Las sucesivas transformaciones del metal, hasta lograr una pieza determinada, se realiza por arranque del material sobrante en forma de viruta, por medio de herramientas de corte. Este procedimiento se llama mecanizado y puede hacerse a mano y a máquina. El limado, el aserrado, taladrado, torneado, roscado, etc., son operaciones de mecanizado. (3, pag. 10)
1. Técnicas básicas de mecanizado en las instalaciones(taladrado, corte, roscado, doblado y otras)
1.1 taladrado
Realizar agujeros cilíndricos con una “broca”
Broca:
–Herramienta “cilíndrica”
–“canalillo” helicoidal (para penetrar mejor y sacar la viruta)
Portabrocas o “mandril”:
–Para acoplar las brocas o complementos
Brocas.tipos:
•De “widia”: para hormigón, pared y material de construcción
Widia es un material conocido como carburo cementado o carburo de tungsteno (W, wolframio), apreciado por su extrema dureza, casi tan resistente como el diamante. Su nombre proviene del alemán «wie Diamant», que significa «como el diamante», y fue originalmente una marca registrada de Krupp para herramientas de corte a partir de 1927
•De metal o “HSS”(High Speed Steel): para metal y otros materiales como plásticos(http://en.wikipedia.org/wiki/High_speed_steel)
•De “tres puntas”: para madera
Velocidad de corte (3, 114 pag.)
$$VC=\frac{\pi dn}{1000}$$
VC=velocidad de corte en m/min
d=diámetro de la broca en mm
n= rpm
Taladros.tipos:
•Taladro manual o portátil: avance “manual”
•Taladro de columna o de mesa: avance “vertical” por medio de un “husillo” que asegura la perpendicularidad pieza-|broca
•Taladro de forjados: tienen brocas con “diamante” para realizar agujeros pasantes en forjados de construcción (bajantes y pasamuros para tuberias)
1.2 corte(http://en.wikipedia.org/wiki/Cutting_tool_(metalworking))
El corte o serrado suele ser previo al resto de operaciones para obtener un “diseño” de pieza determinado.
Una fina “hoja o disco”, con o sin dientes al desplazarse penetra en el material hasta cortarlo en 2 partes.
El sentido de corte es con los dientes a “contrapelo”, para arrancar mejor la viruta.
Sierras o máquinas de corte.tipos(I):
•Sierra de “arco”: sierra manual, se compone de un bastidor con forma de arco donde va alojada la “hoja de sierra”. La hoja de sierra lleva dientes y suele ser de acero al carbono.
•Sierra de “cinta”: máquina herramienta, en la que una “cinta dentada” gira entre dos rodillos. Muy utilizada para corte de tubos, perfiles y redondos, alumnio, plásticos, etc. De funcionamiento rápido y silencioso
•“tronzadora”: máquina herramienta de “disco”, generalmente permite realizar cortes rectos y a bisel o en ángulo, generalmente a ±45º
Sierras o máquinas de corte.tipos(II):
•Amoladora o “radial”: máquina herramienta portátil, utiliza un “disco adecuado” según la tarea a realizar, que gira a gran velocidad: corte, eliminar rebabas o rebarbado, desbaste, preparación de piezas para soldadura, lijado, desoxidado y pulido.
•“Cortatubos”: se trata de una mordaza que abraza el tubo con una “cuchilla” con forma de disco, que corta el tubo al hacerla girar alrededor del mismo
Otros procedimientos de corte “térmico”:
•“Oxicorte”
•Corte por “plasma”
•Corte por “láser”
1.3 roscado
“Rosca”: arrollamiento “helicoidal” o filete alrededor de un prisma o superficie de revolución generalmente cilíndrica.
Roscado: consiste en realizar o “tallar” una rosca en una base o pieza cilíndrica
Para asegurar la “estanqueidad” de la unión, las roscas exteriores se “envuelven” con algún material(cáñamo o estopa, teflón, aceite), según el fluido que esté en contacto con él y luego se “impregnan” con masilla o pintura
El roscado “exterior” de un tubo se realiza con una herramienta llamada “terraja”
El roscado “interior” de una pieza se realiza con “machos” de roscar y volvedores o giramachos
Roscas más utilizadas en las instalaciones:
1.4 doblado
Dobladora de tubos o “curvadora”: para doblar tubos
“muelle”: para doblar tubos con las manos
1.5 abocardado o abocinado
Muy utilizado en instalaciones frigoríficas para realizar “uniones a rosca SAE”
Consiste en ensanchar la boca del tubo generalmente de cobre, dándole una forma “troncocónica” que apoya sobre un asiento de la misma forma. Este tipo de unión “no lleva junta”, la estanqueidad se asegura por presión en el asiento cónico.“ abocardador”: herramienta para realizar abocardados y ensanchados
1.6 expansionado o ensanchado
Se trata de “expandir” el tubo para obtener un extremo hembra en el tubo
“Abocardador”: herramienta para realizar abocardados y ensanchados o expansionados
“expandidor”: herramienta para realizar ensanchados o expansionados
1.7 limado
Operación para “desbastar” o rebajar material y para conseguir “acabado superficial”
Se realiza con una herramienta llamada “lima”
1.8 escariado: Operación para eliminar la “rebaba” después de cortar un tubo
Se realiza con una herramienta llamada “escariador”
2 metrología y trazado
Metrología: Ciencia que se encarga de la “medición de magnitudes”, fundamental para el desarrollo tecnológico.
En instalaciones se manejan “precisiones” entre 0.1 y 1 mm.
2.1 metros
Instrumentos para medir “longitudes”. Son “reglas” flexibles o rígidas graduadas en cm o mm.
Metros. Tipos:
–“Cinta métrica”: para longitudes considerables. Precisión de 1 cm.
–Flexómetro o “metro”: cintas de acero flexible de 2 a 5 m. Precisión de 1 mm.
–“Regla metálica” o graduada: regla de acero de 15 a 50 cm, también usada para trazar rectas. Precisión de 0.5 mm.
–“Metro láser”: Mide fácilmente y con precisión distancias de todo tipo
2.2 calibre o pie de rey: Instrumento para medir longitudes “exteriores”, “interiores” y “profundidades”.
Consta de una regla “fija” y otra reglilla “móvil” que se llama “nonius” o “vernier” y que permite aumentar la “precisión” de lectura de la regla fija. La “apreciación” o “precisión” de un calibre se mide dividiendo la menor dimensión de la regla fija entre el número de divisiones del nonio
Existen nonios de 10, 20, 50…divisiones. La precisión más habitual es “0.1 mm” ó “0.05 mm”
2.3 micrómetro o palmer: De mayor precisión que los anteriores, su funcionamiento se basa en un sistema “tornillo-tuerca”. Instrumento de medida directa, diseñado para medir “espesores” de objetos
Al avance que experimenta el tornillo al girar una vuelta se le denomina “paso de rosca”, H. La “apreciación” o “precisión” de un palmer se mide dividiendo el paso de rosca H entre el número de divisiones del nonio circular. La precisión habitual es “0.01 mm”, existiendo micrómetros de hasta “0.001 mm” = “1mm” = 1 micra
2.4 goniómetro: Instrumento de medición de “ángulos”. Consta de un “círculo”(360º) o “semicírculo”(180º) graduado con una escala y superficie plana que sirve de referencia. Incorpora una regla móvil(nonio) que gira alrededor del centro del círculo graduado
2.5 comparadores: Útiles de medidas fijas “determinadas” y “conocidas” que se “comparan” con la pieza a medir para saber si es igual o presenta alguna “desviación” o variación:Comparadores. Tipos:
– “escuadras”
– “galgas de espesores”
– calibres de “diámetros”
– Calibres “pasa-no pasa”
– “galgas para radios”
– “peines” de rosca
– “mármol”
– “transportador” de ángulos
– “comprobador” de diámetros de brocas
2’ trazado
Los útiles de trazado permiten “dibujar” o “marcar” sobre el “material” que estamos trabajando: acero, plásticos y otros metales, para facilitar su posterior mecanizado
Los trazos y marcas más habituales son: “puntos”, líneas “rectas” y “curvas”, y “círculos”.
2.6 granete: “Lápiz de acero” acabado en punta, se golpea con un martillo para marcar puntos, centros de círculos, taladros…
2.7 puntas de trazado: Lápices con punta metálica, “muy dura y fina”, para rayar sobre piezas metálicas. Se utilizan objetos de apoyo como “reglas” para trazar rectas o “plantillas” para curvas.
2.8 compás de puntas o de trazar: Compás con puntas de trazado para trazar “arcos” o “circunferencias”
2.9 niveles: Herramienta que permite situar un objeto o superficie en posición “horizontal”, “vertical”, “a 45º” o con una “pendiente” determinada.
niveles. Tipos:
–Nivel de “burbuja”: se trata de una regla que lleva unas ampollas transparentes que contienen líquido y una burbuja
– “Manguera” transparente: para nivelación de grandes distancias, con una manguera con agua podemos nivelar dos puntos distantes por el principio de “vasos comunicantes”
–nivel “láser”: proyector de rayo láser sobre trípode perfectamente nivelado
3 procedimientos y medios de mecanizado: constitución de los materiales empleados y propiedades
3.1 materiales metálicos: Los materiales metálicos se clasifican en materiales “ferrosos”(hierro y sus aleaciones) y los “no ferrosos”(el resto)
Propiedades físicas(I): todos los metales tienen propiedades “análogas”, estas varían en función de su composición y estructura
–Color: la mayoría son de color “grisáceo”, el cobre rojizo y el oro amarillo.
–Densidad: relación entre la masa y el volumen (“Kg/m3”)
–Estado físico: son “sólidos” a temperatura ambiente, excepto el mercurio(Hg)
Propiedades físicas(II):
–Brillo: reflejan la “luz”
–Maleabilidad: facilidad de moldearse en “láminas” delgadas
–Ductilidad: facilidad de estirarlo en forma de “hilos”
–Tenacidad: resistencia a romperse por “tracción”
–Conductividad eléctrica: facilidad para conducir la “electricidad”
–Conductividad térmica: facilidad para conducir el “calor”
–Dilatación: aumentan de “tamaño” cuando se calientan y disminuyen cuando se enfrían
3.2 materiales ferrosos: El hierro se encuentra generalmente aleado con “carbono” y otros elementos que mejoran sus propiedades. Aleaciones de Fe-C: “aceros”(0.03-1.67%) y “fundiciones”(1.6-6.67%)
–Acero “al carbono”: aleación de hierro y carbono, generalmente “con más elementos” como el manganeso, cromo, níquel, vanadio y titanio. Dependiendo de estos elementos y su proporción confieren al acero diferentes propiedades, elasticidad, dureza, resistencia a la corrosión, etc. Muy utilizado en la industria, tuberías, maquinaria, elementos de las instalaciones…
–Aceros “inoxidables”: son aceros aleados con cromo, níquel y otros elementos. Trabajados y pulidos tienen un aspecto brillante y son resistentes a la oxidación, tienen muy buen comportamiento frente a la humedad, los ácidos y los gases corrosivos. Muy usado en las instalaciones de fluidos por su “alta resistencia a la corrosión”
–“Fundiciones”: presentan mejor comportamiento frente a la corrosión y a los cambios bruscos de temperatura que los aceros comunes. Bastante “facilidad para moldear y mecanizar”. Muy usados para fabricar bancadas, cuerpos de calderas de ACS, carcasas, etc.
3.3 cobre y aleaciones: El cobre es un metal de color rojo brillante, muy resistente a la corrosión, buen conductor del calor y la electricidad, muy dúctil y maleable y por tanto “muy fácil de trabajar”
Muy usado en “instalaciones de pipelines”: tuberías de agua en fontanería y calefacción; conducción de fluidos refrigerantes en refrigeración y aire acondicionado; conducción de combustibles, gas natural, propano y butano; aire comprimido; instalaciones hidráulicas.
También se encuentra “aleado” con otros elementos, las más importantes son los bronces y latones.
–“bronces”: aleaciones de cobre y estaño(Cu+Sn). Se emplea en piezas moldeadas, piezas para soldar con tubo de cobre por capilaridad, piezas desmontables de fontanería…
–“Latones”: aleaciones de cobre y cinc(Cu+Zn). Llaves, válvulas para agua y gas, canalizaciones…
3.4 aluminio y aleaciones: Metal de color plateado claro, muy resistente a la oxidación. “Muy ligero”, unas tres veces y media menos pesado que el acero. Tiene un corte muy rápido, muy fácil de trabajar, pero si es muy puro se queda adherido a los útiles de corte y dificulta la operación. Muy buen conductor “térmico” y “eléctrico”.
Muy utilizado en “instalaciones” de climatización y calefacción: radiadores, maquinaria con perfilería de aluminio, conducciones de aire, difusores de aire(compuertas, rejillas, difusores…)
3.5 plásticos:
Propiedades(I):
–“baja densidad”(0.9 a 2.3 gr/cm3)
–“Transparencia”: en algunos plásticos
–Conformado a baja presión y temperatura: “fabricación fácil y económica”
–Alta “maquinabilidad”: fáciles de mecanizar
–Facilidad de “soldar” a bajas temperaturas: se pueden soldar de forma rápida y segura
–Alto grado de “inalterabilidad” ante productos químicos: revestimientos, conducciones de fluidos y objetos a la intemperie
Propiedades(II):
–Alta resistencia al “paso del tiempo” a temperaturas moderadas y alta resistencia a la “corrosión”: muy adecuado para instalaciones de agua duraderas
–No depositan “elementos químicos”, ni interactúan con las instalaciones sanitarias
–Conductividad térmica y eléctrica muy baja: muy empleados como “aislantes” térmicos y eléctricos
Aplicaciones(I)
–Conducción de fluidos: cada vez se utilizan más las “tuberías plásticas” PVC(policloruro de vinilo), PE(polietileno), PEX(polietileno reticulado), multicapa, PP(polipropileno), PTFE(teflón), PA(poliamida), PB(polibutileno)
–“Aislamiento térmicos”: espumas de poliestireno expandido o extruido, espumas rígidas de poliuretano…
–“Aislamientos eléctricos”: PVC, por su resistencia eléctrica y flexibilidad, y otros plásticos para conducción de cables
Aplicaciones(II)
–Caucho: se utiliza en antivibratorios(“silent blocks”)
–“Poliamida”: soportes de tuberías, accesorios, radiadores, etc
–“Válvulas” resistentes a la corrosión y “bombas” de circulación de fluidos: PVC, PP, PTFE, etc
tipos
–termoplásticos: pueden fundirse “sucesivas veces” con calor para darles forma
–Termoestables: solo pueden fundirse “una vez” para darles forma
4 protocolos de seguridad en el uso de máquinas y herramientas para el mecanizado
4.1 Medio ambiente físico:
a)Los locales estarán “ventilados” adecuadamente, natural o artificialmente
b)La temperatura estará comprendida entre “15-18ºC” con una humedad relativa entre “40-60%”
c)Deberá existir suficiente “luz natural”, y si no fuera posible, suficiente “luz artificial”. Un mínimo de 50 lux para iluminación general y un mínimo de 1000 lux para planos de trabajo delicados. La iluminación suficiente y adecuada aumenta el rendimiento de trabajo, y disminuye la fatiga y los accidentes.
4.2 instalaciones
a)Los “pasillos, galerías y corredores” tendrán una anchura adecuada para el número de empleados y transporte de materiales
b)Se dispondrán de suficientes “servicios higiénicos”, con duchas y vestuarios según la plantilla
c)El “pavimento” será homogéneo, consistente y contínuo, no resbaladizo ni susceptible a serlo con el tiempo
d)Las “puertas y salidas” tendrán acceso visible y señalizado
e)Deberán estar “pintadas” adecuadamente para mejorar la iluminación natural o artificial
4.3 medidas de protección personal(I)
a)No tomar “alimentos” en lugares tóxicos
b)Limpiarse las manos engrasadas con “trapos y algodones”, nunca en la ropa
c)Antes de trabajar, prever el “orden” y la “seguridad” de las operaciones a realizar
d)Ir “bien vestido”, con la ropa adecuada para cada trabajo y bien abrochada
e)Proteger la “cabeza” con cascos adecuados y la “vista” con gafas adecuadas
f)La “electricidad” es peligrosa, no tocar nunca partes metálicas bajo tensión
4.3 medidas de protección personal(II)
g) En caso de “incendio”, cortar la corriente inmediatamente. Si se dispone de extintores para electricidad, utilizarlos proyectando el líquido a la base de las llamas. También puede combatirse con arena o tierra.
h) No echar nunca “agua” sobre conductores o mandos eléctricos para mitigar el fuego provocado por estos. El fuego puede extinguirse eliminando “uno cualquiera” de los elementos del tetraedro del fuego
3: tecnología del metal, EDELVIVES