Evaluación de las competencias –Taller Mecánico

Nombre del estudiante:

Notas para el evaluador: A) Criterios de calificación: NC= No competente 100% CFM= Competente falla menor 70% C= Competente 50%

b) Si es necesario, el evaluador puede hacer preguntas durante la evaluación para aclarar cualquier detalle en relación a los criterios de competencia. c) El evaluador debe explicar la metodología antes del examen, y recordar les que las acciones o explicaciones deben ser precisas.

1. Competencia: Aplica las normas básicas de trabajo en un taller

mecánico

Criterios de Competencias

No

com

pete

nte

Com

pete

nte

falla

me

no

r

Com

pete

nte

Identifica y aplica los conceptos de seguridad. NC CFM C

Identifica y aplica los conceptos de orden y limpieza en un taller.

NC CFM C

2.-Competencia: Realiza correctamente las operaciones básicas en el taller mecánico.

Criterios de Competencias

No

com

pete

nte

Com

pete

nte

falla

me

no

r

Com

pete

nte

Sabe usar el tornillo de banco NC CFM C

Realiza las operaciones de aserrado. NC CFM C

Realiza las operaciones de limado. NC CFM C

Realiza agujeros para pernos. NC CFM C

Realiza el afilado de brocas espiral. NC CFM C

Realiza las operaciones de cincelado. NC CFM C

Realiza corte por cizallado. NC CFM C

Puntaje 1

Puntaje Final Total

Puntaje 2

3.-Competencia: Conoce e identifica los diferentes tipos de materiales.

Criterios de Competencias

No c

om

pete

nte

Com

pete

nte

falla

men

or

Com

pete

nte

Sabe e identifica las características, tipos y funciones de los diversos tipos de materiales. NC CFM C

Sabe e identifica las propiedades de los diferentes tipos de materiales. NC CFM C

Sabe las características, tipos y funciones de los diversos tipos de aceros. NC CFM C

Sabe las características, tipos y funciones de los diversos tipos de tratamientos térmicos y termoquímicos y su aplicación.

NC CFM C

Sabe las características, tipos y funciones de los diversos tipos de pernos y tornillos. NC CFM C

Puntaje 2

PAG

1. TALLER MECANICO. ................................................................................ 1 2. CONDICIONES DE TRABAJO EN EL TALLER ............................................. 10 3. OPERACIONES EN EL TALLER MECANICO ............................................... 13 4. TECNOLOGIA DE MATERIALES I. ............................................................. 43 5. TECNOLOGIA DE MATERIALES II, EL ACERO ........................................... 52

TABLA DE CONTENIDOS

1

1

EL TALLER MECANICO

El taller mecánico de reparación es un área física dividida en secciones de trabajo, esta división traerá consigo orden y productividad de la empresa así como también eficiencia en los trabajadores .El taller de trabajo mecánico requiere de ciertos requisitos para brindar seguridad y comodidad al mecánico, para ello es necesario contar con las siguientes condiciones como:

Ventilación

Iluminación

Orden y Limpieza

Herramientas de trabajo en buenas condiciones

VENTILACION La ventilación es importante, ya que en los talleres para equipo pesado es usual la emanación de humos y gases producto de la soldadura, y la combustión de los motores, etc. Si el ambiente es cerrado sin ventilación ocasionara malestar en los trabajadores y su rendimiento de trabajo se veráafectada. Por ello se recomienda que los ambientes de trabajo sean totalmente ventilados libres de contaminación, empleando si es necesario extractores de gases.

ILUMINACION Se han registrado muchos accidentes de trabajo debido a la mala iluminación que tienen las áreas de trabajo de un taller. Si la iluminación es mala, el trabajador hará un esfuerzo mental para poder adecuarse a estas condiciones y se expondrá a sufrir un accidente, como también fatigándose rápidamente. Por ello es recomendable una buena iluminación en el taller; aprovechar la luz natural teniendo los techos traslucidos, ventanas grandes, pintado de paredes con colores claros que den al trabajador un ambiente de tranquilidad.

DISPOSICIÓN DE LA ILUMINACION

1. Alumbrado que no da sombras y no provoca deslumbramiento

2. Alumbrado que provoca manchas sombrías sobre una superficie rugosa

3. Alumbrado que provoca el deslumbramiento por los rayos reflejados

4. Alumbrado que da una silueta enfrente de la fuente de luz

3

ORDEN Y LIMPIEZA Un taller bien ordenado es sinónimo de trabajo eficiente, seguro y de calidad, caso contrario un taller sin orden es un taller sin objetivos, sin visión de hacer las cosas bien, no te brinda garantía, los trabajos que se realicen en el no serán óptimos.

¿?

HERRAMIENTAS DE TRABAJO De acuerdo al área de trabajo es necesario contar con las herramientas adecuadas para hacer que las tareas de desmontaje y desarmado sean lo más eficiente, no contar con herramientas especiales significa perder tiempo y dañar los elementos o mecanismos que estamos desarmando. Del mismo modo luego del desmontaje de un mecanismo (motor, caja de transmisión, etc.) se debe trasladar a la mesa de trabajo, para ello se recomienda emplear grúas, tecles, pórticos o caballetes rodantes, etc., que brinden seguridad tanto al mecanismo como al trabajador. HERRAMIENTAS BASICAS DE USO EN EL TALLER

1. Juego de llaves mixta en milímetros y pulgadas (Llaves de boca y corona)

2. Juego de dados (milimétricos y en pulgadas)

Dentro del juego tenemos:

Los dados propiamente dichos, palanca

Extensión (larga y corta)

Berbiquí

Adaptador tipo cruceta (cardanica)

5

3. Juego de destornilladores (plana y estrella)

4. Martillo de bola y de goma

5. Torquimetro, tenemos 3 tipos, estos son:

De espada De golpe De aguja

6. Llave de impacto

7. Llave francesa (uso limitado)

8. Alicates ( universal, de punta y de corte)

9. Pinza extractor de seguros

7

10. Llaves especiales (para uso exclusivo de un mecanismo)

DISTRIBUCION DEL TALLER Los talleres empleados para trabajos de mantenimiento y reparación de equipo pesado requiere contar con áreas grandes que van de entre 1 500 a 5 000 m2 , dependiendo de la cobertura de equipos que la empresa posea estos pueden ser más grandes, dentro de esta área es necesario hacer una distribución de secciones función a los servicios que brinda el taller, a modo de ejemplo podemos hacer una distribución de taller de la siguiente manera

SECCIONES DE TRABAJO

PATIO DE MANIOBRAS; área donde los equipos son probados y asentados luego de una

reparación general. Por el tamaño del área en ella también ingresan y salen los vehículos de

proveedores dejando los materiales e insumos que son empleados en los talleres.

ZONA DE LAVADO; área dedicada a preparar al equipo para su posterior desmontaje, cuando

un equipo llega de mina se encuentra en situaciones críticas de limpieza, barro, lodo son los

materiales que generalmente se impregnan en el chasis por lo que es necesario lavar con agua

a alta presión

ZONA DE CHASIS; En este área se inicia con el desmontaje de todos los componentes del

equipo, generalmente por sistemas, para que cada una de ellas se desarme y se reparen en sus

respectivas áreas. (motores, sistema de transmisión, etc.)

MOTORES, área donde se realizan el desarmado, mediciones, verificación y armado de los

sistemas del motor, esta sección como las demás requiere de bastante limpieza e iluminación

para el proceso de armado.

LABORATORIO DE HIDRÁULICA, área específica para realizar pruebas y regulaciones de los

diferentes elementos del sistema hidráulico, se debe tener el cuidado respectivo al manipular

los sistemas hidráulicos, que estos no estén en contacto un ambiente contaminado porque al

funcionar reduciría la vida útil del sistema.

JEFATURA DE TALLER; área donde se registran todas las actividades de mantenimiento y

reparación de los equipos, también cuenta con la base de datos de las especificaciones

técnicas de los mismos. En esta oficina se coordina las actividades que se realizaran a los

equipos en mantenimiento y reparación, se coordina la compra de repuestos e insumos con el

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área de logística. También se acostumbra realizar reuniones diarias de coordinación de

trabajos también evaluación de trabajos realizados un día antes

ALMACÉN, área donde se internan los materiales y repuestos utilizados con mayor frecuencia

en los equipos, como aceites, filtros, grasas, repuestos considerados críticos que es necesario

contarlos con estos para facilitar las reparaciones.

2

CONDICIONES DE TRABAJO EN EL TALLER, SEGURIDAD, ORDEN Y

LIMPIEZA

SEGURIDAD Antes de realizar cualquier trabajo en el taller mecánico, es necesario contar con la ropa de trabajo adecuada, para evitar accidentes que posteriormente tanguemos que lamentar,

USO DE LOS EPP

Los EPP comprenden todos aquellos dispositivos, accesorios y vestimentas de diversos diseños que emplea el trabajador para protegerse contra posibles lesiones. - Los equipos de protección personal (EPP) constituyen uno de los conceptos más básicos en cuanto a la seguridad en el lugar de trabajo y son necesarios cuando los peligros no han podido ser eliminados por completo o controlados por otros medios como por ejemplo: Controles de Ingeniería.

Que son los

EPP

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En el taller mecánico será recomendable utilizar los siguientes EPP (equipo de protección personal)

METODOLOGIA DE LAS 5 “S”

El principio de orden y limpieza al que haremos referencia se denomina método de las 5´s y es de origen japonés. Este concepto no debería resultar nada nuevo para ninguna empresa, pero desafortunadamente si lo es. El movimiento de las 5´s es una concepción ligada a la orientación hacia la calidad total que se originó en el Japón bajo la orientación de W. E. Deming hace más de 40 años y que está incluida dentro de lo que se conoce como mejoramiento continuo o gembakaizen.

13

Surgió a partir de la segunda guerra mundial, sugerida por la Unión Japonesa de Científicos e Ingenieros como parte de un movimiento de mejora de la calidad y sus objetivos principales eran eliminar obstáculos que impidan una producción eficiente, lo que trajo también aparejado una mejor sustantiva de la higiene y seguridad durante los procesos productivos. Su rango de aplicación abarca desde un puesto ubicado en una línea de montaje de automóviles hasta el escritorio de una secretaria administrativa.

¿QUÉ ES LA ESTRATEGIA DE LAS 5´S? Se llama estrategia de las 5S porque representan acciones que son principios expresados con cinco palabras japonesas que comienza por S. Cada palabra tiene un significado importante para la creación de un lugar digno y seguro donde trabajar. Estas cinco palabras son:

Clasificar. (Seiri)

Orden. (Seiton)

Limpieza. (Seiso)

Limpieza Estandarizada. (Seiketsu)

Disciplina. (Shitsuke)

Las cinco "S" son el fundamento del modelo de productividad industrial creado en

Japón y hoy aplicado en empresas occidentales. No es que las 5S sean

características exclusivas de la cultura japonesa. Todos los no japoneses

practicamos las cinco "S" en nuestra vida personal y en numerosas oportunidades

no lo notamos. Practicamos el Seiri y Seiton cuando mantenemos en lugares

apropiados e identificados los elementos como herramientas, extintores, basura,

toallas,libretas,reglas,llaves.etc.

Cuando nuestro entorno de trabajo está desorganizado y sin limpieza perderemos

la eficiencia y la moral en el trabajo se reduce.

Son poco frecuentes las fábricas, talleres y oficinas que aplican en forma

estandarizada las cinco "S" en igual forma como mantenemos nuestras cosas

personales en forma diaria. Esto no debería ser así, ya que en el trabajo diario las

rutinas de mantener el orden y la organización sirven para mejorar la eficiencia en

nuestro trabajo y la calidad de vida en aquel lugar donde pasamos más de la mitad

de nuestra vida. Realmente, si hacemos números es en nuestro sitio de trabajo

donde pasamos más horas en nuestra vida. Ante esto deberíamos hacernos la

siguiente pregunta....vale la pena mantenerlo desordenado, sucio y poco

organizado?

Es por esto que cobra importancia la aplicación de la estrategia de las 5S. No se

trata de una moda, un nuevo modelo de dirección o un proceso de implantación

de algo japonés que "dada tiene que ver con nuestra cultura latina". Simplemente,

es un principio básico de mejorar nuestra vida y hacer de nuestro sitio de trabajo

un lugar donde valga la pena vivir plenamente. Y si con todo esto, además,

obtenemos mejorar nuestra productividad y la de nuestra empresa por que no lo

hacemos?

15

3

OPERACIONES EN EL TALLER

MECANICO

TORNILLO DE BANCO

Función: Se utiliza para inmovilizar y sujetar piezas sobre las que se trabaja. El tornillo de

banco consta de una parte fija (sujeta al banco y formada por la mandíbula fija y la base) y una

parte móvil (que encaja mediante unas guías, y formada por la mandíbula móvil y la palanca).

Normas de uso: La apertura y cierre se realiza al roscar un tornillo, acoplado a la parte móvil,

en una tuerca alojada en el interior de la mandíbula fija. Las mandíbulas deben estar siempre

limpias, libres de limaduras o virutas.

Normas de seguridad: No dejar apretadas las mandíbulas después de terminar el trabajo ni

golpear la palanca de apriete para conseguir una mayor firmeza. Para no dañar el material con

las mandíbulas, se puede interponer papel o unas tablillas de madera

.

El tronillo de banco

Paralelo

se emplea

Preferentemente para

Trabajos de cerrajería

Y mecánica. Los tipos y tamaños

están normalizados.

Hay tipos con guía plana,

Redonda o cuadrada, y

Además otros giratorios

o inclinables.

Las principales diferencias

Para el uso prácticos

consisten en :

-la fijación de la mordaza

delantera o del lado del banco

-y en la profundidad de sujeción .

anchura de las mordazas:

de 50 a 200 mm.

El tornillo de banco de tenaza

(DIN 5114) se emplea

Especial mente para trabajos

de forja y doblaje . el tipo y

tamaño están

normalizados.

anchura de las mordazas.

de 100,125,150 y 200 mm.

Al tura del tornillo de banco

Para la obtención del máximo

Rendimiento en trabajos de limado

Aserrado y demás operaciones pesados ,

El tornillo debe estar colocado de modo

que su borde superior

esta aproximada mente a ¼ de la

longitud del antebrazo de la altura

del codo (de 5 a 8 cm.)

por ello, en cada lugar de

trabajo , debe adatarse la altura

del tornillo de banco a las

medidas de la persona que con

el trabajo además cuando sea

necesario , se ha de

equilibrarla altura,

p. ej . para personas de elevada

esta tura intercalando planchas

de madera debajo del tornillo de banco,

y para personas de baja

estatura disponible rejillas

o tablados de madera para

los pies con triple apoyo sobre el suelo

(prevención de accidentes ).

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La sujeción correcta de las piezas en el

tornillo de banco es la premisa ineludible

para su perfecta elaboración. Por ello

se sujetan firmemente, en la posición

mas apropiada para trabajarlas,

lo mas al centro posible del tornillo

de banco, y asegurándose de que no

pueden producir accidentes.

La presión de sujeción

requerida en cada caso

se lograra apretando el

tornillo solamente con la mano, sin ayuda de

Otros medios.

Apretando el tornillo por medios

extraños, (p.ej. tubo para alargar la

palanca, martillo, etc.) o sujetando la

pieza solo a un lado del tornillo, se

ocasionan danos en la guía y el

husillo.

Cuando no se pueda evitar el tener

que sujetar una pieza solamente a un

lado del tornillo, emplear al otro lado

un suplemento del mismo grosor.

La forma de las piezas y la calidad de

sus superficies requieren

frecuentemente el uso de accesorios

auxiliares cuando debe lograrse una sujeción

firme apropiada al trabajo, sin dañar

la pieza.

EL ASERRADO El aserrado es una operación de desbaste que se realiza con la hoja de sierra por arranque de viruta y cuyo objeto es cortar el material, parcial o totalmente. Esta operación, llevada racionalmente, resulta productiva, ya que el trabajo se efectúa con notable rapidez, evitando a veces el trabajo laborioso de otras herramientas y además con poca pérdida de material. En la práctica industrial se emplean sierras alternativas, circulares y de cinta para el corte de barras y piezas en desbaste, y el aserrado a mano, sólo en aquellos trabajos en que los anteriores no pueden aplicarse por razones técnicas o económicas.

La herramienta completa recibe el nombre de sierra y consta de: hoja de sierra (que es el elemento activo cortante) y armadura o arco (que sirve para sujetar y permitir el manejo de la hoja de sierra).

HOJA DE SIERRA La hoja es una cinta o lámina flexible de aceroprovista de unos dientes tallados que actúan como herramientas cortantes, según seaprecia en la figura

PARTES - TERMINOLOGÍA DE LA HOJA DE SIERRA En la figura se indica la terminología de una hoja de sierra: A - agujeros para fijar la hoja al arco. C - canto no tallado. D - dientes. h - anchura de la hoja. L - longitud comercial. e - espesor de la hoja.

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CARACTERÍSTICAS DE UNA HOJA DE SIERRA. Las características principales de una hoja sierra son: tamaño, disposición del dentado, grado de corte y material Tamaño. Es la distancia que hay entre los ejes de simetría de los agujeros de la hoja de sierra. Los tamaños en milímetros (también se designan en pulgadas) más usuales son: 250, 275, 300 y 350. Pero la más corriente en el taller es de 300 mm (12.). El espesor e suele ser de 0,7 a 0,8 mm. La anchura h oscila entre 13 y 15 mm, cuando sólo cortan por un canto, y de 25 mm, cuando cortan por los dos cantos.

Disposición de los dientes (triscado). Los dientes de la hoja de sierra van tallados con un ángulo de incidenciade unos 45º y un ángulo de desprendimiento prácticamente nulo. Sehacen por estampación o en talladoras especiales. A los dientes se les dispone bien de forma ondulada o bien en formaalternada, para evitar el rozamiento de la pieza con la hoja de sierra enlas paredes laterales de la ranura de corte producida

- Dentado ondulado: Se consigue ondulando convenientemente elcanto dentado de la hoja de sierra - Dentado alternado: Se logra doblando lateralmente los dientes de modo alternado. Lafigura representa tres tipos diferentes de dentado triscado.

TRISCADO ONDULADO

TRISCADO ALTERNADO Grado de corte. Se denomina así el número de dientes que tiene la hoja de sierra por centímetro de longitud o dientes por pulgada. Para el aserrado a mano se aconsejan los grados de corte indicados en el cuadro adjunto, aunque las más normales son hojas de sierra es 18 y 24 dientes por pulgada (18T o 24T) para hojas de sierra de serrar a mano y de 6 dientes por pulgada parar hojas de sierra de sierra mecánica alternativa (longitud de 18.).

GRADO DE CORTE DIENTES POR cm DIENTES POR PULGADA

EMPLEO

BASTO 6 a 7 15 a 17 Acero hasta 50 kp/mm2, cobre, aluminio, etc. y con espesores superiores a 50 mm

MEDIO 8 a 9 20 a 22 Acero con mas de 50 kp/mm2. Acero fundido

FINO 12 a 13 30 a 32 Chapas, tubos de paredes delgadas perfiles delgados

Material. Se emplea acero al carbono para herramientas F - 5170 y también diferentes aceros aleados tales como el F - 5320(acero al wolframio) y el F - 5330 (acero al cromo). Las hojas de sierra pueden estar templadas totalmente con sus extremos recocidos o solamente tener templada la zona dentada.

ARCO DE SIERRA

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El arco, que es el soporte donde va montada la hoja de sierra, es de acero de construcción y permite que la herramienta sea manejada cómodamente por el operario. En general, constan de:

- Arco (a). - Mango (b). - Tuerca palomilla (e). - Enganches de hoja (d), de los cuales uno es fijo.

El mango se fabrica bien en forma de culata depistola o bien de sección circular, como los empleados en las limas. El arco de sierra debe reunir las siguientes condiciones: solidez, sujetar fuertemente a la hoja de sierra y mantener a ésta en su plano de corte. MONTAJE DE LA HOJA DE SIERRA EN EL ARCO. La hoja de sierra puede adoptar dos posiciones distintas: a) En el mismo plano que el arco b) En un plano perpendicular al plano del arco figura

Sea cual fuere la posición de la hoja de sierra con respecto al arco, se apretará la tuerca palomilla o mariposa, únicamente a mano, estando los dientes orientados hacia la tuerca palomilla para que su movimiento de corte sea correcto. La hoja se fija a los dados mediante pasadores. Si la hoja de sierra quedara floja, tiende a flexar hacia los lados al aplicar el esfuerzo y rompe fácilmente. Si por el contrario quedara muy tensa, el peligro de rotura es eminente debido a su gran fragilidad. TECNICAS DE ASERRADO OPERACIONES PREVIAS:

*Escoger la herramienta con las características propias del trabajo a realizar y en buenestado

de conservación.

*Montar la hoja de sierra en su armadura apretando convenientemente a mano.

*Fijar la pieza en el útil de sujeción vigilando la situación de la línea de trazado si la hay.

PRÁCTICA DE OPERACIONES: a) Para aserrar a mano, el operario adoptará unacolocación similar a la del limado.

b) Para iniciar el corte conviene hacer una pequeñamuesca con lima triangular o bien con la

propia sierra,en la esquina de la pieza opuesta a la del operario. Esconveniente que la ranura

se aproxime lo más posible ala línea de trazado, pero sin llegar a alcanzarla.

c) Empezar el corte con un ángulo de ataque de 20º a30º.

d) Cuando la pieza presente un espesor de corte muypequeño, se inclinará la herramienta un

cierto ángulo,con objeto de hacer trabajar al mismo tiempo al mayornúmero de dientes.

e) Cuando la pieza presente un espesor de corte grande,se dará a la herramienta un ligero

movimiento debalanceo, así el trabajo resulta menos fatigoso para eloperario.

f) Apretar moderadamente durante el movimiento decorte o de avance, haciendo trabajar al

mayor número dedientes posible, y anular la presión en el retroceso.

23

g) La rapidez del movimiento alternativo debe ser másreducida que en el limado. Se aconseja

50 golpes de sierra por minuto para materiales blandosy 30 para materiales duros.

h) Si una vez empezado el trabajo se rompe la hoja de sierra, coger otra ya usada, con el fin de

que penetre fácilmente en la ranura ya efectuada.

i) Si la profundidad del corte a realizar es mayor que el ancho de la hoja, no se deben emplear

hojas de doble filo, porque el trisque del canto superior se desgasta inútilmente a la vez que se

estropean las caras cortadas.

j) Para cortar tubos, es conveniente ir girando el tubo a medida que la sierra llega hasta la

pared interior.

k) Los perfiles se empiezan a serrar por la parte que presenten mayor espesor de corte

LIMADO

Limar es extraer de un material pequeñas virutas por medio de las picaduras (dientes) en forma de

pequeños cinceles ordenadas en sentido transversal y longitudinal en la herramienta, la lima, y de las

cuales un gran número actúan simultáneamente.

Proceso de trabajo

Moviendo la lima hacia adelante,

“movimiento de corte”,

Y apretando al mismo tiempo con ella sobre la pieza,

“presión de corte”,

Penetran los dientes en el material, arrancando pequeñas virutas:

“arranque de virutas”.

El retroceso

Se realiza sin presionar. Según la forma de los dientes de la

lima, que pueden ser picados o fresados, actúa su corte

cancelando o rascando. Las pequeñas virutas se deslizan entre

los espacios intermedios y son expelidas por el borde del

material.

Al limar a mano deben acoplarse bien entre si el movimiento y

la presión de corte. Sobre el reparto de la presión.

Para evitar la formación de estrías, el movimiento de corte

debe ser realizado constantemente en el sentido del eje

longitudinal de la lima. El limado de superficies anchas, (más

anchas que la lima), requiere por lo tanto un movimiento lateral,

“movimiento de avance”

Que puede ser dirigido hacia la izquierda o la derecha, pero que debe ser ejecutado durante el impulso de

retroceso.

La finalidad del limado consiste en el arranque de virutillas de las piezas para lograr:

= superficies planas, angulares y paralelas,

25

= formas regulares o irregulares de las piezas,

Observando siempre rigurosamente las medidas, formas y calidad prescritas para las superficies.

La lima

Es una herramienta de acero templado, provista de muchos cortes en forma de cincel para

arrancar virutas. Su efecto depende de:

Tipo y distribución de las picaduras de la lima.

Disposición de los dientes.

Dimensiones y forma de la lima.

Las picaduras o filos en forma de cinceles son picados en las limas corrientes, y fresados en las

especiales. En la limas picadas, según el empleo que se les dé, se distinguen diversos tipos de

estriado, a saber la picadura simple, la picadura en cruz y la picadura de escofina.

Por el tipo de picadura, las limas pueden ser

Bastarda

Semi fina

Fina

Para facilitar el limado de superficies planee, muchas limas son fabricadas en forma

convergente o bombeada. Las limas planas en general solo son bombeadas por un lado. El

“bombeado” favorece el reparto de la presión, y equilibre las ligeras oscilaciones inevitables

del movimiento de limado. De esta forma se evita el excesivo arranque de virutillas en los

bordos delantero y posterior de la pieza.

3 lima plana .

4 lima de media caña.

5 lima carleta.

6 lima redonda.

7 lima cuadrada.

8 lima triangular.

9 lima curvada con soporte.

27

La elección de la lima no depende solamente de la clase de trabajo a efectuar (desbastado,

acabado, etc.) sino también del tamaño y clase de la forma de la pieza que se ha de conseguir.

Advertencia: Las limas redondas (y las de media caña) han de ser escogidas siempre de modo

que su radio sea algo menor que el radio del orificio que se quiera conseguir en la pieza.

Del mismo modo han de ser elegidas las limas cuadradas, triangulares, de bonete, de navaja

etc, para trabajar superficies en ángulo agudo, o de abertura interna.

La limpieza de las limas es necesaria, porque las limas “sucias” originan superficies defectuosas

(estrías) o no atacan (resbalan).

Sirven como medios de ayuda para la limpieza:

El cepillo para limas,

Para ensuciamiento normal.

El limpiador de limas, para extraer las virutas metálicas adheridas. los disolventes químicos,

para limpiar otras materias no metálicas adheridas.

Al trabajar materiales de dureza normal, a veces quedan virutillas adheridas a la lima. Se

quitan con el cepillo para limar. Para ello cepillar solamente tirando en el sentido de la

picadura superior, para evitar el embotamiento de la lima.

Al trabajar materiales blandos, p.ej. aluminio, se adhieren frecuentemente virutillas a la lima.

En este caso expulsarlas con el limpiador de limas en el sentido de la picadura superior. El

limpiador de limas es lo ms eficaz, si se ha afilado con el uso en forma de peine.

Al trabajar metales ya pintados, o madera y plástico se pueden originar ensuciamientos de la

lima muy agarrados. En estos casos, según la clase de ensuciamiento, escaldar la lima en

medíos disolventes Químicos, como agua, jabón, lejía, o impregnándola con petróleo, u otros

semejantes. Después de dejar actuar durante algún tiempo a los disolventes, cepillar la lima

con el cepillo para limar.

La forma de llevar la lima en el limado plano es determinada por la clase de la lima empleada (hasta, fina o finísima)

El arranque del material, que es el objeto esencial del desbastado, requiere una fuerte presión

y movimientos continuos y uniformes poniendo en juego el, peso del cuerpo. Por eso el cuerpo

debe estar a la debida distancia de la pieza pera poder realizar libremente y sin impedimento

loe movimientos de flexión necesarios.

En el acabado hay que atender en primer lugar a las medidas y una determinada calidad y

forma de la superficie, de modo que los movimientos deben ser realizados con más cuidado

aplicando menor presión de corte para elevar la uniformidad.

En el acabado fino hay que atender en primer lugar con especial precisión a las medidas y a la

forma y calidad exactas de las superficies, de modo que los movimientos deben ser realizados

solamente con los brazos con especial cuidado y aplicando una presión pequeña pero muy

regular.

El movimiento de corte de la lima debe hacerse a lo largo del eje longitudinal de la misma. (si

se empuja al mismo tiempo hacia un lado se producen estrías. A excepción de la lima

redonda).

29

La dirección de movimiento con respecto a la pieza se escoge según las necesidades y se varia

ventajosamente de tiempo en tiempo (en unos 90°). Las estrías cruzadas que se forman de

este modo permiten distinguir duramente las rugosidades de la superficie de la pieza, sin

necesidad de medios auxiliares, debido a las diversas tonalidades de la misma.Generalmente

se afina el acabado a lo largo, o sea paralelo al borde más largo de la pieza.Por el contrario el

desbastado se suele hacer a lo ‘ancho’, es decir en ángulorecto con el borde más largo de la

pieza.

AGUJEREADO

Es el mecanizado con arranque de viruta de un material por medio de una herramienta

de taladrar, la broca, que gira alrededor de su eje longitudinal efectuando un

movimiento longitudinal (avance)

LA TALADRADORA

Los taladros son instrumentos que se utilizan para llevar a cabo la operación de

agujerear, esta operación tienen como objetivo producir agujeros de forma cilíndrica

en una pieza determinada. Para taladrar o realizar un agujero se necesita emplear, sí o

sí, un taladro o taladradora de tipo portátil, el taladrado, de todos los procesos de

mecanizado, es considerado como uno de los más importantes a causa de su amplio

uso y practicidad, taladrar es una de las operaciones mecanizadas más sencillas de

llevar a cabo

31

Los taladros pueden utilizarse sobre cualquier tipo de pieza; el proceso de realizar el agujero consiste en desplazar sólido (aluminio, madera, acero, etc) hacia el filo de la broca específica que se está utilizando. La fuente de alimentación de los taladros suele ser de energía eléctrica o de aire comprimido; los taladros de tipo portátiles que necesitan electricidad para su funcionamiento pueden ser inalámbricos, ya que muchos de éstos utilizan una batería recargable o son alimentados por un cordón eléctrico que están diseñados para ser conectados a la red eléctrica.

Debemos señalar que los agujeros que se realizan con la broca de los taladros no son de alta precisión, es por esto en muchos casos, se necesita realizar la operación nuevamente mediante un escariador o una herramienta de mandrilar.

Precauciones de seguridad

Observar las instrucciones del manual de servicio para la taladradora

Utilizar para la sujeción un tornillo porta pieza de bocas paralelas

Sujetar la pieza

Asegurar el tornillo porta piezas contra ladeado

Llevar casco protector

Llevar vestido bien ajustado

Al taladrar arrancar virutas cortas (interrumpir el avance a menudo)

No eliminar las virutas con la mano (escobilla)

Disminuir la presión hacia el fin del agujero taladrado

Limpiar, aceitar y engrasar la maquina solamente cuando esta parada

En este equipo de trabajo será necesaria la utilización de gafas de

protección debido a que se producen proyecciones de material

mecanizado y líquido refrigerante.

También será necesario la utilización de botas de seguridad debido a

que se trabaja con piezas metálicas y puede producirse caída de las

mismas durante su manipulación.

LAS BROCAS

El elemento mas importante en el proceso del agujereado es la broca, este debe estar

bien afilado para realizar los agujeros, el filo debe ser en forma conica

La punta ha de tener un ángulo de 60-90º. Para perforaciones de grana tamaño se

recomienda ángulos de 90º o ligeramente superiores.

33

Aunque le parezca increíble, hay una broca específica prácticamente para cualquier

aplicación. Y el hecho de utilizar la broca adecuada puede facilitarle muchísimo su trabajo.

MATERIALES DE QUE SE HACEN LAS BROCAS DE TALADRO

Los materiales con que se fabrican las brocas desempeñan un papel muy importante

en su vida útil y rendimiento. Según los materiales de que están hechas, hay:

Brocas de acero: económicas y funcionales para hacer agujeros en maderas blandas.

No obstante, si se usan en maderas duras pierden el filo rápidamente.

Brocas de acero de alta velocidad (HSS): más duras y resistentes que las de acero.

Brocas con capa de titanio: algo más caras que las brocas HSS, pero su capa de titanio

las hace más resistentes y duraderas que las HSS o las de acero.

Brocas de cobalto: extremadamente resistentes; además, disipan el calor con gran

rapidez. Son las más utilizadas para hacer agujeros en acero inoxidable y otros

metales.

Diámetro y forma del mango. El mango puede ser cilíndrico de la misma medida del

diámetro de corte de la broca, o puede ser cónico en una relación aproximada de 1:19,

llamada Cono Morse, en menos aplicación pero existentes, encontramos los zancos

cilíndricos reducidos, que son de menor diámetro que la broca.

Ángulo de corte. El ángulo de corte normal en una broca es el de 118°. También se

puede utilizar el de 135°, quizá menos conocido pero, discutiblemente, más eficiente al

emplear un ángulo obtuso más amplio para el corte de los materiales.

Número de labios. La cantidad más común de labios (también llamados flautas) es dos

y después cuatro, aunque hay brocas de tres flautas o brocas de una (sola y derecha),

por ejemplo en el caso del taladrado de escopeta.

Profundidad de los labios. También importante pues afecta la fortaleza de la broca.

Ángulo de la hélice. Es variable de unas brocas a otras dependiendo del material que

se trate de taladrar. Tiene como objetivo facilitar la evacuación de la viruta.

/

Un barreno puede ser ciego o pasado tal y como se observa en las fig.

4.7 AFILADO DE LAS BROCAS

35

Hay que esmerilar de manera igual las dos caras de la punta de una broca espiral. La

punta para perforar piezas de metal debe tener un ángulo de 118° y la punta para

perforar piezas de madera debe tener un ángulo de 82°. Nótese el ángulo de claro de

12° establecido por una esmeriladora.

La perforación de un agujero redondo y perfectamente limpio constituye una labor

relativamente fácil cuando se utiliza una broca espiral afilada. Pero el empleo de una

broca que ha perdido su filo puede dar lugar a malos resultados. Una broca sin filo

corta con lentitud y hasta es posible que tenga que forzarse dentro del trabajo, dando

lugar a un agujero oblongo e irregular. Una afiladura correcta de la broca puede

solucionar este problema. Para afilar una broca, puede esmerilarse el ángulo de su

punta a 118° para trabajos de metal y de 82° para trabajos de madera. Es importante

que cada cara de la punta se incline hacia abajo desde el borde de corte. Esta

inclinación de 12° impide que la cara de la punta frote detrás del borde de corte,

retardando la acción de corte.

PASOS PARA AFILAR LAS BROCAS

Paso 1

La guía se debe asegurar al soporte de herramientas de la esmeriladora, en una

posición perpendicular con respecto a la circunferencia de la rueda. Debe comenzar a

esmerilar en el borde de ataque del borde de corte.

Paso 2

Esmerile la broca a un ángulo de 59°; mientras la nace girar hacia la derecha,

desplácela hacia afuera para que quede en posición paralela con las líneas de 47".

Finalmente, repita el procedimiento para la segunda cara.

Paso 3

Primero asegúrese bien de que ambas caras de la punta se han esmerilado de una

manera Igual antes de medir cada cara con el calibrador. Las líneas de guía deben estar

todas espaciadas a 0.16 cm (1/16") entre si. (Fig. 1)

37

(Fig. 1)

Paso 4

El ángulo de claro de la broca se comprueba sujetando ésta a lo largo de la guía del

calibrador. La cara inclinada del calibrador debe coincidir perfectamente con el ángulo

de claro, como puede observar en la ilustración

/

ROSCADO CON MACHO

Para hacer uniones de elementos metálicos es necesario donde las condiciones no permiten el empleo de soldadura, se debe hacer el roscado respectivo, para eso empleamos las herramientas llamadas MACHO, como se muestra en la figura.

Es necesario hacer la práctica de roscado con macho para adquirir las competencias y ser cada vez más competitivo, El procedimiento para roscar con macho es el siguiente

a. El material a roscar debe ser agujereado previamente según el diámetro de agujero que se dese roscar, presentamos una tabla de referencia

39

b. Luego de haber realizado el agujereado se procede a roscar, para ello empleamos un juego de machos como que indica en la figura,

c. Iniciamos con la herramienta número uno, (la que tiene una raya), este

tiene los dientes especiales, que permite iniciar el roscado; por cada media vuelta de roscado retornar una vuelta, de tal modo que los hilos del roscado no se deñen, una vez recorrido todo el elemento a roscar, cambiar la herramienta (la de 2 rayas), hacemos el mismo procedimiento al anterior. En todo momento emplear aceite como medio lubricante para reducir la fuerza que se emplea en el roscado.

41

BROCAS PREVIAS MACHOS DE ROSCAR NPT

4

TECNOLOGIA DE LOS

MATERIALES

4.1 -¿QUE ES UN MATERIAL?

Es la sustancia de la que está compuesto un elemento cualquiera.

4.2- CLASIFICACION DE LOS MATERIALES

Materiales Metálicos

Estos materiales son sustancias inorgánicas que están compuestas de uno o más

elementos metálicos, pudiendo contener algunos elementos no-metálicos.

Ejemplos de elementos metálicos son el hierro, cobre, aluminio, níquel y titanio.

Elementos no metálicos como el carbono, oxigeno también están presentes en los

materiales metálicos.

Los metales tienen una estructura cristalina en que sus átomos están ordenados.

Los metales tienen una alta resistencia, son dúctiles, buenos conductores eléctricos y

térmicos

Los metales se dividen en aleaciones ferrosas que contienen un alto contenido de

hierro tal como el acero y las fundiciones de hierro. Las aleaciones no férreas que solo

contienen pequeños porcentajes de hierro ejemplos son el aluminio, cobre, zinc,

titanio y níquel.

Materiales No-Metálicos

Estos materiales son sustancias inorgánicas que están compuestas de elementos no-

metálicos.

En equipos pesados son pocos los materiales no-metálicos pero algunos elementos o

mecanismos se hacen a base de estos materiales: asbesto, grafito,.

43

Materiales Poliméricos

Los materiales poliméricos están formados por largas cadenas o redes de moléculas

orgánicas tal como el carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno.

La mayoría de polímeros tienen una estructura no-cristalina

Estos materiales tienen resistencia y ductibilidad variable, la mayoría de estos

materiales son malos conductores de la electricidad e inclusive son aislantes eléctricos,

también la mayoría de ellos transfieren mal el calor.

En general, la mayoría de los polímeros tienen bajas densidad y baja temperatura de

reblandecimiento o descomposición.

Los materiales poliméricos se dividen en:

a-Termoplásticos.

b-Plásticos termoestables.

c-Elastómeros.

Ejemplos de materiales termoplásticos son: polietileno, policloruro de vinilo (PVC),

polipropileno, poliestireno.

Ejemplos de materiales termoestables son: compuestos fenolicos, resinas epoxicas,

nylon.

Ejemplos de elastómeros son el caucho natural y sintético.

Materiales Cerámicos

Los materiales cerámicos son materiales inorgánicos constituido por elementos

metálicos y no metálicos cohesionados químicamente. Los materiales cerámicos

pueden ser cristalinos, no-cristalina o una mezcla.

La gran mayoría de los cerámicos tienen alta resistencia a la compresión y elevada

dureza, alta resistencia a elevadas temperaturas, alta resistencia al desgaste,

excelentes propiedades aislantes a la electricidad (dieléctrico) , buen aislante térmico y

bajo peso.

En contra son materiales muy frágiles y de baja resistencia al impacto.

Ejemplos de materiales cerámicos son: la arcilla, el vidrio y él oxido de aluminio.

Materiales Compuestos

Los materiales compuestos son mezclas de dos o más materiales. La mayoría de ellos

constan de un determinado material de refuerzo y una resina aglomerante.

Los principales materiales compuestos son:

a- La fibra de vidrio que se refuerza con una matriz de poliéster o de resina

resinaepoxica.

b-Fibra de carbono en una matriz epoxidica.

La gran mayoría de los compuestos tienen alta resistencia a la tracción (mayor que el

acero) dureza mediana , alta resistencia al choque térmico, alta resistencia al desgaste,

excelentes propiedades conductoras del calor, resistente al choque térmico , buen

aislante térmico y bajo peso.

Materiales Electrónicos.

No son muy importante por su volumen pero su por su aplicación en avanzada

tecnología.

El más importante es el Silicio puro y otros materiales semiconductores muy aplicado

en circuitos electrónicos y la microelectrónica.

3-PROPIEDADES DE LOS MATERIALES

Desde el punto de vista de Ingeniería las principales propiedades son:

1-Resistencia Mecánica a la tracción y compresión.

2- Dureza.

3-Tenacidad.

4-Fragilidad.

5- Ductibilidad.

6-Conductividad térmica

7-Conductividad eléctrica.

8-Resistencia al ataque químico (oxidación ,corrosión).

9-Estabilidad térmica.

10-Peso específico.

45

1- Resistencia Mecánica- Es el máximo valor del esfuerzo que alcanza un material hasta que falle (se rompa debido a fuerza de tracción).

Es el cociente de una fuerza aplicada sobre el área de sección., sus unidades son: psi, bar o Mpa.

Hay dos tipos de resistencia a la rotura por tracción y por compresión.

El símbolo de la resistencia a la rotura es: Su

Resistencia a la tracción del Aluminio puro = 25,000 psi.

Resistencia a la tracción del Aluminio aleado (2024) = 64,000 psi.

Resistencia a la tracción de Cobre puro = 35,000 psi.

Resistencia a la tracción de Cobre aleado (C61400) = 89,000 psi.

Resistencia a la tracción del Acero SAE1340 = 102,000 psi.

Resistencia a la tracción del Acero SAE 4340 = 108,000 psi.

Resistencia a la tracción del Acero Inox.347 = 95,000 psi.

Resistencia a la tracción de Fibra de Vidrio (+poliester) = 50,000 psi.

2-DUREZAes la resistencia que presentan los cuerpos a ser rayados, penetrados, al

desgaste, a la abrasión.

La dureza por rayado se mide por la escala de Mohs de los minerales.

La dureza a la penetración localizada se mide en varias escalas, las principales escalas de medición son Brinell, Rockwell “C”, Vickers .

Dureza Brinell (Acero Inoxidable) = 140

Dureza Brinell (Acero SAE 1030) = 170

Dureza Brinell (Hierro Fundido) = 180

Dureza Brinell (Acero al Manganeso: ) = 300

Dureza Brinell (Plancha anti desgaste CRONIT T-1) = 400/ 500

3-LATENACIDADes la propiedad que tiene un material para absorber golpes impactos,

cargas súbitas y deformarse plásticamente sin que se fracture o se rompa. Dado

que representa el trabajo necesario para que se produzca la rotura, la tenacidad es

una medida de la resistencia a romperse y la ductibilidad.

La propiedad inversa de la tenacidad es la fragilidad, sinónimo de la tenacidad es la

resilencia.

47

4-LA FRAGILIDADes la propiedad del material que conduce a la aparición de las grietas

y a la rotura sin una deformación plástica apreciable. Las roturas debidas a la

fragilidad ocurren están asociadas con la baja o alta temperatura, porque el

material se ha vuelto quebradizo interiormente por los cambios metalúrgicos.

Afortunadamente, la mayoría de las roturas se producen de forma dúctil.

5-LA DUCTIBILIDADes la propiedad que tiene un material de trabajarse

mecánicamente y deformarse plásticamente sin que se produzca la rotura. Por regla

general todo material dúctil es fácilmente soldable.

6-CONDUCTIVIDAD TÉRMICA :Es la facilidad que presenta un material de permitir el

paso del calor .

Excelentes conductores del calor son: Cobre, aluminio, plata, oro y bronce.

Regulares conductores del calor son: Acero, plomo, fierro.

Malos conductores del calor son: el corcho, el tecknopor, la fibra de vidrio.

7-CONDUCTIVIDAD ELÉCTRICA:Es la facilidad que presenta un material al paso de la

corriente eléctrica.

Conductor eléctrico, es un material con una alta conductividad eléctrica. La plata tiene una altísima conductividad eléctrica. El polietileno tiene una baja conductividad eléctrica

49

La propiedad inversa a la conductividad eléctrica es la Resistividad y es la resistencia que presenta un material al paso de la electricidad e impedir las fugas de corrientes.

La Resistencia Dieléctrica, es la capacidad de un material de soportar altas tensiones sin romperse ni perforarse.

La pérdida de potencia es la capacidad de un material de transformar la potencia

eléctrica en potencia calorífica.

Aislante eléctrico, es un material con una baja conductividad eléctrica y alta resistencia eléctrica.

El mejor aislador es aquel que tiene una resistencia eléctricamáxima, resistencia

dieléctricatambiénmáxima muy buenas resistencia mecánica y a los ataques

químicos y una pérdida de potencia mínima.

El símbolo de la resistividad eléctrica es: ; Ohmio- centímetro

Resistividad de Plata = 1.66 x 10-6 Ohm- cm.

Resistividad de Cobre = 1.74 x 10-6 Ohm- cm.

Resistividad de Oro = 2.30 x 10-6 Ohm- cm.

Resistividad de Aluminio = 2.90 x 10-6 Ohm- cm.

Resistividad de Bronce = 4.20 x 10-6 Ohm- cm.

Resistividad de Nichrome V = 110 x 10-6 Ohm- cm.

8-RESISTENCIA AL ATAQUE QUÍMICO;Es la resistencia que presenta un material a la

oxidación y a la corrosión.

Corrosión, Es el deterioro de un material como consecuencia del ataque químico por

su entorno.

La Oxidación de metales y aleaciones es el ataque destructivo debido a la acción del

oxígeno.

Choque o impacto: Los golpes súbitos y violentos causan desgaste, agrietamiento y

rotura de las piezas. El desgaste por impacto es el resultado principalmente del

efecto de molido que ejerce el choque o impacto sobre la superficie de la pieza. En el

trabajo de las minas es muy común hallar elementos que requieran protección

contra el impacto como los martillos del molino o la tolva del camión articulado.

51

5

EL ACERO

EL ACERO

El acero es la aleación de hierro y carbono, donde el carbono no supera el 2,1% en

peso’ de la composición de la aleación, alcanzando normalmente porcentajes entre el

0,2% y el 0,3%. Porcentajes mayores que el 2% de carbono dan lugar a las fundiciones,

aleaciones que al ser quebradizas y no poderse forjar —a diferencia de los aceros—, se

moldean.

La definición anterior, sin embargo, se circunscribe a los aceros al carbono en los que

éste último es el único aleante o los demás presentes lo están en cantidades muy

pequeñas pues de hecho existen multitud de tipos de acero con composiciones muy

diversas que reciben denominaciones específicas en virtud ya sea de los elementos

que predominan en su composición (aceros al silicio), de su susceptibilidad a ciertos

tratamientos (aceros de cementación), de alguna característica potenciada (aceros

inoxidables) e incluso en función de su uso (aceros estructurales). Usualmente estas

aleaciones de hierro se denominan aceros especiales, razón por la que aquí se ha

adoptado la definición de los comunes o “al carbono” son los más empleados, sirvieron

de base para los demás.

Características mecánicas y tecnológicas del acero.

Representación de la inestabilidad lateral bajo la acción de una fuerza ejercida sobre una viga

de acero.

Aunque es difícil establecer las propiedades físicas y mecánicas del acero debido a que estas

varían con los ajustes en su composición y los diversos tratamientos térmicos, químicos o

mecánicos, con los que pueden conseguirse aceros con combinaciones de características

adecuadas para infinidad de aplicaciones, se pueden citar algunas propiedades genéricas:

SU DENSIDAD MEDIA ES DE 7850 Kg/m3.

• En función de la temperatura el acero se puede contraer, dilatar o fundir.

• El punto de fusión del acero depende del tipo de aleación. El de su componente principal, el

hierro es de alrededor de 1510°C, sin embargo el acero presenta frecuentemente

temperaturas de fusión de alrededor de 1375 oC (2500 °F). Por otra parte el acero rápido

funde a 1650°C

• Su punto de ebullición es de alrededor de 3000 °C(5400°F)’

• Es un material muy tenaz, especialmente en alguna de las aleaciones usadas para fabricar

herramientas.

• Relativamente dúctil. Con él se obtienen hilos delgados llamados alambres.

• Es maleable. Se pueden obtener láminas delgadas llamadas hojalata. La hojalata es una

lamina de acero, de entre 0,5 y 0,12 mm de espesor, recubierta, generalmente de forma

electrolítica, por estaño.

• Permite una buena mecanización en máquinas herramientas antes de recibir un tratamiento

térmico.

• Algunas composiciones y formas del acero mantienen mayor memoria, y se deforman al

sobrepasar su límite elástico.

53

• La dureza de los aceros varía entre la del hierro y la que se puede lograr mediante su

aleación u otros procedimientos términos o químicos entre los cuales quizá el más

conocido sea el templado del acero, aplicable a aceros con alto contenido en carbono,

que permite, cuando es superficial, conservar un núcleo tenaz en la pieza que evite

fracturas frágiles. Aceros típicos con un alto grado de dureza superficial son los que se

emplean en las herramientas de mecanizado, denominados aceros rápidos que

contienen cantidades significativas de cromo, wolframio, molibdeno y vanadio. Los

ensayos tecnológicos para medir la dureza son BrinellVickers y Rockwell, entre otros

• Se puede soldar con facilidad.

• La corrosión es la mayor desventaja de los aceros ya que el hierro se oxida con suma

facilidad incrementando su volumen y provocando grietas superficiales que posibilitan

el progreso de la oxidación hasta que se consume la pieza por completo.

Tradicionalmente los aceros se han venido protegiendo mediante tratamientos

superficiales diversos. Si bien existen aleaciones con resistencia a la corrosión

mejorada como los aceros de construcción «corten» aptos para intemperie (en ciertos

ambientes) o los aceros inoxidables.

• Posee una alta conductividad eléctrica. Aunque depende de su composición es

aproximadamente de’9 3 * 106 S m1. En las líneas aéreas de alta tensión se utilizan

con frecuencia conductores de aluminio con alma de acero proporcionando éste

último la resistencia mecánica necesaria para incrementar los vanos entre la torres y

optimizar el coste de la instalación.

• Se utiliza para la fabricación de imanes permanentes artificiales, ya que una pieza de

acero imantada no pierde su imantación si no se la calienta hasta cierta temperatura.

La magnetización artificial se hace por contacto, inducción o mediante procedimientos

eléctricos. En lo que respecta al acero inoxidable, al acero inoxidable ferrítico sí se le

pega el imán, pero al acero inoxidable auténtico no se le pega el imán debido a que en

su composición hay un alto porcentaje de cromo y níquel.

• Un aumento de la temperatura en un elemento de acero provoca un aumento en la

longitud del mismo. Este aumento en la longitud puede valorarse por la expresión: L =

a t° E, siendo a el coeficiente de dilatación, que para el acero vale aproximadamente

1,2• 10-5 (es decir a = 0,000012). Si existe libertad de dilatación no se plantean

grandes problemas subsidiarios, pero si esta dilatación está impedida en mayor o

menor grado por el resto de los componentes de la estructura, aparecen esfuerzos

complementarios que hay que tener en cuenta. El acero se dilata y se contrae según

un coeficiente de dilatación similar al coeficiente de dilatación del hormigón, por lo

que resulta muy útil su uso simultáneo en la construcción, formando un material

compuesto que se denomina hormigón armado.2° El acero da una falsa sensación de

seguridad al ser incombustible, pero sus propiedades mecánicas fundamentales se ven

gravemente afectadas por las altas temperaturas que pueden alcanzar los perfiles en el

transcurso de un incendio.

Otros elementos en el acero

Elementos aleantes del acero y mejoras obtenidas con la aleación

Aunque la composición química de cada fabricante de aceros es casi secreta, certificando a

sus clientes solo la resistencia y dureza de los aceros que producen, sí se conocen los

compuestos agregados y sus porcentajes admisibles

• ALUMINIO: se emplea como elemento de aleación en los aceros de

nitruración, que suele tener 1% aproximadamente de aluminio. Como desoxidante se

suele emplear frecuentemente en la fabricación de muchos aceros. Todos los aceros

aleados en calidad contienen aluminio en porcentajes pequeñísimos, variables

generalmente desde 0,00 1 a 0,008%.

• BORO: logra aumentar la capacidad de endurecimiento cuando el acero está

totalmente desoxidado.

* COBALTO: muy endurecedor. Disminuye la templabilidad. Mejora la dureza en

caliente. El cobalto es un elemento poco habitual en los aceros. Se usa en los aceros

rápidos para herramientas, aumenta la dureza de la herramienta en caliente. Se utiliza

para aceros refractarios. Aumenta las propiedades magnéticas de los aceros.

• CROMO: es uno de los elementos especiales más empleados para la

fabricación de aceros aleados, usándose indistintamente en los aceros de

construcción, en los de herramientas, en los inoxidables y los de resistencia en

caliente. Se emplea en cantidades diversas desde 0.30% a 30%, según los casos y sirve

para aumentar la dureza y la resistencia a la tracción de los aceros, mejora la

templabilidad, impide las deformaciones en el temple, aumenta la resistencia al

desgaste, la inoxidabilidad, etc. Forma carburos muy duros y comunica al acero mayor

dureza, resistencia y tenacidad a cualquier temperatura. Solo o aleado con otros

elementos, proporciona a los aceros características de inoxidables y refractarios;

también se utiliza en revestimientos embellecedores o recubrimientos duros de gran

resistencia al desgaste, como émbolos, ejes, etc.

• ESTAÑO: es el elemento que se utiliza para recubrir láminas muy delgadas de

acero que conforman la hojalata.

• MANGANESO: aparece prácticamente en todos los aceros, debido,

principalmente, a que se añade como elemento de adición para neutralizar la

perniciosa influencia del azufre y del oxígeno, que siempre suelen contener los aceros

cuando se encuentran en estado líquido en los hornos durante los procesos de

fabricación. El manganeso actúa también como desoxidante y evita, en parte, que en la

solidificación del acero que se desprendan gases que den lugar a porosidades

perjudiciales en el material. Si los aceros no tuvieran manganeso, no se podrían

laminar ni forjar, porque el azufre que suele encontrarse en mayor o menor cantidad

en los aceros, formarían sulfuros de hierro, que son cuerpos de muy bajo punto de

55

fusión (98 1° aprox.) que a las temperaturas de trabajo en caliente (forja o laminación)

funden, y al encontrarse contorneando los granos de acero crean zonas de debilidad y

las piezas y barras se abren en esas operaciones de transformación. Los aceros

ordinarios y los aceros aleados en los que el manganeso no es elemento fundamental,

suelen contener generalmente porcentajes de manganeso variables de 0,30 a 0,80%.

TRATAMIENTOS DEL ACERO

TRATAMIENTOS SUPERFICIALES

Debido a la facilidad que tiene el acero para oxidarse cuando entra en contacto con la

atmósfera o con el agua, es necesario y conveniente proteger la superficie de los

componentes de acero para protegerles de la oxidación y corrosión. Muchos

tratamientos superficiales están muy relacionados con aspectos embellecedores y

decorativos de los metales.

Los tratamientos superficiales más usados son los siguientes:

• Cincado: tratamiento superficial antioxidante por proceso electrolítico al que

se somete a diferentes componentes metálicos.

• Cromado: recubrimiento superficial para proteger de la oxidación y

embellecer.

• Galvanizado: tratamiento superficial que se da a la chapa de acero.

• Niquelado: baño de níquel con el que se protege un metal de la oxidación.

• Pavonado: tratamiento superficial que se da a piezas pequeñas de acero,

como la tornillería.

• Pintura: usado especialmente en estructuras, automóviles, barcos, etc.

TRATAMIENTOS TÉRMICOS

Cada proceso de tratamiento térmico consiste de los siguientes pasos individuales: Calentamiento Eleva la temperatura de una pieza Precalentamiento Calentamiento seguido de un mantenimiento a una o más temperaturas (precalentamiento de múltiples etapas) por debajo de la temperatura máxima seleccionada. El objetivo del precalentamiento es reducir las tensiones de fisuras ocasionadas por tensiones térmicas. Calentamiento superficial Consiste en un calentamiento hasta que la zona superficial de la pieza obtiene una temperatura específica. Calentamiento a Fondo Calentamiento Superficial + igualación de la temperatura. Mantenimiento Consiste en mantener una cierta temperatura sobre toda la sección. Enfriamiento Consiste en disminuir la temperatura de una pieza. Todo enfriamiento que sucede más rápidamente que aquel que se presenta al aire quieto, es denominado temple.

(cuando se enfrían aceros austenítica con buenas propiedades de tenacidad, el enfriamiento en aire también es denominado temple.) El tiempo de exposición (antiguamente llamado tiempo de inmersión, en caso del temple en baño de sales), p.ej. el período de tiempo transcurrido entre la introducción de la pieza en el horno y su retiro,

Los tratamientos térmicos que pueden aplicarse al acero son:

• Temple.

• Cementación..

• Revenido.

• Recocido.

• Normalizado.

Entre los factores que afectan a los procesos de tratamiento térmico del acero se

encuentran la temperatura y el tiempo durante el que se expone a dichas condiciones

al material. Otro factor determinante es la forma en la que el acero vuelve a la

temperatura ambiente. El enfriamiento del proceso puede incluir su inmersión en

aceite o el uso del aire como refrigerante.