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Escuela de Educacion Técnico Profesional Nº 285 “Domingo Crespo”Modalidad Técnico Profesional -

Equipos e instalaciones Electromecánicas

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Taller de Metal Mecánica 1


Profesor:Mabel Stebler

Taller de Metal Mecánica Profesora Mabel Stebler



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Metalmecánica1 – Finalidad del Área y Objetivos. Finalidad del Área Metal Mecánica 1

La Metal Mecánica, estudia todo lo relacionado con la industria de los metales, desde la obtención de la materia prima, hasta su proceso de conversión en hierro, acero y fundición, para luego transformarlos industrialmente, obteniendo productos comerciales como láminas, alambres, chapas, barras, planchuelas, perfiles, caños estructurales, etc., los cuales puedan ser procesados, para finalmente obtener un producto de uso cotidiano. Este sector, el Metalmecánico, comprende además el uso de las maquinarias-herramientas industriales y sus herramientas, las cuales proveen de partes a las demás industrias metálicas, siendo su insumo básico el metal y las aleaciones de hierro y el acero, y las no ferrosas, las cuales se utilizarán para la fabricación de productos, relacionados con el ramo. Los principales productos asociados a la Metalmecánica, son los repuestos y autopartes para vehículos, la industria agrícola, la alimenticia, la naval, la aeronáutica, la construcción, los aparatos de telefonía, los refrigeradores, los congeladores y los aires acondicionadores industriales, entre otros. La industria primaria más importante que aporta insumos a la industria Metal Mecánica es la minería, y los sectores más beneficiados de los insumos de metalmecánica son la industria manufacturera, que consume casi un 50% de los derivados, incluyendo la construcción y la agricultura que, en conjunto, consumen entre un 30% de los insumos metal mecánicos producidos en el país.

Objetivos del Área Metal Mecánica 1

El objetivo del Área Metal Mecánica 1, en lo que refiere a la formación técnica básica del alumno de Primer Año de la E.E.T.P. N° 285, está orientado al conocimiento y estudio de los materiales metálicos férreos y no férreos y a la adquisición de destrezas manuales en el trabajo con metales, ejecutando proyectos que puedan elaborar los alumnos, en nuestro taller, y cuya propuesta tenga como principio, la ejecución de trabajos prácticos con materiales metálicos, utilizando herramientas de mano, máquinas-herramientas simples y técnicas o métodos de trabajo enunciados en los contenidos teóricos básicos, dictados en el Aula- Taller, en el que se utilizará vocabulario técnico-específico. Estos contenidos teóricos (dados en el aula-taller) y los trabajos prácticos realizados en el taller, prepararán al alumno para conocer el mundo del trabajo, adaptándose sin dificultades a tareas relacionadas con el uso de metales.




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Estará capacitado básicamente para utilizar herramientas manuales, maquinas- herramientas simples, ejecutar proyectos básicos, conocer sobre materiales metálicos e insumos, así como también para realizar mediciones mecánicas, aprovechando las propiedades de los metales y las técnicas de trabajo relacionadas con los mismos. Aplicará matemáticas, dibujo técnico, gestión y normas de seguridad industrial y ambiental, y se formará en comunicación oral y escrita mediante la redacción de informes técnicos de acuerdo a los trabajos prácticos realizados.

Metalmecánica1 – Unidades y Contenidos Unidad 1: Materiales e Insumos.

Materiales: Clasificación, propiedades, aleaciones. Selección y uso. Insumos: Definición, selección y aplicaciones.

Unidad 2: Herramientas y Máquinas Herramientas.

Herramientas Manuales: Definición. Descripción, uso, cuidado y mantenimiento.

Máquinas-Herramientas: Sus partes, funciones, descripción, uso, cuidado y mantenimiento.

Unidad 3: Operaciones de trazado. Instrumentos de Medición y de Control.

Herramientas de trazado: Clasificación y Uso. Instrumentos de control: Clasificación y Uso. Unidades de Medida: Sistema Métrico Decimal, SIMELA. Sistema

métrico Inglés, Pulgada. Equivalencias y Conversiones. Instrumentos de Medición: Calibre. Clasificación y Uso. Mediciones

Mecánicas.

Unidad 4: Operaciones de Trabajo con Metales. Corte y Mecanizado.

Fundición y moldeo. Laminado y Forja. Estampa y Matricería. Corte y Mecanizado: Mecanizado Manual y Mecanizado con Máquinas

Herramientas.Unidad 5: Unión de Piezas Metálicas.




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Uniones Desmontables, Fijas o Permanentes y Articuladas: Tipos, selección y elementos de uniones.

La soldadura por puntos, el remachado y el roscado.

Unidad 6: Seguridad e Higiene Industrial

Elementos de Protección Personal (E.P.P.): Descripción, Uso y Cuidado. Normas de Seguridad e Higiene Industrial: Conocimiento y Aplicación

correcta de las mismas. Condiciones de orden, limpieza y seguridad del espacio físico. Cumplimiento de normas de convivencia y comportamiento individual y

grupal.

Unidad 7: Proyecto “Palita Carbonera” – Máquinas Herramientas 1

Estudio, Creación y Ejecución del Proyecto. Evaluación: Presentación de Informe Escrito - Trabajo Práctico – Evaluación Escrita.




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UNIDADES Y CONTENIDOS

Introducción

Según el diccionario de la Real Academia, los metales “son materiales con alta conductividad térmica y eléctrica”. Sin embargo, estas características no son suficientes para definir a este grupo de materiales, por lo que se debe ampliar la definición a: Grupo de elementos químicos que presentan todas o gran parte de las siguientes propiedades físicas:

Estado sólido a temperatura normal, excepto el mercurio que es líquido.

Opacidad (es opaco), excepto en capas muy finas. Buenos conductores eléctricos y térmicos. Brillantes, una vez pulidos.

Los Metales en la Historia




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Materiales: Clasificación, propiedades, aleaciones. Selección y uso. Los materiales y su clasificación

La manera más general de clasificación de los materiales es la siguiente:

Metales Ferrosos. Los metales ferrosos tienen como su principal componente al hierro, y sus principales características son gran resistencia a la tracción y dureza metálica. Las principales aleaciones se logran con el estaño, plata, platino, manganeso, vanadio y titanio. Los principales productos representantes de los materiales metálicos son:

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Su temperatura de fusión va desde los 1360ºC hasta los 1541ºC y uno de sus principales problemas es la corrosión.

Metales no Ferrosos. Tienen menor resistencia a la tracción y dureza que los metales ferrosos, sin embargo su resistencia a la corrosión es superior. Su costo es alto en comparación a los materiales ferrosos pero con el aumento de su demanda y las nuevas técnicas de extracción y refinamiento se han logrado disminuir considerablemente los costos, con lo que su competitividad ha crecido notablemente en los últimos años.Los principales metales no ferrosos utilizados en la manufactura son:

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Los metales no ferrosos son utilizados en la manufactura como elementos complementarios de los metales ferrosos, también son muy útiles como materiales puros o aleados los que por sus propiedades físicas y de ingeniería cubren determinadas exigencias o condiciones de trabajo, por ejemplo el bronce (cobre + estaño) y el latón (cobre + zinc).




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Materiales Orgánicos o Naturales.

Son así considerados cuando contienen células de vegetales o animales. Estos materiales pueden usualmente disolverse en líquidos orgánicos como el alcohol o los tretracloruros, no se disuelven en el agua y no soportan altas temperaturas. Algunos de los representantes de este grupo son:

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Materiales de origen Inorgánico o no Naturales. Son todos aquellos que no proceden de células animales o vegetales o las relacionadas con el carbón. Por lo regular se pueden disolver en el agua y en general resisten el calor mejor que las sustancias orgánicas. Algunos de los materiales inorgánicos más utilizados en la manufactura son:

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Los materiales sean metálicos o no metálicos, orgánicos o inorgánicos casi nunca se encuentran en el estado en el que van a ser utilizados, por lo regular estos deben ser sometidos a un conjunto de procesos para lograr las características requeridas en tareas específicas. Dichos procesos han requerido del desarrollo de técnicas especiales muy elaboradas que han dado el refinamiento necesario para cumplir con requerimientos prácticos. Además la aplicación de estos procesos incrementan notablemente el costo de los materiales, tanto que esto puede significar varias veces el costo original del material, por lo que su estudio y perfeccionamiento repercutirán directamente en el costo de los materiales y los artículos que integraran. Los procesos de manufactura implicados en la conversión de los materiales originales en materiales útiles para el hombre requieren de estudios especiales para lograr su mejor aplicación, desarrollo y disminución de costo. En la ingeniería la transformación de los materiales y sus propiedades tienen un espacio especial, ya que en casi todos los casos de ello dependerá el éxito o fracaso del uso de un material.




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Insumos: Concepto y Clasificación

Concepto: El insumo es todo aquello disponible para el uso y el desarrollo de la vida humana, desde lo que encontramos en la naturaleza, hasta lo que creamos nosotros mismos, es decir la materia prima de una cosa. En general los insumos pierden sus propiedades y características para transformarse y formar parte del producto final. Clasificación de los insumos: Existen múltiples formas de clasificarlos. Básicamente a los insumos podemos dividir en dos tipos: Trabajo (o mano de obra) y Capital. Este capital es el que se conoce como capital "físico o productivo" (maquinaria, equipo, instalaciones, tecnología en general), que es distinto al capital "financiero" (líquido). La industria Metalmecánica, es el sector que comprende las maquinarias industriales y las herramientas proveedoras de partes, a las demás industrias metálicas, y su insumo básico es el metal y las aleaciones de hierro, encontrándose la minería como la más importante, la cual aporta insumos a la industria metalmecánica, para su utilización en bienes de capital productivo, relacionados con el ramo.Materiales metálicos 1 Los metales Los metales son materiales con múltiples aplicaciones que ocupan un lugar destacado en nuestra sociedad. Se conocen y utilizan desde tiempos prehistóricos, y en la actualidad constituyen una pieza clave en prácticamente todas las actividades económicas. Obtención de los metales Los metales son materiales que se obtienen a partir de minerales que forman parte de las rocas. La extracción del mineral se realiza en minas a cielo abierto, si la capa de mineral se halla a poca profundidad. Por el contrario, si es profundo recibe el nombre de mina subterránea. En ambos tipos de explotaciones se hace uso de explosivos, excavadoras, taladradoras y otras maquinarias, a fin de arrancar el mineral de la roca. Técnicas de separación

Tamizado. Consiste en la separación de las partículas sólidas según su tamaño mediante tamices.

Filtración. Es la separación de partículas sólidas en suspensión en un líquido a través de un filtro.

Flotación. Se trata de la separación de una mezcla de partículas sólidas de un líquido.

Tipos de metales Metales ferrosos. Son aquellos cuyo componente principal es el hierro. Metales no ferrosos. Son materiales metálicos que no contienen hierro o

que lo contienen en muy pequeñas cantidades.




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2 Propiedades de los metales La gran cantidad de aplicaciones que presentan los metales se debe a sus notarias propiedades, principalmente las mecánicas, térmicas y eléctricas.

Propiedades mecánicas

Son las relativas a la aplicación de fuerzas. Dureza: los metales son duros, no se rayan ni pueden perforarse fácilmente; además resisten los esfuerzos a los que son sometidos. Plasticidad y elasticidad: algunos metales se deforman permanentemente cuando actúan sobre ellos fuerzas externas. Otros muestran un fuerte carácter elástico y son capaces de recuperar su forma original tras la aplicación de una fuerza externa. Maleabilidad: ciertos metales pueden ser extendidos en láminas muy finas si llegar a romperse. Ductilidad: algunos metales pueden ser estirados en hilos largos y finos. Tenacidad: muchos metales presentan una gran resistencia a romperse cuando son golpeados. Propiedades físicas Las propiedades físicas se ponen de manifiesto ante estímulos como la aplicación de fuerzas, la electricidad, calor o la luz. Propiedades térmicas Las propiedades térmicas son las relativas a la aplicación del calor. Conductividad eléctrica: todos los metales presentan una gran conductividad térmica. Fusibilidad: los metales tienen la propiedad de fundirse, aunque cada metal lo hace a temperatura diferente.y contracción: los metales se dilatan cuando aumenta la temperatura se contraen si disminuye la temperatura. Soldabilidad: muchos metales pueden soldarse con facilidad a otras piezas del mismo metal o de otro diferente. Propiedades eléctricas y magnéticas Los metales permiten el paso de la corriente eléctrica con facilidad; son, por tanto buenos conductores de la electricidad. Algunos metales presentan un característico comportamiento magnético, que consiste en su capacidad de atraer a otros metales. Propiedades químicas La propiedad química más importante de los metales es su elevada capacidad de oxidación, que consiste en su facilidad para reaccionar con el oxígeno y cubrirse de una capa de óxido al poco tiempo de estar a la intemperie. Propiedades ecológicas El impacto medioambiental de los materiales tecnológicos puede llegar a ser muy grave; aunque la mayoría de ellos son reciclables. Otras propiedades Otras propiedades de los metales que permiten usos específicos son las siguientes:

Los metales son muy buenos conductores de las ondas acústicas. Los metales son impermeables.




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3 Metales ferrosos El metal más empleado en la actualidad es el hierro en cualquiera de sus presentaciones, ya que tanto las técnicas de extracción del mineral como los procesos de obtención del metal son relativamente económicos. Minerales que contienen mucho hierro: la magnetita, la hematites, la limonita y la siderita. El hierro y las fundiciones El hierro de primera fusión o arrabio, es un metal de color blanco grisáceo que presenta algunos inconvenientes: se corroe con facilidad, tiene un punto de fusión elevado y es de difícil mecanizado, resulta frágil y quebradizo. Por todo ello tiene escasa utilidad; se emplea en componentes eléctricos y electrónicos, cuando se mejoran sus propiedades, en particular las mecánicas. Para mejorar sus propiedades mecánicas el hierro puro es mezclado con carbono; (Fe + C), siendo éste último un elemento que se encuentra en la naturaleza en grandes cantidades, logrando que la fundición presente una elevada dureza y una resistencia al desgaste.

El acero

El acero es una aleación del hierro (Fe + C con 0.05% a 1.65% de C), con una pequeña cantidad de carbono. De este modo se obtienen materiales de elevada dureza y tenacidad y con una mayor resistencia a la tracción. Los aceros pueden contener otros elementos químicos, a fin de mejorar propiedades específicas; se obtienen así los aceros aleados que son: Silicio, Manganeso, Cromo, Níquel y Wolframio. Los aceros que tienen más de 0.45% de carbono pueden ser endurecidos por un proceso de calentamiento y enfriamiento rápido llamado temple. Los aceros que tienen menos de 0.40% de carbono, no adquieren temple, pero, pueden ser endurecidos superficialmente por medio de un tratamiento llamado cementación.




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Proceso de obtención del acero En primer lugar el mineral de hierro es lavado y sometido a procesos de trituración y cribado. A continuación, se mezcla el mineral de hierro con carbón y caliza y se introduce en el interior de un alto horno a más de 1500 ºC. De este modo, se obtiene el arrabio. El arrabio obtenido es sometido a procesos posteriores con objeto de reducir el porcentaje de carbono y eliminar impurezas; en estos procesos se ajusta la composición del acero, añadiendo los elementos que procedan en cada caso.

4 Metales no ferrosos El hierro es el metal más utilizado en la actualidad. Sin embargo, algunas de sus propiedades hacen que resulte poco adecuado para determinados usos. Por ello, se utilizan otros muchos materiales metálicos no procedentes del hierro. Cobre: El cobre se obtiene a partir de los minerales cuprita, calcopirita y malaquita. Presenta una alta conductividad eléctrica y térmica, así como una notable maleabilidad y ductilidad. Es un metal blando, de color rojizo y brillo intenso. Se oxida en su superficie, que adquiere entonces un color verdoso. Latón: Es una aleación de cobre y zinc. Presenta una alta resistencia a la corrosión y soporta el agua y el vapor de agua mejor que el cobre. Bronce: Es una aleación de cobre y estaño. Este metal presenta una elevada ductilidad y una buena resistencia al desgaste y a la corrosión. Plomo: Se obtiene de la casiterita. Es un metal de color blanco brillante, muy blando, poco dúctil, pero muy maleable, y no se oxida a temperatura ambiente. Emite un ruido característico cuando se parte, denominado “grito de estaño”.




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Zinc: Se obtiene de la blenda y la calcamina. Es un metal de color gris azulado, brillante, frágil en frío y de baja dureza. Aluminio: Se obtiene de la bauxita, un mineral muy escaso, motivo por lo que el cual el aluminio no se ha conocido hasta fechas relativamente recientes. Es un metal blanco y plateado, que presenta una alta resistencia a la corrosión. Es muy blando, de baja densidad y gran maleabilidad y ductilidad. Presenta una alta conductividad eléctrica y térmica. Titanio: Este metal se extrae de dos minerales, el rutilio y la ilemita. Es de color blanco plateado, brillante ligero, muy duro y resistente. Magnesio: El magnesio se extrae de diferentes minerales, como el olivino, el talco, el abesto y la magnesita. Es un metal de color blanco brillante similar a la plata, muy ligero, blando, maleable y poco dúctil.5 Técnicas de conformación Para obtener piezas de diferentes formas y productos industriales, se somete el material a una serie de procesos de conformación, que se eligen en función del metal y de la aplicación que se vaya a dar al mismo. Pulvimetalurgia Esta técnica consta de los siguientes pasos:

El metal es molido hasta convertirlo en polvillo. Se prensa en matrices de acero. Se calienta en un horno a una temperatura próxima al 70% de la

temperatura de fusión del metal. Se comprime la pieza para que adquiera el tamaño adecuado. Se deja enfriar.

Moldeo Consiste en introducir el metal en un recipiente que dispone de una cavidad interior, que puede estar fabricado a base de arena, acero o metal fundido.El moldeo se realiza siguiendo estos pasos:

Se prepara el molde, el cual reproduce a través de un modelo, la forma de la pieza metálica que deseamos obtener, por éste método.

Utilizando distintas técnicas de moldeo, se obtiene el molde, al cual se le adicionan los montantes y bebederos o conos de colada.

Se calienta el metal en un horno hasta que se funde.

El metal líquido se vierte en el interior del molde utilizando los bebederos o conos de colada.

Se deja enfriar hasta que el metal se solidifica.

Se extrae la pieza del molde. Se separan los montantes y/o coladas de la piza propiamente dicha. Se dispone a maquinado y terminación de la pieza metálica requerida.




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Deformación Comprende un conjunto de técnicas en las que se modifica la forma de una pieza metálica mediante la aplicación de fuerzas externas. La deformación se puede llevar a cabo tanto en frío como en caliente. Existen diversas técnicas que son: Laminación y Forja, ambas técnicas se ejecutan tanto en frío como en caliente, en forma manual y con máquinas adecuadas a cada tarea. Laminación

Se hace pasar la pieza por unos laminadores, disminuye su grosor y aumenta su longitud.

Forja Se somete la pieza a esfuerzos de compresión repetidos y continuos mediante un martillo o maza. La forja manual es una técnica antiquísima que se lleva a cabo en fraguas. La forja industrial reemplaza a la forja manual, la pieza se coloca sobre una plataforma que hace varias veces de yunque. Las operaciones de forja se realizan en frío y en caliente y son diversas, siendo las fundamentales:

Estirado: operación que persigue alargar un material. Otra operación es la que se hace con las gubias y el asentador, que son útiles para operaciones de ensanche y estirado del material.

Degüello: operación que trata de conseguir una disminución de sección. Recalcado: trata de aumentar la sección. Estampado: se utiliza una herramienta que

se llama estampa, que reproduce su forma en el interior a través de dos matrices.

Se introduce una pieza metálica en caliente entre dos matrices cuya forma coincide con la que se desea dar al objeto. A continuación, se juntan las dos matrices, con lo que el material adopta su forma interior.




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Curvado: trata de conseguir el radio deseado.

Doblado: se apoya la pieza sobre un perfil y se ejerce una fuerza con una palanca y un rodillo hasta conseguir la curvatura deseada.

Punzonado: utiliza un punzón para hacer un agujero.

Soldadura (Caldeo): calentar las dos piezas a unir poniéndolas de la forma más idónea y golpeando. En este caso hay que tener ciertas precauciones (limpieza entre piezas, posición adecuada,

etc.) para producir una unión muy buena.

Torsión: un giro con más o menos vueltas de un material.

Extrusión: se hace pasar la pieza metálica por un orificio que tiene la forma deseada, aplicando una fuerza de compresión mediante un pistón. Se pueden obtener así piezas largas con el perfil apropiado.




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Embutición: consiste en golpear una plancha de forma que se adopte al molde o matriz con la forma deseada.

Trefilado Se hace pasar la punta afilada de un alambre por un orificio con las dimensiones y la forma deseada. A continuación, se aplica una fuerza de tracción mediante una bobina de arrastre giratoria y al atravesar el alambre el orificio aumenta su longitud y disminuye su sección.

Herramientas manuales ordinarias Limas Las limas son herramientas manuales de acero templado de sección muy variada, cuyas caras estriadas tienen por objeto rebajar y pulir metales u otros materiales. Están diseñadas para conformar objetos sólidos desbastándolos en frío. Partes de una lima y detalle interior del mango Las partes principales de una lima son el cuerpo (longitud de corte), los cantos, la punta, la cola o espiga, la virola y el mango. Para poder manejar la lima es necesario colocarle un mango de madera semidura o de plástico, y para evitar que se abran, los mangos de madera llevarán en su parte anterior un anillo de refuerzo llamado virola. El mango debe ser de una longitud proporcional al tamaño de la lima, y se coloca perfectamente alineado con el eje de ésta, y debe quedar bien asegurado. Sirve para sujetar la herramienta y cubre la cola o espiga de la lima. En el mango existe un anillo metálico llamado virola, que evita que el mango se astille y se salga la lima. Por su forma se clasifican en:

Según su granulado (independiente de la forma)

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El número de dientes varía de 60 a 6500 dientes/cm2.




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Deficiencias Típicas Sin mango. Uso como palanca o punzón. Golpearlas como martillo.

Técnica de limadoEs la operación manual por la que se quitan con la lima pequeñas cantidades de metal, con el fin de dar a la pieza la forma y dimensiones deseadas.El limado de las piezas tiene dos pasos o características principales, que son las siguientes:a) Desbastado: es el limado hecho con lima basta o bastarda, que desprende mucho material. Las huellas d la lima son visibles a simple vista.b) Acabado: es el limado que se efectúa con limas finas, las cuales desprenden poco material, y dejanla superficie exenta de surcos o huellas apreciables.

Forma correcta de sujetar una lima:

Martillo El martillo es una herramienta de percusión de acero templado en la cara y en la peña o cuña utilizada para golpear directa o indirectamente una pieza, causando su desplazamiento o deformación. El uso más común es para clavar (incrustar un clavo de acero en madera u otro material), calzar partes (por la acción de la fuerza aplicada en el golpe que la pieza recibe) o romper una pieza. Los martillos son a menudo diseñados para un propósito especial, por lo que sus diseños son muy variados. Puede pesar desde 300 gramos hasta 2 kilos, y en el trazado se utiliza para fijar mejor las líneas, juntamente con el granete o punto de marcar.




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Martillos más utilizados Martillo de orejas: su cabeza tiene dos funciones, la cara plana para clavar

clavos, y la otra con ranura, para sacarlos. Martillo de bola: de uso en mecánica. La bola sirve para concentrar los

golpes en el forjado de una pieza cóncava o al deformar los bordes de un remache o roblón para realizar una unión por remachado.

Martillo de cuña: de uso en mecánica. La cuña sirve para el corte en caliente de piezas, de forma similar al uso de la tajadera para piezas mayores, o al cortafríos para espesores menores.

Maza de nylon: son martillos de plástico que dañan menos que los metálicos y sólo se usan con ese fin, el dañar y marcar la chapa lo menos posible.

Martillo de peña: para trabajos ordinarios, de 300 a 350 g; el martillo de ebanista (peña) es un martillo de cuña de poco peso (100 g). Sirvió de mucho cuando en la época histórica.

Granete o Punto de marcar Consta de una varilla de acero de forma adecuada, que termina en un cono templado de 60-70º.

Los hay también automáticos, y con resorte graduable.

Marcado de los puntos El marcado de los puntos se realiza con el granete o punto de acero y el martillo y tiene por objeto hacer más visible las líneas marcadas. El granete debe inclinarse ligeramente para saber observar la exacta colocación de su punta, y luego se endereza a 90º antes de golpear con el martillo. Igual técnica se aplica a los números y letras de percusión, destinados a tareas de grabado en materiales metálicos. Letras y Números de acero templado para grabado por percusión Consta de una varilla de acero de forma cuadrada, que termina en un cono truncado templado de 60-70º. La parte superior se utiliza para golpear con un martillo, y en la parte inferior se encuentra un sobrerelieve con la letra o número correspondiente. El Arco de Sierra Es el soporte al cual se inserta la hoja para aserrar metales, cuyos dientes deben estar dirigidos hacia adelante.




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Pueden ser del tipo fijo o extensible y sus partes son: 1. Soporte o arco propiamente dicho. 2. Sujetador fijo. 3. Mango. 4. Sujetador móvil. 5. Mariposa.

La hoja de sierra La hoja de sierra para metales es una lámina o fleje de acero con dientes triangulares, y en ambos extremos tiene dos agujeros, por los cuales se sujetan el arco de sierra. Las características principales de la hoja de sierra son las siguientes: a) Es de acero medio duro aleado y está templada sólo en los dientes, que saltan con facilidad, si no se usa la sierra con las debidas precauciones. b) Su longitud que varía de 8” a 24”, se mide de centro a centro de los agujeros. c) El espesor de las sierras de mano varía de 0,5 a 0,8 mm. Las de más espesor son para serruchos mecánicos. d) Su paso, es decir la distancia entre un diente y otro, varía de 0,2 a 2 mm, es decir que la hoja de sierra puede tener 14, 16, 18, 24 y 32 dientes por pulgada. e) Los dientes están doblados alternativamente a derecha e izquierda, es decir están trabados, para que el surco resulte más ancho que el espesor de la sierra.

De éste modo, las caras laterales de la hoja no frotan en la ranura ya hecha.

Para elegir la hoja de sierra correcta, dependeremos principalmente del material metálico a aserrar y del espesor de la pieza de metal. Por ello, para: a) Materiales blandos, como el aluminio, cobre, etc., será de 14 a 18 dientes por pulgada. b) Metales duros, como el bronce fosforoso y el acero, entre otros, será de 24 a 32 dientes por pulgada. c) Perfiles delgados, (caños, chapas, etc.), 24 a 32 dientes por pulgada. d) Trabajos normales, (perfiles de hierro y chapa gruesa), 16 a 24 dientes por pulgada.




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Forma correcta de efectuar el corte con hojas de sierra:

Corte o Cizallado Es un proceso de corte para láminas y placas, que produce cortes sin que haya virutas, calor ni reacciones químicas. Es limpio rápido y exacto, pero está limitado al espesor que puede cortar la máquina y por la dureza y densidad del material. La cizalla, trancha o tijera de palanca, es el dispositivo que se utiliza para la ejecución de ésta operación. Dos potentes cuchillas, accionadas mecánicamente o manualmente a través de una fuerza aplicada a una

palanca, hace que las mismas se cierren sobre el material a cortar, logrando que parte de la pieza sea separada.El cizallado, llamado también guillotinado en ciertas actividades, es él término empleado cuando se trata de cortes en línea recta; el corte con formas regulares redondas u ovaladas e irregulares se efectúan con punzo-cortado y perforación. El cizallado suele ser en frío, en especial con material delgado de muchas clases tales como guillotinado de papeles de fibras, telas, cerámica, plásticos, caucho, productos de madera y la mayoría de los metales.




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Elementos de Sujeción (Morsas) Las morsas se utilizan para sujetar en la posición más conveniente, las piezas que se han de trabajar. Podemos distinguir tres tipos principales de morsas: a) Morsas articuladas o de herrero: son de acero forjado, muy resistentes, por eso se usan en trabajos de herrería, donde generalmente se necesita golpear el material trabajado. No son apropiadas para trabajos de ajuste, porque sus mandíbulas no se conservan paralelas al abrirse. b) Morsas paralelas: son de fundición gris, por lo tanto menos resistentes que las primeras, y cualquiera que sea la abertura de las mandíbulas, las mordazas quedan siempre paralelas, sujetando la pieza a trabajar, en perfectas condiciones. c) Morsas para máquinas: son también de fundición gris, del tipo paralelo, pero con mandíbulas más bajas. Algunas son fijas y otras van montadas sobre una base, que les permite orientarse en cualquier dirección, sobre el plano en que van montadas.

_________________________________________________________________________________________________ Unión de Piezas Metálicas Cuando una pieza ha sido elaborada por diferentes procedimientos mecánicos, a veces, por motivos de construcción se desea unir sus extremos. Esta operación se la conoce con el nombre de “unión metálica”. Existen distintos procedimientos para unir piezas metálicas, según se trate de uniones permanentes o de uniones desmontables o de uniones articuladas. A continuación se detalla acerca de algunos de estos procedimientos de unión:

Uniones desmontables: Son aquellas que se realizan encajando las pieza entre sí, por medio de elementos de los que al menos una parte es desmontable.

Estas uniones se realizan, por procedimientos exclusivamente mecánicos, empleando bulones, tornillos, chavetas, pasadores, aros de presión o prisioneros.

Uniones articuladas: Son las que gozan de cierta libertad de movimiento en los órganos unidos.

Ejemplo: bisagras. Uniones permanentes: Se utilizan para unir en forma fija y no pueden ser

separadas.

Este tipo de uniones puede realizarse de distintas formas, como por ejemplo el remachado, el roblonado y la soldadura.




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Técnicas de unión con metales

Remachado y Roblonado Es la operación de ajuste con la cual se unen chapas y perfiles por medio de remaches y/o roblones, para la ejecución de obras metálicas como cabriadas, puentes, calderas, recipientes varios, canaletas, etc., sometidos a resistencia mecánica o a presión.

Remachado en frío Cuando haya que remachar en frío el diámetro del agujero debe ser mayor que el del remache, hasta el 10%. Para realizar el agujero es necesario perforar la pieza, preferentemente en conjunto con ambas piezas a unir, para lograr absoluta coincidencia en la ubicación de los agujeros.

Luego se procede a la colocación del remache, que enfila en el agujero, y se asienta con la estampa y el asentador. La estampa sostiene la cabeza del remache, mientras unos golpes de martillo sobre el asentador, juntan las chapas herméticamente. A continuación, utilizando un martillo apropiado y con golpes firmes y certeros asestados sobre el remache, se reparte el material para formar la cabeza.

Para finalizar se acaba el remachado con la buterola, colocada verticalmente. En casos más simples suele usarse martillo únicamente.Roscado Es la operación de ajuste con la cual, mediante herramientas aptas, se labran unos surcos helicoidales de paso uniforme sobre la superficie exterior de un cilindro, (roscado externo), o en la parte interior de un agujero, (roscado interno). La finalidad del roscado, es permitir la unión de partes metálicas, utilizando tornillos o tuercas, como órganos de unión. Construcción de roscas interiores Para labrar roscas interiores, (en tuercas, caños, perforaciones, etc.), se emplean machos de roscar de las medidas y sistemas adecuados.




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Los machos de roscar son varillas de acero templado con una parte roscada y acanalada longitudinalmente, y otra parte lisa, que acaba con una cola cuadrada. Las ranuras tienen por objeto dividir la parte roscada, en peines cortantes, y permitir la salida de la viruta que se va produciendo durante el roscado.

Técnica del roscado Para ejecutar la operación de roscado, se coloca el primer macho (esbozador), en una herramienta de sujeción denominada bandeador.

Luego se introduce la punta del macho en el agujero, preferentemente chaflanado a 120º, para facilitar la operación, y haciendo una pequeña presión en el sentido del eje, dar por lo menos dos vueltas completas hacia adelante, tratando que el macho quede bien alineado con el agujero. Se prosigue luego la operación girando

el bandeador alternativamente hacia delante y hacia atrás, a fin de romper y desprender la viruta. En agujeros ciegos, (sin salida), conviene extraer el macho con mayor frecuencia, para limpiarlo y lubricarlo, y quitar al mismo tiempo, las virutas del agujero. Construcción de roscas exteriores Para labrar roscas exteriores, en varillas, tornillos, caños, etc., se emplean las terrajas, que son tuercas de acero templado provistas de ranuras o resaltos helicoidales. El corte radial permite una ligera regulación en el diámetro del tornillo roscado, para lo cual debe apretarse un tornillo de la caja portaterrajas. Si están mal registradas las terrajas producen filetes defectuosos.

Normas prácticas para filetear con terrajas

a) Colocar la terraja sobre la varilla del lado de la entrada. b) Después de dos o tres vueltas, verificar que la terraja se halle en escuadra con la varilla. c) Al accionar la terraja, debe darse una vuelta hacia delante, seguida de media vuelta hacia atrás. d) Lubricar a menudo las terrajas, con aceite adecuado. e) Extraer con frecuencia las virutas acumuladas en los

agujeros, porque estas suelen ser la causa de roscados defectuosos. f) Controlar el trabajo al comienzo del roscado, para asegurarse de que los agujeros de las terrajas estén regulados a la medida exacta.




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g) No forzar nunca la terraja en la media vuelta atrás, y tampoco al extraerla. Lubricación Ya sea para el roscado interior como para el exterior, en las operaciones manuales se usan los mismos lubricantes. Ejemplos: En seco o sin lubricación: se roscan las fundiciones y el bronce. Aceite de corte: para los aceros. El lubricante más utilizado en los trabajos de roscado, es la grasa de origen animal o de grasa de cerdo, resultando ser uno de los lubricantes de mayor uso, en la confección de roscas tanto interiores como exteriores.

Soldadura por puntos Generalidades sobre soldadura: Soldadura es la unión de piezas metálicas, con o sin material de aporte, utilizando cualquiera de los siguientes procedimientos generales: a) Aplicando presión exclusivamente.

b) Calentando los materiales a una temperatura determinada, con o sin aplicación de presión.

En la soldadura por puntos, la corriente eléctrica pasa por dos electrodos con punta, siendo éste un método de soldadura por resistencia que se basa en presión y temperatura, en el que se calienta una parte de las piezas a soldar por corriente eléctrica a temperaturas próximas a la fusión y se ejerce una presión entre las mismas. Debido a la resistencia del material a unir se logra el calentamiento y con la aplicación de presión sobre las piezas, se genera un punto de soldadura.

Las máquinas soldadoras de puntos pueden ser fijas o móviles o bien estar acopladas a un robot o brazo mecánico.Generalmente se destina a la soldadura de chapas o láminas metálicas, aplicable normalmente entre 0,5mm y 3mm de espesor. El soldeo por puntos es el más común y simple de los procedimientos de soldadura por resistencia. Los materiales bases se deben disponer solapados entre electrodos, que se encargan de aplicar secuencialmente la presión y la corriente correspondiente al ciclo produciendo uno o varios puntos de soldadura.




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OPERACIONES DE TRAZADO Para realizar la operación de trazado sobre el material metálico, es necesario primero confeccionar un plano o croquis de la pieza metálica que deseamos obtener, ya que éstos dibujos representan las piezas en su formas originales, y con dimensiones de tamaño natural aunque muchas veces se hacen a escala, y luego, leer las cotas, o sea las medidas anotadas en el dibujo. Éstas se expresan siempre en milímetros, salvo que lleven una indicación contraria. Luego de ello se procede al trazado mecánico, que consiste en marcar sobre la superficie exterior de la pieza mecánica semitrabajada o en bruto, líneas que limitan las partes que desean quitarse, cortarse o doblarse, para darles las formas y medidas deseadas. También se pueden marcar ejes de simetría, agujeros, ranuras, es decir, todo lo que pueda servir para guiar la construcción de la pieza mecánica. El trazado se puede realizar a máquina o en forma manual, con herramientas e instrumentos específicos.

HERRAMIENTAS DE TRAZADO a) Punta para señalar o trazar: Es una varilla de acero que termina en una punta recta y una doblada, endurecidas ambas por temple (tratamiento térmico). b) Compás de puntas: De tipo sencillo, o de mejor precisión, a resorte.

c) Compás de alargadera: Consta de dos puntas de acero sostenidas por una varilla, sobre la cual pueden correr libremente, para trazar circunferencias o transportar distancias de gran longitud.

INSTRUMENTOS DE TRAZADO Y CONTROL a) Regla graduada: Es de acero inoxidable, graduada en centímetros, muy rígida, y es frecuente su uso en el Taller y mide 304,8 mm de longitud por lo que se denominada “regla pié”.

Se usan para comprobar medidas con mayor precisión, usando las divisiones grabadas en ellas.

b) Escuadras: Son las mismas y se emplean para control de planos y ángulos, y en esta clasificación está comprendida también la falsa escuadra. La más usada es la de solapa o sombrero, que a veces alcanza grandes dimensiones.

UNIDADES DE MEDIDA Taller de Metal Mecánica

Profesora Mabel Stebler



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Sistema Métrico Decimal

Sistema Métrico Inglés

Reducción de Pulgadas a Milímetros

Reducción de Milímetros a Pulgadas




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Equipos de Protección Personal




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Máquinas esmeriladoras o de amolar. Éstas pueden ser de banco y de pedestal, compuestas de un potente motor, alimentado con energía eléctrica, y un montaje abrasivo compuesto por dos elementos llamados muelas. Las muelas son piezas de forma circular y están constituidas por un aglomerado de granos duros, que al ser unidos por el aglutinante adecuado, dejan en la masa los poros característicos de una piedra arenisca. La resistencia y demás características no son uniformes en todas las muelas, sino que están de acuerdo con los trabajos para los cuales se destinan.




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Trabajo Práctico

Palita carbonera




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PROCESO DE TRABAJO CON METALES – PASO A PASO

ETAPA 1: Conformación de la chapa de Acero.

Materiales: Chapa de Acero Laminado N° 20, de 1,27 mm de espesor, 140 mm de ancho x 150 mm de largo.

Paso a Paso

1. Trazado de croquis y plano del Proyecto “Palita Carbonera”. 2. Estudio del Proyecto. Selección de material metálico adecuado. 3. Obtención de modelos individuales mediante medición y trazado lineal de los mismos según plano, sobre lonja de chapa. Uso de regla pie, punta de trazar y escuadra a 90°, con solapa o sombrero, para control y trazado. 4. Cizallado o corte de modelos con tijera de palanca o cizalla, obteniendo en esta operación los modelos individuales. Uso de tijera de palanca o cizalla. 5. Enderezado de chapa con maceta de madera o “mallete”, de bordes y lados. 6. Grabado con números y letras de percusión, colocando iniciales de nombre y apellido del alumno, curso y división, más año lectivo, identificando así cada modelo. Uso de martillo de pena, y números y letras de percusión de acero cementado. 7. Trabajos de ajuste con lima, en los 4 lados, y escuadrado de caras. Uso de lima, escuadra plana, y morsa como elemento de sujeción del modelo. 8. Marcado y trazado de dimensiones interiores, según plano. Uso de regla pie y punta de trazar. 9. Marcado con punto de marcar o granete, sobre diámetros de perforación, según plano. Uso de martillo y punto de trazar o granete. 10. Perforado o taladrado de marcas para perforación. Uso de taladradora de banco o mesa, broca o mecha de 3 mm y 5 mm. 11. Uso de la técnica de fresado para eliminar rebabas de metal, de las perforaciones. Uso de taladradora de banco o mesa, broca o mecha. 12. Corte o cizallado de partes sobrantes del modelo. Uso de tijera de palanca o cizalla. 13. Plegado de lados y “orejas”, con dobladoras o plegadoras para chapa manuales. Uso de dobladoras o plegadoras para chapa manuales. 14. Unión permanente de lados con soldadura por puntos. Uso de soldadura por puntos o a presión. 15. Pulido a mano de modelo con tela esmeril. 16. Uso de grasa de cerdo como lubricante protector contra la oxidación de la chapa.




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ETAPA 2: Conformación de la Varilla de Acero.

Materiales: Varilla de Acero Laminado de 8 mm de sección circular, de 500 mm de longitud.

Paso a Paso 1. Selección de material metálico adecuado. 2. Medición lineal de 500 mm sobre barra de acero de 6000 mm de longitud y 8 mm de sección. Uso de regla pie y punta de trazar. 3. Aserrado de varilla de acero a medida, con arco de sierra para metales, y uso de morsa como elemento de sujeción del modelo. Obtención de modelo individual.

4. Pulido de varilla de acero con tela esmeril. 5. Grabado con números y letras de percusión, colocando número de orden del alumno, y división, identificando así cada modelo. Uso de martillo de pena, y números y letras de percusión de acero cementado. 6. Torneado cónico de un extremo. Uso de máquina herramienta: Torno Mecánico. 7. Roscado exterior en punta cónica, rosca Whitworth 5/16” x 35 mm. Uso de terraja. 8. Forjado en frío de extremo opuesto a la rosca. Uso de martillo y torta de herrero. 9. Marcado por punto, para perforación en su parte media, en punta forjada, a 10 mm de distancia del extremo exterior. Uso de martillo y punto de trazar o granete, y regla pie. 10. Perforado o taladrado de marcas para perforación. Uso de taladradora de banco o mesa, broca o mecha de 5 mm. 11. Uso de la técnica de fresado para eliminar rebabas de metal, de la perforación. Uso de taladradora de banco o mesa, broca o mecha de 5 mm. 12. Marcado de línea desde el extremo forjado, hacia el interior de la varilla de acero a 25 mm de distancia. 13. Sujetar la marca en la morsa, con el extremo roscado hacia arriba, luego insertar una varilla hueca (caño), a medida y forzar la misma hacia abajo hasta formar un ángulo de 60° con el resto de la varilla de acero. 14. Pulido final con tela esmeril.

ETAPA 3: Unión modelo Etapa 1 con varilla de acero Etapa 2 .

Paso a Paso 1. Elección del material metálico adecuado.




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2. Medición lineal de 500 mm sobre barra de acero de 6000 mm de longitud y 8 mm de sección. Uso de regla pie y punta de trazar. 3. Aserrado de varilla de acero a medida, con arco de sierra para metales, y uso de morsa como elemento de sujeción del modelo. Obtención de modelo individual. 4. Pulido de varilla de acero con tela esmeril.

ETAPA 4: Ensamble Etapa 1 y Etapa 2 con mango de madera.

Paso a Paso 1. Perforado o taladrado de mango de madera, con mecha o broca de 6,5 mm con una profundidad de 3,5 mm. Uso de taladradora de banco o mesa, broca o mecha de 6,5 mm. 2. Sujetar la varilla de acero en forma horizontal, en una morsa tratando que la punta roscada quede libre. 3. Aproximar la perforación del mango a la zona roscada y girar con fuerza el mismo en sentido horario hasta que la rosca desparezca. 4. Pulido final con tela esmeril.

ETAPA 5: Evaluación Final Proyecto “Palita Carbonera” 1. Presentación Proyecto “Palita Carbonera”. 2. Evaluación Final Trabajo Práctico N°1.


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eetp285.com.areetp285.com.ar/.../2018/09/Apunte-de-Metalmecanica-1.docx · Web viewEs la operación de ajuste con la cual se unen chapas y perfiles por medio de remaches y/o roblones,