Introducción a los procesos de manufactura

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Introducción a los procesos de manufactura está diseñado para un primer curso sobre manufactura
en el nivel básico de los programas de ingeniería mecánica, industrial y de manufactura.
También puede ser apropiado para los programas de tecnología relacionados con estas disciplinas
de ingeniería. El texto se basa en gran parte en mi otro libro sobre manufactura, Fundamentos de
manufactura moderna: materiales, procesos y sistemas. Ese libro tiene una longitud aproximada
de 1 000 páginas, y compite con otros libros de texto de manufactura que también son muy
largos. En ocasiones, ha habido quejas coincidentes acerca de que estos libros incluyen más
contenido del que es posible cubrir en un curso de un semestre. El argumento en contra de estas
quejas es que dichos volúmenes muy amplios servirán como referencias valiosas para los estudiantes
en su futuro profesional, suponiendo que ejercerán sus profesiones en el ámbito del diseño
y/o la manufactura.

Tabla de contenidos:

Front Matter
   Prefacio
   Acerca del autor
   OTROS LIBROS DEL AUTOR
   Agradecimientos
1: Introducción y panorama general de la manufactura
   CONTENIDO DEL CAPÍTULO
   TABLA 1.1: Productos que represenan distintas tecnologías, la mayor parte de los cuales impactan en casi todas las personas
   1.1: ¿Qué es la manufactura?
   1.1.1: Definición de manufactura
   FIGURA 1.1
   1.1.2: Las industrias manufactureras y sus productos
   Industrias manufactureras
   TABLA 1.2: Industrias específicas de las categorías primaria, secundaria y terciaria
   Productos manufacturados
   Cantidad de producción y variedad de productos
   FIGURA 1.2
   1.1.3: Capacidad de manufactura
   Capacidad tecnológica de proceso
   Limitaciones físicas del producto
   Capacidad de producción
   1.1.4: Los materiales en la manufactura
   Metales
   Cerámicos
   Polímeros
   Compósitos
   1.2: Procesos de manufactura
   FIGURA 1.3
   1.2.1: Operaciones de proceso
   Procesos de formado
   FIGURA 1.4
   FIGURA 1.5
   FIGURA 1.6
   FIGURA 1.7
   Procesos de mejoramiento de una propiedad
   Procesamiento de superficies
   1.2.2: Operaciones de ensamble
   1.2.3: Máquinas de producción y herramientas
   TABLA 1.3: Equipo de producción y las herramientas que se emplean para varios procesos de manufactura
   1.3: Organización del libro
   Referencias
   Preguntas de repaso
PARTE I: Materiales en la ingeniería y atributos del producto
   2: Materiales en la ingeniería
   CONTENIDO DEL CAPÍTULO
   2.1: Metales y sus aleaciones
   2.1.1: Aceros
   FIGURA 2.1
   Aceros al carbono
   FIGURA 2.2
   Aceros de baja aleación
   TABLA 2.1: Designaciones AISI-SAE de los aceros
   Aceros inoxidables
   TABLA 2.2: Composiciones de aceros inoxidables seleccionados
   Aceros grado herramienta
   2.1.2: Hierros fundidos
   TABLA 2.3: Composiciones de hierros fundidos seleccionados
   Hierro gris
   Hierro dúctil
   Hierro blanco
   Hierro maleable
   2.1.3: Metales no ferrosos
   El aluminio y sus aleaciones
   TABLA 2.4a) Nomenclatura de aleaciones de aluminio forjado y fundido
   TABLA 2.4b) Nomenclatura del revenido para aleaciones de aluminio
   TABLA 2.5: Composiciones de aleaciones de aluminio seleccionadas
   El magnesio y sus aleaciones
   TABLA 2.6: Composiciones de aleaciones de magnesio seleccionadas
   El cobre y sus aleaciones
   TABLA 2.7: Composiciones de aleaciones de cobre seleccionadas
   El níquel y sus aleaciones
   TABLA 2.8: Composición de aleaciones de níquel seleccionadas
   El titanio y sus aleaciones
   TABLA 2.9: Composiciones de aleaciones de titanio seleccionadas
   El zinc y sus aleaciones
   TABLA 2.10: Composiciones y aplicaciones de aleaciones de zinc seleccionadas
   2.1.4: Superaleaciones
   2.2: Cerámicos
   2.2.1: Cerámicos tradicionales
   Materias primas
   Productos cerámicos tradicionales
   2.2.2: Nuevos materiales cerámicos
   Óxidos cerámicos
   FIGURA 2.3
   Carburos
   Nitruros
   2.2.3: Vidrio
   Química y propiedades del vidrio
   TABLA 2.11: Composiciones comunes de productos de vidrio seleccionados
   Productos de vidrio
   Vidrios cerámicos
   2.3: Polímeros
   FIGURA 2.4
   FIGURA 2.5
   2.3.1: Polímeros termoplásticos
   2.3.2: Polímeros termofijos
   2.3.3: Elastómeros
   Hule natural
   FIGURA 2.6
   Hules sintéticos
   Elastómeros termoplásticos
   2.4: Compósitos
   2.4.1: Tecnología y clasificación de los materiales compósitos
   Componentes de un material compósito
   Propiedades de los materiales compósitos
   2.4.2: Materiales compósitos
   Compósitos de matriz metálica
   Carburos cementados
   Compósitos de matriz cerámica
   Compósitos de matriz de polímero
   Referencias
   Preguntas de repaso
   3: Propiedades de los materiales de ingeniería
   CONTENIDO DEL CAPÍTULO
   3.1: Relaciones esfuerzo-deformación
   3.1.1: Propiedades a la tensión
   FIGURA 3.1
   FIGURA 3.2
   Esfuerzo-deformación de ingeniería
   FIGURA 3.3
   TABLA 3.1: Módulo de elasticidad para materiales seleccionados
   TABLA 3.2: Resistencia a la cedencia y resistencia a la tensión de metales seleccionados
   TABLA 3.3: Ductilidad como % de elongación (valores frecuentes) para varios materiales seleccionados
   Esfuerzo-deformación real
   FIGURA 3.4
   FIGURA 3.5
   TABLA 3.4: Valores característicos del coeficiente de resistencia (K) y del exponente de endurecimiento por deformación (n) para metales seleccionados
   Tipos de relaciones esfuerzo-deformación
   FIGURA 3.6
   3.1.2: Propiedades a la compresión
   FIGURA 3.7
   FIGURA 3.8
   FIGURA 3.9
   3.1.3: Doblado y prueba de materiales frágiles
   FIGURA 3.10
   3.1.4: Propiedades al cortante
   FIGURA 3.11
   FIGURA 3.12
   FIGURA 3.13
   3.2: Dureza
   3.2.1: Pruebas de dureza
   Prueba de dureza Brinell
   FIGURA 3.14
   Prueba de dureza Rockwell
   TABLA 3.5: Escalas de dureza Rockwell comunes
   Prueba de dureza Vickers
   Prueba de dureza Knoop
   3.2.2: Dureza de distintos materiales
   Metales
   TABLA 3.6: Dureza común de metales seleccionados
   Cerámicos
   TABLA 3.7: Dureza de cerámicos seleccionados y otros materiales duros, listados en orden ascendente de dureza
   Polímeros
   TABLA 3.8: Dureza de polímeros seleccionados
   3.3: Efecto de la temperatura sobre las propiedades mecánicas
   FIGURA 3.15
   Dureza en caliente
   FIGURA 3.16
   Recristalización
   3.4: Propiedades de los fluidos
   Viscosidad
   FIGURA 3.17
   TABLA 3.9: Valores de la viscosidad de diferentes fluidos
   Viscosidad en los procesos de manufactura
   FIGURA 3.18
   3.5: Comportamiento viscoelástico de los polímeros
   FIGURA 3.19
   FIGURA 3.20
   FIGURA 3.21
   3.6: Propiedades volumétricas y de fusión
   TABLA 3.10: Propiedades volumétricas en unidades tradicionales de Estados Unidos para materiales seleccionados en la ingeniería
   3.6.1: Densidad y expansión térmica
   3.6.2: Características de fusión
   FIGURA 3.22
   3.7: Propiedades térmicas
   TABLA 3.11: Valores de propiedades térmicas comunes para materiales seleccionados. Los valores son a temperatura ambiente, y cambian para temperaturas diferentes
   3.7.1: Calor específico y conductividad térmica
   3.7.2: Propiedades térmicas en la manufactura
   Referencias
   Preguntas de repaso
   Problemas
   4: Dimensiones, tolerancias y superficies
   CONTENIDO DEL CAPÍTULO
   4.1: Dimensiones y tolerancias
   4.1.1: Dimensiones y tolerancias
   FIGURA 4.1
   4.1.2: Otros atributos geométricos
   TABLA 4.1: Definiciones de atributos geométricos de las piezas
   4.2: Superficies
   4.2.1: Características de las superficies
   FIGURA 4.2
   4.2.2: Textura de la superficie
   FIGURA 4.3
   FIGURA 4.4
   Rugosidad de la superficie y acabado de la superficie
   FIGURA 4.5
   Símbolos para la textura de la superficie
   FIGURA 4.6
   4.2.3: Integridad de la superficie
   4.3: Efecto de los procesos de manufactura
   TABLA 4.2: Límites comunes de tolerancia, con base en la capacidad de varios procesos de manufacturaa (véase la sección 30.2)
   TABLA 4.3: Valores de rugosidad superficial producidos por distintos procesos de manufacturaa
   Referencias
   Preguntas de repaso
   APÉNDICE A4: Medición de dimensiones y superficies
   A4.1: Instrumentos de medición y calibradores convencionales
   A4.1.1: Bloques calibradores de precisión
   A4.1.2: Instrumentos de medición para dimensiones lineales
   FIGURA A4.1
   FIGURA A4.2
   FIGURA A4.3
   FIGURA A4.4
   A4.1.3: Instrumentos comparativos
   Calibradores mecánicos: indicadores de carátula
   FIGURA A4.5
   FIGURA A4.6
   Calibradores electrónicos
   A4.1.4: Mediciones angulares
   FIGURA A4.7
   A4.2: Mediciones de superficies
   A4.2.1: Medición de la rugosidad de la superficie
   Superficies de prueba estándar
   Instrumentos de aguja
   FIGURA A4.8
   Técnicas ópticas
   A4.2.2: Evaluación de la integridad de la superficie
PARTE II: Procesos de solidificación
   5: Fundamentos de la fundición de metales
   CONTENIDO DEL CAPÍTULO
   5.1: Panorama de la tecnología de fundición
   5.1.1: Procesos de fundición
   FIGURA 5.1
   5.1.2: Moldes para fundición en arena
   5.2: Calentamiento y vertido
   5.2.1: Calentamiento del metal
   5.2.2: Vertido del metal fundido
   5.2.3: Análisis de ingeniería del vertido
   Ejemplo 5.1: Cálculos del vertido
   Solución:
   5.3: Solidificación y enfriamiento
   5.3.1: Solidificación de los metales
   Metales puros
   FIGURA 5.2
   FIGURA 5.3
   Mayoría de aleaciones
   FIGURA 5.4
   FIGURA 5.5
   Aleaciones eutécticas
   5.3.2: Tiempo de solidificación
   5.3.3: Contracción
   FIGURA 5.6
   TABLA 5.1: Valores comunes de contracción lineal para distintos metales de fundición debido a la contracción térmica por solidificación
   5.3.4: Solidificación direccional
   5.3.5: Diseño de la mazarota
   Ejemplo 5.5: Diseño de la mazarota con la regla de Chvorinov
   Solución:
   Referencias
   Preguntas de repaso
   Problemas
   6: Procesos de fundición de metales
   CONTENIDO DEL CAPÍTULO
   6.1: Fundición en arena
   FIGURA 6.1
   6.1.1: Modelos y corazones
   FIGURA 6.2
   FIGURA 6.3
   6.1.2: Moldes y su fabricación
   6.1.3: La operación de fundición
   6.2: Otros procesos de fundición con moldes desechables
   6.2.1: Moldeo en cáscara
   FIGURA 6.4
   6.2.2: Procesos de poliestireno expandido
   FIGURA 6.5
   6.2.3: Fundición por revestimiento
   FIGURA 6.6
   FIGURA 6.7
   6.2.4: Fundición con moldes de yeso y material cerámico
   6.3: Procesos de fundición con moldes permanentes
   6.3.1: El proceso básico con moldes permanentes
   FIGURA 6.8
   6.3.2: Variaciones de la fundición con moldes permanentes
   Fundición hueca
   Fundición a baja presión
   FIGURA 6.9
   Fundición al vacío con molde permanente
   6.3.3: Fundición con dados
   FIGURA 6.10
   FIGURA 6.11
   FIGURA 6.12
   6.3.4: Fundición por dado impresor y fundición de metales semisólidos
   6.3.5: Fundición centrífuga
   FIGURA 6.13
   Ejemplo 6.1: Velocidad de rotación en la fundición centrífuga real
   Solución:
   6.4: La práctica de la fundición
   6.4.1: Hornos
   Cubilotes
   FIGURA 6.14
   Hornos de combustión directa
   Hornos de crisol
   FIGURA 6.15
   Hornos de arco eléctrico
   Hornos de inducción
   FIGURA 6.16
   6.4.2: Vaciado, limpieza y tratamiento térmico
   FIGURA 6.17
   6.5: Calidad de la fundición
   Defectos de fundición
   FIGURA 6.18
   FIGURA 6.19
   Métodos de inspección
   6.6: Metales para fundición
   Aleaciones ferrosas de fundición: Hierro fundido
   Aleaciones ferrosas de fundición: acero
   Aleaciones no ferrosas de fundición
   6.7: Consideraciones sobre el diseño del producto
   FIGURA 6.20
   TABLA 6.1: Tolerancias dimensionales típicas para diferentes procesos de fundición y metales
   Referencias
   Preguntas de repaso
   Problemas
   7: Trabajo del vidrio
   CONTENIDO DEL CAPÍTULO
   FIGURA 7.1
   7.1: Preparación y fusión de las materias primas
   7.2: Procesos de moldeo durante el trabajado del vidrio
   7.2.1: Moldeo de artículos de vidrio
   Centrifugado
   FIGURA 7.2
   Prensado
   FIGURA 7.3
   Soplado
   FIGURA 7.4
   FIGURA 7.5
   Fundición
   7.2.2: Moldeo de vidrio plano y tubular
   Laminado de placas planas
   FIGURA 7.6
   Proceso de flotación
   FIGURA 7.7
   Estirado de tubos de vidrio
   FIGURA 7.8
   7.2.3: Formado de fibras de vidrio
   Aspersión centrífuga
   Estirado de filamentos continuos
   FIGURA 7.9
   7.3: Tratamiento térmico y acabado
   7.3.1: Tratamiento térmico
   7.3.2: Acabado
   7.4: Consideraciones sobre el diseño del producto
   Referencias
   Preguntas de repaso
   8: Procesos para dar forma a los plásticos
   CONTENIDO DEL CAPÍTULO
   8.1: Propiedades de los polímeros fundidos
   Viscosidad
   FIGURA 8.1
   FIGURA 8.2
   Viscoelasticidad
   FIGURA 8.3
   8.2: Extrusión
   8.2.1: Proceso y equipo
   FIGURA 8.4
   FIGURA 8.5
   8.2.2: Análisis de la extrusión
   Flujo fundido en el extrusor
   FIGURA 8.6
   Ejemplo 8.1: Gastos de extrusión
   Solución:
   Características del extrusor y del dado
   FIGURA 8.7
   Ejemplo 8.2: Características del extrusor y del dado
   Solución:
   8.2.3: Configuraciones del dado y productos extruidos
   Perfiles sólidos
   FIGURA 8.8
   FIGURA 8.9
   Perfiles huecos
   FIGURA 8.10
   Recubrimiento de alambre y cable
   FIGURA 8.11
   8.2.4: Defectos de la extrusión
   FIGURA 8.12
   FIGURA 8.13
   8.3: Producción de láminas y película
   Extrusión de lámina y película con dado de rendija
   FIGURA 8.14
   FIGURA 8.15
   Proceso de extrusión de película soplada
   FIGURA 8.16
   Calandrado
   FIGURA 8.17
   8.4: Producción de fibras y filamentos (hilado)
   FIGURA 8.18
   8.5: Procesos de recubrimiento
   FIGURA 8.19
   8.6: Moldeo por inyección
   8.6.1: Proceso y equipo
   FIGURA 8.20
   FIGURA 8.21
   8.6.2: El molde
   Molde de dos placas
   FIGURA 8.22
   Otros tipos de molde
   FIGURA 8.23
   8.6.3: Contracción y defectos en el moldeo por inyección
   TABLA 8.1: Valores comunes de contracción para moldes de termoplásticos seleccionados
   Ejemplo 8.3: Contracción en el moldeo por inyección
   Solución:
   8.6.4: Otros procesos del moldeo por inyección
   Moldeo por inyección de espuma termoplástica
   Moldeo por inyección de termofijos
   Moldeo por inyección de reacción
   FIGURA 8.24
   8.7: Moldeo por compresión y transferencia
   8.7.1: Moldeo por compresión
   FIGURA 8.25
   8.7.2: Moldeo por transferencia
   FIGURA 8.26
   8.8: Moldeo por soplado y moldeo rotacional
   8.8.1: Moldeo por soplado
   Moldeo por soplado y extrusión
   FIGURA 8.27
   FIGURA 8.28
   Moldeo soplado por inyección
   FIGURA 8.29
   FIGURA 8.30
   Materiales y productos
   8.8.2: Moldeo rotacional
   FIGURA 8.31
   8.9: Termoformado
   Termoformado al vacío
   FIGURA 8.32
   Termoformado de presión
   FIGURA 8.33
   FIGURA 8.34
   Termoformado mecánico
   FIGURA 8.35
   Aplicaciones
   8.10: Fundición
   8.11: Procesamiento y formado de espuma de polímero
   8.12: Consideraciones sobre el diseño del producto
   TABLA 8.2: Tolerancias típicas en piezas moldeadas para plásticos seleccionados
   Referencias
   Preguntas de repaso
   Problemas
   9: Procesos para dar forma al hule y a los materiales compósitos de matriz polimérica (PMC)
   CONTENIDO DEL CAPÍTULO
   9.1: Procesamiento y formado del hule
   9.1.1: Producción de hule
   Hule natural
   Hule sintético
   9.1.2: Composición
   9.1.3: Mezclado
   FIGURA 9.1
   9.1.4: Formación y procesos relacionados
   Extrusión
   Calandrado
   FIGURA 9.2
   Recubrimiento
   FIGURA 9.3
   Moldeo y fundición
   9.1.5: Vulcanización
   FIGURA 9.4
   9.2: Manufactura de neumáticos y otros productos de hule
   9.2.1: Neumáticos
   Construcción de un neumático y secuencia de la producción
   FIGURA 9.5
   Preformado de componentes
   Construcción de la carcasa
   FIGURA 9.6
   Moldeo y curado
   FIGURA 9.7
   9.2.2: Otros productos de hule
   9.2.3: Procesamiento de elastómeros termoplásticos
   9.3: Materiales y procesos para dar forma a los PMC
   9.3.1: Materias primas para PMC
   Matriz polimérica
   El agente reforzador
   Partículas y hojuelas
   9.3.2: Combinación de la matriz y el refuerzo
   Compuestos de moldeo
   FIGURA 9.8
   Productos preimpregnados
   9.4: Procesos con molde abierto
   FIGURA 9.9
   9.4.1: Aplicado manual
   FIGURA 9.10
   9.4.2: Aplicado por aspersión
   FIGURA 9.11
   9.4.3: Máquinas de aplicación automatizada con cinta
   9.4.4: Curado
   9.5: Procesos con molde cerrado
   9.5.1: Procesos de moldeo por compresión para PMC
   Moldeo de SMC, TMC y BMC
   Moldeo preformado
   Moldeo con depósito elástico
   9.5.2: Procesos de moldeo por transferencia para PMC
   9.5.3: Procesos de moldeo por inyección para PMC
   Moldeo por inyección convencional
   Moldeo por inyección con reacción reforzada
   9.6: Bobinado de filamentos
   FIGURA 9.12
   FIGURA 9.13
   9.7: Procesos de pultrusión
   9.7.1: Pultrusión
   FIGURA 9.14
   9.7.2: Pulformado
   FIGURA 9.15
   9.8: Otros procesos de formado para PMC
   Vaciado centrifugado
   Laminado de tubos
   FIGURA 9.16
   Laminado continuo
   Métodos de corte
   Referencias
   Preguntas de repaso
PARTE III: Procesamiento de partículas para metales y cerámicos
   10: Metalurgia de polvos
   CONTENIDO DEL CAPÍTULO
   FIGURA 10.1
   10.1: Producción de polvos metálicos
   10.1.1: Atomización
   FIGURA 10.2
   10.1.2: Otros métodos de producción
   FIGURA 10.3
   10.2: Prensado convencional y sinterizado
   FIGURA 10.4
   10.2.1: Mezclado y mezclado combinado de polvos
   FIGURA 10.5
   10.2.2: Compactación
   FIGURA 10.6
   FIGURA 10.7
   FIGURA 10.8
   10.2.3: Sinterizado
   FIGURA 10.9
   FIGURA 10.10
   TABLA 10.1: Temperaturas y tiempos típicos de sinterizado para polvos de metales seleccionados
   10.2.4: Operaciones secundarias
   Densificación y dimensionamiento
   Impregnación e infiltración
   Tratamiento térmico y acabado
   10.3: Alternativas de prensado y técnicas de sinterizado
   10.3.1: Prensado isostático
   FIGURA 10.11
   10.3.2: Moldeo por inyección de polvos
   10.3.3: Laminado, extruido y forjado de polvos
   Laminación de polvos
   FIGURA 10.12
   Extrusión de polvos
   Forjado de polvos
   10.3.4: Combinación de prensado y sinterizado
   Prensado en caliente
   Sinterizado por chispas
   10.3.5: Sinterizado en fase líquida
   10.4: Materiales y productos para metalurgia de polvos
   Materiales para la metalurgia de polvos
   Productos de la metalurgia de polvos
   10.5: Consideraciones de diseño en metalurgia de polvos
   FIGURA 10.13
   FIGURA 10.14
   FIGURA 10.15
   FIGURA 10.16
   FIGURA 10.17
   Referencias
   Preguntas de repaso
   Problemas
   FIGURA P10.3
   FIGURA P10.4
   APÉNDICE A10: Características de los polvos en ingeniería
   A10.1: Características geométricas
   Tamaño de las partículas y su distribución
   FIGURA A10.1
   Forma y estructura interna de las partículas
   FIGURA A10.2
   Área superficial
   A10.2: Otras características
   Fricción interparticular y características de flujo
   FIGURA A10.3
   Empaquetamiento, densidad y porosidad
   Composición química y películas superficiales
   11: Procesamiento de cerámicos y cermets
   CONTENIDO DEL CAPÍTULO
   11.1: Procesamiento de cerámicos tradicionales
   FIGURA 11.1
   11.1.1: Preparación de las materias primas
   FIGURA 11.2
   FIGURA 11.3
   11.1.2: Procesos para dar forma
   Fundición o vaciado deslizante
   FIGURA 11.4
   Formado plástico
   FIGURA 11.5
   Prensado semiseco
   Prensado seco
   11.1.3: Secado
   FIGURA 11.6
   FIGURA 11.7
   11.1.4: Cocimiento (sinterizado)
   11.2: Procesamiento de cerámicos nuevos
   11.2.1: Preparación de materiales iniciales
   11.2.2: Formado
   Prensado caliente
   Prensado isostático
   Proceso de bisturí
   FIGURA 11.8
   Moldeo por inyección de polvos (Powder Inyection Molding)
   11.2.3: Sinterizado
   11.2.4: Acabado
   11.3: Procesamiento de cermets
   11.3.1: Carburos cementados
   Compactación
   Sinterizado
   FIGURA 11.9
   Operaciones secundarias
   11.3.2: Otros cermets y compósitos de matriz de cerámico
   11.4: Consideraciones para el diseño de productos
   Referencias
   Preguntas de repaso
PARTE IV: Formado de metal y conformado de láminas metálicas
   12: Fundamentos del formado de metales
   CONTENIDO DEL CAPÍTULO
   12.1: Panorama del formado de metales
   Procesos de deformación volumétrica
   FIGURA 12.1
   Conformado de láminas metálicas
   FIGURA 12.2
   12.2: Comportamiento del material en el formado de metales
   Esfuerzo de fluencia
   Esfuerzo de fluencia promedio
   FIGURA 12.3
   12.3: Temperatura en el formado de metales
   Trabajo en frío
   Trabajo en tibio
   Trabajo en caliente
   Formado isotérmico
   12.4: Fricción y lubricación en el formado de metales
   TABLA 12.1: Valores típicos de la temperatura (relativos al punto de fusión Tm) y el coeficiente de fricción en trabajo en frío, en tibio y en caliente
   Referencias
   Preguntas de repaso
   Problemas
   13: Procesos de deformación volumétrica en el trabajo de metales
   CONTENIDO DEL CAPÍTULO
   13.1: Laminación
   FIGURA 13.1
   FIGURA 13.2
   13.1.1: Laminación plana y su análisis
   FIGURA 13.3
   FIGURA 13.4
   Ejemplo 13.1: Laminado plano
   Solución:
   13.1.2: Laminación de perfiles
   13.1.3: Molinos laminadores
   FIGURA 13.5
   13.1.4: Otros procesos de deformación relacionados con el laminado
   Laminado de roscas
   FIGURA 13.6
   Laminación de anillos
   FIGURA 13.7
   Laminado de engranes
   Perforado de rodillos
   FIGURA 13.8
   13.2: Forjado
   FIGURA 13.9
   13.2.1: Forjado en dado abierto
   Análisis del forjado en dado abierto
   FIGURA 13.10
   FIGURA 13.11
   Ejemplo 13.2: Forjado en dado abierto
   Solución:
   FIGURA 13.12
   Práctica del forjado en dado abierto
   13.2.2: Forjado con dado impresor
   FIGURA 13.13
   TABLA 13.1: Valores típicos de Kf para varias formas de la pieza en forjado con dado impresor y en forjado sin rebabas
   13.2.3: Forjado sin rebaba
   FIGURA 13.14
   FIGURA 13.15
   13.2.4: Dados de forjado, martinetes y prensas
   Martinetes de forja
   FIGURA 13.16
   FIGURA 13.17
   Prensas de forjado
   Dados de forjado
   FIGURA 13.18
   13.2.5: Otros procesos relacionados con el forjado
   Recalcado y cabeceado
   FIGURA 13.19
   FIGURA 13.20
   Recalcado rotativo o forja radial
   FIGURA 13.21
   Punzonado de cavidades (nota de R.T.: también se le conoce como clavado)
   FIGURA 13.22
   Forjado isotérmico
   Recortado1
   FIGURA 13.23
   13.3: Extrusión
   13.3.1: Tipos de extrusión
   Extrusión directa versus extrusión indirecta
   FIGURA 13.24
   FIGURA 13.25
   FIGURA 13.26
   Extrusión en frío versus extrusión en caliente
   Procesamiento continuo versus procesamiento discreto
   13.3.2: Análisis de la extrusión
   FIGURA 13.27
   FIGURA 13.28
   Ejemplo 13.3: Presiones de extrusión
   Solución:
   13.3.3: Dados y prensas de extrusión
   FIGURA 13.29
   FIGURA 13.30
   13.3.4: Otros procesos de extrusión
   Extrusión por impacto
   FIGURA 13.31
   Extrusión hidrostática
   FIGURA 13.32
   13.3.5: Defectos en productos extruidos
   FIGURA 13.33
   13.4: Trefilado de alambres y barras
   FIGURA 13.34
   13.4.1: Análisis del trefilado
   Mecánica del trefilado
   Ejemplo 13.4: Esfuerzo y fuerzas en el trefilado del alambre
   Solución:
   Reducción máxima por pase de trefilado
   13.4.2: Práctica del trefilado
   Equipo de trefilado
   FIGURA 13.35
   FIGURA 13.36
   Dados de trefilado
   FIGURA 13.37
   Preparación del trabajo
   Referencias
   Preguntas de repaso
   Problemas
   FIGURA P13.24
   14: Conformado de láminas metálicas
   CONTENIDO DEL CAPÍTULO
   14.1: Operaciones de corte
   FIGURA 14.1
   FIGURA 14.2
   14.1.1: Cizallado, troquelado y punzonado
   FIGURA 14.3
   FIGURA 14.4
   14.1.2: Análisis de ingeniería del corte de láminas metálicas
   Holgura
   TABLA 14.1: Valor de las tolerancias para los tres grupos de láminas metálicas
   FIGURA 14.5
   FIGURA 14.6
   Fuerzas de corte
   Ejemplo 14.1: Holgura en el punzonado y fuerza
   Solución:
   14.1.3: Otras operaciones de corte de láminas metálicas
   Corte en trozos y partición
   FIGURA 14.7
   Ranurado, perforado múltiple y muescado
   FIGURA 14.8
   Recorte
   14.2: Operaciones de doblado
   FIGURA 14.9
   14.2.1: Doblado en V y doblado de bordes
   FIGURA 14.10
   14.2.2: Análisis de la ingeniería del doblado
   Tolerancia de doblado
   Recuperación elástica
   FIGURA 14.11
   Fuerza de doblado
   FIGURA 14.12
   Ejemplo 14.2: Doblado de lámina metálica
   FIGURA 14.13
   Solución:
   14.2.3: Otras operaciones de doblado y formado
   Formado de bridas, hilvanado, engargolado y rebordeado
   FIGURA 14.14
   FIGURA 14.15
   14.3: Embutido
   FIGURA 14.16
   14.3.1: Mecánica del embutido
   FIGURA 14.17
   14.3.2: Análisis de ingeniería del embutido
   Medidas de embutido
   Ejemplo 14.3: Embutido acopado
   Solución:
   Fuerzas
   Ejemplo 14.4: Fuerzas en el embutido
   Solución:
   Determinación del tamaño de la pieza en bruto
   14.3.3: Otras operaciones de embutido
   Reembutido
   FIGURA 14.18
   FIGURA 14.19
   Embutido de formas no cilíndricas
   14.3.4: Defectos del embutido
   FIGURA 14.20
   14.4: Otras operaciones de formado de láminas metálicas
   14.4.1: Operaciones realizadas con herramientas metálicas
   Planchado
   FIGURA 14.21
   Acuñado y realzado
   FIGURA 14.22
   Desplegado
   FIGURA 14.23
   Torcido
   14.4.2: Procesos de formado con caucho
   Proceso Guerin
   FIGURA 14.24
   Hidroformado
   FIGURA 14.25
   14.5: Dados y prensas para procesos con láminas metálicas
   14.5.1: Troqueles y matrices
   Componentes de un troquel de estampado
   FIGURA 14.26
   Tipos de matrices de estampado
   FIGURA 14.27
   14.5.2: Prensas
   FIGURA 14.28
   Prensas de escote
   FIGURA 14.29
   FIGURA 14.30
   FIGURA 14.31
   Prensas con armazón de lados rectos
   FIGURA 14.32
   Potencia y sistemas de transmisión
   FIGURA 14.33
   14.6: Operaciones con láminas metálicas no realizadas en prensas
   14.6.1: Formado por estirado
   FIGURA 14.34
   14.6.2: Doblado y formado con rodillos
   FIGURA 14.35
   FIGURA 14.36
   14.6.3: Rechazado
   FIGURA 14.37
   14.6.4: Formado por alta tasa de energía
   Formado por explosión
   FIGURA 14.38
   Formado electrohidráulico
   FIGURA 14.39
   Formado electromagnético
   FIGURA 14.40
   Referencias
   Preguntas de repaso
   Problemas
PARTE V: Procesos de remoción de material
   15: Teoría del maquinado de metales
   CONTENIDO DEL CAPÍTULO
   FIGURA 15.1
   15.1: Panorama general de la tecnología del maquinado
   Tipos de maquinados
   FIGURA 15.2
   La herramienta de corte
   FIGURA 15.3
   Condiciones de corte
   FIGURA 15.4
   Máquinas herramienta
   15.2: Teoría de la formación de viruta en el maquinado de metales
   FIGURA 15.5
   15.2.1: Modelo de corte ortogonal
   FIGURA 15.6
   Ejemplo 15.1: Corte ortogonal
   Solución:
   15.2.2: Formación real de la viruta
   FIGURA 15.7
   FIGURA 15.8
   15.3: Relaciones de fuerza y la ecuación de Merchant
   15.3.1: Fuerzas en el corte de metales
   FIGURA 15.9
   Ejemplo 15.2: Esfuerzo cortante en el maquinado
   Solución:
   15.3.2: La ecuación de Merchant
   Ejemplo 15.3: Estimación del ángulo de fricción
   Solución:
   Lecciones basadas en la ecuación de Merchant
   FIGURA 15.10
   Aproximación al torneado por corte ortogonal
   FIGURA 15.11
   TABLA 15.1: Clave de conversión: operación de torneado contra corte ortogonal
   15.4: Relaciones entre potencia y energía en el maquinado
   Ejemplo 15.4: Relaciones de potencia en maquinado
   Solución:
   TABLA 15.2: Valores de los caballos de fuerza unitarios y energía específica para materiales de trabajo seleccionados usando herramientas de corte afiladas, y espesor de la viruta antes del corte to = 0.25 mm (0.010 pulg)
   FIGURA 15.12
   15.5: Temperatura de corte
   15.5.1: Métodos analíticos para el cálculo de la temperatura de corte
   Ejemplo 15.5: Temperatura de corte
   Solución:
   15.5.2: Medición de la temperatura de corte
   FIGURA 15.13
   Referencias
   Preguntas de repaso
   Problemas
   16: Operaciones de maquinado y máquinas herramienta
   CONTENIDO DEL CAPÍTULO
   16.1: Maquinado y geometría de las piezas
   FIGURA 16.1
   FIGURA 16.2
   FIGURA 16.3
   FIGURA 16.4
   16.2: Torneado y operaciones afines
   FIGURA 16.5
   16.2.1: Condiciones de corte en el torneado
   16.2.2: Operaciones relacionadas con el torneado
   FIGURA 16.6
   16.2.3: El torno mecánico
   Tecnología del torno mecánico
   FIGURA 16.7
   Métodos de sujeción de la pieza de trabajo al torno
   FIGURA 16.8
   16.2.4: Otros tornos y máquinas de torneado
   FIGURA 16.9
   16.2.5: Máquinas mandrinadoras
   FIGURA 16.10
   FIGURA 16.11
   FIGURA 16.12
   16.3: Taladrado y operaciones afines
   16.3.1: Condiciones de corte en el taladrado
   FIGURA 16.13
   16.3.2: Operaciones relacionadas con el taladrado
   FIGURA 16.14
   16.3.3: Taladros
   FIGURA 16.15
   FIGURA 16.16
   16.4: Fresado
   16.4.1: Tipos de operaciones de fresado
   FIGURA 16.17
   Fresado periférico
   FIGURA 16.18
   FIGURA 16.19
   Fresado refrentado o careado
   FIGURA 16.20
   16.4.2: Condiciones de corte en fresado
   FIGURA 16.21
   FIGURA 16.22
   16.4.3: Fresadoras
   FIGURA 16.23
   FIGURA 16.24
   FIGURA 16.25
   16.5: Centros de maquinado y centros de torneado
   FIGURA 16.26
   FIGURA 16.27
   FIGURA 16.28
   16.6: Otras operaciones de maquinado
   16.6.1: Cepillado
   FIGURA 16.29
   Cepillado de codo
   FIGURA 16.30
   Cepillado de mesa
   FIGURA 16.31
   FIGURA 16.32
   16.6.2: Brochado
   FIGURA 16.33
   FIGURA 16.34
   16.6.3: Aserrado
   FIGURA 16.35
   16.7: Maquinado de alta velocidad
   TABLA 16.1: Tabla comparativa de las velocidades de corte utilizadas en el maquinado convencional versus el de alta velocidad para determinados materiales de trabajo
   16.8: Tolerancias y acabado superficial
   16.8.1: Tolerancias en maquinado
   TABLA 16.2: Valores de tolerancias características y rugosidades superficiales (promedio aritmético) que pueden lograrse en operaciones de maquinado
   16.8.2: Acabado superficial en maquinado
   Factores geométricos
   FIGURA 16.36
   Factores del material de trabajo
   FIGURA 16.37
   Ejemplo 16.1: Rugosidad superficial
   Solución:
   Factores de vibración y de la máquina herramienta
   16.9: Consideraciones para el diseño del producto en maquinado
   FIGURA 16.38
   FIGURA 16.39
   Referencias
   Preguntas de repaso
   Problemas
   17: Tecnología de las herramientas de corte y temas relacionados
   CONTENIDO DEL CAPÍTULO
   17.1: Vida de las herramientas
   17.1.1: Desgaste de la herramienta
   FIGURA 17.1
   17.1.2: Vida de la herramienta y la ecuación de Taylor
   FIGURA 17.2
   FIGURA 17.3
   FIGURA 17.4
   Ejemplo 17.1: Ecuación de Taylor para la vida de la herramienta
   Solución:
   17.2: Materiales para herramientas
   FIGURA 17.5
   TABLA 17.1: Valores típicos de dureza a temperatura ambiente y resistencia a la ruptura transversal de varios materiales para herramientasa
   TABLA 17.2: Valores representativos de n y C en la ecuación de la vida de las herramientas de Taylor, ecuación (17.1), para materiales seleccionados de herramienta
   TABLA 17.3: Materiales de herramientas de corte con sus datos aproximados de uso inicial y velocidades de corte permisibles
   17.2.1: Aceros de alta velocidad y sus predecesores
   TABLA 17.4: Contenido típico y funciones de los elementos de aleación en el acero de alta velocidad
   17.2.2: Aleaciones fundidas de cobalto
   17.2.3: Carburos cementados, cermets y carburos recubiertos
   Carburos cementados
   TABLA 17.5: Los sistemas de clasificación de grado C de la ANSI para los carburos cementados
   TABLA 17.6: ISO R513-1975(E) “Aplicación de los carburos en el maquinado mediante remoción de viruta”
   Cermets
   Carburos recubiertos
   17.2.4: Cerámicos
   17.2.5: Diamantes sintéticos y nitruro de boro cúbico
   17.3: Geometría de las herramientas
   17.3.1: Geometría de las herramientas de una punta
   FIGURA 17.6
   Rompevirutas
   FIGURA 17.7
   Efecto del material de la herramienta sobre la geometría de la herramienta
   FIGURA 17.8
   Insertos
   FIGURA 17.9
   17.3.2: Herramientas de múltiples filos cortantes
   Barrenos
   FIGURA 17.10
   Cortadores para fresado
   FIGURA 17.11
   FIGURA 17.12
   17.4: Fluidos de corte
   17.4.1: Tipos de fluidos de corte
   Funciones de los fluidos de corte
   Formulación química de los fluidos de corte
   17.4.2: Aplicación de los fluidos de corte
   Métodos de aplicación
   Filtración de los fluidos de corte y maquinado en seco
   17.5: Maquinabilidad
   Ejemplo 17.2: Maquinabilidad
   Solución:
   TABLA 17.7: Valores aproximados de dureza Brinell e índices de maquinabilidad típicos para materiales de trabajo seleccionados
   17.6: Economía del maquinado
   17.6.1: Selección del avance y de la profundidad de corte
   17.6.2: Velocidad de corte
   Maximización de la tasa de producción
   FIGURA 17.13
   Minimización del costo por unidad
   FIGURA 17.14
   Ejemplo 17.3: Determinación de la velocidad de corte para economía del maquinado
   Solución:
   Ejemplo 17.4: Velocidad de producción y costo en economía del maquinado
   Solución:
   Algunos comentarios sobre la economía del maquinado
   Referencias
   Preguntas de repaso
   Problemas
   18: Rectificado y otros procesos abrasivos
   CONTENIDO DEL CAPÍTULO
   18.1: Rectificado
   18.1.1: La piedra abrasiva
   Material abrasivo
   TABLA 18.1: Abrasivos de mayor importancia en el rectificado
   Tamaño del grano
   Materiales aglutinantes
   TABLA 18.2: Materiales aglutinantes usados en piedras abrasivas
   Estructura y adhesión de la piedra
   FIGURA 18.1
   Especificación de las piedras abrasivas
   TABLA 18.3: Sistema de identificación para piedras abrasivas convencionales definido por la norma ANSI B74.13-1977
   TABLA 18.4: Sistema de identificación para piedras abrasivas de diamante y nitruro de boro cúbico definido por la norma ANSI B74.13-1977
   FIGURA 18.2
   18.1.2: Análisis del proceso de rectificado
   FIGURA 18.3
   Acabado superficial
   Fuerzas y energía
   FIGURA 18.4
   Temperaturas en la superficie de trabajo
   Desgaste de la piedra
   FIGURA 18.5
   FIGURA 18.6
   18.1.3: Consideraciones en la aplicación del rectificado
   Lineamientos de aplicación
   TABLA 18.5: Lineamientos de aplicación para el rectificado
   Fluidos para rectificado
   18.1.4: Operaciones de rectificado y rectificadoras
   El rectificado de superficies planas
   FIGURA 18.7
   FIGURA 18.8
   Rectificado cilíndrico
   FIGURA 18.9
   FIGURA 18.10
   Rectificado sin centros
   FIGURA 18.11
   FIGURA 18.12
   Rectificado de desbaste
   FIGURA 18.13
   Otras operaciones de rectificado
   FIGURA 18.14
   FIGURA 18.15
   18.2: Procesos abrasivos relacionados
   TABLA 18.6: Geometría usual de las piezas para asentado, lapeado, superacabado, pulido y abrillantado
   18.2.1: Asentado
   FIGURA 18.16
   18.2.2: Lapeado
   FIGURA 18.17
   18.2.3: Superacabado
   FIGURA 18.18
   18.2.4: Pulido y abrillantado
   Referencias
   Preguntas de repaso
   Problemas
   19: Procesos de maquinado no tradicionales
   CONTENIDO DEL CAPÍTULO
   19.1: Procesos de energía mecánica
   19.1.1: Maquinado ultrasónico
   FIGURA 19.1
   19.1.2: Procesos con chorro de agua
   Corte con chorro de agua
   FIGURA 19.2
   Corte con chorro de agua abrasiva
   19.1.3: Otros procesos abrasivos no tradicionales
   Maquinado con chorro abrasivo
   FIGURA 19.3
   Maquinado por flujo abrasivo
   19.2: Procesos de maquinado electroquímico
   19.2.1: Maquinado electroquímico
   FIGURA 19.4
   TABLA 19.1: Valores típicos de una tasa de remoción específica C para materiales de trabajo seleccionados en el maquinado electroquímico
   Ejemplo 19.1: Maquinado electroquímico
   Solución:
   19.2.2: Desbarbado y rectificado electroquímico
   FIGURA 19.5
   FIGURA 19.6
   19.3: Procesos de energía térmica
   19.3.1: Procesos con descarga eléctrica (electroerosión)
   Electroerosión por penetración (EDM, Electric Discharge Machining)
   FIGURA 19.7
   Ejemplo 19.2: Maquinado por descarga eléctrica
   Solución:
   Electroerosión con alambre
   FIGURA 19.8
   FIGURA 19.9
   19.3.2: Maquinado con haz de electrones
   FIGURA 19.10
   19.3.3: Maquinado con haz láser
   FIGURA 19.11
   19.4: Maquinado químico
   19.4.1: Mecánica y química del maquinado químico
   TABLA 19.2: Materiales de trabajo y de ataque químico comunes en el CHM, con velocidades de penetración y factores de ataque típicos
   FIGURA 19.12
   19.4.2: Procesos de maquinado químico
   Fresado químico
   FIGURA 19.13
   Troquelado químico
   FIGURA 19.14
   FIGURA 19.15
   Grabado químico
   Troquelado fotoquímico
   FIGURA 19.16
   19.5: Consideraciones para la aplicación
   TABLA 19.3: Características geométricas de la pieza de trabajo y procesos no tradicionales adecuados
   TABLA 19.4: Aplicabilidad de procesos de maquinado no tradicionales seleccionados para diversos materiales de trabajo. En esta recopilación se incluyen el fresado y el rectificado convencionales, con propósitos de comparación
   Referencias
   Preguntas de repaso
   Problemas
PARTE VI: Operaciones para la mejora de propiedades y el procesamiento superficial
   20: Tratamiento térmico de metales
   CONTENIDO DEL CAPÍTULO
   20.1: Recocido
   20.2: Formación de martensita en el acero
   20.2.1: Curva tiempo-temperatura-transformación
   FIGURA 20.1
   FIGURA 20.2
   20.2.2: Procesos del tratamiento térmico
   FIGURA 20.3
   20.2.3: Templabilidad
   FIGURA 20.4
   20.3: Endurecimiento por precipitación
   FIGURA 20.5
   FIGURA 20.6
   20.4: Endurecimiento superficial
   Referencias
   Preguntas de repaso
   21: Operaciones de procesamiento superficial
   CONTENIDO DEL CAPÍTULO
   21.1: Procesos de limpieza industrial
   21.1.1: Limpieza química
   21.1.2: Limpieza mecánica y tratamientos superficiales
   Acabado a chorro y granallado
   Rotación a tambor y otros acabados masivos
   FIGURA 21.1
   21.2: Difusión e implantación iónica
   21.2.1: Difusión
   21.2.2: Implantación iónica
   21.3: Deposición y procesos relacionados
   21.3.1: Electrodeposición
   FIGURA 21.2
   Principios de la electrodeposición
   TABLA 21.1: Eficiencias típicas del cátodo en la electrodeposición y valores de la constante de deposición C
   Ejemplo 21.1: Electrodeposición
   Solución:
   Métodos y aplicaciones
   21.3.2: Electroformado
   21.3.3: Deposición no electrolítica
   21.3.4: Inmersión en caliente
   21.4: Recubrimientos por conversión
   21.4.1: Recubrimientos por conversión química
   21.4.2: Anodizado
   21.5: Procesos por deposición de vapor
   21.5.1: Deposición física de vapor
   Evaporación al vacío
   FIGURA 21.3
   Pulverización catódica
   FIGURA 21.4
   Deposición iónica
   21.5.2: Deposición química de vapor
   TABLA 21.2: Algunos ejemplos de reacciones en la deposición química de vapor
   Materiales y reacciones en la CVD
   FIGURA 21.5
   Equipo de procesamiento
   FIGURA 21.6
   21.6: Recubrimientos orgánicos
   21.6.1: Métodos de aplicación
   21.6.2: Pulvirrecubrimiento
   Referencias
   Preguntas de repaso
   Problemas
PARTE VII: Procesos de unión y ensamble
   22: Fundamentos de soldadura
   CONTENIDO DEL CAPÍTULO
   22.1: Perspectiva de la tecnología de la soldadura
   22.1.1: Tipos de procesos de soldadura
   Soldadura por fusión
   FIGURA 22.1
   Soldadura de estado sólido
   22.1.2: La soldadura como una operación comercial
   El aspecto de seguridad
   Automatización en la soldadura
   22.2: Unión soldada
   22.2.1: Tipos de uniones
   FIGURA 22.2
   22.2.2: Tipos de soldaduras
   FIGURA 22.3
   FIGURA 22.4
   FIGURA 22.5
   FIGURA 22.6
   FIGURA 22.7
   22.3: Física de la soldadura
   22.3.1: Densidad de potencia
   TABLA 22.1: Comparación de varios procesos de soldadura por fusión con base en sus densidades de potencia
   Ejemplo 22.1: Densidad de potencia en la soldadura
   Solución:
   Observación:
   22.3.2: Equilibrio de calor en la soldadura por fusión
   TABLA 22.2: Temperaturas de fusión sobre la escala de temperatura absoluta de metales seleccionados
   Ejemplo 22.2: Velocidad de viaje en soldadura
   Solución:
   22.4: Características de una junta soldada por fusión
   FIGURA 22.8
   Referencias
   Preguntas de repaso
   Problemas
   23: Procesos de soldadura
   CONTENIDO DEL CAPÍTULO
   23.1: Soldadura con arco
   FIGURA 23.1
   23.1.1: Tecnología general de la soldadura con arco
   Electrodos
   Protección del arco eléctrico
   Fuente de potencia en la soldadura con arco
   TABLA 23.1: Factores de transferencia de calor para varios procesos de soldadura con arcoa
   Ejemplo 23.1: Potencia en la soldadura con arco
   Solución:
   23.1.2: Procesos de AW, electrodos consumibles
   Soldadura con arco de electrodo revestido
   FIGURA 23.2
   FIGURA 23.3
   Soldadura con arco de gas metálico
   FIGURA 23.4
   Soldadura con arco de núcleo fundente
   FIGURA 23.5
   Soldadura electrogaseosa
   FIGURA 23.6
   Soldadura con arco sumergido
   FIGURA 23.7
   23.1.3: Procesos de AW, electrodos no consumibles
   Soldadura con arco de gas tungsteno
   FIGURA 23.8
   Soldadura por arco de plasma
   FIGURA 23.9
   23.2: Soldadura por resistencia
   FIGURA 23.10
   23.2.1: Fuente de potencia en la soldadura por resistencia
   Ejemplo 23.2: Soldadura por resistencia
   Solución:
   23.2.2: Procesos de soldadura por resistencia
   Soldadura de puntos por resistencia
   FIGURA 23.11
   FIGURA 23.12
   Soldadura de costura por resistencia
   FIGURA 23.13
   FIGURA 23.14
   Soldadura de proyección por resistencia
   FIGURA 23.15
   FIGURA 23.16
   23.3: Soldadura con gas oxicombustible
   23.3.1: Soldadura con oxiacetileno
   FIGURA 23.17
   FIGURA 23.18
   23.3.2: Gases alternativos para la soldadura con gas oxicombustible
   TABLA 23.2: Gases usados en la soldadura o corte con gas oxicombustible, con temperaturas de flama y calores de combustión
   23.4: Otros procesos de soldadura por fusión
   Soldadura con haz de electrones
   Soldadura con haz o rayo láser
   Soldadura con termita
   FIGURA 23.19
   23.5: Soldadura de estado sólido
   23.5.1: Consideraciones generales en la soldadura de estado sólido
   23.5.2: Procesos de soldadura de estado sólido
   Soldadura por forjado
   Soldadura en frío
   Soldadura con rodillos
   FIGURA 23.20
   Soldadura con presión en caliente
   Soldadura por difusión
   Soldadura explosiva
   FIGURA 23.21
   Soldadura por fricción
   FIGURA 23.22
   Soldadura por fricción-agitación
   FIGURA 23.23
   Soldadura ultrasónica
   FIGURA 23.24
   23.6: Calidad de la soldadura
   Esfuerzos y distorsiones residuales
   FIGURA 23.25
   Defectos de la soldadura
   FIGURA 23.26
   Métodos de inspección y prueba
   FIGURA 23.27
   23.7: Consideraciones de diseño en la soldadura
   FIGURA 23.28
   Referencias
   Preguntas de repaso
   Problemas
   24: Soldadura fuerte, soldadura blanda y pegado adhesivo
   CONTENIDO DEL CAPÍTULO
   24.1: Soldadura fuerte
   24.1.1: Uniones con soldadura fuerte
   FIGURA 24.1
   FIGURA 24.2
   FIGURA 24.3
   24.1.2: Metales de aporte y fundentes
   TABLA 24.1: Metales de aporte comunes usados en la soldadura fuerte y metales base sobre los que se usan
   FIGURA 24.4
   24.1.3: Métodos de soldadura fuerte
   Soldadura fuerte con soplete
   Soldadura fuerte en horno
   Soldadura fuerte por inducción
   Soldadura fuerte por resistencia
   Soldadura fuerte por inmersión
   Soldadura fuerte infrarroja
   Soldadura fuerte por fusión
   FIGURA 24.5
   24.2: Soldadura blanda
   24.2.1: Diseños de uniones en la soldadura blanda
   FIGURA 24.6
   FIGURA 24.7
   24.2.2: Soldantes y fundentes
   Soldantes
   TABLA 24.2: Algunas composiciones comunes de aleaciones para soldadura blanda con sus temperaturas de fusión y aplicaciones
   Fundentes para soldadura blanda
   24.2.3: Métodos para soldadura blanda
   Soldadura blanda manual
   Soldadura blanda en olas
   FIGURA 24.8
   Soldadura blanda por reflujo
   24.3: Pegado adhesivo
   24.3.1: Diseño de uniones
   FIGURA 24.9
   FIGURA 24.10
   FIGURA 24.11
   24.3.2: Tipos de adhesivos
   24.3.3: Tecnología de aplicación de los adhesivos
   Preparación de la superficie
   Métodos de aplicación
   Ventajas y limitaciones
   Referencias
   Preguntas de repaso
   25: Ensamble mecánico
   CONTENIDO DEL CAPÍTULO
   25.1: Elementos roscados
   25.1.1: Tornillos, pernos y tuercas
   FIGURA 25.1
   FIGURA 25.2
   FIGURA 25.3
   FIGURA 25.4
   25.1.2: Otros elementos roscados y equipo relacionado
   FIGURA 25.5
   FIGURA 25.6
   FIGURA 25.7
   25.1.3: Esfuerzos y resistencias en las uniones con pernos
   FIGURA 25.8
   TABLA 25.1: Valores típicos de esfuerzo de prueba y a tensión para pernos y tornillos de acero, los diámetros varían de 6.4 mm (0.25 pulg) a 38 mm (1.50 pulg)
   25.1.4: Herramientas y métodos para ensamblar elementos roscados
   25.2: Remaches
   FIGURA 25.9
   25.3: Métodos de ensamble basados en ajustes por interferencia
   Ajuste con prensa
   FIGURA 25.10
   Ajustes por contracción y expansión
   Grapas de forma y anillos de retención
   FIGURA 25.11
   FIGURA 25.12
   25.4: Otros métodos de sujeción mecánica
   FIGURA 25.13
   FIGURA 25.14
   25.5: Insertos en moldeado y sujetadores integrales
   Insertos en moldeados y fundiciones
   FIGURA 25.15
   Sujetadores integrales
   FIGURA 25.16
   25.6: Diseño para ensambles
   25.6.1: Principios generales del DFA
   FIGURA 25.17
   FIGURA 25.18
   25.6.2: Diseño para ensamble automatizado
   Referencias
   Preguntas de repaso
   Problemas
PARTE VIII: Procesamiento especial y tecnologías de ensamble
   26: Prototipado rápido
   CONTENIDO DEL CAPÍTULO
   26.1: Fundamentos del prototipado rápido
   FIGURA 26.1
   26.2: Tecnologías para el prototipado rápido
   26.2.1: Sistemas de prototipado rápido basados en líquidos
   Estereolitografía
   FIGURA 26.2
   Curado en tierra sólida
   FIGURA 26.3
   Manufactura de deposición por goteo
   26.2.2: Sistemas de prototipado rápido basados en sólidos
   Manufactura de objetos laminados
   FIGURA 26.4
   Modelado por deposición fundida
   26.2.3: Sistemas de prototipado rápido basados en polvos
   Sinterización de láser selectiva
   Impresión tridimensional
   FIGURA 26.5
   26.3: Aspectos de la aplicación en el prototipado rápido
   Diseño
   Análisis y planeación de ingeniería
   Herramientas y manufactura
   Problemas con el prototipado rápido
   Referencias
   Preguntas de repaso
   27: Tecnologías de microfabricación y nanofabricación
   CONTENIDO DEL CAPÍTULO
   FIGURA 27.1
   27.1: Productos de microsistemas
   27.1.1: Tipos de dispositivos de microsistema
   FIGURA 27.2
   FIGURA 27.3
   27.1.2: Aplicaciones de microsistemas
   27.2: Procesos de microfabricación
   27.2.1: Procesos con capas de silicio
   FIGURA 27.4
   TABLA 27.1: Procesos con capas de silicio usados en la microfabricación
   FIGURA 27.5
   FIGURA 27.6
   FIGURA 27.7
   FIGURA 27.8
   FIGURA 27.9
   27.2.2: Proceso LIGA
   FIGURA 27.10
   27.2.3: Otros procesos de microfabricación
   Litografía blanda
   FIGURA 27.11
   FIGURA 27.12
   Procesos tradicionales y no tradicionales en microfabricación
   FIGURA 27.13
   Tecnologías para la creación rápida de prototipos
   27.3: Productos de nanotecnología
   FIGURA 27.14
   FIGURA 27.15
   27.4: Microscopios de sonda de barrido
   FIGURA 27.16
   27.5: Procesos de nanofabricación
   27.5.1: Enfoques de procesamiento de lo general a lo particular
   27.5.2: Enfoques de procesamiento de lo particular a lo general
   Producción de nanotubos de carbono
   Nanofabricación mediante técnicas de sonda de barrido
   FIGURA 27.17
   FIGURA 27.18
   Autoensamble
   FIGURA 27.19
   Referencias
   Preguntas de repaso
PARTE IX: Tópicos de sistemas para la manufactura
   28: Sistemas de producción y planeación de procesos
   CONTENIDO DEL CAPÍTULO
   28.1: Panorama general de los sistemas de producción
   FIGURA 28.1
   28.1.1: Instalaciones de producción
   Producción en baja cantidad
   FIGURA 28.2
   Producción en mediana cantidad
   Alta producción
   28.1.2: Sistemas de soporte para la manufactura
   28.2: Planeación de procesos
   28.2.1: Planeación tradicional de procesos
   TABLA 28.1: Detalles y decisiones requeridos en la planeación de procesos
   Planeación de procesos para piezas
   FIGURA 28.3
   TABLA 28.2: Algunas secuencias de procesamiento típicas
   TABLA 28.3: Directrices y consideraciones para decidir los procesos y su secuencia en la planeación del proceso
   La hoja de proceso
   FIGURA 28.4
   Planeación de procesos para ensamble
   28.2.2: Decisión entre hacer o comprar
   Ejemplo 28.1: Comparación de costos entre hacer o comprar
   Solución:
   TABLA 28.4: Factores importantes en la decisión entre hacer o comprar
   28.2.3: Planeación de procesos asistida por computadora
   Sistemas CAPP de recuperación
   FIGURA 28.5
   Sistemas CAPP generadores
   Beneficios del CAPP
   28.2.4: Solución de problemas y mejora continua
   28.3: Ingeniería concurrente y diseño para manufactura
   28.3.1: Diseño para manufactura y ensamble
   TABLA 28.5: Principios y directrices generales en el diseño para manufactura y ensamble
   28.3.2: Ingeniería concurrente
   FIGURA 28.6
   Referencias
   Preguntas de repaso
   29: Estudio de la automatización y los sistemas de manufactura
   CONTENIDO DEL CAPÍTULO
   29.1: Control numérico computarizado
   29.1.1: Tecnología para el control numérico
   Componentes de un sistema de CN
   Sistema de coordenadas y control de movimientos en el CN
   FIGURA 29.1
   FIGURA 29.2
   29.1.2: Análisis de los sistemas de posicionamiento para el CN
   FIGURA 29.3
   FIGURA 29.4
   Sistemas de posicionamiento de lazo abierto
   Ejemplo 29.1: Posicionamiento de lazo abierto
   Solución:
   Sistemas de posicionamiento de lazo cerrado
   FIGURA 29.5
   Ejemplo 29.2: Posicionamiento de lazo cerrado con control numérico
   Solución:
   29.1.3: Programación de piezas en CN
   Programación manual de piezas
   Programación de piezas asistida por computadora
   Programación de piezas asistida por sistemas CAD/CAM
   Ingreso manual de datos
   29.1.4: Aplicaciones del control numérico
   29.2: Manufactura celular
   29.2.1: Familias de partes
   FIGURA 29.6
   FIGURA 29.7
   TABLA 29.1: Atributos de diseño y manufactura que se incluyen de manera típica en un sistema de clasificación y codificación de partes
   29.2.2: Celdas de manufactura
   Concepto de pieza compuesta
   FIGURA 29.8
   TABLA 29.2: Características de diseño de la pieza compuesta de la figura 29.8 y las operaciones de manufactura requeridas para crear tales características
   Diseño de celdas de manufactura
   FIGURA 29.9
   Beneficios y problemas en la tecnología de grupos
   29.3: Sistemas y celdas flexibles de manufactura
   29.3.1: Integración de los componentes de un FMS
   Componentes de hardware
   FIGURA 29.10
   Software de un FMS y funciones de control
   TABLA 29.3: Funciones típicas de computadora instrumentadas mediante módulos de software de aplicación en un sistema flexible de manufactura
   Mano de obra humana
   29.3.2: Aplicaciones de los sistemas flexibles de manufactura
   FIGURA 29.11
   29.4: Producción esbelta
   29.4.1: Sistemas de producción de justo a tiempo
   FIGURA 29.12
   29.4.2: Otros enfoques en la producción esbelta
   Participación de los trabajadores y mejora continua
   Tamaños de lote pequeños y reducción en la preparación
   Detención del proceso
   Prevención de errores
   Mantenimiento productivo total
   29.5: Manufactura integrada por computadora
   FIGURA 29.13
   Referencias
   Preguntas de repaso
   Problemas
   30: Control de calidad e inspección
   CONTENIDO DEL CAPÍTULO
   30.1: Calidad del producto
   30.2: Capacidad del proceso y tolerancias
   30.3: Control estadístico de procesos
   FIGURA 30.1
   30.3.1: Gráficas de control por variables
   TABLA 30.1: Constantes para las gráficas x¯ y R
   Ejemplo 30.1: Gráficas x¯ y R
   Solución:
   FIGURA 30.2
   30.3.2: Gráficas de control por atributos
   Gráfica p
   Gráfica c
   30.3.3: Interpretación de las gráficas
   30.4: Programas de calidad en la manufactura
   30.4.1: Administración de la calidad total
   30.4.2: Seis Sigma
   Base estadística de Seis Sigma
   TABLA 30.2: Niveles Sigma y los correspondientes defectos por millón en un programa Seis Sigma
   FIGURA 30.3
   Medición del nivel Sigma
   Ejemplo 30.2: Determinación del nivel Sigma de un proceso
   Solución:
   30.4.3: ISO 9000
   30.5: Principios de inspección
   Muestreo contra inspección al 100%
   Inspección al 100% automatizada
   Inspección por contacto contra inspección sin contacto
   30.6: Tecnologías modernas de inspección
   30.6.1: Máquinas de medición de coordenadas
   FIGURA 30.4
   30.6.2: Visión máquina
   FIGURA 30.5
   FIGURA 30.6
   TABLA 30.3: Valores de pixeles en un sistema de visión binario para la imagen de la figura 30.6
   30.6.3: Otras técnicas de inspección sin contacto
   Referencias
   Preguntas de repaso
   Problemas
Back Matter
   Índice
   Unidades estándar usadas en este libro
   Prefijos de las unidades del SI:
   Tabla de equivalencias entre unidades del USCS y del SI:
   Conversión entre el USCS y el SI