1.- REALIZAR UN MAPA MENTAL CONCEPTUAL QUE ILUSTRE LOS CONCEPTOS BÁSICOS DE LAS TECNOLOGÍAS DURAS
2.- EXPLICA AMPLIAMENTE LOS SIGUIENTES PROCESOS: MODELADO, TROQUELADO, FRESADO Y TORNEADO.
EL MODELADO, O MODELIZACIÓN. Es una técnica cognitiva que consiste en crear una representación ideal de un objeto real mediante un conjunto de simplificaciones y abstracciones, cuya validez se pretende constatar. La validación del modelo se lleva a cabo comparando las implicaciones predichas por el mismo con observaciones.En otras palabras, se trata usar un modelo irreal o ideal, y reflejarlo sobre un objeto, crear una figura, una escultura,...Un modelo es una simplificación de la realidad, se recogen aquellos aspectos de gran importancia y se omiten los que no tienen relevancia para el nivel de abstracción dado. Se modela para comprender mejor un sistema. Los sistemas complejos no se pueden comprender en toda su completitud.
TROQUELADO. Herramienta empleada para dar forma a materiales sólidos, y en especial para el estampado de metales en frío. En el estampado se utilizan los troqueles en pares. El troquel más pequeño, o cuño, encaja dentro de un troquel mayor, o matriz. El metal al que va a darse forma, que suele ser una lámina o una pieza en bruto recortada, se coloca sobre la matriz en la bancada de la prensa. El cuño se monta en el pistón de la prensa y se hace bajar mediante presión hidráulica o mecánica.
FRESADO. En principio la fresa no es más que una reunión de herramientas (de corte, filos), dispuestas en cuerpo cilíndrico. Cada una de estas herramientas en el cuerpo se llama dientes. Este cuerpo trabaja montado en el husillo, que hace girar la fresa en torno a su eje de simetría, lo cual hace que la superficie a trabajar esté siempre en un continuo ataque de los dientes de la fresa. La velocidad de trabajo de las herramientas está limitada por su grado de calentamiento. Pero en el caso de la fresadora los dientes están en contacto con la pieza por un tiempo pequeño y el resto del tiempo “está en el aire”. Por lo explicado recién, podemos ver que la fresa puede trabajar a alta revoluciones sin que su calentamiento sea excesivo para no poder obtener un buen acabado y a la vez no dañar la herramienta.
TORNEADO. Se llama tornear a la operación de mecanizado que se realiza en cualquiera de los tipos de torno que existen. El torneado consiste en los mecanizados que se realizan en los ejes de revolución u otros componentes que tengan mecanizados cilíndricos concéntricos o perpendiculares a un eje de rotación tanto exteriores como interiores. Para efectuar el torneado los tornos disponen de accesorios adecuados para fijar las piezas en la máquina y de las herramientas adecuadas que permiten realizar todas las operaciones de torneado que cada pieza requiera.Hoy día los mecanizados complejos y de precisión se realizan en torno CNC, y las series grandes de piezas se realizan en torno automático, sin embargo aún quedan muchos mecanizados que se realizan en torno paralelo donde se requiere una buena pericia y profesionalidad a los operarios que los manejan.
3.- DEFINE EN QUE CONSISTE EL PROTOTIPADO RÁPIDO DE UN PRODUCTO Y EXPLIQUE PARA QUE SIRVE.
EL prototipado modela el producto final y permite efectuar un test sobre determinados atributos del mismo sin necesidad de que está disponible. Se trata, simplemente, de testear haciendo uso del modelo. De acuerdo con las características del prototipo en cuanto a interfaz, funcionalidad, posibilidades de ampliación,... tenemos variadas posibilidades. En muchas ocasiones se dirá que Cuanto más próximo se encuentre el prototipo al producto real, mejor será la evaluación, pero veremos que esto no tiene por qué ser así.
Prototipado Rápido
El Prototipado rapido se describe como un método basado en ordenador que pretende reducir la iteraciones en el ciclo de diseño. Habitualmente se desarrollan prototipos que son rápidamente reemplazados o modificados como consecuencia de los datos proporcionados por continuos experimentos. Efectivamente es pues un método caracterísitico del software (esta filosofía se plantea posible para el hardware, pero requiere más medios) y la participación del usuario se relega al test del prototipo. Dos casos particulares son:
El Prototipado rapido se describe como un método basado en ordenador que pretende reducir la iteraciones en el ciclo de diseño. Habitualmente se desarrollan prototipos que son rápidamente reemplazados o modificados como consecuencia de los datos proporcionados por continuos experimentos. Efectivamente es pues un método caracterísitico del software (esta filosofía se plantea posible para el hardware, pero requiere más medios) y la participación del usuario se relega al test del prototipo. Dos casos particulares son:
RAD (Rapid Application Development o Desarrollo Rápido de Aplicaciones)
JAD (Joint Application Development o Desarrollo Conjunto de Aplicaciones)
4.- DEFINE LOS CONCEPTOS CAD-CAM-CAE Y EXPLIQUE AMPLIAMENTE SU INTERACCIÓN DENTRO DE LOS PROCESOS DE MANUFACTURA MODERNOS.
SISTEMAS CAD.CAD es el acrónimo inglés de Computer Aided Design, y significa Diseño Asistido por Computador. La tecnología CAD se dirige a los centros técnicos y de diseño de una amplia gama de empresas: sector metalmecánico, ingeniería electrónica, sector textil y otros.El uso de la tecnología CAD supone para el diseñador un cambio en el medio de plasmar los diseños industriales: antes se utilizaba un lápiz, un papel y un tablero de dibujo.Con el CAD, dispone de un ratón, un teclado y una pantalla de ordenador donde observar el diseño. Así, un computador, al que se le incorpora un programa de CAD, le permite crear, manipular y representar productos en dos y tres dimensiones. Esta revolución en el campo del diseño ha venido de la mano de la revolución informática.
SISTEMAS CAM.La ingeniería CAM hace referencia concretamente a aquellos sistemas informáticos que ayudan a generar los programas de Control Numérico necesarios para fabricar las piezas en máquinas con CNC. A partir de la información de la geometría de la pieza, del tipo de operación deseada, de la herramienta escogida y de las condiciones de corte definidas, el sistema calcula las trayectorias de la herramienta para conseguir el mecanizado correcto, y a través de un pos procesado genera los correspondientes programas de CN con la codificación especifica del CNC donde se ejecutarán.En general, la información geométrica de la pieza proviene de un sistema CAD, que puede estar o no integrado con el sistema CAM. Si no está integrado, dicha información geométrica se pasa a través de un formato común de intercambio gráfico. Como alternativa, algunos sistemas CAM disponen de herramientas CAD que permiten al usuario introducir directamente la geometría de la pieza, si bien en general no son tan ágiles como las herramientas de un sistema propiamente de CAD.Algunos sistemas CAM permiten introducir la información geométrica de la pieza partiendo de una nube de puntos correspondientes a la superficie de la pieza, obtenidos mediante un proceso de digitalizado previo. La calidad de las superficies mecanizadas depende de la densidad de puntos digitalizados. Si bien este método acorta el tiempo necesario para fabricar el prototipo, en principio no permite el rediseño de la pieza inicial.
SISTEMAS CAE.Bajo el nombre de ingeniería asistida por computador (Computer Aided Engineering) se agrupan habitualmente tópicos tales como los del CAD y la creación automatizada de dibujos y documentación. Es necesario pasar la geometría creada en el entorno CAD al sistema CAE. En el caso en que los dos sistemas no estén integrados, ello se lleva a término mediante la conversión a un formato común de intercambio de información gráfica.Sin embargo, el concepto de CAE, asociado a la concepción de un producto y a las etapas de investigación y diseño previas a su fabricación, sobre todo cuando esta última es asistida o controlada mediante computador, se extiende cada vez más hasta incluir progresivamente a la propia fabricación. Podemos decir, por tanto, que la CAE es un proceso integrado que incluye todas las funciones de la ingeniería que van desde el diseño propiamente dicho hasta la fabricación.Antes de la aparición de los paquetes de diseño, los diseñadores solo contaban con su ingenio y un buen equipo de delineantes que transportaban al papel sus ideas con un cierto rigor. Es quizás, por este motivo, por el que los primeros paquetes de diseño surgieron como réplica a estos buenos dibujantes, con la ventaja de la facilidad de uso, edición y rapidez.Conforme el hardware evolucionaba y disminuían los costes de los equipos, los programas eran más rápidos y las bases de datos de mayor tamaño, fue apareciendo un fenómeno de insatisfacción en los usuarios, un buen programa de dibujo no bastaba, era necesario un sistema que diseñara el producto desde el principio (boceto) hasta el final (pieza terminada), siguiendo unas reglas de diseño.Para realizar la ingeniería asistida por computador (CAE), se dispone de programas que permiten calcular cómo va a comportarse la pieza en la realidad, en aspectos tan diversos como deformaciones, resistencias, características térmicas, vibraciones, etc.Usualmente se trabaja con el método de los elementos finitos, siendo necesario mallar la pieza en pequeños elementos y el cálculo que se lleva a término sirve para determinar las interacciones entre estos elementos.
5.- CLASIFIQUE LOS DIFERENTES MATERIALES QUE SE UTILIZAN EN LOS PROCESOS MODERNOS DE MANUFACTURA Y DESCRIBA LOS PROCESOS DE TRANSFORMACIÓN QUE SE PUEDEN USAR EN ELLOS.
La manera más general de clasificación de los materiales es la siguiente:
A. METÁLICOS
FERROSOS
NO FERROSOS
B. NO METÁLICOS
ORGÁNICOS
INORGÁNICOS
METALES FERROSOS.
Los metales ferrosos como su nombre lo indica su principal componente es el fierro, sus principales características son su gran resistencia a la tensión y dureza. Las principales aleaciones se logran con el estaño, plata, platino, manganeso, vanadio y titanio.Los principales productos representantes de los materiales metálicos son:
· Fundición de hierro gris
· Hierro maleable
· Aceros
· Fundición de hierro blanco.
Su temperatura de fusión va desde los 1360ºC hasta los 1425ªC y uno de sus principales problemas es la corrosión.
METALES NO FERROSOS.-
Por lo regular tienen menor resistencia a la tensión y dureza que los metales ferrosos, sin embargo su resistencia a la corrosión es superior. Su costo es alto en comparación a los materiales ferrosos pero con el aumento de su demanda y las nuevas técnicas de extracción y refinamiento se han logrado abatir considerablemente los costos, con lo que su competitividad ha crecido notablemente en los últimos años.Los principales metales no ferrosos utilizados en la manufactura son:
· Aluminio
· Cobre
· Magnesio
· Níquel
· Plomo
· Titanio
· Zinc.
Los metales no ferrosos son utilizados en la manufactura como elementos complementarios de los metales ferrosos, también son muy útiles como materiales puros o aleados los que por sus propiedades físicas y de ingeniería cubren determinadas exigencias o condiciones de trabajo, por ejemplo el bronce (cobre, plomo, estaño) y el latón (cobre zinc).
MATERIALES NO METÁLICOS.·
Materiales de origen orgánico· Materiales de origen inorgánico· Materiales orgánicos.Son así considerados cuando contienen células de vegetales o animales. Estos materiales pueden usualmente disolverse en líquidos orgánicos como el alcohol o los tretracloruros, no se disuelven en el agua y no soportan altas temperaturas. Algunos de los representantes de este grupo son:· Plásticos
· Productos del petróleo
· Madera
· Papel
· Hule
· Piel.
MATERIALES DE ORIGEN INORGÁNICO.-
Son todos aquellos que no proceden de células animales o vegetal o relacionados con el carbón. Por lo regular se pueden disolver en el agua y en general resisten el calor mejor que las sustancias orgánicas. Algunos de los materiales inorgánicos más utilizados en la manufactura son:
· Los minerales
· El cemento
· La cerámica
· El vidrio
· El grafito (carbón mineral)
6.- DESCRIBA CINCO EQUIPOS DE MANUFACTURA QUE SE UTILIZAN ACTUALMENTE EN LAS EMPRESAS DE CLASE MUNDIAL QUE PERMITEN ELEVAR LA PRODUCCIÓN Y CALIDAD DE LOS MISMOS.
TORNO.Se considera a los tornos la maquina más antigua del mundo. el torno básico tiene las siguientes partes principales: bancada, cabezal, contrapunta, carro corredizo. los tipos de torno existen para diversas aplicaciones se puede listar como sigue: tornos mecánicos rápidos, horizontales, verticales, automáticos. cada categoría influye una gran variedad de tornos y aditamentos, lo cual también depende del volumen de producción requerido.Se acostumbra especificar el tamaño del torno mecánico con el diámetro máximo admisible y la distancia entre centros, cuando la contrapunta está al ras con el extremo de la bancada, el diámetro máximo sobre las guías debe ser mayor que el diámetro nominal.Los tornos modernos se construyen con la capacidad de velocidades, rigidez y consistencia mecánica para aprovechar al máximo los nuevos y más fuertes materiales para herramientas. las velocidades optimas para tornear depende de factores como el material de la pieza de trabajo y su condición, profundidad de corte. y el tipo de herramienta de corte. las velocidades de corte se deben de aumentar de la siguiente orden:aceros de alta velocidad, aleaciones fundidas, carburo soldado con soldadura fuerte, carburo ajustable. conforme aumenta la profundidad de corte, hay que reducir la velocidad.
Fresado.-Fresadora: La clasificación de los cortadores para fresadoras o fresas como se les conoce comúnmente, está muy asociada con las operaciones de fresado que acabamos de describir.
Taladrado.- Taladro prensa: Hay disponibles varias herramientas de corte para hacer agujeros, pero la broca helicoidal es con mucho la más común. Sus diámetros fluctúan desde 0.006 pulg. Hasta brocas tan grandes como 3.0 pulg. Las brocas helicoidales se usan ampliamente en la industria para producir agujeros en forma rápida y económica.
Aserrado.- Segueta: El corte de segueta involucra un movimiento lineal de vaivén de la segueta contra el trabajo. El Aserrado con cinta implica un movimiento lineal continuo que utiliza una sierra cienta hecha de foma de banda flexible sin fin con dientes en una de sus bordes. La sierra circular usa una sierra circular giratoria para suministrar el movimiento continuo de la herramienta frente al trabajo.
Rectificadora.- El movimiento del equipo es una combinación de rotación y oscilación lineal, regulada de tal manera que un punto dado de la barra abrasiva, no repite la misma trayectoria.
7.- DESCRIBA EL “LAYOUT” DE UN PROCESO DE MANUFACTURA INDICANDO LOS PUNTOS DONDE SE APLICAN EQUIPOS MODERNOS DE MANUFACTURA.
La traducción del inglés de la palabra layout es "disposición". En los comercios se utiliza para definir el ordenamiento de sus distintos sectores. Por ejemplo, en una oficina administrativa es común que los jefes estén de frente a los empleados para poder controlarlos. A ese ordenamiento de la oficina se le llama layout.De todos modos, el uso más común en los negocios es para los depósitos de mercaderías. En este caso, el layout es la disposición física que tienen las mercaderías dentro de un depósito para que sea más práctico y más económico el movimiento de las mismas. En general se las ubica por nombre, por orden de llegada, por estimación de venta, etc.En depósitos pequeños no es algo muy importante, pero en depósitos muy grandes, en donde están todo el día entrando y saliendo productos, un buen layout puede significar un ahorro de recursos muy importante (en especial el tiempo) que en general resulta en mejores beneficios para la empresa.
EJEMPLO:Una planta industrial está formada por una serie de procesos unitarios.Se define como proceso unitario a un procedimiento en el cual hay una sola función. Son procesos unitarios: Decantador, reactor, cyclón, extracctor, precipitador, generador de vapor, enfriador, secador, intercambiador de calor, etc. En ellos se pueden dar cualquier combinación de los tres fenómenos de transferencia; Calor, Masa y Momento.
