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Tema 11. Tratamientos Térmicos de los Metales

Estimadill@s,

Los tratamientos térmicos básicos se resumen así:

TT:

Temple: El temple es un proceso térmico por el cual las aleaciones de acero y el hierro fundido se fortalecen y endurecen. Estos metales constan de metales ferrosos y aleaciones. Esto se realiza calentando el material a una cierta temperatura, dependiendo del material, y luego enfriándolo rápidamente. Esto produce un material más duro por cualquiera de endurecimiento superficial o a través de endurecimiento que varía en la velocidad a la que se enfría el material. El material es entonces a menudo revenido para reducir la fragilidad que puede aumentar por el rápido enfriamiento del proceso de endurecimiento. Los objetos que pueden ser templados incluyen engranajes, ejes y bloques de desgaste.

El temple de metales es una progresión: El primer paso está absorbiendo el metal, es decir, calentamiento a la temperatura requerida. El remojo se puede hacer por vía aérea (horno de aire), o un baño. El tiempo de remojo en hornos de aire debe ser de 1 a 2 minutos para cada milímetro de sección transversal. Para un baño el tiempo puede variar un poco más alto. La asignación de tiempo recomendado en baños de sales o de plomo es de 0 a 6 minutos. Se debe evitar a toda costa el calentamiento desigual o el recalentamiento. La mayoría de los materiales se calientan desde cualquier lugar a 815 a 900 °C.

El siguiente paso es el enfriamiento de la pieza. El agua es uno de los medios de enfriamiento más eficientes, donde se adquiere la máxima dureza, pero hay una pequeña posibilidad de que se causen deformaciones y pequeñas grietas. Cuando se puede sacrificar la dureza se utilizan aceites de ballena, de semilla de algodón o minerales. Estos tienden a oxidarse y formar un lodo, que consecuentemente disminuye la eficiencia. La velocidad de enfriamiento del aceite es mucho menor que el agua.

Revenido: Es un tratamiento complementario del temple, que regularmente sigue a este. A la unión de los dos tratamientos también se le llama “bonificado”. El revenido ayuda al templado a aumentar la tenacidad de la aleación a cambio de dureza y resistencia, disminuyendo su fragilidad. Este tratamiento consiste en aplicar, a una aleación, una temperatura inferior a la del punto crítico y cuanto más se aproxima a esta y mayor es la permanencia del tiempo a dicha temperatura, mayor es la disminución de la dureza (más blando) y la resistencia y mejor la tenacidad. El resultado final no depende de la velocidad de enfriamiento

  • Mejorar los efectos del temple, llevando al acero a un punto de mínima fragilidad.
  • Reducir las tensiones internas de transformación que se originan en el temple.
  • Cambiar las características mecánicas en las piezas templadas generando los siguientes efectos:
  • Reducir la resistencia a la rotura por tracción, el límite elástico y la dureza.
  • Elevar las características de ductilidad; alargamiento estricción y las de tenacidad, resilencia.

Tipos de Revenidos:

  • Baja temperatura o eliminación de tensiones.
    • Finalidad: Reducir tensiones internas del material templado sin reducir la dureza.
    • Procedimiento: Seleccionar el acero adecuado, seleccionar la temperatura de calentamiento, determinar la dureza inicial, calentar la pieza de 200 °C a 300 °C, mantener la temperatura constante (dependiendo del espesor de la pieza), sacar la pieza del horno, enfriarla, determinar la dureza final.
  • Alta temperatura
    • Finalidad: Aumentar la tenacidad de los aceros templados
    • Procedimiento: Seleccionar el acero adecuado, seleccionar la temperatura de calentamiento, determinar la dureza inicial, calentar la pieza de 580 °C a 630 °C, mantener la temperatura constante, sacar la pieza del horno y enfriarla preferiblemente al aire, determinar la dureza final.
  • Estabilización
    • Finalidad: Eliminar tensiones internas de los aceros templados para obtener estabilidad dimensional.
    • Procedimiento: Seleccionar el acero adecuado, determinar la dureza inicial, calentar la pieza a 150 °C, mantener la temperatura constante, sacar la pieza del horno y enfriarla preferentemente al aire, determinar la dureza final.

Recocido: Es un tratamiento térmico cuya finalidad es el ablandamiento, la recuperación de la estructura o la eliminación de tensiones internas generalmente en metales.

Cualquier metal que haya sido tratado tiene como resultado una alteración de las propiedades físicas del mismo. El recocido consiste en calentar el metal hasta una determinada temperatura para después dejar que se enfríe lentamente, habitualmente, apagando el horno y dejando el metal en su interior para que su temperatura disminuya de forma progresiva. El proceso finaliza cuando el metal alcanza la temperatura ambiente. Mediante la combinación de varios trabajos en frío y varios recocidos se pueden llegar a obtener grandes deformaciones en metales que, de otra forma, no podríamos conseguir.

Muy común de aplicación en Cobre y Aluminio para obtener grandes deformaciones por trabajo en frío sin merma de sus características mecánicas. Para las aleaciones de cobre y latón, el proceso físico es distinto: la temperatura de recocido blando está entre 300 °C y 650 °C para las aleaciones de cobre y entre 425 °C y 650 °C para las aleaciones de latón. En el caso del aluminio después del endurecimiento por acritud es posible recuperar o restaurar la aptitud a la deformación de un metal agriado por un tratamiento de «recocido». Este tratamiento se efectúa a una temperatura superior a 300ºC. Entre 300º y 400º C es la temperatura a la cual se quema un depósito de carbono indicativo de haber alcanzado la temperatura de recocido.

Tratamiento Termomecánico: 

Forja: es un proceso de fabricación de objetos conformado por deformación plástica que puede realizarse en caliente o en frío y en el que la deformación del material se produce por la aplicación de fuerzas de compresión.

Este proceso se utiliza para dar una forma y unas propiedades determinadas a los metales y aleaciones a los que se aplica mediante grandes presiones. La deformación se puede realizar de dos formas diferentes: por presión, de forma continua utilizando prensas, o por impacto, de modo intermitente utilizando martillos pilones. Hay que destacar que es un proceso de conformado de metales en el que no se produce arranque de viruta, con lo que se produce un importante ahorro de material respecto a otros procesos, como por ejemplo el mecanizado. La forja libre es el tipo de forja industrial más antiguo, este se caracteriza porque la deformación del metal no está limitada (es libre) por su forma o masa. Se utiliza para fabricar piezas únicas o pequeños lotes de piezas.

Salu2 Sala2.

Tema 9: Soldadura TIG

Dear pupils,

Sé que suena cursi, pero es que me tenéis canso de buscar formas de ser inclusivo, y como el inglés no tiene género…

Vamos al tema. Próximamente nos pondremos con dos explicaciones prácticas con respecto a la soldadura TIG. Pero antes de eso y para que podáis ir preparando el tema, viendo algún vídeo, buscando información, etc, os dejo un pequeño guión de los mínimos que se han de controlar.

  1. Características de la soldadura TIG.
    1. Equipo de alimentación (AC/DC)
      1. Arco rascado / arco pulsado
      2. Rampas intensidad
      3. 2t /4 tiempos
      4. regulación de pulsos
      5. post-gas.
    2. Soldadura protegida.
      1. Gases de soldeo TIG
      2. Regulación
    3. Electrodo no consumible:
      1. tipos por material
      2. afilados
      3. diámetros
    4. Materiales de aportación.

Un equipo/sistema de soldadura cuyo proceso se parece enormemente al proceso de soldadura Oxi-gas salvando las diferencias que existen de la forma de generar fusión. Se puede decir sin miedo al error que es la soldadura de calidad, la que se utiliza para las virguerías. Por contra los métodos SMAW y MIG/MAG, por muy bonitos y confiables que sean de cara a la construcción, su proceso se caracteriza por el rendimiento metro/hora.

Hablaremos de ello con más calma en una próxima clase. Saludos.

Tema 10: Soldadura por puntos de resistencia

Estimad@s,

Entrada acerca de los equipos de soldadura por puntos de resistencia y las aplicaciones que un equipo de estos tiene en el sector de la reparación y construcción de carrocerías.

  • Soldadura por puntos de resistencia;
  • Procedimiento de soldeo por puntos de resistencia;
    • Regulación de equipo y electrodos.
    • Parámetros que intervienen en la soldadura.
    • Elección de diámetros de electrodos e intensidad de soldadura.
    • Distancias (paso) entre puntos y entre puntos-aristas de pieza.
    • Defectos de la soldadura e identificación de estos por “lectura de puntos”.
  • Tipos de soldadura por puntos:
    • Soldeo por puntos de resistencia a una cara;
    • Soldeo por puntos a dos caras.
    • Soldeo por protuberancia.
    • Soldeo con doble punto.
    • Soldadura por roldana o de costura.
    • Soldadura de empuje.
  • Otros usos del equipo de soldadura por puntos de resistencia MULTIFUNCIÓN;
    • Tratamiento térmico de las deformaciones concentradas;
    • Tratamiento térmico de las deformaciones extendidas;
    • Uso del equipo multifunción para la extracción de golpes:
    • Soldeo de roscas, setas y otros elementos de fijación de amovibles;

Es un equipo muy importante en el desarrollo de la reparación de carrocerías. Alguna de los “otros usos” seré yo quién los explique en próximas clases teorico-prácticas de los lunes.

Un saludo.

Soldadura MIG-MAG

Estimados alumn@s,

Nos pondremos con ello el próximo día de explicación pero vamos a ir avanzando la entrada.

  1. Equipos de soldeo.
  2. Gases de protección del arco eléctrico.
  3. Alambre electrodo.
  4. Parámetros de soldeo.
  5. Procesos de soldadura MIG/MAG.
    1. Soldadura a puntos.
    2. Soldadura a cordón contínuo.
    3. Soldadura por punto tapón.
    4. Soldadura por punto calado.
  6. Incidencias de los equipos de soldeo MIG/MAG.
  7. Protecciones y precauciones en la soldadura MIG/MAG.

 

 

Saludos.

Soldadura SMAW

Bueno Xik@s,

Creo que clases como la del lunes era lo que todos andabais deseando, por fin empezáis a entrar en materia.

Paso a redactar el guión del tema:

  • Soldadura por arco revestido (SMAW en inglés):
  • Equipos y medios.
  • Tipos de electrodos por su revestimiento
    • ácido;
    • básico.
  • Polaridad directa e inversa.
  • Posturas de soldeo.
  • Procedimiento de soldeo.
  • Riesgos del procedimiento y EPI’s necesarios.

A disfrutar. Un saludo.

Soldadura y uniones fijas.

Jelou majetes,

Este curso he modificado ligeramente el orden de los temas “a drede” con el fin de adaptarme al curso que formáis y las inquietudes que van surgiendo. Para poder hablar de soldadura antes hemos de aclarar que se trata de una unión fija, pero no es la única. Por ello debemos de empezar a tener claro esto como principio. (Unión fija vs. Unión amovible, la batalla no se hará esperar demasiado tampoco, pronto en tu canal favorito: ¡el blog que más te gusta!)

Clasificación de las uniones fijas.

En cuanto a la disposición: A tope, solapadas, cubrejunta, bridas etc…

En cuanto a métodos de unión: Pegadas y soldadas.

Podría ser yo de joven cuando era GBY, si no hubiese sido por apenas dos pequeños detalles: nunca fui pelirrojo, ni me cambié de sexo. Cosas de la vida.

Clasificación de los procesos de soldadura.

Ahora bien, cuando se trata de clasificar los tipos de soldadura hemos de establecer una serie de distintas consideraciones.  Inicialmente lo haremos en función de las características desde el punto de vista de las propiedades de los materiales y físicas. Entre ellas tendríamos: homogéneas o heterogéneas, con aporte o sin aporte (autógenas), blanda y dura en función de la temperatura…

Otra clasificación la realizaremos en función de la forma de producir el calor y por tanto, el tipo de equipo.

Resumiendo, dentro de la clasificación por tipos de equipos de soldadura tenemos tres grupos: Oxiacetilénica, Puntos de resistencia y soldadura por arco. Dentro de esta última destacaremos distintos procesos en función de la corriente empleada, polaridad, gas protector, aporte o sin aporte ec… resultando así los métodos más típicos de soldadura: SMAW, TIG e hilo continuo (semiautomática) en sus variantes MIG y MAG. Existen otros tipos de soldaduras: por laser ( fundamental en los procesos de fabricación del automóvil, pero sin utilización en la reparación), haz de electrones, o arco sumergido.

Las más extendidas son las soldaduras por arco eléctrico, y dentro de estas en reparación de carrocería las llamadas semiautomáticas o de hilo continuo, tanto MIG como MAG  (que bastará ahora con que os hagáis una ligera idea ya que en próximos temas trataréis en detalle este tipo de máquinas y su funcionamiento).

La otra máquina por excelencia en reparación de carrocerías es la soldadura por puntos de resistencia, que también tendrá entrada a parte, pronto. Ya la conocéis ligeramente.

Cuando hablamos de soldar, parece que estamos hablando exclusivamente de materiales metálicos, pues la fusibilidad es una de sus características más destacables. Pero no es el único tipo de soldadura existente. Sin embargo, dejaremos para un futuro, los materiales sintéticos y sus métodos de reparación.

Importante mención desde el punto de vista del estudio requiere el tema de los EPI’s necesarios y característicos para cada tipo de soldadura. Deberéis empezar a saber lo que es un cristal de actinio, que significa el color del filtro ocular de soldadura, etc (link de regalo). Ya que hablamos de filtros, no podemos olvidar la respiración, puesto que este aparato se verá afectado también por los vapores desprendidos en el proceso, deberéis por tanto aprender a reconocer que tipos de filtros de partículas es necesario utilizar durante cada método de soldeo. No podemos olvidarnos de las radiaciones a las que estaremos sometidos, por lo que también debemos aprender qué son unas polainas, unos manguitos, un delantal y el porque de todos y cada uno de ellos, así como otros riesgos a los que nos sometemos durante el proceso de soldeo.

Antes de terminar con esta introducción para el desarrollo de vuestro estudio veo necesario haceros referencia al postureo de la soldadura. No, no me refiero a haceros fotos “pal Insta”. Más bien me refiero a la necesidad de entender cuales son las distintas posturas en las cuales se puede realizar una soldadura, pues de ello dependerán las distintas técnicas a aplicar, en este apartado la “gravedad de la situación” juega un papel fundamental.

Adentrarse en este mundo es fascinarse, sobre todo cuando uno va viéndose capaz de realizar uniones y adquiriendo destrezas. Espero que os guste tanto como a mí cuando haya acabado con vosotros.

Si la soldadura fuese sustituto del sexo, esto sería porno. (weld porn)

Aquí os dejo un link de un Dios del Metal, para jartarse a ver vídeos y coger ideas.

Un saludo.

 

Tema 5: Procesos fabriles (3/3)

Hola Chic@s,

La misión de esta entrada es que seáis capaces de reconocer todos los procesos fabriles por los cuales es posible la fabricación de una pieza y además empecemos ha hacernos una mente técnica y valoréis cada uno de vosotros cada proceso en función de la productividad y los resultados obtenidos.

  1. Calderería;
    1. Se trata de la producción de piezas por medio de metal laminado (mayoritariamente). Mediante trazado de los desarrollos, corte y unión de piezas. Como ejemplo podemos pensar en… en… en… un caldero de chapa, o cuando estás en una disco o una nave los conductos de ventilación.
  2. Conformado frío manual;
    1. En este caso, puede ser más difícil de entender por la falta de ejemplos conocidos. Pero todas las carrocerías de los coches de producción artesanal antiguamente se producían así. Se trata de golpear, o deformar una lámina metálica plana hasta conseguir que tenga 3D. Estoy seguro que en el Discovery Max habéis cruzado con algún reality de esos que gritan mucho y fabrican coches o motos a medida…
  3. Estampación;
    1. Es el proceso por el cual, mediante prensas, se convierte chapa plana en una pieza semiacabada con una forma determinada, como por ejemplo: una aleta de un coche, un capó, etc.
  4. Extrusión;
    1. La extrusión está en tu vida desde que eras bien pequeñit@. Si recuerdas los anuncios de Play-Doh ya lo tenemos hecho. A partir de un lingote se produce un empuje hasta hacer pasar el material por “un dado” con una forma determinada, esta forma es la que deseamos conseguir. Creo que el ejemplo es muy gráfico. Así se obtienen perfiles, gomas de borrar, pseudo-regalices, espaguetis… miles de cosas de la vida diaria.
  5. Forjado;
    1. Se trata de conformar una pieza metálica (0jo a ese detalle) mediante calor e impactos repetidos con el objeto de “densificar” el material y generar una mayor tenacidad al eliminar burbujas y “apretar” unos granos contra otros. Nos acompaña desde hace más de 3000 años. Verás que ejemplo más sencillo, cada vez que ves en una película una aldea medieval sale el típico hombrón rudo, grande, barbudo y sudoroso (lumbersexual confirmed) con un mazo grande dando golpes a un “hierro candente” contra un yunque. ¿Objetivo claro? bien! Pues eso mismo convertido en un proceso productivo manejado por personas, gruas y prensas mecánicas es de lo que se trata. Como ejemplo te diré que se forjan las bielas de los vehículos de competición, los cigüeñales de vehículos de altas prestaciones o de motores sometidos a grandes fuerzas (tdi’s… u know?)
  6. Fundición;
    1. Sencillo. Cuando un material permite varios estados de la materia (sólido-liquido) lo que haremos será fundirlo hasta obtener líquido o un material muy pastoso y fluido, que después verteremos en un molde donde solidificará y se conseguirá la forma deseada.
  7. Inyeccción;
    1. Se trata de un proceso productivo por el cual se obtienen piezas finales o muy cercanas a estas, pueden ser metálicas, cerámicas o sintéticas. Se trata de un material que en rango líquido se empuja con fuerza (como con una jeringa gigante) a un molde para que dentro de él solidifique y adquiera la forma deseada. En el caso de los materiales metálicos se produce una solidificación por enfriamiento, en caso de sintéticos un enfriamiento o un curado (según naturaleza), en caso de cerámicos un secado-curado.
  8. Laminado;
    1. Es el proceso por el cual a partir de lingotes (barras gordas y pesadas) se obtienen mayoritariamente láminas de chapa metálicas, aunque no es el único producto, también se pueden obtener perfiles y vigas. Se realizará en caliente o en frío (según características deseadas) y mediante juegos de rodillos se va laminando el material hasta obtener lo deseado. Recuerda tu tierna infancia, vuelve mentalmente a ese momento feliz en el que jugabas con plastilina… ¿recuerdas que arrancabas un pedazito y con un rodillo de plástico lo aplastabas contra la mesa hasta obtener un disco? Pues es algo muy parecido.
  9. Mecanizado con arranque de viruta;
    1. Sencillo de entender en cuanto visualices el ejemplo: Paisano sentado en la sombra de un árbol con un palo y una navaja… eso es arranque de viruta. Se puede aplicar a prácticamente cualquier material menos los materiales cerámicos, que son muy resistentes a la abrasión. Íntimamente relacionado con la dureza de los materiales donde un material con filos arranca pequeños cachos de otro hasta producir una forma determinada. Miles de piezas se fabrican así, muchas de ellas provenientes de los otros procesos productivos sufren también este. Por ejemplo, cortar un tubo, limar una superficie… Algunos de los equipos más típicos son las sierras, los tornos, fresadoras, etc.
  10. Sinterizado;
    1. Se trata de la producción de piezas metálicas (principalmente), cerámicas o sintéticas mediante la unión bajo presión de polvo de ese material. Se trata de un proceso moderno relativamente por el cual se fabrican hasta engranajes de gran responsabilidad.
  11. Tratamientos Térmicos;
    1. Se trata de un proceso post productivo en la mayoría de los casos. Una vez obtenida una forma deseamos aumentar resistencia superficial o aliviado de tensiones. Entonces haremos pasar al material por un proceso de calentamiento y enfriamiento controlado para alcanzar los resultados deseados. Veremos este tema con más calma debido a su importancia en nuestra profesión. Si se realiza en atmósferas determinadas y es con la intención de producir un endurecimiento superficial lo denominamos “termoquímico”.
  12. Trefilado;
    1. Se trata de una cuestión muy similar a la extrusión, pero en este caso se tira del material a la vez que se le hace pasar por un dado. Al estirar de él con una velocidad controlada se obtiene el diámetro deseado (generalmente se produce alambre y alambrón). Recordad cuando de peques tirabais del chicle en la boca… pues eso es más o menos trefilar.
  13. Hidroconformado; 
    1. Más fácil de decir que de imaginar. Cuando de un tubo cilíndrico queremos obtener algunas secciones con mayor diámetro que otras, distintas formas, oblongas, cuadradas, rectangulares, etc. Lo que hacemos es meter el tubo cilíndrico preconformado (si existen curvas han de realizarse previamente) en un molde y por medio de presión interna de fluido introducido por los extremos se consigue que se adapte a las formas del molde, obteniendo el resultado deseado. Ejemplo claro son los tubos de las bicicletas modernas de aluminio donde los tubos adquieren deformaciones para adaptarse a los diseños deseados cambiando en pocos centímetros de sección oblonga a circular, adiamantada, etc. También se realiza así los largueros del chasis del Chevrolet Corvette C5.

Podría poner una imagen o un vídeo de cada uno de ellos, pero ya que me he extendido un poco en las explicaciones y los ejemplos te dejo a ti esa labor. Espero que te guste descubrir cómo se hacen las cosas con las que vamos a trabajar.

Saludos.

Tema 5: Introducción a los materiales (2/3)

Estimad@s,

El guión de este tema, del que ya os avancé un epígrafe hace un par de días, queda de la siguiente manera:

  1. Esquema de clasificación de los materiales en función de su importancia en el automóvil. (Lo haremos a mi vuelta).
  2. Enlaces químicos-atómicos. Cristalografía (Idem anterior)
  3. Oxidación y corrosión. (combustión y explosión)
  4. Solicitaciones mecánicas. (mini entrada anterior)
  5. Propiedades de los materiales.
  6. Ensayos de los materiales.
  7. Procesos fabriles.

Características de los materiales:

5. Características o propiedades de los materiales(*):

  1. Tenacidad.;
  2. Dureza;
  3. Resistencia;
  4. Elasticidad;
  5. Plasticidad;
  6. Fatiga;
  7. Fragilidad;
  8. Resiliencia;
  9. Fusibilidad;
  10. Conductividad térmica;
  11. Conductividad eléctrica;
  12. Dilatación.

6. Ensayos:

  1. Ensayo de tracción;
  2. Ensayo de compresión;
  3. Ensayos de dureza;
  4. Ensayo de módulo de Charpy.

Para las partes 5 y 6 os relego a una vieja compilación de apuntes, como en el caso anterior, ya que la situación de IT se está dilatando un poco más de la cuenta.

Un tema interesante, aunque a la mayoría son conceptos que ya os sonarán, que sentará las bases del conocimiento necesario para convertiros en “Dioses del Metal”.

Saludines.

 

 

Aprender cada día

Estimad@s Alumn@s,

Aprender cada día es lo que hace que siga amando mi profesión a pesar de la cantidad de años que llevo en ella. Sigo aprendiendo, incluso ayer mismo en la sala de espera de un médico. Tuve hora y media para mi y mis libros de fabricación de piezas. Pero ya os contaré más de esto más adelante.

El motivo de esta entrada no es otro que presentaros a un fenómeno y un amigo. Por desgracia ahora estamos separados por casi 1000 km pero sigo admirando su labor. Lo último que se le ha ocurrido es hacer un canal de youtube, se ha hecho llutuver! el tío. Con lo joven que es! En su canal podréis aprender mil cosas. Desde cómo hacer cosas con inventor, aprender cuestiones de soldadura (en esto si que no hay muchos que le ganen), mecanizado básico y por qué no, puede que hasta de la vida. Un apasionado por el metal del que tuve la suerte de aprender, mucho en muy poco tiempo, y que quiero compartir con vosotros porque se que os va a ser de gran utilidad.

Suscribiros, aunque sólo sea por aprobar el módulo. XD

Saludos.

Tema 5: Propiedades de los materiales. Solicitaciones mecánicas

Estimados alumn@s,

Para empezar con las propiedades de los materiales hoy os emplazo para una mini-entrada entender las 5 solicitaciones técnicas mecánicas más importantes a las que podemos someter a un material. Nuestras 5 amigas son: Compresión; Tracción; Flexión; Torsión; Cizalla. Veamos una foto en la que salen bastante favorecidas

Un tema muy rapidito. En pocos días os cuelgo uno con bastante más sustancia.

Seguid bien.