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Escuela Técnica Ntra. Sra. De la Guardia N°:8199 Metal mecánica 1º año
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LOS MATERIALES METÁLICOS
Los materiales metálicos. Son aquellos que están compuestos por uno o más metales, aunque pueden
contener otros componentes. Hay de 2 tipos:
Materiales férricos. Aquellos materiales cuyo principal componente es el hierro.
Materiales no férricos. Aquellos materiales que se obtienen de los demás metales.
Propiedades.
Conducen bien el calor y la electricidad, tienen un brillo característico, son sólidos (excepto el
mercurio). Cuando se calientan se funden, depende de su punto de fusión.
Aleaciones.
Material metálico que se obtiene al fundir y dejar que se solidifique una mezcla de un metal con otros
materiales. Se hace para que un metal posea sus propiedades más las del otro material.
Formas de los materiales metálicos.
Largos. Barras de sección cuadrada o circular. Pequeños-alambres.
Planos. Superficies muy finas. Delgados-chapas.
Perfiles. Barras con formas especiales.
Lingotes Bloques en el que se vacía el metal en un molde.
Obtención de los materiales metálicos.
Formas.
Minería. Se encarga de la extracción de minerales metálicos o menas.
Metalurgia. Ciencia que se encarga de estudiar las propiedades, las aplicaciones y los procesos de
obtención y elaboración.
Técnicas.
Calcinación y tostación. Se calienta en un horno, material queda libre o forma un oxido. Luego se
elimina el oxígeno del oxido y se obtiene el metal.
Electrolisis. Se introducen 2 electrodos en la disolución, se consigue que el metal puro pase a uno de los
electrodos.
Materiales en el aula taller.
Hojalata. Material fácil de cortar, doblar y soldar. Conduce la electricidad y se recicla. Inconvenientes:
se oxida con facilidad y puede hacer cortes (importante: usar guantes).
Cobre. Metal fácil de cortar y doblar, y resiste a la corrosión. Se puede reciclar se emplea para los
circuitos de electricidad.
Aluminio. Metal ligero, resistente y fácil de cortar. Conduce la electricidad, se puede reciclar y se
emplea para construir.
Acero. Se puede reciclar y se emplea para ejes de polea y móviles.
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EL HIERRO Y ACERO
Elemento químico forma el 5% de la corteza. No se encuentra el estado puro.
La siderurgia.
Proceso siderúrgico.
Separación de la mena y de la ganga.
El hierro dulce.
Se considera un metal puro, tiene pocas utilidades industriales y es hierro forjado, es decir, que admite la
forja. Se emplea en electricidad y electrónica.cantidad de carbono en la aleación 0,01 a 0,03% de
carbono.
Los aceros.
Son aleaciones de hierro y carbono más otros elementos. Según los otros elementos el acero contiene
otras propiedades.
Según su composición.
Aceros comunes. Contienen sólo hierro y carbono. Cantidad de carbono hasta un 1,98% de carbono.
Fáciles de soldar y poco resistentes a la corrosión. Se emplean para la construcción.
Aceros aleados. Contienen otros materiales más el hierro y el carbono. Resistente a la corrosión, al
desgaste y a las alta temperaturas. Se emplea en la fabricación de lo instrumentos y herramientas.
Las fundiciones.
Aleaciones de hierro y carbono que se diferencian de los aceros en el porcentaje de carbono. Hasta un
6,67% de carbono. Son más resistentes a la corrosión y a los cambios de temperatura.
Según su composición y propiedades.
Fundiciones ordinarias. Formadas por hierro y carbono, pero pueden contener impurezas. No se les
puede meter en la forja.
Fundiciones aleadas. Contienen otros elementos químicos más hierro y carbono.
Fáciles de moldear y mecanizar, se emplean para fabricar piezas de gran tamaño.
LOS MATERIALES METÁLICOS NO FÉRRICOS
Son los más usados porque, son fáciles de obtener, su bajo coste, gran resistencia mecánica.
Inconvenientes baja resistencia a la oxidación, dificultad de mecanizado, baja conductividad térmica y
eléctrica y su elevado punto de fusión.
Depende de su densidad.
Metales pesados. Densidad es igual o mayor a 5kg/dm3
Metales ligeros. Densidad es entre 2 y 5kg/dm3
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Metales ultraligeros. Densidad es menor de 2kg/dm3
El cobre.
Metal de color rojo brillante, resistente a la corrosión, Buen conductor del calor y la electricidad, muy
dúctil y maleable y fácil de trabajar. Se emplea para la construcción.
Principales aleaciones.
Los bronces. Aleaciones de cobre y estaño. Dureza mayor cuanto mayor es la cantidad de estaño. Se
emplea en la fabricación de piezas moldeadas.
Los latones. Aleaciones de cobre y cinc. Se emplean para fabricar llaves y válvulas.
El aluminio.
Metal de color plateado claro, muy resistente a la oxidación. Es muy ligero, conduce la electricidad y el
calor y fácil de mecanizar. Se obtiene de la bauxita.
Se emplea aleado, aleaciones ligeras, que tienen la misma resistencia que los aceros pero menos
pesados. Aplicaciones en la industria son muy numerosas.
Se comercializa en forma de lingotes, planchas, chapas y perfiles.
El estaño.
Metal de aspecto blanco brillante, muy resistente, fácil de fundir y de trabajar. Maleable en frío y en
caliente, quebradizo. Se obtiene de la casiterita.
Se emplea aleado en la soldadura blanda y en la industria de la alimentación.
El cinc.
Metal blando, de color blanco azulado, resistente al aire. Se obtiene de la blenda.
Se emplea en la fabricación de recipientes.
Procedimientos.
Cincado. Introduciendo las piezas en un baño de cinc fundido.
Galvanizado. Se conecta al polo positivo de un generador y se introduce en una disolución de sulfato de
cinc. El polo negativo del generador se con esta aúna placa de cinc que también se sumerge en la
disolución. Mediante electrosis, parte del cinc de la barra se va depositando sobre el objeto.
FABRICACIÓN CON METALES: DEFORMACIÓN Y ARRANQUE DE VIRUTA
Limado.
El limado consiste en arrancar finas partículas de material de una pieza con el fin de conseguir la forma
y las dimensiones deseadas o de dar un acabado estético a la superficie de hierro. Para esta operación se
emplean las herramientas para limar y otros útiles auxiliares.
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La lima se presiona contra la pieza sólo en el movimiento de avance, y no en el de retroceso, ya
que en esta dirección los dientes no trabajan y se desgastan inútilmente. El desplazamiento lateral de la
lima debe ser un tercio de la anchura de la lima.
La lima no se debe balancear durante el limado, hay que limar con una velocidad entre 50 y 60
pasadas por minuto
Para limar superficies planas se emplea el limado cruzado. Se comienza a limar por un vértice de
la pieza y se desplaza la lima hasta el vértice opuesto. A continuación, se gira la posición de la lima 90º
respecto al anterior de la anterior y se vuelve a proceder de la misma forma. La lima se utiliza inclinada
respecto del ancho de la pieza para que trabaje el mayor número de dientes. En las piezas muy
estrechas, el ángulo de inclinación debe ser de 20º; en las piezas de anchura mayor que el de la lima, la
inclinación debe ser de 45º, y en piezas muy anchas 70º.
Las limas se deben guardar ordenadas y sin
rozarse entre sí.
Normas de seguridad:
Antes de empezar a limar hay que asegurarse de
que el mango está bien sujeto.
Cuando se embotan las limas, se limpian con una
carda.
No tocar la superficie de la lima ni de la pieza con
las manos.
Existen dos tipos de herramientas para limar que se clasifican en función del tamaño y el número de sus
dientes: las escofinas y las limas. Ambas están formadas por una barra de acero y un mango de madera
que permite sujetarlas
Escofinas: la barra de las escofinas tiene las caras picadas, es decir, dispone de dientes triangulares de
diferente tamaño. Se emplea para trabajos de desbastado y rebaje de superficies de madera.
Limas: las caras de la lima están estriadas y sus dientes son mucho más pequeños que los de las
escofinas. Se emplean en trabajos de devaste del hierro.
Las escofinas y las limas presentan diferentes secciones para poder adaptarse a la forma de la pieza que
se desea limar.
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CLASIFICACIÓN DE LAS LIMAS SEGÚN SU FORMA Y SU USO EN LA INDUSTRIA.
Las de sección plana se emplean sobre
superficies planas.
Las de media caña se usan en superficies planas y cóncavas.
Las redondas permiten limar bordes de orificios.
Con las triangulares se puede limar sobre esquinas y ángulos.
Como útiles auxiliares para facilitar la operación de limado se
suelen utilizar el tornillo de banco y la carda:
La carda es un cepillo de púas de acero que se utiliza para limpiar las limas y escofinas cuando éstas
se llenan de virutas.
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DISTINTOS TIPOS DE UNIONES
Uniones fijas
Remaches. Unión mediante remaches se emplea cuando hay que unir piezas de poco espesor. Son piezas
fabricadas con materiales blandos y tenaces. Formados por un cuerpo cilíndrico llamado caña o espiga,
que atraviesa las piezas que va a unir y un ensanchamiento final, es la cabeza. Una vez hecho el agujero
con la taladradora se introduce el remache. Esta operación se puede realizar con una remachadora
manual.
Soldadura blanda. Unión de 2 piezas metálicas vertiendo sobre ellas estaño fundido. Se realiza con
estaño y un soldador. El aluminio no se puede soldar con esta técnica. Buena soldadura, superficie
limpia.
Pegado. Sirven para unir. Para los metales el mejor es el termo fusible, claro siempre que no tenga que
resistir mucho peso. Se solidifica rápidamente y es muy eficaz.
Uniones desmontables
Tornillos y tuercas. Existen infinidad de tornillos y de tuercas. Las
arandelas, son elementos para conseguir que la unión sea más
robusta e impiden que la unión se desmonte cuando hace algún
movimiento.
Pasadores. Piezas que se introducen en los orificios realizados en las
piezas que se van a unir.
Tipos.
Pasadores con mariposa. Los más conocidos y usados. Son baratos y sencillos de montar y sirven para
inmovilizar piezas.
Pasadores cónicos o bulones. Se usan para fijar piezas entre sí sobre ejes de rotación. Bulones, tornillos
pasantes, es decir, que no tienen rosca en la zona.
Pasadores planos o chavetas. Se emplean para unir un eje con una polea, de manera que su giro sea
solidario.
HERRAMIENTAS PARA MEDIR Y COMPROBAR
Cinta métrica: Puedes medir muchos metros, según el modelo, y como mínimo aprecia los milímetros.
Regla flexible: Puedes medir hasta30 cm, 50 cm, 100 cm.
Calibre o pie de rey: Puedes medir exteriores, interiores y profundidades.
Características del pie de rey
Los calibres se diferencias por:
- la longitud de la regla en cm: de 15 cm., de 25 cm., etc.;
- Por el grado de apreciación del nonio: 0,1mm nonio decimal; 0,05mm nonio vigesimal; 0,02; mm
nonio quincuagesimal, etc.;
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- Material: acero, acero inoxidable, etc., mate o brillante;
- Forma de sus bocas: puntiagudas, rectas, etc.;
Empleo del calibre
El calibre se puede emplear para:
- Medir exteriores
-Se toma el calibre con una abertura mayor que el espesor a medir;
-una vez encarado el calibre con las superficies de la pieza, se acercan las dos bocas hasta conseguir un
contacto suave con ellas;
-Este contacto entre calibre y pieza debe realizarse en una zona amplia, lo más cerca posible de la regla
y no únicamente en las puntas y evitar así un desgaste desigual;
-leer el número de milímetros enteros y la fracción si la hay.
Medir interiores
-se cierran las bocas y se introducen en el hueco a medir;
-se abren hasta hacer contacto suave con ellas;
-efectuar la lectura;
-cerrar el calibre y retirarlo de la pieza.
Equivalencia en pulgadas y milímetros desde 1/64 “ 1”
Pulgadas mm pulgadas mm pulgadas mm pulgadas mm
0
1/64
1/32
3/64
1/18
5/64
3/32
7/64
1/8
9/64
5/32
11/64
3/16
13/64
7/32
15/64
0
0,3969
0,7938
1,1906
1,5875
1,9844
2,3812
2,7781
3,1750
3,5719
3,9688
4,3656
4,7625
5,1594
5,5562
5,9531
¼
17/64
9/32
19/64
5/16
21/64
11/32
23/64
3/8
25/64
13/32
27/64
7/8
29/64
15/32
31/64
6,3500
6,7469
7,1438
7,5406
7,9375
8,3344
8,7312
9,1281
9,5250
9,9219
10,3188
10,7156
11,1125
11,5094
11,9062
12,3031
½
33/64
17/32
35/64
9/16
37/64
19/32
39/64
5/8
41/64
21/32
43/64
11/16
45/64
23/32
47/64
12,7000
13,0969
13,4938
13,8906
14,2875
14,6864
15,0812
15,4781
15,8750
16,2719
16,6688
17,0656
17,4625
17,8594
18,2562
18,6531
¾
49/64
25/32
51/64
13/16
53/64
27/32
55/64
7/8
57/64
29/32
59/64
15/16
61/64
31/32
63/64
1
19,0500
19,4469
19,8438
20,2406
20,6375
21,0344
21,4312
21,8281
22,2250
22,6219
23,0188
23,4156
23,8125
24,2094
24,6062
25,0031
25,4000
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-Medir profundidades:
Esto sólo puede hacerse con calibres que lleven una varilla o sonda
-se apoya el calibre al borde de la profundidad a medir;
-abrimos las bocas hasta que la sonda o varilla toque suavemente en el fondo.
En estos casos, es todavía más importante hacer el contacto con suavidad, sobre todo en cotas grandes,
porque la varilla fácilmente se dobla y da lugar con ello a errores en la medida;
-hacemos la lectura, y separamos el calibre. También podemos retirar primero el calibre sin cerrarlo y
hacer luego la lectura.
Para medir profundidades con mayor precisión, se emplean los calibres de profundidad o sondas .
FABRICACIÓN CON METALES: TRAZADO Y CORTE.
Definición de Trazado de piezas metálicas: El trazado es la operación mediante la cual se pasan todas las
medidas del plano a la pieza propiamente dicha.
HERRAMIENTAS DE TRAZADO
Puntas de trazar para metal
Granete: Es un cilindro de acero terminado en punta que se emplea con los metales para marcar puntos
de apoyo y para el compás y las brocas.
Compás: Se emplea para trazar círculos o arcos. Para los metales se usa un compás con dos puntas de
acero.
Escuadras: Se utilizan para trazar perpendiculares.
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HERRAMIENTAS DE SUJECCION
Sargentos o morsas: Se suele usar para sujetar piezas grandes a la mesa de trabajo o para mantener
unidas dos piezas el tiempo de pegado.
Mordazas: Son utilizadas normalmente para
sujetar piezas que se van a taladrar.
Entenallas: Se usan para sujetar piezas
pequeñas o para piezas que no caben en la
mordaza cuando se va a taladra.
Tenazas: Son herramientas especiales para
sacar clavos, no son, por tanto, verdaderas
herramientas de sujeción, aunque a veces se
utilizan como tales.
HERRAMIENTAS PARA CORTAR
Tijeras: Es una herramienta que consta de dos cuchillas y que, por medio de la acción de ellas, permite
el desgarramiento o cortadura del material. Con esta forma de se corte no se desprende viruta. Hay
varios tipos de tijeras según el material a cortar.
La tijera de electricista: Tiene una muesca que permite pelar cables
Tijera de cortar chapa: Especial para chapas metálicas. Si la chapa es muy gruesa se puede apoyar en
la mesa o en el tornillo de banco.
Alicates de corte: Tienen la misma función que las tijeras a la hora de cortar cables.
HERRAMIENTAS PARA SERRAR
Serruchos: Se usan para madera.
Sierra de arco: Se usa para cortar metal. La posición de los dientes va hacia adelante.
Sierra de calar: Puedes cortar diferentes materiales, madera, aluminio, etc. Con solo cambiar la hoja de
sierra. También puede cortar en ángulos inclinando el soporte apoyo.
HERRAMIENTAS PARA LIMAR
Limas: Las limas son herramientas cuyo fin es desgastar y pulir los metales.
Escofina: Lima especial para limar madera.
HERRAMIENTAS PARA TALADRAR
Barrena: Se utiliza solo para hacer pequeños agujeros en madera.
Berbiquí: También se usa solo para madera, pero permite hacer agujeros mayores. Necesita unas brocas
especiales.
Taladro manual o de pecho: Se llama así por que se apoya y se empuja con el pecho para hacer fuerza
hacia delante.
Actualmente son mas utilizadas las maquinas de taladrar eléctricas que los taladros manuales.
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Brocas especiales
Avellanado cónico: es el más común.
De pezón: Lleva en el centro de una guía que se introduce en agujero abierto previamente y que nos
ayuda q que quede centrado el segundo.
De círculos: Cuando los agujeros que necesitamos son mayores de 13 milímetros se usan estas otras
brocas.
HERRAMIENTAS DE GOLPEAR
Martillo: Sirve para golpear y con ello transmitir una fuerza a otro elemento o herramienta. También
para modificar formas de materiales.
De carpintero de bola de ebanista
Mazas: Son martillos con cabeza de madera, nylon, goma, etc. Se utilizan para golpear en materiales
blandos que pueden quedar marcados. Se suelen usar para golpear otras herramientas y para dar forma a
chapas.
Botador: Es como una punta de marcar pero con la punta cortada. Es la herramienta que se utiliza para
introducir los clavos dentro de la madera de forma que no se vea la cabeza.
HERRAMIENTAS PARA ATORNILLAR O DESATORNILLAR
Destornillador: Para apretar o soltar tornillos y tirafondos.
Llaves: Se utilizan para apretar o aflojar tuercas y tornillos. En ellas viene indicando un número que
significa la longitud de la tuerca correspondiente en milímetros.
Llaves fijas
Plana de dos bocas: Sirve para tornillos y tuercas de cabeza hexagonal o cuadrada.
De tubo: Sirven para tuercas hexagonales y se utiliza cuando son inaccesibles para otras llaves.
De estrella: Se emplea cuando los tornillos o tuercas solo permiten un pequeño desplazamiento.
Allen: Para tornillos con cabeza hexagonal interior.
Llaves regulables: Necesitas para cada tamaño de tornillo su llave fija correspondiente, por el contrario,
una llave regulable la puedes usar con varios tamaños de tuerca.
HERRAMIENTAS PARA CONSTRUIR
Torno: Es una maquina-herramienta que sirve para construcción de piezas de revolución tanto,
exteriores como interiores, conos, cilindros, etc.
Fresadora: Es una maquina herramienta que se usa para la construcción de piezas, con la que se pueden
hacer ranuras, molduras, engranajes, etc.
SIERRA DE ARCO
Para serrar los metales se emplea la sierra de arco, compuesta por una armadura o arco donde va
acoplada la hoja de sierra, que se tensa mediante una palomilla. El arco puede ser fijo o extensible.
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Normas de uso:
Antes de empezar a serrar hay que trazar en la pieza las líneas de corte.
La pieza debe estar sujeta en el tornillo de banco de manera que no se muevan no sobresalga
demasiado, para que no vibre mientras se corta
Se debe serrar siempre por la parte exterior de las líneas marcadas, pues se produce una pérdida
de material debido a la anchura del triscado de los dientes, y la pieza podría quedar de un tamaño
menor al deseado.
Par iniciar un corte conviene hacer una pequeña muesca con una lima triangular o con la propia
sierra.
Durante el serrado hay que adoptar una posición que permita aprovechar la fuerza del peso del
propio peso al inclinarse.
La presión de corte se ha de realizar hacia delante, ya que los dientes de la hoja sólo se cortan en
ese sentido, y se debe utilizar toda la longitud de la hoja para que el desgaste sea uniforme
EL TALADRO
El taladro es el instrumento con el que se abren agujeros ciegos o pasantes en las piezas.
En el taladro de metales se emplean:
Las taladradoras de sobremesa y de columna disponen de una mesa porta piezas que se desplaza
a lo largo de la columna; esto permite situar las piezas a la altura conveniente para realizar el taladro.
La mesa porta piezas cuneta con ranuras que permiten fijar con tornillos herramientas de sujeción.
La velocidad de corte ha de ser menos cuanto mas duro sea el material o mayor el diámetro de la
broca. Se puede cambiar la velocidad modificando la posición de las correas alojadas en el cabezal.
Normas de uso y conservación:
Antes de taladrar hay trazar en la pieza los centros de los agujeros, marcarlos con u punto de
granate, para evitar que la broca se desvíe, y comprobar que la punta de la broca coincide con el punto
marcado.
Las piezas se sujetan con mordazas, fijadas con tornillos en la mesa porta piezas, para que no se
muevan durante la operación y evitar que el agujero se deforme.
Para hacer agujeros de más de 8 mm. De diámetro conviene taladrar primero con una o más
brocas de menor diámetro. De esta manera se consigue guiar mejor la broca mayor y se realiza con
menos esfuerzo.
Las piezas se han de fijar en las mordazas apoyadas sobre gruesos de acero o calzos en forma de
uve, dejando un espacio vacío para la salida de la broca. Con el fin de que la pieza no bascule por l a
presión de la broca y evitar que el agujero quede torcido.
Las piezas de chapa se deben sujetar con alicates o tenazas, además hay que apoyarse sobre un
taco de madera para que la broca tenga fácil salida y no dañe la mesa.
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Si la broca se calienta excesivamente, para que no pierda su capacidad de corte se debe reducir la
velocidad de giro y la presión sobre la pieza, sacar la broca del agujero periódicamente para que se
enfríe o refrigerar con taladrilla, que es una mezcla de aceite y agua.
Al hacer agujeros pasantes hay que prever la salida de la broca para no taladrar la mesa o la
herramienta de sujeción. Cuando la broca empieza a salir por el otro extremo del agujero, hay que
disminuir la presión para que no resalgan rebabas ni se rompa la broca.
Al acabar de trabajar se ha de limpiar la máquina de virutas y limaduras, sobre todo las ranuras
de la mesa.
Normas de seguridad:
Es obligatorio usar gafas de protección.
La ropa demasiado holgada o el cabello largo tienen peligro de engancharse con la broca; por
ello, los puños y las mangas deben estar sujetados y el cabello recogido.
El cambio de velocidad se debe hacer con la máquina apagada. La tapa del cabezal ha de estar
cerrada y jamás se deben manipular las correas de la máquina en marcha.
La llave debe apretar el porta brocas no debe quedar puesta, pues podría salir disparada al
conectar la máquina y provocar un accidente.
No sujetar las piezas, ni frenar el porta brocas, ni tocar la broca o la pieza al acabar de taladrar
con las manos, ya que se pueden sufrir quemaduras o heridas.
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