METALES FERROSOS

Metales ferrosos

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El acero, metal ferroso por excelencia, presenta características particulares que lo hacen muy utilizado en diversas áreas. Se trata de un material maleable, resistente, lustroso así como conductor de calor y electricidad.

Los minerales de hierro (elemento principal del acero) constituyen el cuarto elemento más común en la corteza terrestre. La abundancia de las materias primas para la fabricación de acero como los bajos costos de producción han llevado a su extendido uso a todo nivel.

1.1 Proceso de fabricación

El acero es principalmente una aleación de hierro y carbón. Contiene muy bajos porcentajes de manganeso, sílice, fósforo, azufre y oxígeno.

Se fabrica mediante la fundición de minerales de hierro en un horno para producir lingotes de hierro que son añadidos con hierro de rechazo (o proveniente de reciclaje) antes de someterse a purificación.

Existen dos técnicas principales para la fabricación de acero:

• Hornos a base de oxígeno: para producción de acero laminado.
• Hornos de arco eléctrico: utilizan un 100% de acero de descarte.

La propiedades mecánicas del acero, varían según sus componentes y el tratamiento al calor al que fue sometido.

Anteriormente, los hornos de oxígeno eran hornos abiertos pero hoy en día se realiza un proceso de oxigenación soplando oxígeno casi puro sobre la superficie de hierro fundido.

Existen distintos tipos de aceros:

• Acero blando: contiene menos de 0,15% de carbono
• Acero intermedio: contiene entre 0,15% y 0,3% de carbono
• Acero duro: contiene más de 0,3% de carbono
• Acero inoxidable: es un aleación de acero que contiene más de 8% de elementos de aleación como cromo, níquel y sílice.
• Acero galvanizado: acero recubierto de zinc para potegerlo de corrosión atmosférica.
• Acero para latas utilizado para almacenar alimentos: cuenta con una pequeña capa de estaño que lo hace resistente a los ataques de ácidos orgánicos y a la oxidación.

1.2 Reciclaje de acero

El reciclaje de acero implica principalmente remover los contaminantes para luego fundirlo y volver a forjarlo.

En el caso particular de las latas de alimentos, es necesario remover el estaño. Primero se debe triturar y remover contaminantes para posteriormente realizar la remoción electrolítica de la placa de estaño.

Aquel acero que no contiene estaño tan solo requiere de un buen lavado para remover sustancias químicas para su posterior procesamiento.

El acero es facilmente identificable en los residuos urbanos a través de la separación magnética. Si se logra obtenerlo sin ningún tipo de contaminantes, se trata de un material 100% reciclable y puede reciclarse infinidad de veces. Sin embargo suele encontrarse con algunos elementos que complican su reciclaje como las varillas con hormigón, cercas o tuberías enterradas.

Figura 1: Esquema de reciclaje de acero utilizado para hojalata

Residuos de metales ferrosos

Trituradora

Clasificación para separación de livianos

Tambor para separación de grandes

Separación de estaño

Lavado/embalaje

Acero libre de estaño

Los autos viejos, el material de construcción y los electrodomésticos (cocinas, hornos, lavadoras, heladeras) son una constante fuente de chatarra de hierro y acero.

Previo al reciclaje, es fundamental adquirir prácticas de disminución de la generación de residuos y para el caso de las latas de acero, algunas de las alternativas podrían ser el reducir el espesor de estas latas, sin perder su resistencia y manteniendo sus cualidades como material reciclable.

1.3 ¿Sabías que?

La cantidad de acero en la basura doméstica varía entre el 1 y 2% en peso, siendo principalmente latas de alimentos.

El reciclaje de acero en Uruguay está liderada por una sola empresa que recicla practicamente el 100% de la chatarra generada. Se estima que procesa alrededor de 60.000 toneladas al año(1).

1.4 ¿Porqué reciclar el acero?

Utilizando acero reciclado en vez de minerales vírgenes, se logran grandes ventajas ambientales tales como reducción de la contaminación del aire y agua, menor generación de residuos y menor uso de energía. Asimismo, se conservan los recursos naturales y se prolonga la vida útil de los sitios de disposición final de residuos.

Según algunas estimaciones se logran los siguientes beneficios(2):

• 74% menos uso de energía
• 90% de ahorro en uso de materiales vírgenes
• 86% de reducción de la contaminación atmosférica
• 40% menos uso del agua
• 76% menos contaminación de agua por efluentes líquidos
• 97% de reducción en la geneación de residuos

En el reciclaje de acero se ahorran 1,5 toneladas de minerales de hierro y media tonelada de carbón comparándolo con el procesamiento con material virgen.

Hoy en día, el acero es el principal material reciclado, por lo tanto existe todo un mercado desarrollado en torno al reciclaje de acero, con su consecuente generación de EMPLEO. Son tan altos los ahorros generados por el reciclaje de acero que a nivel mundial esta actividad es considerada rentable.

En el Uruguay se trata de una actividad que permite generar un ahorro de divisas considerable, al no tener que importar materia vírgen ya que esta se procesa acero para la construcción, productos agropecuarios o exportación basándose tan solo en chatarra.

1.5 Barreras al reciclaje

• Como ya se ha dicho anteriormente, este material es facilmente reciclable, pero su principal problema radica en la presencia de contaminantes.

Es por ello que obteniendo una buena clasificación y limpieza del material, no existen grandes problemas para su reciclaje.

• Generalmente, las latas de acero recuperadas de los residuos deben ser prensadas antes de ser suministradas a la industria procesadora, por lo cual es necesario pasar por una etapa previa de acondicionamiento del material.

1.6 Situación en Uruguay

En el Uruguay se destaca un empresa en el reciclaje de acero. Esta compra los materiales a los depósitos intermedios ya que estos se lo compran a clasificadores que se dedican solo a la chatarra o a todo tipo de residuo. Los principales residuos reciclados por esta empresa son cocinas y heladeras viejas, partes de vehículos, residuos industriales y latas de acero.

Dentro de los metales, este material es el que se paga menos por quilo. Sin embargo la demanda de este material puede aumentar ya que es un elemento necesario para las fábricas de elementos de este material y por los ahorros que permite en la producción.

TALADRADO

El taladrado

LINK:https://ajuste.wordpress.com/2009/11/17/el-taladrado/

Se llama taladrado la operación de ajuste que tiene por objeto hacer agujeros cilíndricos, con formación de viruta, por medio de una herramienta giratoria llamada broca o mecha.

Particularidades de la operación

Para obtener agujeros perfectos y económicos deben cumplirse los siguientes requisitos:

a)    taladros adecuados

b)    herramientas eficientes

c)     velocidades y avances proporcionados a las brocas y a los materiales

d)    piezas y herramientas sujetadas convenientemente

Las máquinas de taladrar más difundidas son las siguientes:

a)    portátiles

b)    fijas normales

c)     especiales

Cada una se caracteriza por las siguientes razones:

a)    su capacidad de agujereado (potencia del taladrado)

b)    máximo recorrido del husillo (profundidad de agujereado)

c)     número de velocidades y avances (caja de velocidades)

d)    dimensiones generales

Taladros portátiles: de mano, efectúan agujeros de diámetros pequeños en posiciones poco cómodas

Taladros de mesa: con motor eléctrico y polea escalonada por correa trapecial, permiten efectuar agujeros de 0,5 a 15mm

Taladros de columna y de armazón: en relación con las dimensiones del cabezal, pueden tener mayor o menor número de revoluciones por minuto y de avances automáticos, con tope para detener la broca a una distancia prefijada

Taladros radiales: para piezas de grandes dimensiones

Taladros múltiples: de varios husillos, que pueden hacer diversos agujeros simultáneamente

Taladros horizontales: son generalmente de husillos múltiples simples o dobles

Otras máquinas: además de los taladros, para agujerear se utilizan tornos, fresadoras, alisadoras, etc. Todas estas máquinas tienen bomba para refrigeración de la broca.

Herramientas EMPLEADAS en los taladros

La herramienta más importante entre todas las EMPLEADAS en los taladros, es la mecha, llamada también broca espiral.

Suelen fabricarse de acero al carbono aleado, de acero rápido y extrarrápido. Para materiales muy duros y altas producciones pueden tener los cortantes de carburos metálicos.

En las mechas pueden distinguirse las siguientes partes:

a)    cola, llamada también mango, cilíndrica o cónica, por la cual se fija a la máquina

b)    cuerpo, un poco más pequeño hacia la cola, para evitar el rozamiento de la faja. Lleva dos ranuras a manera de hélice, las cuales por su forma y su ángulo favorecen la expulsión de la viruta. Permiten el perfecto afilado de los labios cortantes, facilitan la introducción del líquido refrigerante

c)     boca, dicha también punta, donde se encuentran las aristas cortantes. En la boca se distingue el filo transversal, que une los fondos de las ranuras en el vértice de la mecha, y el filo principal llamado labio

Generalmente, las mechas se fabrican con tres ángulos de desprendimiento, a saber: de 10-13º para materiales duros, de 16-30º para materiales normales, y de 35-40º para materiales blandos.

Afilado de las mechas helicoidales

Para que esta mechas brinden los mejores resultado deben tener las aristas de igual longitud, el ángulo de la punta adecuado al trabajo que debe realizarse, y el de incidencia. Este ángulo debe ser algo menor cuando se trabaja con materiales duros.

Las mechas se afilan a mano y, la mayoría de las veces, el escaso rendimiento de las mechas es debido a un afilado incorrecto. Si la mecha está bien afilada, se verá salir del agujero dos virutas iguales y bien enroscadas.

Como se sujetan las mechas

Las mechas se eligen de acuerdo con el diámetro del agujero, y se procura que el filo sea adecuado al material con que se ha de trabajar.

Las mechas se sujetan a los portabrocas. Los de dos mordazas, que se aprietan con una llave, son más aptos para diámetros mayores.

Nunca deben forzarse los portabrocas. Si la mecha patina, esto significa que no corta bien, o que avanza demasiado rápidamente.

Velocidad de corte

Es el número de metros recorridos por un filo cortante de la mecha en la unidad de tiempo. Varía con la dureza del material, el tipo de mecha utilizado y la refrigeración.

Avance por giro

Es la longitud en milímetros que la mecha penetra en el material a cada vuelta, lo que puede apreciarse prácticamente por el espesor de la viruta.

El avance por giro es tanto mayor cuanto más grande es la mecha.

Refrigeración de las mechas

Los principales refrigerantes que se emplean en las labores de taladrado, son los siguientes:

a)    para acero duro: aceite de corte o soluble (taladrina) concentrado 50/50

b)    para acero dulce: taladrina con 20% de aceite

c)     para aluminio y aleaciones livianas: querosén y agua de sosa

d)    para latones, bronces y fundición: en seco, con chorro de aire comprimido

Como se sujetan las piezas

Todas las piezas para agujerear han de sujetarse firmemente a la mesa del taladro, a fin de asegurar la precisión del trabajo, y para evitar que el aprendiz pueda lesionarse.

Los taladros tienen en la parte inferior, perpendicular al husillo, una base llamada mesa, que sirve para apoyar y sujetar las piezas.

Normas prácticas para el correcto empleo de las mechas

Una mecha de buena calidad debería reunir las siguientes condiciones:

a)    producir agujeros exactos y rectilíneos

b)    penetrar en el material con el menor gasto de energía

c)     descargar fácilmente la viruta

d)    tener un filo cortante de gran duración

Es preciso observar las precauciones que a continuación se expresan:

a)    asegurarse del perfecto funcionamiento del taladro

b)    descargar la viruta con frecuencia

c)     refrigerar abundantemente

d)    no echar agua fría sobre el cortante, cuando éste se haya recalentado

e)    no apretar demasiado la mecha contra la muela cuando se afila

f)       no afilar demasiado fino el labio cortante

g)    afilar a menudo las mechas

h)    sujetar firmemente al portabroca toda la cola de la mecha

i)       fijar convenientemente la pieza

j)       no golpear la punta de la mecha contra la pieza al comenzar el agujero

k)     reducir el avance cuando la mecha está por salir del agujero

l)       observar con cuidado los valores de la velocidad y del avance

Los taladros brindan las siguientes ventajas:

a)    disminución de los tiempos de trabajo

b)    simplificación de los sistemas de labor

c)     eliminación de piezas defectuosas

d)    producción de piezas perfectas, aún con empleo de mano de obra no especializada

A)   Normas generales para la utilización de las brocas

a)    efectuar el afilado de las brocas a máquina y adoptar las velocidades y avances establecidos

b)    asegurar rígidamente la cola de las brocas al mandril de la máquina

c)     no apoyar directamente la punta de la broca sobre la mesa de la máquina

d)    registrar el eje de la agujereadota en el sentido vertical, para evitar juegos

e)    antes de iniciar el taladrado, asegurarse de que la pieza está bien sujeta

f)       no sujetar nunca la pieza con las manos, usar morsas de buen ajuste

g)    para sacar la broca del husillo, no se deben usar espigas de limas u otros sustitutos similares

h)    evitar que la broca caiga de punta sobre la mesa de la máquina, interponer un trozo de madera blanda

i)       es indispensable que las brocas trabajen bajo un abundante chorro de algún líquido que facilite su acción cortante y asegure el enfriamiento

j)       es necesario retirar la broca de tanto en tanto para descargar la viruta, limpiarla y lubricarla, evitando enfriamientos bruscos

B)   Principales causas de fracaso en la utilización de brocas

a)    agujeros fuera de medida, a causa de un afilado incorrecto, o el husillo no es suficientemente rígido

b)    agujeros mal acabados, avance excesivo, o broca mal afilada, o líquido refrigerante inadecuado o insuficiente

c)     desgaste de la punta, avance excesivo

d)    excesivo desgaste de los filos, desgaste de un solo filo, desgaste a lo largo de todo el filo, líquido refrigerante inadecuado o insuficiente, puntos duros (escoria, arena, etc) en el material, velocidad inmoderada con excesivo desgaste de los vértices

e)    rotura de la broca, agujeros inclinados, avance excesivo, afilado incorrecto, ensanchamiento del agujero, imperfecta fijación de la broca en el mandril, pieza fijada imperfectamente, profundidad de agujereado excesiva para el tipo de broca, lo que no permite la descarga de viruta

f)       rotura longitudinal de la broca, acumulación de viruta en las acanaladuras, afilado excesivo

g)    rotura transversal de la broca, afilado excéntrico, error de alineación entre agujero y mecha, mandril con vibración y juego, mandril portabroca o eje gastado, pieza fijada imperfectamente

h)    virutas desiguales, desigual longitud de los filos, falta de simetría en el ángulo de la punta

TIPOS DE CORTES

Cortes, Secciones y Roturas

LINK:http://www.monografias.com/trabajos100/cortes-secciones-y-roturas/cortes-secciones-y-roturas.shtml

Introducción

Si disponemos de una pieza con una serie de mecanizados interiores (taladros, vaciados, etc), nos es imposible penetrar con la mirada en su interior y conocer cuál es su configuración, qué formas presentan, qué posiciones relativas guardan unos con otros, etc. La propia materia del cuerpo nos impide ver lo que alberga en su interior.

Se plantea, pues, la necesidad de arbitrar un medio que facilite conocer la configuración interior de una pieza y que proporcione una manera de expresarla de forma clara, inequívoca y sencilla. Así surge la adopción de un nuevo convencionalismo, aceptado universalmente, cual es el corte de los cuerpos para que al hacer aflorar al exterior su configuración interior, sean de aplicación los convencionalismos establecidos para representar los cuerpos en general.

Debido a que muchas piezas son complejas o detalladas sobre todo en su parte interna, es difícil representarlas pues las aristas ocultas no pueden acotarse y en ocasiones tienden a ser muchas. La solución a este problema son los cortes y secciones.

Un corte es una representación de la parte de una pieza que fue dividida a través de un plano de corte donde este último crea una superficie que se representa en una vista junto con todo lo que se encuentra detrás de ella.

El corte se representa en las vistas del dibujo a través de una línea fina de trazo y punto con dos líneas gruesas en los extremos, debajo de las cuales se colocan unas flechas que indican el sentido de visualización del corte y sobre ellas dos letras en mayúscula que le dan un nombre al mismo.

Tipos de Cortes

1. Por un solo plano

Cuando el plano de corte coincide con el eje de simetría no es necesario señalarlo porque es fácilmente deducible observando la vista.

Si la pieza no es simétrica o el plano de corte no pasa por la mitad de la misma es necesario señalar el corte.

2. Por planos paralelos

Se utiliza para piezas que tengan orificios y detalles en planos paralelos. Para representar el corte se considera que ambos planos se desplazan hasta coincidir en uno sólo, es por esto que las intersecciones de corte no se dibujan en las vistas. Cada intersección, incluyendo el inicio y final de corte recibe una letra, es por eso que el corte del ejemplo es A-B-C-D.

3. Con giro

Se utiliza para piezas que tengan orificios y detalles en planos distintos que formen ángulos iguales o superiores a 90 grados. En este tipo de corte se dibuja la sección como si las dos superficies seccionadas estuvieran en el mismo plano de tal forma que uno de los dos gira hasta coincidir con el otro. Por ello la vista del corte tiene una longitud distinta a la del cuerpo. El corte se lee A-0-B donde 0 es la intersección de ambos planos.

4. Semicorte o cuadrante:

Se utilizan en piezas que tienen un eje de sime- tría, representándose media pieza en sección y la otra mitad en vista exterior. En este tipo de corte no se representarán aristas ocultas, con objeto de que la representación sea más clara. En ocasiones coincide una arista con el eje de simetría, en dicho caso prevalecerá la arista. En este tipo de corte, siempre que sea posible, se acotarán los elementos exteriores de la pieza a un lado, y los interiores al otro.

5. Parcial

Es un corte muy práctico donde los orificios se encuentran en un pequeño sector de la pieza por lo que no sería necesario hacer un corte total, sino que se delimita el corte en base a la zona y se demarca con una línea de trazo fino hecha a mano, interrumpiendo el corte una vez que se abarca toda la parte que se necesita

3. Secciones

Una sección es la representación de la zona de una pieza por donde pasa el plano de corte donde este último crea una superficie que se representa en una vista. Las secciones normalmente llevan un rayado de líneas de trazo fino paralelas e inclinadas a 45 grados con respecto al eje o base de la pieza.

3.1 Tipos de Secciones:

1. Sección Abatida

Son secciones cuyo plano de corte se gira 90 grados en relación al plano de proyección para hacerlas coincidir con éste.

2. Sección Desplazada

Son secciones que se utilizan debido a que las mismas no pueden abatirse dentro del dibujo por las dimensiones de la pieza y se representan fuera de la vista.

El contorno de la sección se dibuja con línea de trazo grueso y en este caso el plano de corte si se marca sobre la vista.

Roturas

Cuando se dibujan objetos muy largos que por sus dimensiones queden muy ajustados o no quepan dentro del espacio de papel, se elimina a través de las roturas una parte de la pieza que no es necesaria para su comprensión, por lo tanto, las roturas ahorran espacio en la representación y la limitan a las partes suficientes para su definición y acotación, sin embargo siempre se debe indicar con una cota la longitud total de la pieza.

4. Tipos de Roturas.

1. Según el tipo de Representación

Figura 1. Rotura representada mano a través de una línea fina

Figura 2. Rotura representada en ordenador.

2. Piezas en Cuña y Piramidales:

Figuras 3 y 4. Se conservan los ángulos de inclinación de la pieza y se dibuja la línea de corte a mano.

3. Piezas de Madera:

Figuras 5. En piezas de madera la línea de rotura se indica con una línea en zig-zag.

4. Piezas Cilíndricas Macizas:

Figura 6. La línea de rotura de indicará mediante lazada.

5. Piezas Cónicas:

Figura 7. Lazadas de distinto tamaño.

6. Piezas Cilíndricas Huecas:

Figuras 8. La línea de rotura se indica con doble lazada, que patentizarán los diámetros interior y exterior de la pieza.

7. Piezas Uniformes:

Figuras 9. Podrá indicarse la rotura con una línea de trazo y punto fina, como la las de los ejes.

Conclusión

-Podemos decir que los cortes, secciones y roturas son aquellas herramientas que nos permiten representar con mejor eficacia las piezas.

-Los cortes al igual que las secciones, emplean planos de cortes de manera que permitan realizar la separación de la pieza.

-Las roturas son especies de cortes parciales, solo que estos son empleados en casos de que la pieza sea muy grande y solo se usa la porción necesaria.

-Las secciones, son artificios que permiten representar la pieza pero que a diferencia de los cortes en esta solo se muestra la parte que estuvo en contacto con el plano de corte.