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M C C _2 00 6 Alternativas de Alternativas de ObtenciObtencióón de n de ProductosProductos Materiales MetMateriales Metáálicos licos Materiales CerMateriales Ceráámicos micos Materiales PolimMateriales Polimééricosricos Materiales CompuestosMateriales Compuestos M C C _2 00 6 Materias PrimasMaterias Primas FusiFusióónn CastingCasting Gravedad - Presión MoldeoMoldeo Polímeros Vidrio Termoformado, soplado inyección ... DeformaciDeformacióónn Laminación, forja, extrusión, estirado, trefilación... PolvosPolvos ´Presión + sinterización, con T, Hot Isostatic Presssing. EspecialesEspeciales Chemical Vapor Depositation, laminado de compuestos, electroformado RemociRemocióón de Materialn de Material Fresado, torneado, cepillado, rectificado, pulido, etc Tratamiento TTratamiento Téérmicormico Temple, Recocido, alivio de tensiones, envejecimiento... UniUnióón de Materialesn de Materiales Remachado, soldadura fuerte, blanda, con fusión, adhesivos-pegamentos, por disolución TerminaciTerminacióónn Decapado, anodizado, pulido, recubrimientos (zincado, estañado), pinturas, granallado... M C C _2 00 6 ProductosProductos Forja, Investment Casting, Inyección, Metal Inyection Molding, Estampado. M C C _2 00 6 PROCESOS de MANUFACTURAPROCESOS de MANUFACTURA MATERIALES METMATERIALES METÁÁLICOSLICOS •• PROCESOS MECANICOS: PROCESOS MECANICOS: Involucran aplicaciInvolucran aplicacióón de esfuerzosn de esfuerzos •• PROCESOS METALURGICOS: PROCESOS METALURGICOS: Involucran aplicaciInvolucran aplicacióón de temperaturasn de temperaturas MATERIALES POLIMMATERIALES POLIMÉÉRICOSRICOS •• TERMOPLTERMOPLÁÁSTICOSSTICOS: Mediante REFUSI: Mediante REFUSIÓÓN. Posterior se efectN. Posterior se efectúúa la a la solidificacisolidificacióón en moldes (inyeccin en moldes (inyeccióón), en matrices continuas (Extrusin), en matrices continuas (Extrusióón), en n), en sistemas rotativos (moldeo rotacional=sistemas rotativos (moldeo rotacional=rotomoldeorotomoldeo))…… A pesar de que algunos A pesar de que algunos polpolíímeros termoplmeros termopláásticos si son deformables plsticos si son deformables pláásticamente no se emplea como sticamente no se emplea como mméétodo de fabricacitodo de fabricacióón n •• TERMOESTABLESTERMOESTABLES: Solidificaci: Solidificacióón por reacciones qun por reacciones quíímicas de micas de entrecruzamiento de cadenas en fenentrecruzamiento de cadenas en fenóómeno irreversible. No deformables meno irreversible. No deformables plpláásticamente en estado ssticamente en estado sóólido.lido. MATERIALES CERMATERIALES CERÁÁMICOS y VIDRIOSMICOS y VIDRIOS •• Debido a las elevadas temperaturas de fusiDebido a las elevadas temperaturas de fusióón estos materiales no emplean las n estos materiales no emplean las ttéécnicas de fabricacicnicas de fabricacióón vn víía fusia fusióón. Solo en casos de mezclas de n. Solo en casos de mezclas de óóxidos, como el xidos, como el vidrio y refractarios fundidos se emplea la fusividrio y refractarios fundidos se emplea la fusióón n -- solidificacisolidificacióón como n como mméétodo de fabricacitodo de fabricacióón. En tal caso se llama moldeon. En tal caso se llama moldeo •• Las tLas téécnicas de materiales refractarios, cnicas de materiales refractarios, cerceráámicasmicas…… incluyen etapas de incluyen etapas de AglomeraciAglomeracióón y SINTERIZACIn y SINTERIZACIÓÓN, COCCIN, COCCIÓÓN en estado sN en estado sóólido como lido como mméétodo de aglomeracitodo de aglomeracióón de productos n de productos M C C _2 00 6 ClasificaciClasificacióón esquemn esquemáática Ttica Téécnicas de cnicas de fabricacifabricacióón de materiales metn de materiales metáálicoslicos Forja/LaminaciForja/Laminacióón/Extrusin/Extrusióón/Embutidon/Embutido Arena/Matriz/Cera Perdida/ContinuaArena/Matriz/Cera Perdida/Continua Pulvimetalurgia/soldaduraPulvimetalurgia/soldadura M C C _2 00 6 TTéécnicas de fabricacicnicas de fabricacióón cern ceráámicas y vidriosmicas y vidrios M C C _2 00 6 PROCESOS MECANICOSPROCESOS MECANICOS Conformado por Conformado por deformacideformacióón pln pláásticastica •• ForjaForja •• ExtrusiExtrusióónn •• LaminaciLaminacióónn •• TrefiladoTrefilado Conformado por Conformado por corte y corte y MecanizadoMecanizado •• FresadoFresado •• CepilladoCepillado •• RectificadoRectificado RupturaAplicadoFluencia σσσ ≤≤ RupturaAplicado σσ ≥ Esta opción es VALIDA para los materiales METÁLICOS, factibles de deformar en estado sólido Esta opción generalmente se aplica como etapa de ajuste final a la forma del producto: TODOS LOS MATERIALES M C C _2 00 6 PROCESOS METALURGICOSPROCESOS METALURGICOS Por fusiPor fusióón y n y solidificacisolidificacióónn ( T > ( T > TfTf)) •• FundiciFundicióón de piezasn de piezas •• FundiciFundicióón de lingotesn de lingotes •• SoldaduraSoldadura •• Metalizado (Metalizado (thermalthermal spray)spray) Por sinterizaciPor sinterizacióónn ( T < ( T < TfTf )) •• PulvimetalurgiaPulvimetalurgia •• Materiales compuestos base Materiales compuestos base metalesmetales •• FabricaciFabricacióón de componentes n de componentes cerceráámicos y refractariosmicos y refractarios La sinterizaciLa sinterizacióón es la etapa de n es la etapa de aglomeraciaglomeracióón n –– endurecimiento efectuado a endurecimiento efectuado a elevadas temperaturas (T>0,7 elevadas temperaturas (T>0,7 TfusiTfusióónn).). Empleado para productos de materiales metálicos (Aceros fundidos, cobre fundido, etc.) Empleado para Polímeros Termoplásticos, se llama MOLDEO M C C _2 00 6 GRANOS en Materiales?GRANOS en Materiales? •• La gran parte de los materiales metLa gran parte de los materiales metáálicos licos se fabrican vse fabrican víía estado a estado llííquidoquido…… hasta hasta temperaturas del orden de 1.700temperaturas del orden de 1.700°°CC. . •• En estado lEn estado lííquido se logra la quido se logra la composicicomposicióón deseada, al ser factible la n deseada, al ser factible la disolucidisolucióón de los elementos aleantes n de los elementos aleantes (UNA SOLA FASE!!)(UNA SOLA FASE!!) •• La solidificaciLa solidificacióón es el primer fenn es el primer fenóómeno meno que importa y afecta a las propiedades que importa y afecta a las propiedades de los productos obtenidos.de los productos obtenidos. •• En los materiales metEn los materiales metáálicos los licos los áátomos al tomos al solidificar se ordenan en configuraciones solidificar se ordenan en configuraciones tridimensionales repetitivas tridimensionales repetitivas (ESTRUCTURAS) en vol(ESTRUCTURAS) en volúúmenes menes llamados GRANOSllamados GRANOS •• En general los materiales METEn general los materiales METÁÁLICOS LICOS estestáán formados de muchos n formados de muchos granosgranos…… son son poligranospoligranos…… son POLICRISTALINOS son POLICRISTALINOS cuyo tamacuyo tamañño de grano es una o de grano es una caractercaracteríística relevante para las stica relevante para las propiedades de los productos.propiedades de los productos. •• Los materiales cerLos materiales ceráámicos y refractarios micos y refractarios tambitambiéén son POLICRISTALINOS.n son POLICRISTALINOS. Secuencia de solidificación y formación de granos… a)a) Primeros nPrimeros núúcleos formados en el lcleos formados en el lííquidoquido b)b) Etapa de crecimiento de los nEtapa de crecimiento de los núúcleos, cleos, cada uno con su orientacicada uno con su orientacióón.n. c)c) Granos encontrGranos encontráándose con otros en ndose con otros en superficies, llamadas bordes de granosuperficies, llamadas bordes de grano d)d) Vista en corte de un material Vista en corte de un material policristalino, en la cual se destacan los policristalino, en la cual se destacan los bordes de granos bordes de granos M C C _2 00 6 Estructura ordenada y desordenada de átomos – esferas vistas en un plano… Estructura ordenada CRISTALINA y desordenada AMORFA de átomos Vista en corte de superficie pulida de un materialpolicristalino… A la izquierda: en este esquema se aprecian granos dentro de los cuales dibujadas líneas que representan planos cristalinos A la derecha, imagen real de material policristalino M C C _2 00 6 SolidificaciSolidificacióónn Los principales fenómenos que se desarrollan en la solidificación de metales y aleaciones para la obtención de PRODUCTOS FUNDIDOS son: Cambios Volumétricos, en estado líquido, al solidificar y en estado sólido Macro y Micro Segregaciones (solo aleaciones). La composición de los productos fundidos no es homogénea Aparición de macroestructuras de solidificación características: granos grandes orientados de acuerdo a la extracción de calor y con distintas morfologías (columnar, equiaxial...) Aparición de microporosidades asociadas a morfología de solidificación dendrítica (RAMIFICADA) M C C _2 00 6 Estructura de solidificaciEstructura de solidificacióón: Ln: Lííquido solidificado en moldequido solidificado en molde Tres zonas caracterTres zonas caracteríísticas:sticas: •• Zona Zona ChillChill o o acoquilladaacoquillada (pared de la (pared de la pieza)pieza) •• Zona Zona columnarcolumnar (granos (granos orientados segorientados segúún n extracciextraccióón de calor)n de calor) •• Zona Zona equiaxialequiaxial, en el , en el centro de la piezacentro de la pieza M C C _2 00 6 CARACTERCARACTERÍÍSTICAS DE LOS PRODUCTOS FUNDIDOSSTICAS DE LOS PRODUCTOS FUNDIDOS Al solidificar los productos fundidos (y los lingotes Al solidificar los productos fundidos (y los lingotes –– colada colada continua) presentan las caractercontinua) presentan las caracteríísticas de:sticas de: El lEl lííquido desde que se cuela al molde (lingote) reduce su quido desde que se cuela al molde (lingote) reduce su volumen:volumen: ΔΔVV11 Temperatura de colada hasta TTemperatura de colada hasta TFUSIFUSIÓÓNN ΔΔVV22 Al solidificar a la TAl solidificar a la TFUSIFUSIÓÓNN ΔΔVV33 Desde TDesde TFUSIFUSIÓÓNN HASTA THASTA TAMBIENTEAMBIENTE Granos del SGranos del SÓÓLIDO orientados segLIDO orientados segúún extraccin extraccióón de n de calorcalor ComposiciComposicióón NO HOMOGENEA (macro y n NO HOMOGENEA (macro y microsegregadosmicrosegregados) Macro entre superficie y centro de ) Macro entre superficie y centro de la pieza solidificada y Micro a nivel de los granos no la pieza solidificada y Micro a nivel de los granos no homogeneoshomogeneos M C C _2 00 6 Inoculantes: afinadores de granos en la solidificaciInoculantes: afinadores de granos en la solidificacióónn Para afinar y romper la estructura de granos orientada de granosPara afinar y romper la estructura de granos orientada de granos de solidificacide solidificacióón es posible n es posible aplicar aplicar inoculantesinoculantes…… La imagen de la derecha estLa imagen de la derecha estáá solidificada con Inoculantes, y se aprecia que solidificada con Inoculantes, y se aprecia que se ha roto la estructura orientada de granos de granos se ha roto la estructura orientada de granos de granos columnarescolumnares (que aparece a la izquierda)(que aparece a la izquierda) M C C _2 00 6 WELDING: efecto velocidadWELDING: efecto velocidad Zona FundidaZona Fundida La soldadura de metales con fusiLa soldadura de metales con fusióón: WELDING, n: WELDING, tambitambiéén genera granos orientados en la solidificacin genera granos orientados en la solidificacióónn M C C _2 00 6 Esquemas y Esquemas y alcance de alcance de procesos de procesos de FabricaciFabricacióón de n de Materiales Materiales MetMetáálicoslicos •• Productos Fundidos Productos Fundidos •• Productos Productos ConformadosConformados •• Productos elaborados Productos elaborados por la por la PulvimetalurgiaPulvimetalurgia M C C _2 00 6 FORMAS DE OBTENER PRODUCTOSFORMAS DE OBTENER PRODUCTOS Por colada: Por colada: FUNDIDOSFUNDIDOS Por DeformaciPor Deformacióónn: : CONFORMADOSCONFORMADOS Mezcla y compactaciMezcla y compactacióón de polvosn de polvos: : PULVIMETALURGIAPULVIMETALURGIA M C C _2 00 6 Productos FundidosProductos Fundidos VACIADO EN MOLDE Fabricación MOLDE Horno Fusión Modelo Diseño M C C _2 00 6 Elementos de un MoldeElementos de un Molde •• Un molde requiere de:Un molde requiere de: –– una cavidad para vaciar el luna cavidad para vaciar el lííquido, que es quido, que es fabricada con un modelo.fabricada con un modelo. –– una cavidad de reserva de metal luna cavidad de reserva de metal lííquido quido (montante (montante –– riserriser) que DEBE solidificar ) que DEBE solidificar despudespuéés de la s de la piezapieza…… –– y un vaciado para el sistema de llenado o y un vaciado para el sistema de llenado o de alimentacide alimentacióón n –– Para piezas fundidas que presentan Para piezas fundidas que presentan cavidades interiores el molde debe cavidades interiores el molde debe contener el negativo de la cavidad.. Que contener el negativo de la cavidad.. Que es un ses un sóólido llamado alma lido llamado alma –– corecore y es y es parte del moldeparte del molde •• El modelo es la misma pieza El modelo es la misma pieza sobredimensionada en la misma sobredimensionada en la misma magnitud de las contracciones del magnitud de las contracciones del ssóólido desde la temperatura de lido desde la temperatura de solidificacisolidificacióón hasta la temperatura n hasta la temperatura ambienteambiente M C C _2 00 6 Secuencia Molde de Secuencia Molde de Arena aglomeradaArena aglomerada 1.1. Modelo en dos partesModelo en dos partes 2.2. Parte inferior Parte inferior superior? del molde superior? del molde con la mitad del con la mitad del modelomodelo 3.3. Molde armado en dos Molde armado en dos partespartes 4.4. Vaciado de lVaciado de lííquidoquido 5.5. Producto solidificado Producto solidificado desmoldeadodesmoldeado M C C _2 00 6 HORNOS DE FUSIHORNOS DE FUSIÓÓN: Arco e InducciN: Arco e Induccióónn M C C _2 00 6 Hornos de fusiHornos de fusióón: Induccin: Induccióón y Combustin y Combustióónn M C C _2 00 6 DIAGRAMA DE FLUJO ESQUEMDIAGRAMA DE FLUJO ESQUEMÁÁTICO DE TICO DE OPERACIONES BOPERACIONES BÁÁSICAS DE MOLDEO EN ARENASICAS DE MOLDEO EN ARENA M C C _2 00 6 M C C _2 00 6 PROCESOS DE FUNDICIPROCESOS DE FUNDICIÓÓN visto desde el punto de N visto desde el punto de vista del molde o del modelovista del molde o del modelo Modelo PERMANENTEModelo PERMANENTE Modelo DESECHABLEModelo DESECHABLE Madera Madera Cera Perdida. Cera Perdida. TecnologTecnologíía de a de fundicifundicióón de precisin de precisióón n ((InvestmentInvestment CastingCasting)) AluminioAluminio Espuma perdida. Espuma perdida. Modelo de PS Modelo de PS (PolieStireno expandido) que al (PolieStireno expandido) que al vaciar metal lvaciar metal lííquido se evaporaquido se evapora Molde PERMANENTEMolde PERMANENTE Moldes metMoldes metáálicoslicos Molde DESECHABLEMolde DESECHABLE En general arenas aglomeradasEn general arenas aglomeradas DieDie CastingCasting (molde met(molde metáálico) lico) fundido a presifundido a presióónn Arena c/ arcilla Arena c/ arcilla –– agua (moldeo agua (moldeo en verde) en verde) CentrCentríífugafuga Arena c/ polArena c/ políímero (resina)mero (resina) M C C _2 00 6 Esquemas de procesosEsquemas de procesos Cera Cera perdidaperdida FundiciFundicióón n centrcentríífuga fuga horizontal y horizontal y verticalvertical DieDie CastingCasting (fundici(fundicióón n a presia presióón)n) M C C _2 00 6 ComparaciComparacióón n MoldeoMoldeo M C C _2 00 6 Calidad Conformadas Calidad Conformadas Forjadas o (Forjadas o (wroughtwrought) ) (ver link de esta p(ver link de esta páágina)gina) Se obtienen inicialmente en la forma de LINGOTES LINGOTES óó COLADA CONTINUACOLADA CONTINUA Los lingotes, al igual que los productos de colada Los lingotes, al igual que los productos de colada continua, no se usan directamente y DEBEN SEGUIR continua, no se usan directamente y DEBEN SEGUIR PROCESOS de DEFORMACIPROCESOS de DEFORMACIÓÓNPLASTICA N PLASTICA en FRIO en FRIO o en o en CALIENTECALIENTE AquAquíí se eliminan la macro y micro segregacise eliminan la macro y micro segregacióón de n de composicicomposicióón y la porosidadn y la porosidad Los ciclos Los ciclos DEFORMACIDEFORMACIÓÓN PLN PLÁÁSTICA EN FRSTICA EN FRÍÍO O –– RECOCIDORECOCIDO y/y/óó DEFORMACIDEFORMACIÓÓN EN CALIENTEN EN CALIENTE generan generan recristalizacirecristalizacióón y n y AFINAMIENTOAFINAMIENTO de la estructura.de la estructura. M C C _2 00 6 LAMINACIÓN TREFILACIÓN EXTRUSIÓN FORJA “Alambres” “Perfiles de Al” EMBUTIDO DOBLADO Ver link de esta pVer link de esta pááginagina M C C _2 00 6 PRODUCTOS CONFORMADOSPRODUCTOS CONFORMADOS LáminaBarras Perfiles Laminación M C C _2 00 6 LaminaciLaminacióón en n en FrFríío o (ver link)(ver link) Mayores esfuerzos para deformaciMayores esfuerzos para deformacióónn Los granos se orientan durante la deformaciLos granos se orientan durante la deformacióónn Producto de la Temperatura el material no se recupera... Para Producto de la Temperatura el material no se recupera... Para seguir deformando debe aplicarse mayores esfuerzos ... Hasta seguir deformando debe aplicarse mayores esfuerzos ... Hasta el lel líímite de la aleacimite de la aleacióón n M C C _2 00 6 LaminaciLaminacióón en Caliente n en Caliente (ver link)(ver link) Menos esfuerzo para deformaciMenos esfuerzo para deformacióónn Los granos se orientan durante la deformaciLos granos se orientan durante la deformacióónn Producto de la Temperatura el material se recupera... Producto de la Temperatura el material se recupera... Recristaliza.... Se ablanda nuevamente y puede seguir Recristaliza.... Se ablanda nuevamente y puede seguir deformdeformáándose sin mayores esfuerzos ndose sin mayores esfuerzos M C C _2 00 6 Microestructura, observación bajo microscopio de aleaciones de cospeles para 10, 20 y 50 centavos de euro. Se aprecian los granos. La aleación “Oro nordico” contiene: Cu-5%Al-5%Zn-1%Sn Deformada en frío o en caliente?? M C C _2 00 6 Carburo de tungsteno WC Carburo de Titanio y Tantalio TiC-TaC Polvos de cobalto Metálico MEZCLA COMPACTACIÓN SINTERIZACIÓN RE-COMPACTACIÓN o mecanizado intermedio RE-SINTERIZACIÓN EVENTUAL PulvimetalurgiaPulvimetalurgia…… FabricaciFabricacióón de n de ““metales durosmetales duros”” M C C _2 00 6 EJEMPLOS DE APLICACIONES PulvimetalurgiaEJEMPLOS DE APLICACIONES Pulvimetalurgia En los casos presentados se trata de: mezclas de materiales - FASES metálicos inmiscible en estado líquido (metales, óxidos, carburos). La fase metálica en actúa como la fase “ligante”. En la etapa de sinterización, se producen movimientos atómicos en la fase de menor temperatura de fusión (Por ello la sinterización se realiza a elevadas temperaturas… sobre 0,7TFUSION (°K)) M C C _2 00 6 Cambios microestructurales que ocurren durante la etapa de sinterización. a) Polvos después de etapa de compactado b) Coalescencia de partículas, formación de poros cuando comienza la sinterización. Esto ocurre por disminución de energías de superficie y los átomos difunden (se mueven) para lograr esta disminución de energía. Hasta este Hasta este estado llega el caso del Bronce estado llega el caso del Bronce autolubricadoautolubricado…… poroso, para poroso, para ““alojaralojar”” aceite en los poros.aceite en los poros. c) Al avanzar la sinterización los poros cambian en tamaño y forma M C C _2 00 6 Imagen de Imagen de AlAl22OO33 sinterizada a 1700sinterizada a 1700°°CC por 6 por 6 minmin M C C _2 00 6 M C C _2 00 6 HERRAMIENTASHERRAMIENTAS M C C _2 00 6 BIOMATERIALES MATERIALES COMPUESTOS (Ej. Aplicaciones superficiales) M C C _2 00 6 ROCIADO TROCIADO TÉÉRMICO (THERMAL SPRAYRMICO (THERMAL SPRAY)) TTÉÉCNICA DE RECUBRIMIENTO DE MATERIALES CNICA DE RECUBRIMIENTO DE MATERIALES (COATING) (COATING) EMPRESAS PROVEEDORAS DE EQUIPOS Y EMPRESAS PROVEEDORAS DE EQUIPOS Y MATERIALES: "SULZER METCO" Y "TAFA". MATERIALES: "SULZER METCO" Y "TAFA". Materiales compuestos Posible aplicar: Metales, Cerámicas y Polímeros Aplicaciones: restauración; barreras térmicas; barreras químicas; resistencia al desgaste, fricción; conductividad, corrosión, erosión, biocompatibilidad, aislación, etc... M C C _2 00 6 ROCIADO TROCIADO TÉÉRMICORMICO M C C _2 00 6 APLICACIONESAPLICACIONES M C C _2 00 6 PLASMA PLASMA THERMAL THERMAL SPRAYSPRAY WireWire FlameFlame Spray. Spray. Rociado con Rociado con proyecciproyeccióón de n de alambre fundidoalambre fundido M C C _2 00 6 PROCESOS...PROCESOS... M C C _2 00 6 TecnologTecnologíía de Pola de Políímeros Termoplmeros Termopláásticossticos •• Los polLos políímeros meros termopltermopláásicossicos se pueden se pueden fundirfundir…… •• TERMOPLTERMOPLÁÁSTICOSSTICOS: Refusi: Refusióón. Posterior solidificacin. Posterior solidificacióón de moldes n de moldes (inyecci(inyeccióón), en matrices continuas (Extrusin), en matrices continuas (Extrusióón), en sistemas rotativos n), en sistemas rotativos (moldeo rotacional=(moldeo rotacional=rotomoldeorotomoldeo))…… •• A pesar de que algunos polA pesar de que algunos políímeros termoplmeros termopláásticos si son deformables sticos si son deformables plpláásticamente no se emplea como msticamente no se emplea como méétodo de fabricacitodo de fabricacióón n •• Los polLos políímeros termoplmeros termopláásticos por el hecho de ser sticos por el hecho de ser refundiblesrefundibles, son , son reciclablesreciclables •• Los polLos políímeros termoplmeros termopláásticos eststicos estáán formados por cadenas n formados por cadenas –– son son macromolmacromolééculas culas –– formadas por muchas (poli) unidades bformadas por muchas (poli) unidades báásicas que se sicas que se repiten (meros)repiten (meros)…… pueden llegar a tener hasta 8.000.000 de unidades pueden llegar a tener hasta 8.000.000 de unidades repetitivas en una cadena. Normalmente presentan largos promediorepetitivas en una cadena. Normalmente presentan largos promedios s de 30.000 merosde 30.000 meros •• El estado fundido de los polEl estado fundido de los políímeros equivale a cadenas meros equivale a cadenas ““sueltassueltas”” ocupando un mayor volumen y que al aplicar esfuerzos las cadenasocupando un mayor volumen y que al aplicar esfuerzos las cadenas pueden desplazarse y aspueden desplazarse y asíí orientarse segorientarse segúún el sentido del flujo del n el sentido del flujo del proceso de fabricaciproceso de fabricacióónn M C C _2 00 6 Esquemas de Procesos: Esquemas de Procesos: EXTRUSIEXTRUSIÓÓNN, , ROTOMOLDEO ROTOMOLDEO (ver animaciones)(ver animaciones) Rotomoldeo o Moldeo Rotacional: ejemplos de aplicación M C C _2 00 6 MOLDEO POR INYECCIMOLDEO POR INYECCIÓÓN ON O INJECTION MOLDINGINJECTION MOLDING MOLDEO POR INYECCIÓN MOLDEO “FUSIÓN” INYECCIÓN MATERIAL PROCESADO SECADO M C C _2 00 6 M C C _2 00 6 M C C _2 00 6 M C C _2 00 6 M C C _2 00 6 M C C _2 00 6 M C C _2 00 6 M C C _2 00 6 M C C _2 00 6 Otras animaciones en TermoplOtras animaciones en Termopláásticos sticos (verlas)(verlas) M C C _2 00 6 Caso de aglomeraciCaso de aglomeracióón en sistemas cern en sistemas ceráámicosmicos Reacciones entre sReacciones entre sóólidos que son causantes de la sinterizacilidos que son causantes de la sinterizacióónn Son los sSon los sóólidos que reaccionan formando lidos que reaccionan formando fase lfase lííquida en la etapa de curado. quida en la etapa de curado. Las imLas imáágenes de la izquierda muestran genes de la izquierda muestran secuencia en la etapa de secadosecuencia en la etapa de secado M C C _2 00 6 Diagrama de Fases Diagrama de Fases SiOSiO22--AlAl22OO33 base de los base de los refractarios refractarios silicosilico aluminososaluminosos M C C _2 00 6 AglomeraciAglomeracióón n SiOSiO22 -- Silicato Silicato NaNa (imagen conceptual)(imagen conceptual)A photograph of silica sand grains bonded with sodium silicate through the cementation mechanism (x60). M C C _2 00 6 Ejemplos de Ejemplos de Procesamiento Procesamiento Moldeo del Vidrio Moldeo del Vidrio Presión y soplado fabricación de botellas M C C _2 00 6 Ejemplo de Ejemplo de fabricacifabricacióón de n de cerceráámicas mediante micas mediante proceso con proceso con barbotinabarbotina (slip (slip castingcasting)) M C C _2 00 6 ResumenResumen •• Se ha tenido una visiSe ha tenido una visióón de alternativas de fabricacin de alternativas de fabricacióón de n de diferentes materiales de Ingenierdiferentes materiales de Ingenierííaa •• Se ha analizado los aspectos de solidificaciSe ha analizado los aspectos de solidificacióón de los materiales n de los materiales metmetáálicoslicos •• Se ha observado las diferentes Se ha observado las diferentes ááreas de una empresa fabricante de reas de una empresa fabricante de productos fundidos. productos fundidos. •• Se ha presentado las ventajas y oportunidades de las diferentes Se ha presentado las ventajas y oportunidades de las diferentes formas de obtenciformas de obtencióón de productos n de productos •• Se visto las diferentes etapas de la tecnologSe visto las diferentes etapas de la tecnologíía Pulvimetalurgia y a Pulvimetalurgia y algunas de sus malgunas de sus múúltiples aplicacionesltiples aplicaciones •• Formas y tecnologFormas y tecnologíías de fabricacias de fabricacióón de materiales polimn de materiales polimééricos ricos termopltermopláásticos (fundibles); materiales cersticos (fundibles); materiales ceráámicos y vidriosmicos y vidrios •• Se ha presentado aspectos de estructura de granos de los Se ha presentado aspectos de estructura de granos de los materiales metmateriales metáálicos y refractarios licos y refractarios •• Esta presentaciEsta presentacióón se complementa con lo analizado en la n se complementa con lo analizado en la obtenciobtencióón de productos calidad conformados analizados en el n de productos calidad conformados analizados en el caso de la Siderurgia (obtencicaso de la Siderurgia (obtencióón de aceros)n de aceros) Alternativas de Obtención de Productos Productos PROCESOS de MANUFACTURA Clasificación esquemática Técnicas de fabricación de materiales metálicos Técnicas de fabricación cerámicas y vidrios PROCESOS MECANICOS PROCESOS METALURGICOS GRANOS en Materiales? Solidificación Estructura de solidificación: Líquido solidificado en molde CARACTERÍSTICAS DE LOS PRODUCTOS FUNDIDOS Inoculantes: afinadores de granos en la solidificación �Para afinar y romper la estructura de granos orientada de granos de so WELDING: efecto velocidad Esquemas y alcance de procesos de Fabricación de Materiales Metálicos FORMAS DE OBTENER PRODUCTOS Elementos de un Molde Secuencia Molde de Arena aglomerada HORNOS DE FUSIÓN: Arco e Inducción Hornos de fusión: Inducción y Combustión DIAGRAMA DE FLUJO ESQUEMÁTICO DE �OPERACIONES BÁSICAS DE MOLDEO EN ARENA PROCESOS DE FUNDICIÓN visto desde el punto de vista del molde o del modelo Esquemas de procesos Comparación Moldeo Calidad Conformadas �Forjadas o (wrought) (ver link de esta página) Laminación en Frío (ver link) Laminación en Caliente (ver link) Pulvimetalurgia… Fabricación de “metales duros” EJEMPLOS DE APLICACIONES Pulvimetalurgia Imagen de Al2O3 sinterizada a 1700°C por 6 min HERRAMIENTAS ROCIADO TÉRMICO (THERMAL SPRAY) ROCIADO TÉRMICO APLICACIONES PLASMA THERMAL SPRAY PROCESOS... Tecnología de Polímeros Termoplásticos Esquemas de Procesos: EXTRUSIÓN, ROTOMOLDEO (ver animaciones) MOLDEO POR INYECCIÓN O�INJECTION MOLDING Otras animaciones en Termoplásticos (verlas) Caso de aglomeración en sistemas cerámicos�Reacciones entre sólidos que son causantes de la sinterización Diagrama de Fases SiO2-Al2O3 base de los refractarios silico aluminosos Aglomeración SiO2 - Silicato Na�(imagen conceptual) Ejemplos de Procesamiento Moldeo del Vidrio Ejemplo de fabricación de cerámicas mediante proceso con barbotina (slip casting) Resumen
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