ensayo procesos de manufactura

SOBRE LA MORFOLOGÍA GENERAL DE LOS PROCESOS INDUSTRIALES DE MANUFACTURA

UNIVERISDAD SIMÓN BOLÍVARIngeniería Industrial

5° semestre

Barranquilla

2016

SOBRE LA MORFOLOGÍA GENERAL DE LOS PROCESOS INDUSTRIALES DE MANUFACTURA

El término Manufactura, procede del latín manus y factura, es decir hecho a mano. El empleo de esta técnica, se remonta a más de seis mil años, ya que desde el paleolítico nuestros aborígenes contaron con la experticia de los trabajos mecánicos como: la forja y la molienda. La moderna manufactura está constituida por los principios tecnológicos

Morfología de los procesos

debido a los avances en la sociedad; hecho que reafirma como la manufactura se divide entre el descubrimiento de materiales y el desarrollo de los sistemas de fabricación. Sólo a través del texto guía podemos precisar el alcance de la expresión: «tecnología», en tanto que ella complemente la ciencia tras los procesos de manifactura. El autor Alting Leo, presenta una estructura básica de los procesos de manufactura, donde enfatiza en la definición de un producto final de un proceso de manufactura bajo existencia de la triada: Material Energía e Información. Dando lugar a la apertura de la idea sobre procesos de manufactura “…Se consideran solamente procesos de material, especialmente aquellos que producen cambios geométricos, cambios en las propiedades de los materiales, o ambos. Sin embargo, esto no implica una limitación de los principios generales.”

Ahondando en el modelo general propuesto por dicho autor, sintetiza las entradas y salidas de los materiales y productos de manera que el material (materia prima), la energía (forma de trabajo físico y humano), y la información (diseño, forma o geometría del producto); son la entrada del proceso, y el desperdicio (materiales + producto), energía (gasto y fatiga), y la información (molde); representan la salida. Fielmente a la organización del proceso, se especifican tres tipos de flujo principales:Flujo directo, proceso donde la masa inicial corresponde a la misma cantidad en su fin, refiriéndose esto a la manipulación para el cambio en su forma.Flujo divergente, proceso donde se reduce la masa en el producto final, ya que se elaboran obras de remoción a la hora de efectuar el cambio de su geometría.Flujo convergente, proceso de ensamble donde el producto es un componente, es decir hace parte de un ensamble con ayuda de alguno de los métodos anteriores o ambos.Cabe resaltar que la mayoría de los procesos dirigidos a cambiar las propiedades de los materiales sin cambiar su geometría, son procesos de conservación de masa.

Debe mencionarse como actúan las definiciones de energía e información en el tema tratado, ya que el flujo de energía está relacionado con el suministro de energía, y transmisión de esta hacia la pieza de trabajo junto a la perdida de esta; así mismo se entiende por flujo de información al diseño o forma que adquiera el material en el momento de transformar sus propiedades; dicho de este modo la información sobre propiedades como dureza y resistencia abarca la suma de las propiedades del material inicial y los cambios de propiedades producidos durante los diferentes procesos.

El autor presenta una estructura morfológica de los procesos, donde enfatiza los elementos fundamentales de este modelo, esto debido a que dicha combinación se puede deducir cualquier proceso de manufactura; respecto al flujo de material (Proceso básico, estado del material, tipo de flujo o proceso), de igual forma al flujo de energía (Herramienta/troquel, suministro de energía, medio de transferencia, equipo), y

__________________________*Entiéndase por troquel al instrumento o máquina de bordes cortantes para estampar, por presión en distintos materiales 1


finalmente flujo de información ( Creación de superficie o principios, patrón de movimiento para el material y la herramienta o troquel*)

Referente a los anteriores flujos para concretar el proceso general, se toman las tres fases iniciales de la morfología: Sistema de flujo del material, Sistema de flujo de energía, y Sistema de flujo de información. Siendo de esta manera como se presentan los diferentes estados del material, dicho de otro modo, la división entre materiales homogéneos, los cuales incluyen mezclas homogéneas y materiales puros, en forma de elementos y compuestos químicos; los materiales heterogéneos, incluyen mezclas mecánicas. Evidentemente, en el estudio de los procesos de manufactura es importante un profundo conocimiento y compresión de los materiales y sus propiedades.

Premisas en las que se fundamenta la morfología de los procesos de manufactura: A cerca de la segunda idea que suscita el autor, están los Procesos básicos hecho que enmarcará la sistematización de los procesos, ya que es la elaboración de la geometría en el material transformado, es así como un proceso de manufactura consiste generalmente en una serie de procesos básicos que constituyen la estructura del flujo de material. Esta intervención conocida como proceso básico, se subdivide en tres fases, en resumidas cuentas tratan de la interacción previa del material con un estado de alteración de sus propiedad (fusión, calentado o aserrado), para luego efectuarse el cambio y seguir con una segunda fase que procesa la geometría del producto, el cual finalizara con el enfriamiento en la fase tres.Ejemplificando la información aportada por el autor, los procesos básicos asociados a la fase dos son los primordiales, en cambio la primera y tercera fase, son considerados de segunda categoría.

Tratándose de procesos de manufactura, no se puede evitar la concepción sobre la ciencia de los materiales y lo procesos de manufactura; por ello repasando la historia de dichos materiales, se denotan los primeros estilos de manufactura en relación a los estados, categoría y su ejemplificación; uno de los primeros procesos conocidos es la forja, el termino generalmente significa forja en caliente, ya que el metal se calienta a una temperatura conveniente y se procede a introducir en la matriz para ser moldeada, su estado pertenece a la conservación o perdida reducida de masa. Los metales más fáciles de forjar son los aceros al bajo y medio carbón y la mayoría de los forjados de herrero están hechos de estos metales. Los aceros al alto carbono y los aceros con aleaciones son más difíciles de forjar y requierenMucho cuidado. La mayoría de los metales no ferrosos pueden ser forjados Satisfactoriamente Ejemplo de este método se encuentran los artículos de la cotidianidad, que hacen de soporte a los edificios, puentes y demás estructuras.En esta etapa, intervienen solidos (polvos), es decir materiales que por medio de los procesos pertinentes (laminado, maquinado electroquímico, oxicorte etc.) mantengan una resistencia uniforme en el flujo de presión o corriente al cual se someta.



Seguidamente se encuentra el sistema de flujo de energía, de acuerdo a su intención de transformación, se proporciona energía al material a través de un medio transmisor, sea de tipo mecánico, químico o térmico; sin ir más lejos, el sistema de flujo de energía se divide en el sistema que describe como se suministra dicha energía al material y el segundo sistema que describe el tipo y características de energía suministradas por el equipo. Dicho de este modo, se señalan las fuentes de energía como los campos electromagnéticos, ejemplo de ellos, las placas de los capacitores al conformar una barrera eléctrica que genera calor entre sus placas y deriva en una fuente de energía final; así mismo se puede ejemplificar la transferencia de calor, denotando el capacitor como una fuente de calor, esto sin dejar a parte los procesos básicos de tipo químico, los cuales no requieren energía externa, ni eléctrica o térmica. Añadiendo a la ejemplificación, la energía necesaria para formar la unión entre dos piezas de metal generalmente proviene de un arco eléctrico, pero la soldadura puede ser lograda mediante rayos láser, rayos de electrones, procesos de fricción o ultrasonido. La energía para soldaduras de fusión o termoplásticos generalmente proviene del contacto directo con una herramienta o un gas caliente.

A continuación el sistema de flujo de información, término que refleja la impresión de la forma en el material de trabajo. Al relacionarse las posibilidades geométricas derivadas del flujo de información para un material específico con el sistema de energía se pueden definir los diferentes procesos físicos posibles. Partiendo de la interacción del material con el exterior, el autor revela cuatro posibilidades en la finalización del producto:

Conformación libre, donde el medio no tiene la forma por tanto la geometría se crea a base de presión

Conformación bidimensional, donde el medio tiene un componente de su geometría y se deben realizar tan solo dos movimientos, para producir la superficie.

Conformación unidimensional, donde el medio proporciona un generador, lo cual significa que necesita un solo movimiento para producir la superficie.

Conformación tridimensional, donde el medio contiene la superficie completa de la geometría, es decir es total su conformación.



FIG. 1 Estructura morfológica de los proceso de materiales.

En relación a la conservación de masa, para determinar si se le puede aplicar a cierto material un proceso en particular, deben considerarse los esfuerzos en el material, las deformaciones y la temperatura; esto también permite decidir entre cuales son las necesidades de energía y fuerza, de igual modo es referente a la utilización de materiales granulares; sin embargo los procesos de manufactura para la obtención de productos finales en material plástico tiene origen en el mismo moldeado del barro y el vidrio, manejados estos en estado plástico. Luego del descubrimiento accidental de los sintéticos, con su ampliación como derivados del petróleo, esta industria hace su tecnología heredándola en gran medida de los procesos con los metales.



Referente a la finalización del producto, hay una sección mencionada por el autor, la cual está descrita como Método fundamental de remoción; parte que denota mediante el movimiento de la fuente de energía y del material se pueden describir todas las diferentes trayectorias sobre el material, claro está dependiendo de los parámetros del proceso. En esta parte se mencionan los cortes a los cuales pueden ser sometidos los materiales ya en su producto final, retomando el desperdicio o eliminación de sobrantes con la ayuda de remoción de rebabas para finalmente llegar a su salida o completar un ensamble.

Este punto de vista que ofrece el autor, combina la base sistemática entre energía y máquinas de trabajo manual; por ello entra en discusión el uso de la materia prima en la manufactura, denotando como se involucran las herramientas y la energía (tipo físico, humano), con su salida sea en un material terminado, como producto final o el producto de base en otros procesos, aunque no se evaden los desperdicios como una salida; de igual forma aclara los conceptos de los materiales y las funciones de cada uno en un proceso indistinto como el caso del proceso de fundición, el cual va dirigido hacia los metales y el moldeado de uso común, se dirige hacia los plásticos.

En este enfoque se agrupan los conceptos que soportan las hipótesis sobre las operaciones necesarias en la alteración de las propiedades físicas o química de un material para luego dar por finalizado en un producto o un componente terminado, que logró su fin debido al flujo durante el proceso; siendo este el concepto general, de lo que soporta la primera unidad de su libro Morfología de los procesos.



BIBLIOGRAFÍA

[1] Alting, Leo Procesos para ingeniería de manufactura (Alfaomega) 1996, Recuperado el 28 de febrero de 2016

https://www.youtube.com/watch?v=uGT1Xfb2bsc


https://www.youtube.com/watch?v=uGT1Xfb2bsc

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