domingo, 20 de septiembre de 2015

INGENIERÍA CONCURRENTE.




Triangulo de ing concurrente.


La ingeniería concurrente es un enfoque de manufactura que implica el diseño y proceso a diversos productos. 


MATERIAS PRIMAS
Se conocen como materias primas a la materia extraída de la naturaleza  que se transforma para elaborar materiales.
Materias primas utilizadas en su estado natural
Materias primas estructurales listas para su uso o "materias primas estructurales industriales" (Sin necesidad de ser refinadas, procesadas, válidas en crudo para ser trabajadas)
Madera
Piedra natural
Arena
*Materias primas compuesta
Fibras
Aglomerado de partículas
Aglomerado por capas
*Metales
Acero
Acero para construcción
Acero cementado
Acero nitrados
Acero templado
Acero para muelles
Acero mecanizable
Aceros especiales
Acero para exigencias térmicas y de corrosión
Acero resistente a altas temperaturas
Acero resistente al encendido
Acero resistente al H2 a elevada presión
Aceros resistentes a compuestos químicos
Acero para herramientas
Acero para trabajo en frío
Acero para trabajo en caliente
Aceros rápidos
Hierro fundido
Fundición gris
Fundición de acero
Fundición maleable
Fundición blanca
Fundición nodular
*Metales no férreos
Metales ligeros
Aluminio y aleaciones
Magnesio y aleaciones
Titanio y aleaciones
Metales pesados
Cobre y aleaciones
Níquel, Cobalto y aleaciones
Molibdeno y aleaciones
Zinc y cadmio y aleaciones
Estaño y aleaciones
Wolframio y aleaciones
Metales nobles
*Materiales inorgánicos
Cerámicos
Cristal
Semiconductores
*Polímeros
Termoestables
Termoplásticos
Elastómeros

PROCESOS DE MANUFACTURA

En el ámbito industrial se suelen considerar convencionalmente los procesos elementales que se indican, agrupados en dos grandes familias:
*Tecnología mecánica
Moldeo
Fundición
Pulvimetalurgia
Inyección de polímeros
Moldeo por soplado
Moldeo por compresión
Conformado o deformación plástica.
Laminación
Forja
Extrusión
Tumbado
Conformado de chapa
Encogimiento
Procesos con arranque de material
Mecanizado
Torneado
Fresadora
Taladro
Electroerosión
Tratamiento térmico
Templado del acero
Tremp
Recocido
Nitruración
Sinterización
*Tratamientos supeficiales
Eléctricos
Abrasivos
Pulido
*Tecnología QuímicaProcesos físicos
Procesos químicos
Tratamientos superficiales

PROPIEDADES

 Determinan el comportamiento de un material cuando pasa por el la corriente eléctrica.

   Una propiedad eléctrica es la llamada conductividad, que es la propiedad que tienen los materiales para transmitir la corriente eléctrica. En función de ella los materiales pueden ser:
   Conductores : Lo son si permiten el paso de la corriente fácilmente por ellos
   Aislantes: Lo son si no permiten fácilmente el paso de la corriente por ellos.
   Semiconductores : se dicen que son semiconductores si solo permiten el paso de la corriente por ellos en determinadas condiciones. (Por ejemplo si son conductores a partir de una temperatura determinada y por debajo de esa temperatura son aislantes).

   Propiedades Mecánicas
   Estas quizás son las más importantes, ya que nos describen el comportamiento de los materiales cuando son sometidos a las acciones de fuerzas exteriores. Una propiedad muy general de este tipo es la resistencia mecánica, que es la resistencia que presenta un material ante fuerzas externas. Algunas más Concretas son:
   Elasticidad: propiedad de los materiales de recuperar su forma original cuando deja de actuar sobre ellos la fuerza que los deformaba. Un material muy elástico, después de hacer una fuerza sobre el y deformarlo, al soltar la fuerza vuelve a su forma original. Lo contrario a esta propiedad sería la plasticidad.
   Plasticidad: propiedad d los cuerpos para adquirir deformaciones permanentes.
   Maleabilidad: facilidad de un material para extenderse en láminas o planchas.
   Ductilidad: propiedad de un material para extenderse formando cables o hilos.
   Dureza: es la resistencia que opone un material a dejarse rayar por otro. El más duro es el diamante. Los diamantes solo se pueden rayar con otro diamante. Para medir la dureza de un material se utiliza la escala de Mohs, escala de 1 a 10, correspondiendo la dureza 10 al material más duro.
   Tenacidad: es la resistencia que ofrece un material a romperse cuando es golpeado.
   Fragilidad: seria lo contrario a tenaz. Es la propiedad que tienen los cuerpo de romperse fácilmente cuando son golpeados. El metal es tenaz y el vidrio es frágil y duro.

   Propiedades Térmicas
   Determinan el comportamiento de los materiales frente al calor.

   Conductividad térmica: es la propiedad de los materiales de transmitir el calor, produciéndose, lógicamente una sensación de frió al tocarlos. Un material puede ser buen conductor térmico o malo.
   Fusibilidad: facilidad con que un material puede fundirse (pasar de líquido a solido o viceversa).
   Soldabilidad: facilidad de un material para poder soldarse consigo mismo o con otro material. Lógicamente los materiales con buena fusibilidad suelen tener buena soldabilidad.
   Dilatación: es el aumento de tamaño que experimenta un material cuando se eleva su temperatura.
   Nota: Las juntas de dilatación (separación) se hacen para que al aumentar de volumen por el calor el material pueda alargarse sin curvarse.

   Propiedades Ópticas
   Se ponen de manifiesto cuando la luz incida sobre el material.
   Materiales opacos: no se pueden ver los objetos a través de ellos.
   Materiales transparentes: los objetos se pueden ver a través de ellos, pues dejan pasar los rayos de luz.
   Materiales translúcidos: estos materiales permiten el paso de la luz, pero no dejan ver con nitidez a través de ellos. Por ejemplo el papel de cebolla.

   Propiedades Acústicas de los Materiales
   Determinan la respuesta de los materiales ante el sonido.
   Conductividad acústica: es la propiedad de los materiales de transmitir el sonido
   Decibelímetro: mide el sonido en decibelios
propiedades acusticas

   Propiedades Magnéticas de  los Materiales
   Ponen de manifiesto el comportamiento frente a determinados metales.
   Magnetismo: es la capacidad de atraer a otros materiales metálicos
   Propiedades Químicas de los Materiales

   Se manifiestan cuando los materiales sufren una transformación debida a su interacción con otras sustancias. El material se transforma en otro diferente (reacción química)
   La oxidación: es la facilidad con la que un material se oxida, es decir, reacciona en contacto con el oxigeno del aire o del agua. Los metales son los materiales que más se oxidan. Si un material se oxida con el agua se puede decir que se corroe en lugar de se oxida.
   La sustancia roja que se forma cuando se oxida el hierro se llama orín y es muy tóxica. No llevarse las manos a la boca después de tocarla.

   Propiedades Ecológicas de los Materiales
   Según el impacto que producen los materiales en el medio ambiente , se clasifican en:
   Reciclables: son los materiales que se pueden reciclar, es decir su material puede ser usado para fabricar otro diferente.
   Reutilizable: Se puede volver a utilizar pero para el mismo uso.
   Tóxicos: estos materiales son nocivos para el medio ambiente, ya que pueden resultar venenosos para los seres vivos y contaminan el agua, el suelo o la atmósfera.

   Biodegradables: son los materiales que la naturaleza tarda poco tiempo en descomponerlos de forma natural en otras sustancias.

textualmente tomado de: http://www.spanish.cl/ciencias-naturales/materiales-propiedades.htm

lunes, 14 de septiembre de 2015

LÍNEAS DEL TIEMPO

LÍNEAS DEL TIEMPO

A continuación se presentan las líneas de tiempo de los siguientes temas:


1. Procesos de Manufactura: Elaborada por Daniel Herrera

2. Materiales Industriales. Elaborada por Marco Bernal
3. Administración de la Producción: Elaborada por Andrés Pájaro

1. Procesos de Manufactura: Elaborada por Daniel Herrera

 Todas las imágenes presentadas fueron extraídas del buscador de imágenes de Google.

En términos generales, haciendo una descomposición etimológica de las palabras "procesos de manufactura" podemos decir que se refiere a aquellos pasos que es necesario seguir para hacer algo. En los orígenes del hombre, las manos eran las herramientas para transformar el medio a su favor, de modo que todo giraba en torno a esto. Antes de la revolución industrial, los procesos de manufactura eran múltiples, como por ejemeplo los llevados a cabo para obtener enceres de cerámica o para obtener herraduras para los caballos y armas para los ejércitos. En esta sección del Blog incluiremos la línea del tiempo de aquellos procesos más modernos que nos competen de modo directo como ingenieros mecánicos. 


1.1 PROCESOS CON ARRANQUE DE VIRUTA


1.1.1 Taladrado: Inicialmente (40000 años atrás) se afilaban rocas de tal manera que permitieran perforar las pieles de los animales así como ciertos tipos de huesos. Posteriormente con la llegada de la agricultura fue necesario hacer perforaciones no solamente en el suelo sino sobre piedra. Con la unión de varios tipos de piedra molida se creaba un dispositivo que era más tenaz que la piedra estándar y que permitía perforarla con facilidad.  En la tercera imagen de izquierda a derecha se muestra un dispositivo usado por los egipcios para hacer perforaciones, de este se destaca que era muchísimo más preciso que sus antecesores y permitía una mejor ubicación del centro del agujero, se destaca también su punta con cierta forma de broca que permitía iniciar la perforación. Posteriormente se muestra un dispositivo medieval con dos brocas relativamente bien definidas junto con otro artefacto que presuntamente serviría para definir el centro del agujero. Por último se muestra un motor moderno, el cual mediante un motor eléctrico hace girar sobre su eje a una broca hecha específicamente para perforar de manera eficiente. Este taladro permite además utilizar varios tipos de broca.

 1.1.2 Torneado

Se denomina torno a la máquina capaz de mecanizar aquellas piezas que geométricamente se construyen a partir de una revolución. Funciona con un mecanismo que hace girar la parte a mecanizar y otro que mueve linealmente herramientas que le van dando forma a la pieza mecanizada. En la edad media (primera foto de izquierda a derecha) se utilizaban tornos para madera que mediante una manivela o un pedal giraban la pieza a ser mecanizada. Hacia el siglo XVII era posible encontrar tornos que generaban el giro de pieza a partir de energía hidráulica. Ya poco después de la revolución industrial fue posible encontrar tornos que no solamente giraban la pieza a una velocidad angular constante sino que también tenían soportes más elaborados para las herramientas de movimiento lineal responsables del mecanizado. Otro dato relevante es que las piezas torneadas después de la revolución industrial eran metálicas.


A continuación se presentan algunos años que fueron importantes para el desarrollo del torno.


Década de 1780: Primer torno industrial con un portaherramientas deslizante mediante tornillo manual

1797: Se conectó el mencionado tornillo manual al mecanismo de giro de la pieza, permitiendo así al portaherramientas avanzar a velocidad constante
1840: Primer torno con portaherramientas giratorio que soporta varias herramientas al mismo tiempo
Finales siglo XIX: Tornos con posibilidad de cambiar herramientas de forma automática

En la actualidad los tornos permiten programar la secuencia de las operaciones, la velocidad del husillo,el tipo de herramienta así como la profundidad y las dimensiones del corte



1.1.3. Fresado

Los años y eventos que fueron relevantes para el desarrollo de este dispositivo fueron:

1818: Primera máquina para fresar. Creada por el estadounidense Eli Whitney a fin de agilizar la producción de fusiles.
1830: Primera fresadora con mecanismo de regulación vertical y soporte para el husillo portaherramientas.
1848: Primera fresadora universal con dispositivo de copiado de perfiles.


Mediados siglo XVI: Primera fresadora vertical



1.2 PROCESOS SIN ARRANQUE DE VIRUTA


1.2.1 Procesos de Inyección

El diseño de una máquina de inyección obedece a la creciente demanda de productos con variadas características geométricas, diferentes polímeros involucrados así como variedad de colores. La optimización de estas máquinas ha estado orientada a reducir los costos de producción, mayor rapidez de inyección y a la obtención de un ciclo de moldeo corto y preciso.

Los años y eventos que fueron relevantes para el desarrollo de este dispositivo fueron:

1872: Primera cámara con pistón contenedor de derivados celulósicos fundidos.
1928:Patente de la nitrocelulosa.
1930:Producción masiva de la pluma fuente, fabricanda con máquinas de moldeo por inyección, funcionando originalmente con aire comprimido. En este momento los procesos de apertura de molde y extracción de la pieza eran manuales.
1932: Primera máquina para inyección operada con sistemas eléctricos 
Finales de los años 30: El PVC era el material con más éxito para procesos de extrusión.
1951: Primera máquina de inyección con tornillo reciprocante - Patentada en 1956.
Desde 1980: Las mejoras de la máquina de inyección han estado orientadas a la eficiencia del diseño, robots para la extracción de piezas e inyección asistida.


Referencias Bibliográficas:

1) https://de.wikipedia.org/wiki/Bohrer (Consultada el 14.09.15)

2) http://tittozamora.blogspot.com.co/2012/10/historia-del-torno-decimo.html (Consultada el 14.09.15)
3) http://tecnologiadelosplasticos.blogspot.com.co/2011/06/inyeccion-de-materiales-plasticos-i.html (Consultada el 14.09.15)
2. Línea del tiempo de los principales materiales industriales. Elaborada por Marco Bernal


2.1 LOS MATERIALES CERAMICOS
2.2 LOS POLÍMEROS


2.3 LOS METALES


Referencias Virtuales

Materiales Ceramicos
-http://es.slideshare.net/juanchuprofe/materiales-ceramicos-7972004
-http://materiales3a.wikispaces.com/MATERIALES+CER%C3%81MICOS

Polimeros
-http://www.losadhesivos.com/definicion-de-polimero.html
-http://polimeros456.blogspot.com.co/2010/11/introduccion-y-breve-historia-sobre-los.html

Materiales ferrosos y no ferrosos
-http://www.tecnologia-informatica.es/metales/
-http://www.v33.es/saberlo-todo-sobre.../los-metales,350,365.html
-http://www.ehowenespanol.com/diferencia-metales-ferrosos-ferrosos-info_525176/