mecanizado y soldadura

Aserrado
El aserrado o serrado es una operación de corte por arranque de viruta. Se emplea para separar una pieza en dos o más partes eliminando material de entre estas.
Las operaciones de aserrado se pueden realizar de forma manual empleando la sierra de mano o de forma mecánica empleando sierras eléctricas o neumáticas.

Aserrado manual
el aserrado manual se realiza con sierra de mano: el operario realiza el movimiento de vaivén necesario para desplazar la hoja.
Antes de proceder al aserrado, se debe escoger la hoja de sierra que mejor se adapte al trabajo. Para ello, se deben tener en cuenta los siguientes factores:
 · El tipo de material por serrar, entre los mas habituales se encuentran el hierro, el acero, el cobre, el  aluminio, el plástico, etc.
 · El espesor de la pieza, puesto que la hoja siempre debe tener dos dientes en contacto con el metal para evitar que se agarren los dientes y se rompa la hoja.
 · La hoja se debe encontrar limpia de grasas y en perfectas condiciones de conservación. Se montará en su  arco con el filo de los dientes en sentido de avance para que el movimiento de corte sea correcto.
 · La hoja debe quedar suficientemente tensa, ya que en caso contrario se desviará en la pieza y se romperá.
 · La pieza debe estar bien sujeta en un tornillo de banco o en el propio elemento del trabajar. En todo    momento se deben evitar el balanceo y las vibraciones de la pieza.
 · Se tratará en la pieza la línea de corte y este se realizará manteniendo una presión moderada en el avance  y liberando la presión en el retroceso, basculando la sierra para facilitar el despegue de los dientes.
 · Se debe utilizar toda la longitud de la hoja en el movimiento de avance.
 · Si se cortan tubos, se deben girar a medida que avance el corte.

Arco de sierra
El arco de sierra, también llamado marco o bastidor, constituye el soporte de la hoja de sierra.
Los marcos pueden ser fijos o extensibles y su longitud puede variar para el montaje de hojas de ocho a doce pulgadas. La forma del marco puede ser plana o en forma de tubo.
El arco incluye, por un lado, el taco fijo para la sujeción de la hoja y, por el otro, el taco móvil, que se desliza a través del arco y permite el montaje de la hoja de sierra. La hoja de sierra se ajusta por medio del tornillo de regulación o palomilla del taco móvil.
El arco incorpora un mango, de manera o plástico, para que el operario pueda realizar el esfuerzo manual sobre la sierra.

Hoja de sierra
La hoja de sierra consiste en una lámina delgada de acero al carbono HS o acero rápido HSS provista de un dentado en un uno o ambos cantos y en cuyos extremos lleva los taladros para la fijación en los tacos de arco.
Las hojas de sierra se clasifican según las siguientes medidas:
 · La longitud de la hoja: Es la medida en pulgadas que existen entre los centros de los taladros de sujeción  de la hoja.
 · La anchura de la hoja de sierra: Es la distancia entre los contornos de esta y se expresa en pulgadaas o  milímetros.
 · El grado de corte: Se expresa a través del número de dientes.

Aserrado mecánico
Se realiza con máquinas que suplen el esfuerzo que el operario realizar en el aserrado manual. Las máquinas más empleadas sol la sierra alternativa, la sierra de cinta y la sierra eléctrica de mano o vaivén.

Sierra alternativa
La sierra alternativa se emplea para realizar cortes en piezas de gran espesor con un aporte mínimo de calor.
El funcionamiento se basa en desplazar la hoja de sierra de forma automática sujetando las piezas en las mordazas de amarre y regulando la altura de la hoja de sierra con respecto a la pieza. Las sierras alternativas disponen de regulación manual de avance y velocidad de corte.
Esta máquina dispone de un sistema de refrigeración automático con taladrina o aceite de corte que enfría continuamente la zona de corte.

Sierra de cinta
Dispone de una hoja de sierra flexible, circular y cerrada denominada cinta. El accionamiento es eléctrico mediante unos rodillos que giran movidos por el motor eléctrico. La velocidad de giro es regulable y el avance es manual.
La pieza se sujeta en las mordazas de amarre, que permiten realizar cortes con distintos grados de inclinación.

Sierra de vaivén, roedoras, cizallas
Estas sierras emplean los mismos sistemas de corte que las herramientas manuales con la diferencia de que disponen de un motor que mueve la hoja del sistema de corte, el mecanismo roedor o la hoja de una cizalla.

                       

Radial de mano o amoladora portátil
La radial de mano es una máquina- herramienta de corte por abrasión. Esta dispone de un motor eléctrico en cuyo eje se monta el disco de fricción. Según el tipo de disco que se instale, puede realizar operaciones de corte o repasado.

Limado
La técnica de limado se emplea para repasar las superficies en las que sobra material. Esta operación se realiza mediante el arranque de virutas del materia. Se puede llevar a cabo de forma manual, empleando las limas, o de forma mecánica, empleando una herramienta mecánica llamada límadora.

La lima
Las limas se fabrican con acero templado extraduro y se tallan en superficie de tal manera que facilitan el arranque de virutas en el sentido de avance de la lima. El tallado que presenta en el cuerpo está formado por una serie de dientas cortantes que arrastran la viruta hacia el exterior de la lima. Las principales partes son el mango, la cola, el talón, el cuerpo y la cabeza.
Las diferentes características de las limas determinan el tipo de trabajo a realizar. Estas características son la forma, el tamaño, el picado y el grado de corte.

Forma de la lima
Las limas vienen definidas por la forma geométrica que presentan en la sección transversal de su cuerpo. Esta forma geométrica determinará su utilización en los distintos tipos de superficies.

Tamaño de la lima
La longitud del cuerpo de la lima es llamada longitud comercial. Esta longitud es la distancia entre el extremo de la lima y el talón. La longitud de la lima va expresada en pulgadas. Las más habituales son de 6´´, 7´´ y   8´´.

Picado
Es el grado de rugosidad que presenta el cuerpo de la lima. El tipo de picado más común en mecanizado es el picado doble. Este dispone dos tallas: una aproximadamente a 45 grados y la otra a 80 grados.

Grado de corte
El grado de corte de una lima viene determinado por el número de dientes por unidad de superficie. Cuando mayor sea el número de dientes, más fina será la lima.

Proceso de limado
Para realizar un trabajo de limado correcto, debe tenerse en cuenta una serie de operaciones previas al propio limado.

Fijación de la pieza
La pieza debe estar correctamente centrada y fijada, de manera que se evite el movimiento de vaivén. Siempre que sea posible, se sujetará en un tornillo de banco y se colocará a la altura adecuada, según la estatura del operario.

Elección del tipo de lima
La elección de la lima más adecuada se determina en función del material de la pieza y de su acabado. Debemos utilizar limas en perfectas condiciones con el mango bien fijado y que no tengan un picado defectuoso o estén sucias por aceites o grasas o embozadas por un trabajo anterior. En este caso, se deben quitar las virutas que quedan incrustadas con el cepillo de púas denominado carda, nunca con otra lima o golpeándola contra el banco.

Situación del operario y forma de sujetar la lima
El operario se deberá colocar frente al tornillo en una posición centrada. El ritmo de limado de ajustará a las características del trabajo: de cincuenta a sesenta golpes por minuto es el más frecuente para desbastar.
Para los operarios diestros, la lima se sujetará con la mano derecha, apoyando el mango en el centro de la mano y situando el dedo pulgar por encima de este y los demás, rodeándolo. Con la mano izquierda se sujetará el extremo de la lima para evitar el balanceo.
Conviene ir comprobando la correcta ejecución del proceso empleando para ello el calibre y la escuadra.

Taladrado
Taladrar consiste en un proceso de corte por arranque de viruta que permite realizar agujeros u orificios de distintos diámetros y de sección circular o cónica.
En la operación de taladrado, la broca realiza dos movimientos:
 · Un movimiento rotativo que facilita el corte del material y la eliminación de la viruta.
 · Un movimiento rectilíneo de avance que introduce la broca en la pieza.

Máquina de taladrar
La máquina utilizada para realizar las operaciones de taladrado es la taladradora. Esta maquina genera el movimiento de rotación de la broca necesario para realizar los agujeros. Las taladradoras pueden ser:
 · Taladradoras portátiles: eléctricas o neumáticas.
 · Taladradoras fijas: Normalmente van montadas en una columna y disponen de un sistema de poleas que permite controlar la velocidad de la broca.

                                   

la taladradora utiliza como herramienta de corte la broca, que se sujeta por un portabrocas acoplado a la propia máquina o a un cono Morse.

Brocas
La broca es una herramienta de corte fabricada en acero especial. Su misión consiste en arrancar el material de la pieza realizando el vaciado del agujero.
Su forma es cilíndrica y en su cuerpo lleva practicadas dos o mas ranuras helicoidales que finalizan en dos aristas o filos cortantes en la punta denominados labios.
Generalmente, las brocas de diámetro inferior a 13 mm tienen el mango cilíndrico y a partir de 15 mm el mango es cónico y para su montaje se utiliza el cono Morse.

Operación de taladrado
Para realizar un agujero en una pieza con la taladradora, lo primero que se debe hacer es marcar el punto exacto donde posicionar posicionar la broca. Para ello, se realizará un graneteado con el martillo y el granete.
Posteriormente se fija la broca a la máquina mediante el portabrocas o se introduce a presión en el cono Morse.
Si la taladradora permite el ajuste de velocidad, se selecciona la velocidad adecuada en función del diámetro de la broca y del material que taladrar. Si la pieza se puede mover, se debe sujetar con ayuda de una mordaza.
A continuación se inicia el giro de la máquina; la broca debe estar separada de la pieza y se la va acercando poco a poco. Para agujeros de gran diámetro, se recomiendan realizar previamente un agujero con una broca de menor diámetro. Para taladrar en metales es importante refrigerar la broca durante el taladrado con taladrina. Una vez finalizado el agujero, se debe limpiar la zona de virutas.

Lubricación y refrigeración en la operación de taladrado
En la operación de corte se produce un rozamiento provocado por el contacto entre la broca y la pieza. Este rozamiento genera una gran cantidad de calor que puede llegar incluso a destemplar la broca y a deteriorar la pieza.
Para evitar calentamientos excesivos, es necesario refrigerar la zona de corte empleando taladrina, aceite de corte o líquidos específicos para refrigerar. La refrigeración aumenta el rendimiento de las brocas al 20%.

Escariado y avellanado
Tras el proceso de taladrado de un agujero, se pueden realizar en este dos operaciones de mecanizado complementarias, que son el escariado y el avellanado.

Escariado
El escariado es un proceso de mecanizado por arranque de viruta mediante el cual se obtiene un agujero con un acabado superficial de alta calidad y de gran exactitud.
Esta operación se realiza taladrando un agujero previo de menor diámetro y, posteriormente, mecanizando con una herramienta de corte con la medida exacta denominada escariador.
El escariador es una herramienta fabricada en acero templado, de forma circular, que dispone en su periferia de unos filos de corte para el arranque del material.
Existen dos métodos de escariado, el mecánico y el manual:
 · El escariado mecánico se realiza con máquinas especiales llamadas rectificadoras de cilindros.
 · El escariado manual se realiza gracias al movimiento de rotación del escariador con una herramienta  denominada giramachos. Esta permite, por medio de giros y avance lento y uniforme, que los filos del  escaríador arranquen el material de la pieza con gran precisión.

Avellanado
El avellanado es una operación de mecanizado mediante la cual se realiza un rebaje cónico al inicio de los agujeros. Entre otras funciones, este rebaje permite albergar cabezas de remaches y tornillos sin sobresalir de la pieza o facilitar la entrada para los machos de roscar.
La herramienta utilizada para realizar la operación de avellanado se denomina fresa de avellanar.
La fresa dispone de un mango para su fijación en la máquina y de una cabeza cónica para la eliminación del material que puede ser de corte o de abrasión:
 · La fresa de corte se fabrica en acero y dispone en la parte cónica de una serie de filos para realizar el  corte.
 · La fresa de abrasión se fabrica con esmeril. El poder de abrasión de la fresa dependerá del tamaño del  grano del abrasivo y de su estado.
Los ángulos de corte de las fresas de avellanar dependerán del tipo de avellanado que se tenga que realizar. Los más habituales son de 45, 60, 75 y 90 grados.
La fresa se monta en la taladradora como si de una broca se tratara y el corte se realiza por la acción de giro de la máquina.

Roscado
Una rosca es una hélice construida de manera continua y uniforme sobre un cilindro y con un perfil. La operación de mecanizado de rosca se denomina roscado.
Si la hélice va mecanizada por la parte exterior del cilindro, se denomina tornillo y si, por el contrario, va por la parte interior, se denomina tuerca.

Características de las roscas
Las dimensiones principales de las roscas son las siguientes:
 · Diámetro nominal o exterior (D).
 · Paso (P).
 · Ángulo de rosca o de flancos.
                           

Diámetro nominal o exterior (D)
Es el diámetro mayor de la rosca. En un tornillo, el diámetro exterior es el diámetro medido entre las crestas de los filetes, mientras que en una tuerca es el diámetro medido entre los fondos de los valles.
Este diámetro tiene unas décimas menos que el diámetro exterior teórico de la rosca.

Paso (P)
El paso de una rosca es la distancia en milímetros entre dos crestas consecutivas y corresponde a la longitud que avanza un tornillo en un giro de 360 grados. El paso de la rosca pueden ser fino, medio o normal y grueso.

Ángulo de rosca o de flancos
Es el ángulo formado por los flancos de un filete. Se mide en grados. En las roscas métricas es de 60 grados y en las roscas del sistema inglés Whitworth, de 55 grados.

Ejercicios

1. El escariado es un proceso:
es un proceso de mecanizado por arranque de viruta mediante el cual se obtiene un agujero con un acabado superficial de alta calidad y de gran exactitud.

2. El escariado se realiza:
Esta operación se realiza taladrando un agujero previo de menor diámetro y, posteriormente, mecanizando con una herramienta de corte con la medida exacta denominada escariador.

3. El escariado es una herramienta:
El escariador es una herramienta fabricada en acero templado, de forma circular, que dispone en su periferia de unos filos de corte para el arranque del material.

4. Existen dos métodos de escariado, el mecánico y el manual. Descríbelos.
· El escariado mecánico se realiza con máquinas especiales llamadas rectificadoras de cilindros.
· El escariado manual se realiza gracias al movimiento de rotación del escariador con una herramienta denominada giramachos. Esta permite, por medio de giros y avance lento y uniforme, que los filos del escaríador arranquen el material de la pieza con gran precisión.

5. ¿El avellanado es?
El avellanado es una operación de mecanizado mediante la cual se realiza un rebaje cónico al inicio de los agujeros.

6. Con el rebaje de avellanado ¿que permite?
permite albergar cabezas de remaches y tornillos sin sobresalir de la pieza o facilitar la entrada para los machos de roscar.

7. La fresa del avellanado dispone:
La fresa dispone de un mango para su fijación en la máquina y de una cabeza cónica para la eliminación del material

8. Fresa de corte y fresa de abrasión.
· La fresa de corte se fabrica en acero y dispone en la parte cónica de una serie de filos para realizar el corte.
· La fresa de abrasión se fabrica con esmeril. El poder de abrasión de la fresa dependerá del tamaño del grano del abrasivo y de su estado.

9. Roscado.
Una rosca es una hélice construida de manera continua y uniforme sobre un cilindro y con un perfil. La operación de mecanizado de rosca se denomina roscado.

10. Características de las roscas.
Las dimensiones principales de las roscas son las siguientes:
 · Diámetro nominal o exterior (D).
 · Paso (P).
 · Ángulo de rosca o de flancos.

11. Diámetro nominal o exterior (D).
Es el diámetro mayor de la rosca. En un tornillo, el diámetro exterior es el diámetro medido entre las crestas de los filetes, mientras que en una tuerca es el diámetro medido entre los fondos de los valles.

12. El paso y ángulo de rosca o de flancos.
El paso de una rosca es la distancia en milímetros entre dos crestas consecutivas y corresponde a la longitud que avanza un tornillo en un giro de 360 grados. El paso de la rosca pueden ser fino, medio o normal y grueso.
Es el ángulo formado por los flancos de un filete. Se mide en grados. En las roscas métricas es de 60 grados y en las roscas del sistema inglés Whitworth, de 55 grados.

Rosca métrica (sistema internacional)
Rosca métrica internacional, (ángulo de la rosca 60º). Llamada también roscas del sistema métrico (SI). Para las necesidades de la industria se han unificado 5 series, designadas respectivamente MA, MB, MC, MD, ME. La serie MA es la de la tornillería normal. La serie MB es para tornillería de rosca fina. Las otras series están reservadas para órganos mecánicos.

Rosca Whitwoth (sistema ingles)
En la rosca whitwoth, el ángulo que forman los flancos de los filetes es de 55 grados y las crestas y los fondos son redondeados.
El diámetro nominal o exterior de las roscas se expresan en pulgadas. El paso se obtiene contando el número de hilos o filetes que hay en una pulgada y se expresa en hilos por pulgada. se identifica con la letra G después del número.

Tecnicas de mecanizado
· Terrajas o cojinetes de roscar: Para realizar roscas exteriores en varillas cilíndricas, se emplea la herramienta de corte denominada terraja.
La terraja es un herramienta cilíndrica fabricada con acero al carbono o acero rápido. En su interior lleva mecanizada una rosca con tres o más ranuras longitudinales que forman las aristas de corte y permiten la salida de la viruta.
La entrada de la rosca de la terrja es cónica con un ángulo comprendido entre 60 y 120 grados, lo que facilita el inicio y centrado de la rosca. En la cara posterior, lleva gravadas sus medidas.

· Giramachos o portaterrajas: Son portaherramientas manuales de acero fabricados para girar los machos y las terrajas durante el roscado. Pueden ser fijos o regulables,  incluso pueden tener un mecanismo de carraca. Permiten el giro de las herramientas a través del movimiento de palanca de sus brazos.

                                               

Roscado manual
La técnica de roscado consiste en mecanizar o repasar roscas en tuercas y tornillo.
Con ayuda de las siguientes fórmulas podemos calcular el diámetro de la varilla a roscar para roscado de tornillos y el diámetro de la broca para el roscado de tuercas.

Roscado de tuercas o roscas con machos de roscar
El proceso de roscado es el siguiente:
1. Trazar el centro donde se va a realizar el agujero y marcado con un granete.
2. Taladrar con una broca adecuada a la rosca que se realice.
3. Avellanar la entrada de 60 a 120 grados.
4. Colocar el macho número 1 de inicio en perpendicular a la pieza y verificar esta posición con una escuadra.
5. Girar el macho en sentido de avance de la rosca.
6. Lubricar con aceite de corte.
7. Repasar la rosca con el macho de acabad realizando el mismo procedimiento.

Roscado de tornillos con terraja
El proceso de roscado en este caso es:
1. Selecciona el diámetro de la varilla en función de la rosca que realizar.
2. Realiza un avellanado a 45 grados en la varilla para ayudar al inicio de la rosca y permitir que la terraja se     agarre en el material.
3. Coloca la terraja perpendicular a la varilla a 90 grados y girala en sentido de avance para realizar la rosca     y en sentido contrario para romper las virutas.
Las roscas con terraja se realizan de una sola pasada. No hay terraja de acabado, por lo que el proceso se debe realizar despacio lubricando con aceite de corte.

Remachado
El remachado es una técnica de unión que permite la fijación de dos o más piezas mediante remaches. Para ello, ambas piezas deben disponer de un agujero en el que se introduce el remache y que, mediante la acción de la presión de la remachadora, lo fija presionando fuertemente las piezas.
El principal elemento de este tipo de unión es el remache, que consiste en un cuerpo cilíndrico metálico con dos cabezas: una conformada en la fabricación del remache y otra creada en la operación de remachado.
La cabeza del remache puede ser de diferentes formas.

Los remaches se fabrican con materiales maleables de fácil conformación y se designan por el diámetro y la longitud del cuerpo. Según su forma de montaje, los remaches se pueden clasificar en remaches de compresión o remaches de tracción.

                               

En la operación de remachado, la herramienta utilizada dependerá del tipo de remache utilizado. En el caso del remachado por compresión, las herramientas que se utilizan básicamente pueden ser una sufridera y un martillo. Para el remachado de tracción, la herramienta es la pistola remachadora, que puede ser manual a palanca o manual neumática. Estas funcionan mediante un sistema de tracción que estira del vástago del remache mientras se sujeta la cabeza de este. La pistola remachadora dispone de boquillas intercambiables para su sustitución en caso de necesitar remaches con espigas de diferente grosor.
El desmontaje de los remaches se realiza destruyendo su cabeza. Para ello, se utiliza generalmente una máquina de taladrar y una broca que, mediante su filo, arranca el metal del remache.

Medidas de seguridad y gestión de residuos
Las operaciones de mecanizado conlleven diferentes riesgos para los operarios. Estos riesgos se pueden reducir si se toman las medidas de seguridad oportunas. En cuanto a las medidas de protección individual más relevantes, son:
1. Respetar en todo momento las recomendaciones de seguridad.
2. Emplear el equipo de protección individual (EPI):
  · Proteger las manos con guantes para evitar riesgos mecánicos.
  · Proteger los ojos con unas gafas o protectores oculares.
  · En los trabajos con ruidos excesivos, se emplearán protectores auditivos.
Asimismo, también se tienen en cuenta algunas medidas de protección colectiva, como:
  · Protección de máquinas con barreras.
  · Dispositivos de parada de emergencia en máquinas.
Los residuos que se generan en las operaciones de mecanizado deben ser convenientemente almacenados para su posterior reciclaje. Para ello, se utilizarán envases específicos que permitan su clasificación y la retirada y reciclado por una empresa autorizada.
Los residuos que más se generan en las operaciones de mecanizado son:
  · Aceites y taladrinas.
  · Papel y trapos de limpieza impregnados con aceite.
  · Virutas y restos metales.