lunes, 14 de septiembre de 2015

Informe Mensual Septiembre 2015

1) Titulo

“Proceso de Soldadura”

2) Objetivo

Conocer de manera general y amplia las características los principales procesos de soldadura que son desarrollados en la industria, así mismo plantear un panorama de su importancia haciendo énfasis en las distintas aplicaciones a las cuales son sometidos en la industria automotriz.

Tener presentes las condiciones que necesitan los metales antes de ser llevados a un proceso de soldadura. Identificar las particularidades y ventajas que ofrecen las distintas técnicas de soldadura logrando de esta manera aplicar el proceso más conveniente para cada circunstancia. 

3) Definición de Soldadura

Es un proceso de manufactura que consiste principalmente en la unión entre metales a través de la aplicación de calor.

El calor funde los metales permitiendo una unión fija y resistente, de la misma manera puede ser utilizado algún material de aporte, el cual será quien reciba el calor hasta fundirse y será el encargado de mantener las piezas unidas.

En conjunto a la unión de metales cabe destacar que la soldadura puede ser también un proceso de reparación de materiales, puesto que permite la reconstrucción de partes y elementos dañados por el desgaste.

A pesar de garantizar una excelente fijación y utilidad de los metales, el proceso de soldadura merma en algunas características de los metales derivados del calor al cual son sometidos al realizar la soldadura en conjunto a la aplicación del material de aporte. Algunas características que afecta la aplicación de calor son distorsiones del material así como volver la pieza frágil y quebradiza.


4) Clasificación de la Soldadura

Con respecto al tipo de proceso, las cualidades específicas y particulares de éste, podemos encontrar una clasificación a la cual son asignados los distintos tipos de soldadura:




Soldadura Heterogénea

Proceso en que la unión se realiza entre materiales con distintas características o materiales con características similares pero un material de aporte con distinta naturaleza.
Entre las Soldaduras Heterogéneas más utilizadas podemos encontrar:  

Soldadura blanda
Se logra al fundir el material de aporte (normalmente estaño-plomo) a una temperatura menor a 427°C y por debajo del punto de fusión de los materiales a soldar. Es utilizada comúnmente en la electrónica.


Soldadura fuerte
Se logra al fundir el material de aporte a una temperatura mayor a 427°C y por debajo del punto de fusión de los materiales a soldar. Es utilizado para unir aleaciones como cobre ferroso, níquel, cobalto garantizando una alta resistencia.


Soldadura Homogénea

Proceso en que la unión se realiza entre materiales de las mismas características y naturaleza, inclusive (en caso de ser utilizado) el material de aporte debe contar con características semejantes a los metales que serán unidos.
Podemos encontrar una subclasificación de la soldadura homogénea, donde cabe destacar:

Soldadura por Fusión
No necesita algún material de aporte. Es aplicado directamente hacia las superficies de los metales a soldar hasta obtener la temperatura de fusión de los materiales, tras lograrlo las piezas deben ser unidas y deberá de detenerse la aplicación de calor obteniendo de esta manera una unión homogénea.


Soldadura por Presión
Es realizada sin un material de aporte. El metal a soldar será llevado a una alta temperatura hasta ser ablandado, posteriormente será unido a través de la aplicación de presión en contra de otro material de naturaleza semejante.



Soldadura por Presión y Fusión
Proceso que combina la aplicación de presión y el calentamiento del material hasta su punto de fusión con la finalidad de otorgar una unión rígida y limpia. Los materiales a soldar son colocados juntos, a través de un elemento que aplicará presión y calor son sometidos de una manera rápida fundiendo un metal con el otro.



5) Tipos de Soldadura y Aplicación

El tipo de soldadura que será aplicado para cada material debe ser evaluado tomando en cuenta distintos puntos tales como: tipo de metal, grosor y estado del material, así como el trabajo o esfuerzo al cual será sometido.

Con respecto al elemento que aportará el calor para desarrollar la soldadura podemos encontrar varios tipos de soldadura:

Soldadura MIG-MAG

Trabaja a partir del principio del arco eléctrico, el cual es formado entre la pieza a soldar y el material de aporte al aplicársele Corriente Continua, en conjunto a un Gas Inerte o Gas Activo que será el encargado de crear la atmósfera protectora.

Al hacer contacto con el material metálico el hilo de alambre genera el arco eléctrico, gracias a esto comenzará a fundirse permitiendo unir los materiales.

Este proceso de soldadura es utilizado en metales como cobre, láminas de aluminio, aceros inoxidables, láminas galvanizadas o aleaciones ligeras.

Otorga grandes ventajas que la convierten en una de las más favorables dentro de la industria, por ejemplo: no genera escoria, permite soldar metales delgados sin afectarlos, es posible soldar en cualquier posición, no distorsiona el material, mejora el tiempo de producción.

Ver vídeo: “Soldadura MIG MAG Técnica”


Aplicación Soldadura MIG-MAG

Es uno de los principales procesos para realizar la manufactura de los vehículos, la soldadura  MIG-MAG es utilizada en una gran cantidad de elementos que forman parte del automóvil, entre los cuales cabe destacar la carrocería.

Debido a las características de este tipo de soldadura es posible aplicarlo en la lámina embutida que conforma la carrocería, posibilitando la unión de las distintas partes del vehículo obteniendo un trabajo limpio y alta resistencia a diversas circunstancias. Este tipo de soldadura otorga una gran facilidad al operario para desarrollar la soldadura en conjunto a una alta precisión.


Soldadura Oxiacetilénica/Autógena

Soldadura por fusión que se logra al aumentar la temperatura de los metales, a través de una flama producida por la combustión entre oxigeno y acetileno (de aproximadamente 5500°C), hasta alcanzar su punto de fusión posteriormente serán unidas para lograr una soldadura resistente.

En algunas circunstancias puede utilizarse un material de aporte, en este caso el material de aporte será sometido hasta obtener su punto de fusión y aplicado a los metales a soldar.


Este tipo de soldadura puede ser aplicada en acero suave, inoxidable, aleaciones de aluminio y cobre.


Entre las ventajas que otorga el proceso se encuentra el control de la fuente de calor y temperatura del material, el equipo de trabajo es muy económico en comparación a otros sistemas y permite realizar cortes, dobleces y enderezar materiales.

Ver vídeo: “Soldadura Oxiacetilénica”


Aplicación Soldadura Oxiacetilénica

Este proceso es utilizado en la industria automotriz dado que permite la unión del tubo de escape con el catalizador, la caja silenciadora y el resonador, ya que, el tipo de material con el cual están desarrollados estos elementos los hace susceptibles a la utilización de este proceso convirtiéndola en la más conveniente para realizar la unión firme entre estos compontes, así mismo permite al tubo de escape continuar con las cualidades que lo permiten contener los gases de la combustión.


Soldadura por Láser

Soldadura por fusión que se logra por efecto de la energía que proporciona un haz de láser el cual permite fundir y recristalizar el material a soldar. A partir de una serie de espejos se concentra la energía que proporciona el láser en una parte del metal.

Debido a sus condiciones de uso puede ser utilizado en metales como aluminio, titanio, materiales ferrosos, cobre y metales refractarios.

Este proceso tiene las ventajas de ser un proceso de gran precisión, permite soldaduras rápidas, no distorsiona el material, no existe desgaste de la herramienta, permite trabajos muy limpios y no necesita material de aporte.

Ver vídeo: “Soldadura Láser” 


Aplicación Soldadura por Láser

Debido a ser el proceso de soldadura más preciso es utilizado en diversos aspectos dentro de la industria, una de sus principales aplicaciones es la soldadura de la carrocería y chasis de los vehículos. 

Este proceso es aplicado por brazos mecánicos robotizados los cuales aplican la gran precisión de sus sistemas en conjunto a la precisión otorgada por este tipo de soldadura, dando como resultado trabajos limpios y de alta calidad.


6) Resumen de la importancia de los procesos de Soldadura en la Industria Automotriz de VWM

La soldadura es uno de los procesos más relevantes que son realizados dentro de la Industria Automotriz, dado que la mayor parte de elementos del vehículo están conformados por materiales metálicos, los cuales son posibles soldar con la finalidad de agruparlos al producto final, de una manera rígida y de calidad.

En el automóvil podemos encontrar soldadura en elementos como la carrocería la cual consta de láminas delgadas pero muy rígidas con la finalidad de garantizar la seguridad del usuario, normalmente en ella son utilizadas soldaduras como mig-mag, soldadura por láser o soldadura por resistencia; otros componentes que cuentan con soldadura son los ejes, ya que deben soportar las altas vibraciones a las cuales son sometidas los autos y en el chasis encontramos soldadura entre los largueros y travesaños que lo conforman.

Sin embargo no únicamente podemos encontrar soldadura en el vehículo, también este proceso es desarrollado en las áreas de mantenimiento donde es aplicada como mantenimiento correctivo en las maquinarias que son dañadas por el desgaste, en los troqueles como proceso de reconstrucción y generalmente en estructuras de nuevos componentes.

De está manera es posible concluir que los distintos procesos de soldadura son elementos fundamentales dentro de la Industria Automotriz debido a que su correcta utilización garantiza la disminución de retrabajos ocasionados por la fractura o desgaste de componentes en maquinaria, así mismo en el producto final.

7) Cuestionario

1.-De manera breve menciona, ¿qué es la soldadura?

Es un proceso de manufactura que consiste principalmente en la unión entre metales a través de la aplicación de calor.

2.- Relaciona las columnas identificando la característica de cada clasificación de los procesos de soldadura


3.-Subraya la respuesta correcta para cada situación

Fue identificada una puerta con un abollón, antes de concluir la construcción de la carrocería en la línea de producción, así que el personal de retrabajos debe soldarla, el facilitador le indicó que debe ser una soldadura con material de aporte, ¿qué tipo de soldadura debe realizar el técnico?

A) Soldadura Oxiacetilénica
B) Soldadura MIG-MAG
C) Soldadura SMAW

En una línea de producción la soldadura de algunas carrocerías es desarrollada por brazos mecánicos, sin embargo se informo que el tipo de soldadura usada afecta la lámina. ¿Qué tipo de soldadura por fusión debe ser aplicada en el proceso?

A) Soldadura Oxiacetilénica
B) Soldadura MIG-MAG
C) Soldadura por Láser

Han sido utilizados electrodos para unir tubos de escape que fueron sometidos a reparaciones, sin embargos estos están dañando a los catalizadores, ¿qué tipo de soldadura es la indicada para realizar este trabajo?

A) Soldadura Oxiacetilénica
B) Soldadura MIG-MAG
C) Soldadura Blanda

Menciona brevemente 3 aplicaciones que tienen los distintos tipos de soldadura dentro de la Industria Automotriz

-Aplicación de soldadura en los chasis del automóvil, para la unión entre travesaños y largueros.

-Aplicación de soldadura en los troqueles, usado como material de reconstrucción en sus partes dañadas

-Aplicación de soldadura en ejes traseros y delanteros, con la finalidad de que soporten altas vibraciones

8) Bibliografía

PROCESOS DE SOLDADURA:




Fundamentos de la Soldadura MIG-MAG: http://ingemecanica.com/tutorialsemanal/tutorialn53.html


9) URL de Dibujo

domingo, 23 de agosto de 2015

Informe Mensual Agosto 2015

1.- Titulo


Tratamientos Térmicos

2.-Objetivo

Conocer de manera general y amplia las características propias de los tratamientos térmicos, así mismo dar un panorama de su importancia,  los distintos procesos que existen y ventajas que estos aportan a las herramientas, elementos y dispositivos.

Saber identificar sus particularidades con la finalidad de poder aplicar el proceso más conveniente para cada circunstancia. De la misma manera hacer énfasis en las operaciones que se desarrollan dentro de Volkswagen de México.

3.- Definición

Es una serie de procesos que tienen como finalidad conjunta, mejorar de una manera considerable las propiedades físicas de un material metálico. Estás mejoras pueden ser tanto endurecimiento como ablandamiento del material, lo cual dependerá de su ocupación final.

Generalmente estos procesos se llevan a cabo en el interior de hornos controlados, debido a que es necesario que el material a tratar sea sometido a altas temperaturas. Una de las ventajas de estos procesos es que permite que solo una parte del material sea tratada mientras que la otra parte continúa en su estado normal.

Dependiendo la utilidad que tendrá el material será definido el tratamiento ideal para que cumpla su función, comúnmente el proceso se basa en:

-Ciclo de calentamiento constante: El material es sometido a calor hasta obtener una temperatura alta.

-Permanencia en la temperatura fija (mantenimiento): El tiempo será definido por el volumen del material.

-Ciclo de enfriamiento: Puede variar su velocidad con respecto al resultado esperado.



4.-Tipos de tratamientos Térmicos

Existe una gran variedad de tratamientos térmicos, cada uno de ellos ha sido desarrollado con la finalidad de que al momento de ser aplicado en un material de metal este cambie sus propiedades y pueda cumplir la función para la cual fue desarrollado de una manera adecuada. 

En algunas ocasiones el metal puede ser sometido a distintos tratamientos térmicos, esto con la finalidad de mejorar las propiedades que pudieron ser afectadas al aplicársele un primer tratamiento.

Los principales, más utilizados y convenientes tratamientos térmicos dentro de la industria son:

Temple

Proceso que se aplica en aceros al carbono, permite mejorar la dureza y resistencia mecánica de éste metal, debido a que éste ha sido llevado a la fase conocida como martensita, sin embargo afecta las características de tenacidad, es decir la pieza se vuelve más frágil y menos dúctil, al igual el alargamiento unitario se ve disminuido.

En ocasiones puede sufrir modificaciones en algunas propiedades como magnéticas, químicas y de conductividad.

Este tipo de tratamiento térmico consta de elevar la temperatura del acero (aproximadamente de 750°C a 1300°C) y posteriormente someterlo a un enfriamiento brusco en algún medio (agua, aceite o aire) hasta llevarlo a una temperatura cercana a la ambiente.

El tiempo de calentamiento debe ser controlado con la finalidad de obtener los resultados esperados, generalmente se requiere de alrededor de una hora de calentamiento por cada 2mm de espesor del material a tratar.


Dependiendo el proceso que se utilice para lograr el temple podemos encontrar variaciones:

-Temple continúo con austenización completa: El cual da como resultado martensita

-Temple continúo con austenización incompleta: Debido a que es utilizado en aceros que cuentan con cementita. Da como resultado cementita y martensita.

-Temple superficial: Únicamente la superficie del metal se ha de transformar en martensita. 

-Temple escalonado: Se convierte totalmente en austenita al material.

-Temple isotérmico:  Se convierte totalmente en austenita al material y posteriormente se enfría para obtener bainita.


Ver video: "Documental: Tratamiento Térmico (TEMPLE)".


Recocido

Tratamiento térmico que mejora las propiedades de plasticidad, ductilidad y tenacidad, así mismo tiene la función de templar el grano y homogeneizar la estructura, como consecuencia elimina las asperezas del material. El material resultante tiene como característica particular que cuenta con una estructura en equilibrio.

Es utilizado comúnmente como un procedimiento de preparación para ablandar un acero que recibirá posteriormente un proceso de maquinado. 

Consta de aumentar la temperatura del material a tratar, posteriormente debe ser mantenido a una temperatura determinada (550°C a 980°C aproximadamente)  por un largo lapso de tiempo (generalmente este tiempo puede tratarse de 3 a 4 horas), a continuación dejará de ser aplicado calor al material para permitirle un enfriamiento lento el cual debe ser controlado hasta recuperar la temperatura ambiente.


Con respecto a las temperaturas y el tiempo de exposición que alcanza el material a trabajar, podemos encontrar distintos tipos de recocido:

-Recocido de sobre tensión: Elimina tensiones del material que pueden provocar deformaciones (la pieza se calienta a temperaturas entre 550 y 650°, durante 30 o 120 minutos, dependiendo del material y espesor).


-Recocido de ablandamiento: Permite facilitar el posterior proceso de maquinado de la pieza (el material se calienta a temperaturas entre 650 y 750°, durante 3 o 4 horas, dependiendo del material y espesor).



-Recocido normal: Elimina por completo las irregularidades estructurales de la pieza obteniendo un granulado fino (el material se calienta a temperaturas entre 750 y 980°, durante 3 o 4 horas, dependiendo del material y espesor).


Normalizado

Tiene la finalidad principal afinar la perlita (mezcla de ferrita y cementita), es decir eliminar las tensiones internas provocadas por procesos anteriores (forja, colada, laminación) debido a que su estructura interna ahora es más uniforme, de la misma manera habilita el material para que posteriormente pueda realizarse un proceso de maquinado o temple, además de aumentar de manera considerable su tenacidad.

El proceso comienza al aumentar la temperatura del material (de 30 a 50°C por encima de la temperatura crítica superior, es decir, temperatura de austenización), y mantenerlo a esta temperatura por un lapso de tiempo hasta que toda la pieza haya sido transformada en austenita, posteriormente el enfriamiento debe realizarse al aire.


Como ya fue mencionado, este proceso puede mejorar las características del elemento para un posterior templado o revenido, sin embargo en ocasiones puede tratarse de una fase final.

Dependiendo del tipo de material sobre el cual se aplique será el resultado:

-Aceros con gran contenido de carbono: Aporta características similares al templado.

-Aceros con bajo contenido de carbono: Aporta características similares al recocido.

-Aceros con medio contenido de carbono: Aporta dureza al material a tratar.




5.- Ejemplos de uso (al menos 3)


Los elementos de corte que son utilizados en las maquinas-herramientas deben soportar las altas temperaturas ocasionadas por la colisión con el material y la gran cantidad de revoluciones que necesitan para realizar su función. Por esta razón deben recibir un tratamiento térmico determinado, buscando el menor desgaste posible de la herramienta. Las brocas de acero, por ejemplo, sufren un tratamiento termoquímico conocido como nitruración, el cual permite endurecer la superficie del material.


La tornillería de acero de una maquinaria es la encargada de mantener sujetos y fijos todos los componentes que la conforman, por esta razón estos elementos se encuentran expuestos a desgastes ocasionados por el funcionamiento normal de la maquina. Uno de los tratamientos térmicos al que pueden ser sometidos estos elementos es el normalizado, debido a que les permite mejorar la resistencia mecánica y conservar una dureza relativamente baja, permitiéndole ser maquinados al concluir el tratamiento térmico.


Los resortes de suspensión que encontramos en los automóviles, deben ser sometidos a un tratamiento térmico de revenido, el cual aumentará la resistencia a la fluencia (deformación irrecuperable) y a la fatiga (rotura del material al aplicársele una carga) permitiéndole de está manera a los resortes realizar un funcionamiento adecuado y recuperar su estado natural al dejar de recibir una carga.




6.- Importancia sobre la importancia de tratamientos térmicos en VW

Los tratamientos térmicos en la industria son procesos indispensables debido a que permiten mejorar las características de los aceros, los cuales son elementos fundamentales dentro de los distintos procesos que se desarrollan en esta.

Debido a las condiciones a las cuales son sometidas las máquinas, el desgaste de estás es evidente, por esta razón es de suma importancia aplicar tratamientos térmicos a todos los elementos mecánicos que puedan sufrir un desgaste, con la finalidad de reducir en gran medida las fallas en maquinaria y un mantenimiento correctivo de los elementos internos.

Cabe mencionar que en la industria automotriz son procesos necesarios que podemos encontrar desde herramientas mecánicas de trabajo, tales como pinzas, martillos, llaves españolas, cinceles, herramientas de trazo, también en dispositivos mecánicos como rodamientos, resortes o componentes de maquinas-herramientas, además de herramientas de corte como brocas, fresas o buriles, herramientas de montaje, inclusive podemos encontrarlos en elementos internos del automóvil.

Un ejemplo de esto es el motor de combustión de un vehículo, debido a que necesita ser sometido a diversos tratamientos térmicos, cada uno de sus elementos debe fabricarse de manera que garantice el menor desgaste posible al ser ocupado, los pistones y el monoblock deben contar con un tratamiento que les permita soportar las explosiones provocadas por la combustión, así mismo las bielas y el cigüeñal deben soportar los bruscos movimientos del pistón sin dañarse y conservando la energía. De la misma manera los sistemas de transmisión, engranes, articulaciones, ejes, soportes y rines de los automóviles al ser tratados aseguran un gran rendimiento y bajo nivel de deterioro.

De está manera se puede concluir que los tratamientos térmicos juegan un rol fundamental en la industria Automotriz, ya que gracias a ellos, los procesos pueden mejorar en calidad debido a que las fallas en maquinaria, herramientas o el producto final son muy reducidas, así mismo los tiempos de producción se disminuyen. 


7.- Cuestionario

1.-Menciona cuales son los 3 ciclos de un tratamiento térmico y defínelos brevemente:

1) Ciclo de calentamiento constante: se aumenta la temperatura del material.
2) Mantenimiento: se mantiene a una temperatura determinada el material.
3) Ciclo de enfriamiento: se disminuye la temperatura del material, hasta la temperatura ambiente.

2.- Relaciona las columnas identificando la característica de cada tratamiento:


3.-Subraya la respuesta correcta:

Es necesario recuperar un material que fue forjado, a esté elemento se le deben eliminar las tensiones internas, debe contar con una alta resistencia mecánica pero también debe ser  fácilmente maquinable, que tratamiento térmico será más conveniente:

A) Normalizado
B) Temple
C) Revenido

Un material recibirá un recocido, con la finalidad de eliminar por completo las irregularidades estructurales de la pieza, ¿qué tipo de recocido cuenta con estás funciones?

A) Recocido de sobre tensión
B) Recocido de ablandamiento
C) Recocido normal

Se adquirió un material el cual cuenta con una dureza y resistencia mecánica alta en toda su estructura, ¿a qué tratamiento térmico fue sometido anteriormente?

A) Temple escalonado
B) Temple con austenización completa
C) Temple superficial

Menciona brevemente 3 desventajas que pueden existir en la industria automotriz al no utilizar tratamientos térmicos.

1.- Fallos en maquinaria, debido al desgaste que ocurre en sus elementos internos es necesario llevar a cabo reparaciones continuas en las maquinas.
2.- Fallos en el producto final (automóvil), el vehículo no soporta ciertas condiciones, existiendo rupturas de sus elementos y exponiendo al usuario a accidentes potenciales.
3.- Retrabajos en la manufactura, debido al desgaste que sufren las herramientas no realizan su funcionamiento adecuado y dañan los dispositivos sobre los cuales se utilizan.

8.- Referencias y Bibliografías






“Tratamientos Térmicos de los aceros”: http://e-ducativa.catedu.es/44700165/aula/archivos/repositorio/4750/4911/html/1_tratamientos_trmicos_de_los_aceros.html

9.- Dibujo

https://onedrive.live.com/redir?resid=FF4859B97853C970!107&authkey=!ALKIoAJqSu2uhks&ithint=file%2cpptx