Repaso de Manufactura

Introducción a la Manufactura

La manufactura comprende el conjunto de procesos industriales mediante los cuales una materia prima se convierte en un producto útil.
En general, los procesos de manufactura se pueden dividir en:

Procesos de deformación (conformado)
Procesos de fundición
Procesos de remoción de material (maquinado)
Procesos de unión
Procesos de acabado superficial
Procesos aditivos

Este repaso cubre los fundamentos, características y aplicaciones industriales más importantes.

Clasificación General de los Procesos

Procesos primarios

Transforman materia prima directamente en formas básicas.
Ejemplos: fundición, sinterizado, moldeado de polímeros.

Procesos secundarios

Modifican o mejoran la forma producida en los procesos primarios.
Ejemplos: maquinado, trefilado, extrusión.

Procesos terciarios o de acabado

Mejoran precisión dimensional o acabado superficial.
Ejemplos: rectificado, pulido, recubrimientos.

Usualmente se representan mediante diagramas de flujo industrial.

Procesos de Fundición

La fundición consiste en licuar el material y vaciarlo dentro de un molde para que solidifique.

Fundición en arena

Bajo costo
Versátil
Adecuado para geometrías complejas

Fundición por inversión (cera perdida)

Excelente acabado
Piezas de alta precisión

Fundición a presión (die casting)

Alta productividad
Uso común en aleaciones de Zn, Mg, Al

Imagen sugerida: esquema de colada y solidificación.

Procesos de Deformación (Conformado)

Se basan en deformación plástica del material mediante esfuerzos de compresión, corte o tracción.

Laminado

Reducción de espesor entre rodillos.
Produce láminas, placas, perfiles.

Forja

Compresión intensa para mejorar propiedades.
Piezas de alta resistencia mecánica.

Extrusión

El material fluye a través de un dado.
Produce barras, tubos y perfiles continuos.

Trefilado

Reducción del diámetro de alambres y cables.

Imagen por agregar: diferencia entre forja y laminado.

Procesos de Remoción de Material (Maquinado)

Retiran material mediante una herramienta más dura que la pieza.

Torneado

Movimiento rotacional de la pieza
Producción de cilindros, conos, roscas

Fresado

Herramienta rotativa multipuntas
Superficies planas, ranuras, perfiles

Taladrado

Generación de orificios

Rectificado

Abrasivos de alta dureza
Alta precisión dimensional

Procesos de Unión

Soldadura

Arco eléctrico (SMAW, GMAW, GTAW)
Resistencia (spot-welding)
Láser

Adhesivos

Epóxicos, poliuretanos, acrílicos

Unión mecánica

Tornillos, remaches, abrazaderas

Manufactura de Polímeros

Moldeo por inyección

Proceso más utilizado en polímeros termoplásticos
Alta repetitividad

Extrusión de polímeros

Tubos, perfiles, recubrimientos

Termoformado

Calentamiento y conformado contra un molde

Soplado

Botellas y recipientes huecos

Manufactura de Cerámicos

Compactación y sinterizado
Inyección de polvos cerámicos
Gel casting
Conformado por deslizamiento (slip casting)

Cerámicos tienen poca ductilidad → casi no se conforman por deformación.

Procesos de Acabado

Tratamientos térmicos

Recocido
Normalizado
Temple
Revenido

(Aunque son parte de metalurgia, se incluyen por su importancia industrial).

9.2 Acabado superficial

Pulido
Lapeado
Anodizado
Recubrimientos PVD/CVD

Procesos de Manufactura Avanzada

Incluyen tecnologías modernas de alta precisión:

Electroerosión (EDM)
Corte láser y plasma
Microfabricación
Nanomanufactura
DMLS (Direct Metal Laser Sintering)
Manufactura aditiva metálica

Manufactura Aditiva

Aplicable a metales, polímeros y cerámicos.

Principales tecnologías: - FDM (polímeros) - SLA/DLP (resinas) - SLS (polvos) - DMLS/SLM (metales)

Ventajas: - Piezas complejas sin herramientas - Personalización - Prototipado rápido

Limitaciones: - Materiales limitados - Rugosidad inicial - Propiedades anisotrópicas

Bibliografía Recomendada

Kalpakjian & Schmid – Manufacturing Engineering and Technology
Groover – Fundamentals of Modern Manufacturing
Degarmo – Materials and Processes in Manufacturing

✏ Notas para completar

Agregar imágenes de procesos en img/