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metalurgia

Tornear una barra de metal en un torno

El trabajo con metales es el proceso de dar forma y remodelar metales para crear objetos, piezas, ensamblajes y estructuras a gran escala útiles. Como término, cubre una amplia y diversa gama de procesos, habilidades y herramientas para producir objetos en todas las escalas: desde enormes barcos , edificios y puentes hasta piezas precisas de motores y delicadas joyas .

Las raíces históricas de la metalurgia son anteriores a la historia registrada; su uso abarca culturas, civilizaciones y milenios. Ha evolucionado desde dar forma a metales nativos blandos como el oro con herramientas manuales simples, pasando por la fundición de minerales y el forjado en caliente de metales más duros como el hierro , hasta procesos modernos altamente técnicos como el mecanizado y la soldadura . Se ha utilizado como industria, motor del comercio, pasatiempos individuales y en la creación de arte; [1] puede considerarse tanto una ciencia como un oficio.

Los procesos modernos de trabajo de metales, aunque diversos y especializados, se pueden clasificar en una de tres áreas amplias conocidas como procesos de conformado, corte o unión. Los talleres metalúrgicos modernos, normalmente conocidos como talleres mecánicos , cuentan con una amplia variedad de máquinas herramienta especializadas o de uso general capaces de crear productos útiles y de alta precisión. Muchas técnicas más simples de trabajo de metales, como la herrería , ya no son económicamente competitivas a gran escala en los países desarrollados; algunos de ellos todavía se utilizan en países menos desarrollados, para trabajos artesanales o de hobby, o para recreación histórica.

Prehistoria

La evidencia arqueológica más antigua de la minería y el trabajo del cobre fue el descubrimiento de un colgante de cobre en el norte de Irak del año 8.700 a. C. [2] La evidencia más antigua, fundamentada y fechada, de trabajo de metales en las Américas fue el procesamiento de cobre en Wisconsin , cerca del lago Michigan . El cobre se martillaba hasta que se volvía quebradizo y luego se calentaba para poder trabajarlo más. En Estados Unidos, esta tecnología se remonta aproximadamente al 4000-5000 a.C. [3] Los artefactos de oro más antiguos del mundo provienen de la necrópolis búlgara de Varna y datan del 4450 a.C.

No todo metal requería fuego para obtenerlo o trabajarlo. Isaac Asimov especuló que el oro fue el "primer metal". [4] Su razonamiento es que, por su química , se encuentra en la naturaleza como pepitas de oro puro. En otras palabras, el oro, por muy raro que sea, a veces se encuentra en la naturaleza como metal nativo . Algunos metales también se pueden encontrar en los meteoros . Casi todos los demás metales se encuentran en minerales , una roca que contiene minerales , que requieren calor o algún otro proceso para liberar el metal. Otra característica del oro es que es trabajable tal como se encuentra, lo que significa que no se necesita ninguna tecnología más allá de un martillo de piedra y un yunque para trabajar el metal. Esto es el resultado de las propiedades de maleabilidad y ductilidad del oro . Las primeras herramientas fueron piedra, hueso , madera y tendones , todos los cuales bastaban para trabajar el oro.

En algún momento desconocido, se conoció el proceso de liberación de metales de las rocas mediante calor y comenzaron a demandarse rocas ricas en cobre, estaño y plomo . Estos minerales fueron extraídos dondequiera que fueran reconocidos. Se han encontrado restos de minas tan antiguas por todo el suroeste de Asia . [5] Los habitantes de Mehrgarh , del sur de Asia , trabajaban metales entre 7000 y 3300 a.C. [6] El fin del comienzo de la metalurgia se produce alrededor del año 6000 a. C., cuando la fundición de cobre se volvió común en el suroeste de Asia.

Las civilizaciones antiguas conocían siete metales. Aquí están ordenados según su potencial de oxidación (en voltios ):

El potencial de oxidación es importante porque es un indicador de qué tan estrechamente unido al mineral es probable que esté el metal. Como puede verse, el hierro es significativamente más alto que los otros seis metales, mientras que el oro es dramáticamente más bajo que los seis metales superiores. La baja oxidación del oro es una de las principales razones por las que se encuentra oro en pepitas. Estas pepitas son de oro relativamente puro y se pueden trabajar tal como se encuentran.

El mineral de cobre, que era relativamente abundante, y el mineral de estaño se convirtieron en las siguientes sustancias importantes en la historia del trabajo de los metales. Utilizando calor para fundir cobre a partir del mineral, se produjo una gran cantidad de cobre. Se utilizó tanto para joyería como para herramientas sencillas. Sin embargo, el cobre por sí solo era demasiado blando para herramientas que requerían bordes y rigidez. En algún momento se añadió estaño al cobre fundido y así se desarrolló el bronce . El bronce es una aleación de cobre y estaño. El bronce fue un avance importante porque tenía la durabilidad y rigidez de los bordes de la que carecía el cobre puro. Hasta la llegada del hierro, el bronce era el metal más avanzado para herramientas y armas de uso común (consulte Edad del Bronce para obtener más detalles).

Fuera del suroeste de Asia, estos mismos avances y materiales se estaban descubriendo y utilizando en todo el mundo. En China y Gran Bretaña se empezó a utilizar el bronce y se dedicó poco tiempo al cobre. Los japoneses comenzaron a utilizar el bronce y el hierro casi simultáneamente. En América fue diferente. Aunque los pueblos de América conocían los metales, no fue hasta la colonización europea que el trabajo de metales para herramientas y armas se volvió común. La joyería y el arte eran los principales usos de los metales en América antes de la influencia europea.

Alrededor del 2700 a. C., la producción de bronce era común en lugares donde se podían reunir los materiales necesarios para fundir, calentar y trabajar el metal. El hierro comenzaba a fundirse y comenzó su surgimiento como un metal importante para herramientas y armas. El período que siguió se conoció como la Edad del Hierro .

Historia

Le Marteleur de Constantin Meunier (1886)
Un operador de torno de torreta mecanizando piezas para aviones de transporte en la planta de Consolidated Aircraft Corporation, Fort Worth, Texas, EE.UU., en la década de 1940.

Por los períodos históricos de los faraones en Egipto , los reyes védicos en la India , las tribus de Israel y la civilización maya en América del Norte , entre otras poblaciones antiguas, los metales preciosos comenzaron a tener un valor añadido. En algunos casos, las reglas de propiedad, distribución y comercio fueron creadas, aplicadas y acordadas por los respectivos pueblos. En los períodos mencionados, los trabajadores metalúrgicos eran muy hábiles en la creación de objetos de adorno, artefactos religiosos e instrumentos comerciales de metales preciosos (no ferrosos), así como armamento, generalmente de metales ferrosos y/o aleaciones . Estas habilidades fueron bien ejecutadas. Las técnicas fueron practicadas por artesanos, herreros , practicantes atharvavédicos , alquimistas y otras categorías de trabajadores metalúrgicos de todo el mundo. Por ejemplo, la técnica de granulación fue empleada por numerosas culturas antiguas antes de que el registro histórico muestre que la gente viajaba a regiones lejanas para compartir este proceso. Los orfebres de hoy todavía utilizan esta y muchas otras técnicas antiguas.

A medida que pasó el tiempo, los objetos metálicos se volvieron más comunes y cada vez más complejos. La necesidad de adquirir y trabajar más metales creció en importancia. Las habilidades relacionadas con la extracción de minerales metálicos de la tierra comenzaron a evolucionar y los orfebres adquirieron más conocimientos. Los orfebres se convirtieron en miembros importantes de la sociedad. El destino y las economías de civilizaciones enteras se vieron muy afectados por la disponibilidad de metales y orfebres. El trabajador metalúrgico depende de la extracción de metales preciosos para fabricar joyas , construir productos electrónicos más eficientes y para aplicaciones industriales y tecnológicas, desde la construcción hasta el transporte marítimo de contenedores , el ferrocarril y el transporte aéreo . Sin metales, los bienes y servicios dejarían de moverse por el mundo en la escala que conocemos hoy.

Procesos generales

Un cuadrado combinado utilizado para transferir diseños.
Se utiliza un calibre para medir con precisión una longitud corta.

El trabajo de metales generalmente se divide en tres categorías: conformado , corte y unión . La mayor parte del corte de metales se realiza con herramientas de acero de alta velocidad o herramientas de carburo. [7] Cada una de estas categorías contiene varios procesos.

Antes de la mayoría de las operaciones, se debe marcar y/o medir el metal, dependiendo del producto terminado deseado.

El marcado (también conocido como diseño) es el proceso de transferir un diseño o patrón a una pieza de trabajo y es el primer paso en el trabajo manual del metal. Se realiza en muchas industrias o pasatiempos, aunque en la industria la repetición elimina la necesidad de marcar cada pieza individual. En el área del metal, el marcado consiste en transferir el plan del ingeniero a la pieza de trabajo en preparación para el siguiente paso, mecanizado o fabricación.

Los calibradores son herramientas manuales diseñadas para medir con precisión la distancia entre dos puntos. La mayoría de los calibradores tienen dos juegos de bordes planos paralelos que se utilizan para medir el diámetro interior o exterior. Estos calibradores pueden tener una precisión de una milésima de pulgada (25,4 μm). Los diferentes tipos de calibradores tienen diferentes mecanismos para mostrar la distancia medida. Cuando es necesario medir objetos más grandes con menos precisión,se suele utilizar una cinta métrica .

Fundición

Un molde de fundición en arena

La fundición logra una forma específica vertiendo metal fundido en un molde y dejándolo enfriar, sin fuerza mecánica. Las formas de casting incluyen:

Procesos de conformado

Estos procesos de conformado modifican el metal o la pieza de trabajo deformando el objeto, es decir, sin eliminar ningún material. El conformado se realiza con un sistema de fuerzas mecánicas y, especialmente para el conformado de metales a granel, con calor.

Procesos de conformado a granel

Se inserta una pieza de metal al rojo vivo en una prensa de forja.

La deformación plástica implica el uso de calor o presión para hacer que una pieza de trabajo sea más conductora de la fuerza mecánica. Históricamente, esto y la fundición eran realizados por herreros, aunque hoy en día el proceso se ha industrializado. En el conformado de metales a granel, la pieza de trabajo generalmente se calienta.

Procesos de formación de láminas (y tubos)

Estos tipos de procesos de conformado implican la aplicación de fuerza mecánica a temperatura ambiente. Sin embargo, algunos desarrollos recientes implican el calentamiento de matrices y/o piezas. Los avances en la tecnología automatizada de trabajo de metales han hecho posible el estampado progresivo, que es un método que puede abarcar punzonado, acuñado, doblado y varias otras formas que modifican el metal a menor costo y, al mismo tiempo, generan menos desechos. [9]

Procesos de corte

Una máquina de corte por plasma CNC .

El corte es un conjunto de procesos en los que el material se lleva a una geometría específica eliminando el exceso de material utilizando varios tipos de herramientas para dejar una pieza terminada que cumpla con las especificaciones. El resultado neto del corte son dos productos, el material sobrante o sobrante y la pieza terminada. En la carpintería, los residuos serían el aserrín y el exceso de madera. Al cortar metales, los residuos son virutas o virutas y exceso de metal.

Los procesos de corte se dividen en una de tres categorías principales:

Perforar un agujero en una pieza metálica es el ejemplo más común de proceso de producción de virutas. Usar un soplete de oxicorte para separar una placa de acero en pedazos más pequeños es un ejemplo de quemado. El fresado químico es un ejemplo de un proceso especializado que elimina el exceso de material mediante el uso de productos químicos de grabado y enmascaramiento.

Hay muchas tecnologías disponibles para cortar metal, que incluyen:

El fluido de corte o refrigerante se utiliza cuando hay fricción y calor significativos en la interfaz de corte entre un cortador como un taladro o una fresa de extremo y la pieza de trabajo. El refrigerante generalmente se introduce mediante un rocío a través de la cara de la herramienta y la pieza de trabajo para disminuir la fricción y la temperatura en la interfaz herramienta de corte/pieza de trabajo para evitar el desgaste excesivo de la herramienta. En la práctica existen muchos métodos para suministrar refrigerante.

Molienda

Una fresadora en funcionamiento, incluidas las mangueras de refrigerante.

El fresado es la forma compleja de metal u otros materiales eliminando material para formar la forma final. Generalmente se realiza en una fresadora , una máquina impulsada por energía que en su forma básica consiste en una fresa que gira alrededor del eje del husillo (como un taladro ) y una mesa de trabajo que puede moverse en múltiples direcciones (generalmente dos dimensiones). ejes x e y] en relación con la pieza de trabajo). El husillo suele moverse en el eje z. Es posible elevar la mesa (donde descansa la pieza de trabajo). Las fresadoras pueden operarse manualmente o bajo control numérico por computadora (CNC) y pueden realizar una gran cantidad de operaciones complejas, como corte de ranuras, cepillado , taladrado y roscado , rebaje , fresado , etc. Dos tipos comunes de fresadoras son las horizontales. molino y molino vertical.

Las piezas producidas suelen ser objetos 3D complejos que se convierten en coordenadas x, y, z que luego se introducen en la máquina CNC y le permiten completar las tareas requeridas. La fresadora puede producir la mayoría de las piezas en 3D, pero algunas requieren que los objetos giren alrededor del eje de coordenadas x, y o z (según la necesidad). Las tolerancias vienen en una variedad de estándares, según el lugar. En países que todavía utilizan el sistema imperial, este valor suele ser de milésimas de pulgada (unidad conocida como ), dependiendo de la máquina específica. En muchos otros países europeos se utilizan en su lugar normas según la ISO.

Para mantener fríos tanto la broca como el material, se utiliza un refrigerante de alta temperatura. En la mayoría de los casos, el refrigerante se rocía desde una manguera directamente sobre la broca y el material. Este refrigerante puede ser controlado por la máquina o por el usuario, dependiendo de la máquina.

Los materiales que se pueden fresar van desde aluminio hasta acero inoxidable y casi todo lo demás. Cada material requiere una velocidad diferente en la herramienta de fresado y varía en la cantidad de material que se puede eliminar en una pasada de la herramienta. Los materiales más duros generalmente se muelen a velocidades más lentas y se eliminan pequeñas cantidades de material. Los materiales más blandos varían, pero generalmente se muelen con una velocidad de broca alta.

El uso de una fresadora añade costos que se tienen en cuenta en el proceso de fabricación. Cada vez que se utiliza la máquina se utiliza también refrigerante, que se debe añadir periódicamente para evitar que se rompan las brocas. También se debe cambiar una broca de fresado según sea necesario para evitar daños al material. El tiempo es el factor más importante para los costos. Las piezas complejas pueden requerir horas para completarse, mientras que las piezas muy simples solo toman unos minutos. Esto, a su vez, también varía el tiempo de producción, ya que cada pieza requerirá diferentes cantidades de tiempo.

La seguridad es clave con estas máquinas. Las brocas viajan a altas velocidades y eliminan piezas de metal generalmente hirviendo. La ventaja de tener una fresadora CNC es que protege al operador de la máquina.

Torneado

Un torno que corta material a partir de una pieza de trabajo.

El torneado es un proceso de corte de metal para producir una superficie cilíndrica con una herramienta de un solo punto. La pieza de trabajo gira sobre un husillo y la herramienta de corte se introduce en ella en dirección radial, axial o ambas. La producción de superficies perpendiculares al eje de la pieza se denomina refrentado. La producción de superficies utilizando avances radiales y axiales se denomina perfilado. [12]

Un torno es una máquina herramienta que hace girar un bloque o cilindro de material de modo que cuando se aplican herramientas abrasivas , de corte o deformación a la pieza de trabajo, se le puede dar forma para producir un objeto que tiene simetría rotacional alrededor de un eje de rotación . Ejemplos de objetos que se pueden producir en un torno incluyen candelabros , cigüeñales , árboles de levas y soportes de cojinetes .

Los tornos tienen cuatro componentes principales: la bancada, el cabezal, el carro y el contrapunto. La cama es una base precisa y muy fuerte sobre la que descansan todos los demás componentes para alinearse. El husillo del cabezal fija la pieza de trabajo con un mandril , cuyas mordazas (normalmente tres o cuatro) se aprietan alrededor de la pieza. El husillo gira a alta velocidad, proporcionando la energía para cortar el material. Si bien históricamente los tornos funcionaban con correas de un eje lineal , los ejemplos modernos utilizan motores eléctricos. La pieza de trabajo se extiende fuera del husillo a lo largo del eje de rotación por encima de la base plana. El carro es una plataforma que se puede mover, de forma precisa e independiente, paralela y perpendicular al eje de rotación. El poste de herramientas mantiene una herramienta de corte endurecida a la altura deseada (generalmente en el centro de la pieza de trabajo). Luego, el carro se mueve alrededor de la pieza de trabajo en rotación y la herramienta de corte retira gradualmente material de la pieza de trabajo. El contrapunto se puede deslizar a lo largo del eje de rotación y luego bloquearlo en su lugar según sea necesario. Puede contener centros para asegurar aún más la pieza de trabajo o herramientas de corte introducidas en el extremo de la pieza de trabajo.

Otras operaciones que se pueden realizar con una herramienta de una sola punta en un torno son: [12]

Biselar: Cortar un ángulo en la esquina de un cilindro.
Tronzado: La herramienta se introduce radialmente en la pieza de trabajo para cortar el extremo de una pieza.
Roscado : Una herramienta se alimenta a lo largo y a través de la superficie exterior o interior de piezas giratorias para producir roscas externas o internas .
Mandrinado : una herramienta de un solo punto se alimenta linealmente y paralela al eje de rotación para crear un agujero redondo.
Taladrado : Introducir la broca en la pieza de trabajo axialmente.
Moleteado : Utiliza una herramienta para producir una textura superficial rugosa en la pieza de trabajo. Se utiliza frecuentemente para permitir el agarre con la mano sobre una pieza metálica.

Los tornos y centros de mecanizado (CNC) de control numérico por computadora (CNC) modernos pueden realizar operaciones secundarias como fresado mediante el uso de herramientas accionadas. Cuando se utilizan herramientas accionadas, la pieza de trabajo deja de girar y la herramienta accionada ejecuta la operación de mecanizado con una herramienta de corte giratoria. Las máquinas CNC utilizan coordenadas x, y, z para controlar las herramientas de torneado y producir el producto. La mayoría de los tornos CNC modernos son capaces de producir la mayoría de los objetos torneados en 3D.

Se pueden tornear casi todos los tipos de metal, aunque se necesitan más tiempo y herramientas de corte especializadas para piezas de trabajo más duras .

Enhebrado

Tres tipos y tamaños diferentes de grifos.

Hay muchos procesos de roscado que incluyen: cortar roscas con un macho o matriz , fresar roscas, cortar roscas de un solo punto, laminar roscas, laminar y formar raíces en frío y rectificar roscas. Se utiliza un macho para cortar una rosca hembra en la superficie interior de un orificio pretaladrado, mientras que un troquel corta una rosca macho en una varilla cilíndrica preformada.

Molienda

Una amoladora de superficie

El rectificado utiliza un proceso abrasivo para eliminar el material de la pieza de trabajo. Una rectificadora es una máquina herramienta que se utiliza para producir acabados muy finos, realizar cortes muy ligeros o formas de alta precisión utilizando una muela abrasiva como dispositivo de corte. Esta rueda puede estar formada por varios tamaños y tipos de piedras, diamantes o materiales inorgánicos .

La amoladora más sencilla es una amoladora de banco o una amoladora angular manual, para desbarbar piezas o cortar metal con un disco zip.

Las trituradoras han aumentado en tamaño y complejidad con los avances en el tiempo y la tecnología. Desde los viejos tiempos de una amoladora manual que afilaba fresas para un taller de producción, hasta la actual celda de fabricación CNC de carga automática de 30000 RPM que produce turbinas de chorro, los procesos de rectificado varían mucho.

Las amoladoras deben ser máquinas muy rígidas para producir el acabado requerido. Algunas rectificadoras incluso se utilizan para producir escalas de vidrio para posicionar el eje de la máquina CNC. La regla común es que las máquinas utilizadas para producir básculas sean 10 veces más precisas que las máquinas para las que se producen las piezas.

En el pasado, las rectificadoras se utilizaban para operaciones de acabado sólo debido a las limitaciones de las herramientas. Los materiales modernos de las muelas abrasivas y el uso de diamantes industriales u otros recubrimientos artificiales (nitruro de boro cúbico) en las formas de las muelas han permitido a los rectificadores lograr excelentes resultados en entornos de producción en lugar de ser relegados a la parte trasera del taller.

La tecnología moderna cuenta con operaciones de rectificado avanzadas que incluyen controles CNC, altas tasas de eliminación de material con alta precisión, lo que se adapta bien a aplicaciones aeroespaciales y series de producción de alto volumen de componentes de precisión.

Presentación

Una lima es una superficie abrasiva como esta que permite a los maquinistas eliminar cantidades pequeñas e imprecisas de metal.

El limado es una combinación de esmerilado y corte con dientes de sierra utilizando una lima . Antes del desarrollo de los equipos de mecanizado modernos, proporcionaban un medio relativamente preciso para la producción de piezas pequeñas, especialmente aquellas con superficies planas. El uso experto de una lima permitía al maquinista trabajar con tolerancias finas y era el sello distintivo del oficio. Hoy en día, el limado rara vez se utiliza como técnica de producción en la industria, aunque sigue siendo un método común de desbarbado .

Otro

El brochado es una operación de mecanizado que se utiliza para cortar chaveteros en ejes. El mecanizado por haz de electrones (EBM) es un proceso de mecanizado en el que se dirigen electrones de alta velocidad hacia una pieza de trabajo, generando calor y vaporizando el material. El mecanizado ultrasónico utiliza vibraciones ultrasónicas para mecanizar materiales muy duros o quebradizos.

Procesos de unión

soldadura mig

Soldadura

La soldadura es un proceso de fabricación que une materiales, generalmente metales o termoplásticos , provocando coalescencia. Esto a menudo se hace derritiendo las piezas de trabajo y agregando un material de relleno para formar un charco de material fundido que se enfría para convertirse en una unión fuerte, pero a veces se usa presión junto con calor , o por sí sola, para producir la soldadura. [13]

Se pueden utilizar muchas fuentes de energía diferentes para soldar, incluida una llama de gas , un arco eléctrico , un láser, un haz de electrones , fricción y ultrasonido . Si bien suele ser un proceso industrial, la soldadura se puede realizar en muchos entornos diferentes, incluidos el aire libre, bajo el agua y en el espacio . Sin embargo, independientemente de la ubicación, la soldadura sigue siendo peligrosa y se deben tomar precauciones para evitar quemaduras, descargas eléctricas , vapores venenosos y sobreexposición a la luz ultravioleta .

Soldadura

La soldadura fuerte es un proceso de unión en el que un metal de aportación se funde y se introduce en un capilar formado por el ensamblaje de dos o más piezas de trabajo. El metal de aportación reacciona metalúrgicamente con las piezas de trabajo y se solidifica en el capilar, formando una unión fuerte. A diferencia de la soldadura, la pieza de trabajo no se funde. La soldadura fuerte es similar a la soldadura, pero ocurre a temperaturas superiores a 450 °C (842 °F). La soldadura fuerte tiene la ventaja de producir menos tensiones térmicas que la soldadura fuerte, y los conjuntos soldados con soldadura fuerte tienden a ser más dúctiles que las soldaduras porque los elementos de aleación no pueden segregarse ni precipitarse.

Las técnicas de soldadura fuerte incluyen soldadura fuerte por llama, soldadura fuerte por resistencia, soldadura fuerte en horno, soldadura fuerte por difusión, soldadura fuerte inductiva y soldadura fuerte al vacío.

Soldadura

Soldar una placa de circuito impreso.

La soldadura es un proceso de unión que ocurre a temperaturas inferiores a 450 °C (842 °F). Es similar a la soldadura fuerte en la forma en que se funde un relleno y se introduce en un capilar para formar una junta, aunque a una temperatura más baja. Debido a esta temperatura más baja y a las diferentes aleaciones utilizadas como rellenos, la reacción metalúrgica entre el relleno y la pieza de trabajo es mínima, lo que resulta en una unión más débil.

remachar

El remachado es uno de los procesos de unión de metales más antiguos. [14] Su uso disminuyó notablemente durante la segunda mitad del siglo XX, [15] [ cita necesaria ] pero aún conserva usos importantes en la industria y la construcción, y en artesanías como joyería , armaduras medievales y alta costura metálica a principios de Siglo 21. El uso anterior de remaches está siendo reemplazado por mejoras en las técnicas de soldadura y fabricación de componentes .

Un remache es esencialmente un perno de dos cabezas y sin rosca que mantiene juntas otras dos piezas de metal. Se perforan o perforan agujeros a través de las dos piezas de metal que se van a unir. Una vez alineados los orificios, se pasa un remache a través de los orificios y se forman cabezas permanentes en los extremos del remache utilizando martillos y troqueles formadores (ya sea mediante trabajo en frío o en caliente). Los remaches se suelen comprar con una cabeza ya formada.

Cuando es necesario quitar remaches, se corta una de las cabezas del remache con un cincel frío . Luego se saca el remache con un martillo y un punzón .

Fijaciones mecánicas

Esto incluye tornillos y pernos . Se utiliza a menudo porque requiere relativamente poco equipo especializado y, por lo tanto, se utiliza a menudo en muebles de paquete plano . También se puede utilizar cuando un metal está unido a otro material (como la madera ) o un metal en particular no suelda bien (como el aluminio ). Esto se puede hacer para unir metales directamente, o con un material intermedio como el nailon . Aunque suele ser más débil que otros métodos como la soldadura fuerte, el metal se puede quitar fácilmente y, por lo tanto, reutilizar o reciclar. También se puede realizar en conjunto con un epoxi o pegamento, revirtiendo sus beneficios ecológicos.

Procesos asociados

Si bien estos procesos no son procesos primarios de trabajo de metales, a menudo se realizan antes o después de los procesos de trabajo de metales.

Tratamiento térmico

Los metales pueden tratarse térmicamente para alterar las propiedades de resistencia, ductilidad, tenacidad, dureza o resistencia a la corrosión. Los procesos comunes de tratamiento térmico incluyen recocido , endurecimiento por precipitación , temple y revenido :

A menudo, los tratamientos mecánicos y térmicos se combinan en lo que se conoce como tratamientos termomecánicos para obtener mejores propiedades y un procesamiento más eficiente de los materiales. Estos procesos son comunes a los aceros especiales de alta aleación, superaleaciones y aleaciones de titanio.

Enchapado

La galvanoplastia es una técnica común de tratamiento de superficies. Consiste en unir una fina capa de otro metal como oro , plata , cromo o zinc a la superficie del producto mediante hidrólisis. Se utiliza para reducir la corrosión, crear resistencia a la abrasión y mejorar la apariencia estética del producto. El revestimiento puede incluso cambiar las propiedades de la pieza original, incluida la conductividad, la disipación de calor o la integridad estructural. Existen cuatro métodos principales de galvanoplastia para garantizar un recubrimiento adecuado y una rentabilidad por producto: recubrimiento en masa, recubrimiento en bastidor, recubrimiento continuo y recubrimiento en línea. [dieciséis]

Pulverización térmica

Las técnicas de pulverización térmica son otra opción de acabado popular y, a menudo, tienen mejores propiedades a altas temperaturas que los recubrimientos galvanizados debido a que el recubrimiento es más grueso. Los cuatro procesos principales de pulverización térmica incluyen pulverización por arco de alambre eléctrico, pulverización con llama (combustión de oxiacetileno), pulverización por plasma y pulverización de oxicombustible de alta velocidad (HVOF). [17]

Ver también

General:

Referencias

  1. ^ "Esculturas de metal steampunk". Archivado desde el original el 7 de julio de 2015 . Consultado el 30 de agosto de 2012 .
  2. ^ Hesse, Rayner, W. (2007). La fabricación de joyas a través de la historia: una enciclopedia. Grupo editorial Greenwood. pag. 56. ISBN 0-313-33507-9
  3. ^ Emory Dean Keoke; Kay Marie Porterfield (2002). Enciclopedia de las contribuciones de los indios americanos al mundo: 15.000 años de invenciones e innovaciones. Publicación de bases de datos. págs.14–. ISBN 978-1-4381-0990-9. Consultado el 8 de julio de 2012 .
  4. ^ Asimov, Isaac: "El sistema solar y viceversa", págs. 151 y siguientes. Doubleday y compañía, Inc. 1969.
  5. ^ Percy Knauth y otros. "El surgimiento del hombre, los orfebres", págs. 10-11 y siguientes. Libros Time-Life, 1974.
  6. ^ Possehl, Gregory L. (1996). Mehrgarh en Oxford Companion to Archaeology , Brian Fagan (Ed.). Prensa de la Universidad de Oxford. ISBN 0-19-507618-4 
  7. ^ Mecánica de corte de metales., Mechanicalsite.com, consultado el 5 de abril de 2019.
  8. ^ Degarmo, E. Paul; Negro, JT.; Kohser, Ronald A. (2003). Materiales y procesos de fabricación (9ª ed.). Wiley. pag. 183.ISBN _ 0-471-65653-4.
  9. ^ "Estampación progresiva de Alrouf | Soluciones para trabajar metales de precisión". Alrouf Eléctrico . Consultado el 4 de julio de 2023 .
  10. ^ De encaje, demandar. "La evolución del plegado". Centro de formación de pliegues . Consultado el 1 de enero de 2024 .
  11. ^ Karbasian, H.; Tekkaya, AE (2010). "Una revisión sobre el estampado en caliente". Revista de tecnología de procesamiento de materiales . 210 (15): 2103. doi :10.1016/j.jmatprotec.2010.07.019.
  12. ^ ab Schneider, George. Capítulo 4: Herramientas y operaciones de torneado, American Machinist, enero de 2010
  13. ^ "¿Qué es la soldadura?". Materiales . Consultado el 18 de julio de 2023 .
  14. ^ "Procesos de unión de metales | nuclear-power.com". La energía nuclear . Consultado el 4 de julio de 2023 .
  15. ^ "Democracia: democracias representativas, estado de derecho y cultura de creencias | Britannica". Enciclopedia Británica . Consultado el 4 de julio de 2023 .
  16. ^ "Galvanoplastia". LibreTexts de Química . 2013-10-02 . Consultado el 4 de julio de 2023 .
  17. ^ "¿Cuál es la diferencia entre los procesos de pulverización térmica?". www.twi-global.com . Consultado el 4 de julio de 2023 .

enlaces externos