar daos personales.

CortocircuitosLos alumnos que realizan trabajos con componentes mecnicos o elctricos no debern conectar inadecuadamente a los toma corrientes

Agentes que pueden daar los instrumentos de comprobacinLos alumnos que realicen trabajos de equipo, debern tener cuidado con el empleo correcto de los instrumentos de medicin y comprobacin

Tener cuidado con las puntas cortantesSeguridad ante todoMantener siempre el equipo de trabajo y los materiales en orden y en su lugar.

2.-OBJETIVOS Reconocer los materiales ferrosos y no ferrosos entre aquellos de similar apariencia, mediante ensayos tecnolgicos. Identificar mediante ensayos fsicos las caractersticas de los diferentes tipos de materiales no ferrosos y ferrosos usados en la industria, as como identificar cada uno por su apariencia.3.-MATERIALES Y EQUIPO Acero 1045 Acero 1035 Acero 1020 Acero inoxidable Hierro fundido Cobre Bronce Aluminio Lima fina Tornillo de banco Taladro Brocas Arco de sierra Martillo

4.-IMPLEMENTOS DE SEGURIDAD (Ver figura 1)

Fig 1: Implementos necesarios de laboratorio (http://saberconstruccion.blogspot.com/2010/09/normas-de-seguridad.html)

5.-SEGURIDAD

6.-METALES FERROSOS Y METALES NO FERROSOSMETAL FERROSO: Aleacin metlica de Fe C cuya proporcin le da ciertas caractersticas y lo clasifica. Y otros elementos que contiene Fe como elemento principal.METAL NO FERROSO: Son aquellos en cuya composicin no se encuentra el hierro. Los ms importantes son siete: cobre, zinc, plomo, estao, aluminio, nquel y magnesio.

6.1 OBJETIVOSReconocer las principales propiedades de los materiales ferrosos y no ferrosos6.2 CLASIFICACION:MANTENIMIENTO DE MAQUINARIA DE PLANTASEMESTREII

GRUPOB

TEMA:PRUEBA DE LA CHISPA, ACERRADO, LIMADO, TALADRADO Y SONIDOFECHA DE ENTREGA23/04/2015

SEDE AREQUIPA

ACEROS De construccin Para herramientas aleados

FUNDICIONES Dura (blanda) Gris Maleables Nodular

6.3 PROPIEDADES

ACEROS:Normalmente magnticosGran resistencia a la traccinForjables (tenaces)Maquinables Vc= 20-25 m/minFUNDICIONES:Magnticas Normalmente no forjables (rgidos)No soldablesColablesVc=16m/min

7. EQUIPOS Y HERRAMIENTOS Esmeril Taladro Sierra manual Lima bastarda Tornillo de banco Lima fina8. TAREAS A DESARROLLARSE EN EL LABORATORIO Observar sensorialmente (color, sonido, etc.) de los materiales del ensayo. Efectuar un limado y diferenciar la resistencia que opone cada una de las muestras. Efectuar un aserrado y diferenciar la resistencia que opone cada una de las muestras. Taladrar los materiales de ensayo y observar la viruta generada Esmerilar los materiales de ensayo y observar la chispa generada.

9. PROCEDIMIENTO

PRUEBA DEL SONIDO Para ejecutar esta experiencia debemos de tener en cuenta que las medidas de cada material debe ser la misma para tener un mejor resultado.En esta prueba (principalmente piezas de fundicin) y metales no ferrosos se hace dejndola que la pieza cuelgue libremente y golpendola con suavidad. De esta forma puede distinguirse al acero moldeado (sonido limpio) y la fundicin gris (sonido sordo) as como entre las piezas con grietas y poros.Nombre del material ferrosoCaracterstica del sonido del material

Acero 1045Sonido grave

Acero inoxidableSonido medianamente agudo

Acero 1035Sonido grave y chilloso

Acero 1020Sonido agudo

Hierro fundidosonido grave

Nombre del material no ferrosoCaracterstica del sonido del material

CobreSonido mucho ms grave que el del bronce

BronceSonido agudo y molestosos

AluminioMedianamente agudo

Sonidos de la prueba de chispaNombre del material ferrosoSonido caracterstico del material en la prueba de chispa

Acero 1045Tiene un sonido muy fuerte

Acero inoxidableTiene un sonido agudo

Acero 1035Tiene un sonido grave

Acero 1020Sonido agudo

Hierro fundidoSonido grave

Nombre del material no ferrosoSonido caracterstico del material en la prueba de chispa

CobreSonido grave

BronceSonido agudo y chilloso

AluminioTiene un sonido chilloso

TABLA 1: Resultados del procedimiento del sonido (fuente propia)PRUEBA DEL ASERRADOEn esta prueba la hoja de sierra arranca pequeos trozos de viruta de cada material, donde cada uno de ellos tiene distinta resistencia al aserrado.Para ejecutar este proceso se debe de usar guantes de seguridad para evitar accidentes, y proceder a aserrar tal y como se muestra en la Fig 2.

Fig.2: Aserrado del cobre (fuente propia)Fig. 2(a): Aserrado del acero 1035

Fig. 2(b): Aserrado del hierro fundido

Fig. 2(c): Aserrado del acero inoxidable

Algunos materiales que se aserraron fue el acero 1035(Fig. 2(a)), el aserrado del hierro fundido (Fig.2(b)), del acero inoxidable( Fig. 2(c)), acero 1020, acero 1045, cobre (Fig.2), bronce y aluminio, luego de experimentar con nuestros materiales los pusimos en un orden jerrquico y los ordenamos por el grosor de la viruta teniendo como resultados lo siguiente:( ver la tabla 2). Para mayor anlisis puede observar las virutas del aserrado de cada material al finalizar el informe.

metalesMATERIALESFUNDICIONACERO 1045Acero 1035Acero inoxidableAcero 1020

Orden jerrquico por durezaDureza al aserrarEl ms duro de aserrarMenos difcil de aserrarSe encuentra en medio de la dificultad de aserrar de los acerosDe menor grado de dificultad al aserrarAserrado fcil

Brillo (sin orden jerrquico)El ms oscuro por la menor concentracin de impurezasEl brillo incrementa a mayor impureza cantidad de El brillo incrementa por el incremento de impurezasEl brillo es el ms fuerte por el grado de mayor impurezas Menor brillo que el acero 1035 y el acero inoxidable

Forma de la viruta(sin orden jerrquico)Fina Alargada y finaMenos fina pero no muy gruesaRedonda alargada Fina gruesa un poco alargada

No metales

materiales

BronceCobre Aluminio

Orden jerrquicoDureza al aserrarLa dificultad de este material es mayor que la del bronce por lo que su resistencia a ser aserrado es mayor Dificultad media de aserrado de no metalesDificultad mnima, por esto ofrece menor resistencia a ser aserrado

Brillo (sin orden jerrquico)Mas brilloso Brillo medio y suaveBrillo opaco

Forma de la viruta(sin orden jerrquico)Fina y alargadaMedio esfrica alargada entre fina y delgadaLargas gruesas

Tabla 2 Resultados del aserrado (Fuente propia)PRUEBA DEL LIMADOLimar es generalmente un trabajo de acabado final, en el que las piezas reciben su forma definitiva y calidad exigida. Aunque este proceso ha sido relegado por el uso de mquinas y herramientas de alta tecnologa, representa la destreza, exactitud y pulcritud del trabajo con metales.( http://www.metalactual.com/)).

A continuacin se muestra el limado de los diferentes materiales empleados en el laboratorio, como se observa en la fig.3 Fig 3: Limado del acero 1035(lateral izquierdo) y acero 1045 (lateral derecho) (fuente propia)

Asimismo puede observar la tabla de los resultados (tabla 3) y tambin al finalizar mirar las virutas del limado al final del informe.RESULTADOS DEL PROCESO DEL LIMADO

Acero 1045Acero 1020Hierro fundidoBronceAluminioCobre Acero inoxidableAcero 1035

No resisteLimadura muy fina, color amarrilloLimadura fina, color plateado claro

Resistencia mediaLimadura muy pequea color plomo oscuroLimadura muy fina Color plomizoLimadura menos fina color naranja Limadura fina color plomo

Alta resistenciaLimadura pequea color medio negroLimadura diminuta color negro

Tabla 3. Resultados interpretados del limadoPROCESO DEL TALADRADOEsta prueba permite determinar la dureza del material en relacin a la herramienta de corte, para un material duro la forma de la viruta es ms alargada. Y un material la forma de la viruta es menos constante y apegada. (ver tabla 4)

Al momento de ejecutar este procedimiento, se debe utilizar obligatoriamente lentes, casco y guantes. Tal y como se muestra en la Fig. 4 y 5, como tambin el taladrado de cada material. Fig 4. Taladrado del aluminio (izquierda), acero inoxidable (centro) y acero 1020 (derecha)

Fig. 5: Taladrado del hierro fundido (izquierda), acero 1045 (centro) y bronce (derecha)

1020 En la experiencia se pudo percibir que este material presenta una baja resistencia al taladrador. Como se puede apreciar en la imagen () la viruta desprendida es discontinua y nada uniforme. En el proceso de taladrado de este material no se logra percibir ningn ruido caracterstico. Solo una vez calentada la broca es que se percibe un sonido agudo pero no es muy fuerte.

1045 Se logra escuchar un sonido discontinuo y un tanto grave La viruta obtenida es discontinua y no tiene parmetros pero se aprecia que estas son en calidad de lminas Imagen () El material presenta resistencia el cual obliga a tener ms contacto material broca esto hace que se calienten ambos y se logra ver humo.

Gracias a ser un acero de mediano porcentaje de carbono su resistencia es mayor. La manera correcta de hacer el taladrado es una vez percibido el humo dejar de hacer contacto broca material esperar unos segundos para que la broca enfri continuar repetidas veces.

Inoxidable La viruta es continua y uniforme como se puede apreciar en la Imagen () Gracias a su aleacin de nquel el cual permite que a austenita exista en temperatura ambiente al taladrar y elevar su temperatura esta forma cementita la cual es extremadamente dura haciendo un proceso de templado por el cual el taladrado se debe hacer en periodos cortos de tiempo esperando la reduccin de temperatura. Se percibe un sonido grabe de zapateo por parte de la broca debido al endurecimiento del material.

1035 Esta viruta es discontinua y no presenta forma uniforme pero se puede apreciar que no tiene distes deformados en los extremos como se aprecia Imagen () Al momento del taladrado no presento sonido caracterstico. Presento poca resistencia debido a su bajo porcentaje de carbono el cual no le permite ser considerado como acero de mediana aleacin.

Bronce Poca resistencia al taladrado. Presenta sonido al taladrado continuo y agudo. La viruta obtenida es discontinua ms pequea que en los casos anteriores como se ve en la Imagen ()

Cobre No presenta resistencia al taladrado La viruta es continua con una caracterstica en los bordes en forma de dientes son patrn ni forma definida. No se logra percibir sonido caracterstica por ms que la broca este en contacto con el material durante un buen tiempo.

Acero 1045Acero 1020Acero 1035Acero inoxidableHierro fundidoCobre BronceAluminio

No resisteEs maquinable por lo que no se resisteViruta corta y gruesa (frgil)

Resistencia mediaTiene una resistencia de media a baja.Viruta larga y continua Viruta bien larga y continua gruesa, se pega a la broca Viruta larga, poco gruesa, se pega a la broca.

Alta resistenciaTiene una alta resistenciaTiene una alta resistencia

Tabla 4. Resultados del taladrado

PRUEBA DE LA CHISPAEs muy difcil que el haz de chispas, que se compone de partculas incandescentes en movimiento, se repita y de una imagen que hasta cierto punto represente un estado de reposo. La finalidad de estas imgenes solo puede ser por tanto, mostrar las diferencias esenciales de forma y color, o sea las caractersticas esenciales que en realidad varan notablemente de unas a otras.

Fig. 6 Prueba de la chispa del acero 1045 (izquierda), acero 1035(centro), acero inoxidable (derecha), acero 1020 (debajo izquierda) y fundicin gris (debajo derecha). Fuente propia

Acero 1045Acero 1020Acero 1035Acero inoxidableHierro fundidoCobre BronceAluminio

Cantidad de chispaMayorMediaRegularDe media intensidad.MenorNo hay chispaNo hay chispaNo hay chispa

Color de chispaNaranja claro rojizoNaranja claroNaranja claroNaranja opaco, claroNaranja oscuro.No hay chispa No hay chispaNo hay chispa

Formas de chispaLimado chispeante medio.Limado chispeante.Limado chispeanteLimadoLimadoNo hay chispaNo hay chispaNo hay chispa

TABLA 5. RESULTADOS DE PRUEBA DE LA VIRUTA

Aluminio Este material no presenta resistencia la taladrado pero se calienta con facilidad No tiene un sonido caracterstico. Su viruta como se puede apreciar en la Imagen () es continua y larga desprendiendo muy poca viruta menuda o pequeaFundicin No presenta sonido al momento del taladrado. No presenta resistencia debido a su tratamiento trmico el cual le quita dureza. La viruta es discontinua y muy pequea como se aprecia en la imagen

CONCLUSIONES

En la experiencia de limado los materiales ms rpidos de limar fueron el cobre, el aluminio y el bronce ya que no opusieron resistencia Los metales no ferrosos debido a su alto nivel de mecanizabilidad y al ser aliados con otros aceros, pueden ser utilizados en las estructuras de edificios, puentes y otras estructuras El acero 1045 es el que ms resistencia puso debido a su alto porcentaje de carbono La limadura ms fina fue la del bronce en los no ferrosos y los ferrosos fue el hierro fundido En los no metales el material que ofrece mayor resistencia a ser aserrado es el bronce, el material que ofrece menor resistencia a ser rayado es el aluminio Es preferible limpiar el arco de sierra despus de cada corte para evitar que el material se encuentre adosado en la sierra, el aluminio se adhiere ms fcilmente a los dientes del arco de sierra En los materiales metlicos el ms difcil de aserrar es la fundicin y el ms fcil de aserrar es el acero 1020. Posible mente tiene que ver con los (HB, dureza Brinelles a una escala de medicin de ladurezade un material). Que tanto los materiales ferrosos y los no ferrosos son materiales que tienen su respectivo o su tipo de sonido que los caracteriza. Que en la prueba de chispa se pudo lograr escuchar los sonidos caractersticos de cada material para luego comparar con los sonidos escuchados en el momento de hacer la prueba del sonido. Que hay material que el sonido que producen pueden ser perturbadores como cuando son muy chillosos. Los materiales no ferrosos no presentan chispa en comparacin con los metales ferrosos, esto se debe a que no contienen hierro. Se puede concluir que la resistencia que un material ofrece al ser taladrado es proporcional el porcentaje de carbono que dicho material tiene. Se comprob que hay materiales que necesitan ser refrigerados peridicamente para no malograr el material o la broca y otros tan blandos que incluso se adhieren a la broca tales como son el aluminio. Se comprob que el taladrado debe ser rpido para poder obtener resultados de como es realmente la viruta en cada uno de los casos ya que de lo contrario las muestras no nos salen de la manera esperada o sera muy difcil diferenciar los materiales. Se comprob que debido la friccin se generan latas temperaturas altas temperaturas la broca puede llegar a quemarse y malograrse. Se comprob que es mas fcil taladrar un material si se la broca esta de manera perpendicular al material ya que de lo contrario la pieza resbala y no podemos obtener los resultados requeridos.