La fabricación de metales es la creación de estructuras metálicas mediante procesos de corte, doblado y ensamblaje. Es un proceso de valor agregado [1] que implica la creación de máquinas, piezas y estructuras a partir de diversas materias primas.
Por lo general, un taller de fabricación oferta por un trabajo, generalmente basándose en planos de ingeniería , y, si se le adjudica el contrato, construye el producto. Las grandes fábricas emplean una multitud de procesos de valor agregado, que incluyen soldadura, corte, conformado y mecanizado.
Al igual que con otros procesos de fabricación, comúnmente se utilizan tanto la mano de obra humana como la automatización . Un producto fabricado puede denominarse fabricación , y los talleres especializados en este tipo de trabajo se denominan talleres fab . Los productos finales de otros tipos comunes de trabajo de metales, como el mecanizado , el estampado de metales , la forja y la fundición , pueden ser similares en forma y función, pero esos procesos no se clasifican como fabricación.
La fabricación comprende o se superpone con diversas especialidades metalmecánicas:
Los materiales estándar de fabricación de metales son:
Se utiliza una variedad de herramientas para cortar materia prima. El método de corte más común es el cizallamiento .
Las sierras de cinta especiales para cortar metal tienen hojas endurecidas y mecanismos de avance para un corte uniforme. Las sierras de corte abrasivas, también conocidas como sierras de corte, son similares a las sierras de inglete pero tienen discos abrasivos para cortar acero. Los sopletes pueden cortar grandes secciones de acero con poco esfuerzo.
Las mesas de quemado son sopletes de corte CNC (operados por computadora), generalmente impulsados por gas natural. También son habituales las mesas de corte por plasma y láser , y las cortadoras por chorro de agua . Se carga una placa de acero sobre la mesa y las piezas se cortan según lo programado. La mesa de soporte consta de una rejilla de barras que se pueden reemplazar cuando se desgastan. Las mesas de grabación de gama alta pueden incluir capacidad de punzonado CNC mediante un carrusel de punzones y machos de roscar. En la fabricación de acero estructural mediante corte por plasma y láser , los robots mueven el cabezal de corte en tres dimensiones alrededor del material cortado.
El conformado convierte láminas de metal planas en piezas tridimensionales [4] aplicando fuerza sin agregar ni quitar material. [5] La fuerza debe ser lo suficientemente grande como para cambiar la forma inicial del metal. El conformado se puede controlar con herramientas como punzones y matrices. La maquinaria puede regular la magnitud y dirección de la fuerza. El conformado a máquina puede combinar el conformado y la soldadura para producir longitudes de láminas fabricadas (por ejemplo, rejillas lineales para drenaje de agua). [6] La mayoría de los materiales metálicos, al ser al menos algo dúctiles y capaces de sufrir una deformación permanente considerable sin agrietarse ni romperse, se prestan particularmente bien a estas técnicas. [7]
El diseño y uso adecuados de herramientas con maquinaria crea una forma repetible que se puede utilizar para crear productos para muchas industrias, incluidas la joyería, la aeroespacial, la automotriz, la construcción, la civil y la arquitectónica.
El mecanizado es un oficio especializado que consiste en extraer material de un bloque de metal para darle la forma deseada. Los talleres fabulosos generalmente tienen cierta capacidad de mecanizado, utilizando tornos , fresadoras , taladros y otras herramientas de mecanizado portátiles para metales. La mayoría de los componentes sólidos, como engranajes, pernos, tornillos y tuercas, se mecanizan.
La soldadura es el foco principal de la fabricación de acero. [8] Las piezas formadas y mecanizadas se ensamblan y se sueldan por puntos en su lugar y luego se vuelve a verificar su precisión. Si se han pedido varias piezas soldadas, se puede utilizar un accesorio para ubicar las piezas a soldar. Luego, un soldador termina el trabajo de acuerdo con los planos de ingeniería (para soldadura detallada) o según su propia experiencia y criterio (si no se proporcionan detalles).
Es posible que se necesiten medidas especiales para prevenir o corregir la deformación de las piezas soldadas debido al calor. Estos pueden incluir rediseñar la pieza para que requiera menos soldadura, emplear soldadura escalonada, usar un accesorio resistente, cubrir la pieza soldada con arena a medida que se enfría y enderezar después de la soldadura.
El enderezamiento de piezas soldadas de acero deformadas se realiza con un soplete de oxiacetileno . En este trabajo altamente especializado, se aplica calor selectivamente al acero en un barrido lento y lineal, lo que hace que el acero se contraiga en la dirección del barrido a medida que se enfría. Un soldador altamente capacitado puede eliminar deformaciones significativas de esta manera.
Ocasionalmente, las piezas soldadas de acero se recocen en un horno de baja temperatura para aliviar las tensiones residuales . Estas piezas soldadas, en particular las de bloques de motor, pueden perforarse después del tratamiento térmico.
Una vez que la pieza soldada se ha enfriado, las uniones generalmente se limpian y el conjunto se puede pulir , imprimar y pintar. Luego se realiza cualquier fabricación adicional y el producto terminado se inspecciona y envía.
Muchos talleres de fabricación ofrecen procesos especializados, que incluyen: