Técnicas de mecanizado y metrología. TMVG0409

Unidad de Aprendizaje 1

Tecnología de mecanizado manual

Contenido

1. Introducción

2. Limas, lijas, abrasivos, hojas de sierra, brocas

3. Utilización de herramientas de corte y desbaste

4. Técnicas y normas para el taladrado

5. Tipos de remaches y abrazaderas

6. Materiales metálicos utilizados en los vehículos

7. Materiales a mecanizar y sus propiedades

8. Propiedades y ensayos de metales, tratamientos térmicos, termoquímicos, mecánicos y superficiales

9. Técnicas de rectificado de superficies, fresado, torneado y bruñido

10. Corrosión y protección anticorrosiva

11. Resumen

Objetivos

El objetivo específico de esta unidad de aprendizaje es:

Seleccionar las herramientas, útiles y maquinaria necesarios para realizar las operaciones de mecanizado manual.

1. Introducción

El mecanizado es un proceso de fabricación que comprende un conjunto de operaciones que dan forma a las piezas mediante la eliminación de material.

Este se puede realizar de forma manual o automática. En ambos casos se utilizan herramientas y maquinaria para ello, la diferencia está en que en el mecanizado manual estas funcionan por la acción del trabajador que las usa y en el automático, este solo tiene que programar los parámetros, tras lo cual la máquina ejercerá su acción.

Para llevar a cabo esa eliminación de material se aplican unas determinadas técnicas, como son el limado, lijado, serrado, taladrado, rectificado de superficies, fresado, torneado y bruñido.

Para su realización existen diferentes tipos de herramientas. Las que se utilizan con más frecuencia para realizar estas tareas son las limas, lijas, abrasivos, hojas de sierra y brocas.

También es importante conocer las propiedades de los materiales que se mecanizan, siendo en este sector los más utilizados los metálicos. Además, esos materiales requieren de un control para comprobar su calidad y perfecto estado, por lo que se harán unos ensayos para su comprobación y se utilizarán determinados tratamientos con el fin de mejorar sus propiedades.

A lo largo de la unidad se analizarán las diferentes técnicas y procesos de mecanizado, así como lo diferentes materiales utilizados en automoción y sus propiedades, así como los métodos de comprobación y los sistemas de unión más importantes utilizados en la industria automovilística comercial.

Para ello, nos basaremos en el caso de la empresa Automotor Siglo XXI S. L., una empresa dedicada a la reparación de vehículos ligeros (automóviles y motocicletas), que además tiene una sección dentro de la misma que realiza ciertas operaciones de mecanizado. Esta empresa cuenta con cuatro trabajadores, Mario que es el jefe de taller y además gerente de la misma, Manuel, Ana y Joaquín, este último un trabajador nuevo en la empresa y que tiene poca experiencia.

2. Limas, lijas, abrasivos, hojas de sierra, brocas

HILO CONDUCTOR

La empresa Talleres Automotor Siglo XXI S. L. entiende que para realizar correctamente ciertos trabajos en el taller mecánico no solo es importante conocer las herramientas, sino cómo utilizarlas correctamente, por eso se encargan de que el nuevo trabajador las conozca perfectamente y sepa realizar las operaciones correctamente.

Para realizar el mecanizado de las piezas correctamente, habrá que ayudarse de distintas herramientas que permitan adaptar o modificar la forma, dimensiones o características del elemento, para lograr que se adapten de forma adecuada a las necesidades existentes.

Las herramientas básicas que permitirán realizar estas acciones son las siguientes:

La lima es una herramienta manual de corte y desgaste que tiene por objeto eliminar una parte del material que sobra de una pieza (metal, plástico o madera).

Existen diferentes tipos de limas, agrupándose según:

Su forma o sección: planas (son las de uso más habitual), cuadrada, redonda, mediacaña, triangular, etcétera.

Su picado: sencillo, doble y especial. Además, se distingue entre bastas, entrefinas y finas, según su grado de corte.

Su tamaño: que se clasifica en pulgadas y en unidades métricas.

NOTA

Existen indicios de que la lima podría ser la primera herramienta de corte inventada por el hombre.

En relación con la lija, esta es una herramienta formada por un papel sobre el cual se adhiere un material abrasivo, como polvo de vidrio o esmeril, y sirve para alisar, pulir, abrillantar o limpiar algo mediante el frotamiento.

Para llevar a cabo el lijado, existen dos tipos de procesos:

Manual: es algo muy común y muchas veces imprescindible, sobre todo en las superficies a las que no se accede con la máquina o con formas difíciles.

Mecánico: se lijará con la ayuda de una lijadora, ya que el acabado será mejor y el tiempo de reparación menor. Siempre que se pueda lijar a máquina se efectuará así, ya que es mucho más rápido y de mayor calidad.

Cabe destacar tres tipos de lijadoras:

Orbital: se utiliza para lijados no muy bastos

Rotoorbital: se utiliza para todo tipo de lijados y acabados finos.

Rotativa: utilizadas sobre todo para la fase de pulido de pintura.

Sobre los abrasivos, se debe tener en cuenta que la abrasión es la eliminación de material desgastando la pieza en pequeñas cantidades, desprendiendo partículas de material. Para este proceso, se utiliza una herramienta característica: la muela abrasiva.

Los abrasivos más utilizados son el alundum, que se utiliza generalmente para aceros, el carburo de silicio, más duro pero menos resistente a la rotura, que se utiliza para materiales durísimos que son más tenaces o materiales blandos, y el borolón, que es el abrasivo artificial más duro y resistente que se conoce.

Otra herramienta de mecanizado manual es la sierra, que tiene por objeto cortar el material sobrante de una pieza. Las sierras constan de dos partes fundamentales: el arco, el cual debe ser lo suficientemente rígido, y la hoja de sierra, que es el elemento cortante.

Las hojas de sierra van desde los 0,6-0,7 mm de espesor, con mayor o menor número de dientes y forma de los mismos en función del material a cortar.

NOTA

Cuanto mayor es la concentración de dientes por pulgada, más idónea es la sierra para el corte de material fino.

Los tipos de sierra más utilizados según la forma del dentado son:

Por último, cabe hacer mención a la broca. Se trata de una pieza metálica de corte que crea orificios en diferentes materiales, existiendo diferentes tipos de brocas para su uso en metal, paredes o madera. Esta consta de dos partes: una parte formada por dos acanaladuras helicoidales y otra, en forma de espiga, para su sujeción al portabrocas. Las brocas se clasifican según su forma, atendiendo al mango, al ángulo de afilado, y a la calidad del acero de la broca. Se pueden encontrar:

Atendiendo al mango:

Serie extracorta

Serie corta

Serie larga

Según su ángulo de afilado:

Elaboración N: aceros y fundiciones de hierro.

Elaboración W: materiales blandos, aluminio y sus aleaciones.

Elaboración H: latón y similares.

Según la calidad del acero de la broca:

Brocas CV: aceros al carbono que pueden ser de Fe (hierro), Cr (cromo) y W (wolframio).

Brocas HSS: aceros al carbono aleado (que se llaman brocas de acero rápido) que pueden ser de Fe, Cr, W, V (vanadio) y Mo (molibdeno).

Brocas HSS CO: acero al carbono con cobalto (llamadas brocas de acero superrápido). Son las mismas que las HSS más el Co (cobalto).

NOTA

Además de la forma otro aspecto importante es el tamaño de la misma o diámetro.

El corte es un proceso por el cual, mediante una herramienta cortante, se separa una pieza en dos o más partes, mientras que con el desbastado, se pretende minimizar las posibles imperfecciones, denominadas rebabas, que se han producido como consecuencia del mecanizado de la pieza.

A continuación se verá cómo se usan las herramientas para llevar a cabo el limado, el lijado y el serrado.

Para un correcto limado, una de las partes más importantes es cómo se debe coger la herramienta. Para ello, se tomará el mango con una mano (con el dedo pulgar en la parte de arriba) y la otra mano descansará sobre la punta de la lima.

Cuando se van a limar materiales duros, solo se hace presión en el avance de la lima; en cambio, en materiales blandos, se hará presión en ambos sentidos. El ángulo de inclinación en las pasadas de la lima ha de ser de 45° en superficies anchas y, en superficies estrechas, de 60°.

Con respecto a la técnica de lijado, se recomienda lo siguiente:

La superficie a lijar debe ser previamente limpiada y desengrasada.

Según el material a trabajar y la máquina a utilizar, se trabajará con un abrasivo más o menos fuerte.

Hay que tener en cuenta el tamaño del granulado: un granulado pequeño ejercerá una acción más lenta y penetrará menos en la pieza a trabajar. Se debe hacer una elección de la lima según la clase de material a limar, grado de acabado (fino o basto) y la forma geométrica a limar (limas para rincones, limas de cuchillo, media caña, cuadrada, etc.).

Es recomendable realizar las sucesivas pasadas en la misma dirección para no provocar aristas no deseadas.

Si el lijado se realiza a máquina, se ha de encender esta con anterioridad para evitar hacer una muesca en la zona inicial de trabajo.

Para conseguir un perfecto acabado de la pieza, se lijará primero con un grano abrasivo y los posteriores lijados se harán con grano más finos.

Se recomienda usar una mascarilla antipolvo y unas gafas de seguridad.

Finalmente, para un correcto serrado, el primer paso será trazar la línea que se desee cortar, bien con la punta de trazar o con un lápiz, si no fuese bastante claro señalar con la cinta de enmascarar.

Como norma general, debe usarse una hoja de dientes gruesos en materiales blandos, para tener suficiente espacio para las rebabas, y una hoja de dientes finos en los materiales más duros. Pero también debe haber por lo menos tres dientes cortando en cualquier momento dado, lo cual puede requerir una hoja de dientes finos en materiales blandos de sección transversal delgada.

Se recomienda pasar la hoja de sierra en toda su longitud en cada pasada.

3. Utilización de herramientas de corte y desbaste

Los parámetros para el mecanizado a máquina van a depender del tipo de pieza que se quiera realizar y del tipo de máquina a utilizar, ya que no es lo mismo utilizar una máquina de control numérico, totalmente automatizada