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Practica 2 CONFORMADO METALICO En los procesos de conformado metálico es de suma importancia el papel que juegan los lubricantes, ya que un lubricante correctamente seleccionado ayudará a disminuir el desgaste que sufre el dado de estampado durante el proceso y disipará el calor acumulado. Por otro lado, los dados de estampado son muy costosos, por ello es conveniente alargar su vida útil; aunque suelen tener tratamientos térmicos, sin embargo, en la industria metal-mecánica hay una creciente tendencia a usar recubrimientos duros. El método de recubrimiento que ha demostrado ser mejor para las herramientas de conformado metálico es el Depósito Físico en Fase Vapor (PVD), porque no necesita de altas temperaturas para ser depositado en comparación con el Depósito Químico en Fase Vapor (CVD), de esta manera no compromete la microestructura del sustrato. Hay una gran variedad de posibles recubrimientos duros, los más comunes dentro de la industria metal-mecánica son: TiN, AlCrN, TiAlN, TiC, NCr; ya que mejoran notablemente las propiedades antidesgaste, anticorrosivas y de dureza en el herramental. La demanda de materiales cada vez más resistentes y de mejores propiedades para aplicaciones en condiciones de desgaste, en ambientes corrosivos y expuestos a alta temperatura podría ser solucionada en gran parte mediante la aplicación de recubrimientos cerámicos y de materiales como el grafito esta y otras soluciones han sido posibles gracias a estudios e investigaciones realizadas a partir de pruebas hechas en campo. Esta practica pretende mostrar diferentes muestras de metales particulares puestos a prueba bajo condiciones de desgaste por abrasion, adhesion. El coeficiente de fricion sera un factor decisivo para conocer en esta practica lo que se estar investigando, obteniendo con ello formulas que nos ayuden a determinar los resultados esperados. Objetivo General Someter tres metales distintos a desgaste por abrasión y adhesión. Objetivos específicos Obtener las masas presentes antes y después de la prueba MARCO TEORICO FRICCIÓN. La fuerza de fricción o de rozamiento es tan común en la vida diaria, aunque pocas veces nos damos cuenta de esto, de manera que en algunas ocasiones nos pueda ayudar, pero en otras nos perjudica. COEFICIENTE DE FRICCIÓN El coeficiente de rozamiento o de fricción puede definirse como la relación entre la fuerza de rozamiento y la fuerza normal, que como ya se mencionó anteriormente, es la fuerza perpendicular que comprime dos superficies entre sí. En la ecuación tenemos: μ= f N Donde μ representa al coeficiente de fricción que, por ser una relación entre dos fuerzas, es un número sin unidades, f es la fuerza de rozamiento o de fricción, α (alfa) es un signo de proporcionalidad y N es la "normal", una fuerza perpendicular al área de las superficies en contacto. Existen 2 tipos de coeficientes de fricción, así como también hay 2 tipos de fricción: 1.- Fricción estática. Es la que se presenta cuando el cuerpo está en reposo, si no hay tendencia al movimiento, no habrá fuerza de fricción, o bien, se puede decir que la fuerza de fricción estática (fe) es cero. Su valor aumentará si se empieza a aplicar una fuerza uniformemente hasta llegar a su valor máximo en el instante en que el cuerpo empezara a moverse. La ecuación que representa a la fricción estática es: fe=μeN Donde μe=fe /N Es el coeficiente de fricción estático. 2.- Fricción cinética. Es la fricción en movimiento, la fuerza de fricción cinética aparece en el momento en que el cuerpo empieza a moverse y se considera constante (independiente de la velocidad del cuerpo, aunque se ha comprobado que la fricción por deslizamiento crece muy poco a velocidades bajas y es prácticamente constante sólo a velocidades altas). Su expresión matemática es: fc=μcN De donde μc=fc /N Es el coeficiente de fricción cinético. Además, como ya se había mencionado que la fricción estática es mayor que la cinética. fe > fe Podemos deducir que: μe> μc El coeficiente de fricción estático es mayor que el cinético. En la tabla 1-1 que se muestra a continuación, se proporcionan algunos valores de coeficientes de fricción para diferentes superficies en contacto. NOTA: Los valores dados son para superficies secas, porque el agua y otros líquidos pueden afectar al coeficiente de fricción. Desgaste Abrasivo. En el desgaste abrasivo el material es removido o desplazado de una superficie por partículas duras, de una superficie que es deslizada contra otra. Existen dos tipos dos formas básicas de abrasión. Abrasión por desgaste de dos cuerpos figura 3.1(a) y abrasión por desgaste de tres cuerpos figura 3.1 (b). El desgaste por abrasión de dos cuerpos ocurre cuando las protuberancias duras de una superficie son deslizadas contra otra. Un ejemplo de esto es el pulido de una muestra mediante el uso de lijas. Por otra parte el desgaste por abrasión de tres cuerpos se presenta en sistemas donde partículas tienen la libertad de deslizarse o girar entre dos superficies en contacto, el caso de aceites lubricantes contaminados en un sistema de deslizamiento puede ser claro ejemplo de este tipo de abrasión Los rangos de desgaste en la abrasión de tres cuerpos son generalmente más bajos, que en el sistema abrasión de dos cuerpos [12]. Desgaste Adhesivo. El desgaste adhesivo ocurre entre dos superficies que se encuentran en contacto, las cuales se adhieren fuertemente formando uniones entre ellas. Un deslizamiento produce un desprendimiento de material de la superficie suave. Si el material es dúctil, la deformación que se produce antes de la separación de la partícula es mucho mayor, la partícula que ha sido separada de la aspereza puede permanecer unida a la otra aspereza como material transferido de una superficie a otra o puede ser liberada como partícula de desgaste. En algunos casos, el punto de cedencia del material es excedido y las asperezas se deforman plásticamente hasta que el área real de contacto aumenta lo suficiente para soportar la carga aplicada, de tal modo que las superficies pueden adherirse, ver figura 3.2. Esto causará que la soldadura en frio tome lugar. Deslizamientos continuos causan que las uniones entre asperezas sean cizalladas y nuevas uniones sean formadas. Algunos factores como partículas contaminantes pueden ayudar a minimizar esta adhesión, las cuales se dispersan del área de contacto por el movimiento relativo tangencial que ocurre en la interface [10). Desarrollo En esta parte se va a mostrar cómo fue que se hizo la prueba del coeficiente de fricción en las probetas de metal así como el peso antes de hacer el desbaste y el peso después de hacer el desbaste de la pieza el acabado que se les dio fue un acabado espejo. Para poder realizar la práctica se utilizó una maquina giratoria en la cual se ponían unas lijas circulares. Como primer paso se tenía que utilizar una lija del 180 o 200 esto con la finalidad de quitar lo más burdo posible de la probeta. En la maquina se tenía que mantener la velocidad o las revoluciones controladas. Después se le metió una lija del número 400 para ya dar un acabado más fino. Y por último se le metió un alija del 600 para dejar lo que es el acabado espejo. El primer peso tomado fue el de un perno el cual fue de 43.11 g antes del desbaste. Imagen 1: peso del perno antes del desbaste. El segundo peso fue el de un pedazo de placa de acero como resultado el peso fue de 53.06 g. Imagen 2: Peso de la placa antes del desbaste. El tercer peso tomado fue el de un pedacito de solera, el peso fue de 7.59 g. Imagen 3: Peso de la solera antes del desbaste. Por ultimo después del proceso vamos a mostrar los pesos de las probetas ya desbastadas. Imagen 4: Resultado del peso de la probeta después deldesbaste. Imagen 5: Resultado de la placa después del desbaste. Imagen 6: Resultado de la solera después del desbaste. Conclusión Esta practica nos enseño que a la par que nuevos aceros surgen también nuevos desafíos en materia de lubricación. Las características requeridas en los aceros avanzados de alta resistencia (AHSS) imponen nuevos retos en los procesos de conformado de metales. Con frecuencia, los conformadores de metales eligen el tipo de lubricante que utilizarán tomando como base el calibre del acero y la severidad del tipo de embutido o formado en este caso los materiales sometidos a desgaste presentaron un ligero gradiente de diferencia proporcional a la velocidad suministrada a cada uno.
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