INTRODUCCIÓN A LA MANUFACTURA
¿Qué es manufactura y qué significa?
Es el proceso de convertir materias primas en productos. Palabra derivada del latín: "Manus factus" que significa "hecho a mano"
Describa de manera breve y concisa el proceso de fundición de metales
Los metales puros tienen un punto de fusión fijo
Se solidifican a una temperatura constante
La temperatura del metal fundido desciende a su punto de solidificación
Se disipa su calor latente de fusión.
El frente de solidificación (interfaz sólido-líquido) se mueve a través del metal fundido de las paredes del molde hacia el centro.
El metal solidificado, llamado fundición, se saca del molde y se enfría a la temperatura ambiente.
Las aleaciones de aluminio presentan en promedio un porcentaje de contracción por solidificación de ...
1,3%
Por volumen de producción, ¿cuál es el proceso de fundición más importante para la industria actual?
Fundición en arena
Utiliza la guías de tolerancias por capacidad de proceso para vaciado. Para un componente de aluminio, el cliente requiere una dimensión crítica de 100 mm con una tolerancia de +/- 0.15 mm. ¿Qué proceso de vaciado se recomienda?
molde permanente por presión ("die casting")
La manufactura es una actividad compleja que comprende una amplia
variedad de recursos y actividades, como:
Diseño del producto.
• Maquinaria y herramienta.
• Planeación del proceso.
• Materiales.
• Compra.
• Manufactura.
• Control de la producción.
• Servicios de soporte.
• Mercadeo.
• Ventas.
• Embarque.
• Servicios al cliente.
Durante el verdido del metal fundido, el sobrecalentamiento se refiere a ...
diferencia entre la temperatura de vertido y la temperatura para el inicio de la solidificación.
El tamaño y forma real de la cavidad del molde debe sobredimensionarse para compensar ...
... la contracción del metal durante la solidificación y enfriamiento.
En la formación de un molde de arena verde se utilizan corazones (núcleos) para ...
generar geometrías internas en la pieza.
El concepto de capacidad de proceso (Cp) es un indicador que relaciona los siguientes elementos de interés ...
tolerancia en las especificaciones críticas de un producto y la variabilidad del proceso de manufactura.
¿Cuál es la clsificación de los procesos de manufactura?
a. Fundición: De molde desechable y de molde permanente
b. Formado y moldeado: Laminado, forjado, extrusión, estirado o trefilado, formado de lámina, metalurgia de polvos y moldeo .
c. Maquinado: Torneado, mandrinado, taladrado, fresado, cepillado, escariado y rectificado,maquinado ultrasónico, maquinado químico, eléctrico y electroquímico
d. Unión: Soldado, soldadura blanda, soldadura fuerte, unión por difusión, unión por adhesivos y unión mecánica
e. Acabado: Asentado, lapidado, pulido, satinado, rebabeado, tratamiento superficial,
recubrimiento y chapeado
f. Nanofabricación: Es la tecnología más avanzada, capaz de producir partes con dimensiones
en el nivel nano (una milmillonésima); típicamente comprende procesos como técnicas de ataque, haces de electrones y rayos láser. Las aplicaciones actuales son la fabricación de sistemas microelectromecánicos (MEMS) y sistemas nanoelectromecánicos (NEMS), que funcionan en la misma escala que las moléculas
biológicas.
Durante la solidificación de los metales, las aleaciones presentan ...
un rango de temperatura para su solidificación.
En un molde de área, la mazarota es un almacenamiento de material en el molde que sirve para …
alimentar metal fundido y así compensar la contracción durante la solidificación.
Para producir grandes volúmenes de partes en aleaciones no ferrosas, ¿cuál es el proceso de fundición más adecuado?
Fundición con dados
De acuerdo con las recomendaciones de la matriz PRIMA, ¿Cuál es el tamaño de lote mínimo para una producción por medio de moldeo por inyección, justificando la inversión en este tipo de molde?
10,000 partes por año
¿Cuales son los requisitos necesarios para elegir un proceso de manufactura adecuado?
1) PROCESO
Identificar el proceso requerido
Proceso: Cambia la estructura y la forma general del material
Proceso de manufactura:
Fundición, sintetizado, tratamiento térmicos, etc.
2)HERRAMIENTAS
Identificar material adecuado
Especificaciones (Material, dimensiones, parámetros de operación etc.)
3) MÁQUINAS Y EQUIPOS
Determinar las condiciones de operación requeridas (mecánicas, eléctricas, térmicas, magnéticas y ópticas)
Mencione de manera breve y concisa la clsificación de los procesos de fundición
Procesos de fundición de metal
1)De molde permanente
Hueca
A presión
A presión
Centrífuga
Por dado impresor
Semisólida
1.1)De molde compuesto
Molde compuesto: Se producen con dos o más materiales.
Estos moldes tienen una parte permanente y otra desechable
2)De molde desechable
En arena
En cáscara
De modelo desechable
De yeso
De cerámica
De revestimiento
3)De crecimiento de monocristales
Monocristales para microelectrónica
Álabes monocristalinos para turbinas
De solidificación direccional
El tiempo de solidificación de una pieza colada depende de …
… la proporción entre su volumen y su área superficial externa.
Entre los procesos con molde desechable, la principal ventaja de la fundición por revestimiento es
permitir fundir piezas de gran complejidad y detalle.
En procesos de manufactura tales como el moldeo por inyección de termoplásticos o en el vaciado a presión de aleaciones de aluminio se requieren moldes permanentes complejos a base de aceros especiales. De acuerdo con las recomendaciones de la matriz PRIMA, para justificar el alto costo de este tipo de moldes se requieren lotes de producción ...
Un alto volumen por año
¿por qué los materiales cerámicos poseen una alta dureza a mayores temperaturas?
*Por su tipo de enlaces químicos rígidos (predominantemente ónicos o covalentes), por lo que se requiere de una gran cantidad de energía térmica para hacer que sus átomos o iones se separen a distancias interatómicas o interiónicas mayores provocando así su fusión.
Mencione las desventajas de utilizar el proceso de fundición para la manufactura de materiales
*La mayoría de los procesos tienen una baja precisión
*Deficiente acabado superficial
*Los productos obtenidos deben ser reprocesados
*Altos riesgos laborales
*Requiere de altas medidas de seguridad
¿Cuáles son los requisitos que debe cumplir un producto bien diseñado?
*Funcional (diseño).
*Bien manufacturado (producción).
*Bien empacado
*Durable (funciona efectivamente para el propósito destinado).
*Conservable (tiene componentes que se pueden reemplazar o reparar, o a los que se puede dar mantenimiento con facilidad).
*Un recurso eficiente (se puede desensamblar para reciclar los componentes).
¿Por qué los joyeros agregan pequeñas cantidades de cobre (Cu) y otros metales al oro (Au) y la plata (Ag)?
1)Para modificar sus propiedades mecánicas: disminuir su ductilidad y maleabilidad, hacer más rígida la red
2) Para modificar sus propiedades ópticas: Oro blanco, amarillo, rosa
Conforme el indicador capacidad de proceso (Cp) aumenta se espera que el número de defectos generados por el proceso de manufactura ...
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