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REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA EDUCACIÓN SUPERIOR UNIVERSIDAD CENTROCCIDENTAL “LISANDRO ALVARADO” DECANATO DE CIENCIAS Y TECNOLOGÍA BARQUISIMERO – EDO. LARA

Laboratorio de Materiales y Manufactura

Barquisimeto, 28 de Octubre de 2014

REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA EDUCACIÓN SUPERIOR UNIVERSIDAD CENTROCCIDENTAL “LISANDRO ALVARADO” DECANATO DE CIENCIAS Y TECNOLOGÍA BARQUISIMERO – EDO. LARA

Rectificado

Integrantes: Alvarado Darling C.I.: 20921951 Martini. Orlando C.I: 19165766 Ortiz Daniela C.I 19590565 Paredes Juliemy C.I: 20017009 Vargas Arianny C.I: 19324486 Ing. de Producción

Introducción Hoy en día los procesos de rectificado están ampliamente extendidos en las industrias manufactureras, como por ejemplo; las automovilísticas o las ensambladoras de aviones; ya que el mismo les permite precisar tolerancias muy pequeñas en el acabado de sus piezas o un buen pulido superficial de las mismas, mediante un ahorro económico bastante significativo. En este orden de ideas, el rectificado tiene por finalidad corregir las imperfecciones de carácter geométrico y dimensional que se producen durante las operaciones de manufactura de piezas, ya sea por maquinado o por tratamiento térmico. Este último caso es particularmente importante para el acero, ya que las piezas son calentadas y sumergidas en un baño de enfriamiento con lo cual sufren deformaciones más o menos pronunciadas. Por lo tanto, profundizar en el estudio dicho tema es una gran ventaja; ya que, con el rectificado se pueden corregir: excentricidad, circularidad, rugosidad, entre otras características no deseadas en el acabado de cualquier superficie metálica; así como, llevar las dimensiones de una pieza a las tolerancias especificadas según su diseño. Este proceso también se es ampliado a piezas de acero sin templar, bronces, aluminio y fundición. A continuación se presentan primeramente los objetivos que constituyen los lineamientos de la práctica, seguidamente se exhibe los basamentos teóricos, conceptos básicos sobre el rectificado, luego se especifica las distintas maquinas-herramientas cuya función recae en dicho procedimiento para una pieza metálica, por último se enumeran las conclusiones obtenidas.

Objetivos General Desarrollar los conceptos básicos sobre el Rectificado y las distintas máquinasherramientas.

Específicos

1. Estudiar los conceptos básicos sobre el rectificado y sus tipos. 2. Describir las distintas maquinas-herramientas y sus funciones para el rectificado sobre materiales metálicos. 3. Visualizar el funcionamiento de las máquinas- herramientas presentes en el laboratorio de manufactura de materiales. 4. Describir y visualizar los distintos tipos de muelas con que se realiza el rectificado.

Marco Teórico

Tipos De Aglutinantes

Los diversos materiales usados en los aglutinantes formadores de películas de los recubrimientos varían mucho en sus efectos sobre las características de las películas secas, tales como dureza, tenacidad, flexibilidad y duración exterior. Estos componentes de los vehículos varían desde las resinas duras quebradizas, pasando por las resinas blandas, los aceites duros, blandos y no secantes, hasta los líquidos no secantes casi tan poco consistentes como el agua. Es así como aparecen los plastificantes, los aceites naturales y elaborados, los secantes, la resinas alquidicas, amínicas, fenólicas, derivados de la colofonia, resinas tipo vinilo, resinas epoxi, resinas de poliuretano y resinas diversas. Plastificantes Los plastificantes son materiales que usados junto con los formadores de película dura, proporcionan flexibilidad, tenacidad, adherencia y otras propiedades que son necesarias en los recubrimientos de superficies de alta calidad. Esta acción se conoce como plastificación. Muchos de los materiales que tienen una acción plastificadora se llaman plastificantes, mientras que otros, tales como los aceites suavemente secantes y las resinas blandas, se denominan comúnmente aceites o resinas. Las características técnicas de un recubrimiento dado son las que determinan en gran medida la selección del tipo y la cantidad de plastificante usado. Las propiedades generales de los plastificantes son: Compatibilidad, efectividad, permanencia, estabilidad, olor, gusto, toxicidad y color. •Compatibilidad: La compatibilidad con los otros componentes de la formulación es, desde luego, lo más importante, ya que, a excepción de los aceites secantes, los plastificantes son líquidos no secantes o sólidos blandos de bajo punto de fusión. Es necesario poder incorporar la suficiente cantidad de plastificante a la composición del recubrimiento, para proporcionar las propiedades deseadas, sin que por ello el plastificante ocasione una película homogénea. •Efectividad: El plastificante que produce las características técnicas deseadas en un recubrimiento, usando el porcentaje menor, es considerado el mas efectivo. Los

plastificantes mas efectivos son la mejor elección cuando son mas caros que los otros ingredientes. La medida de la efectividad depende de las propiedades requeridas por el recubrimiento de superficie; puede ser una simple flexibilidad o una combinación de flexibilidad con otras propiedades tal como dureza. La dureza es necesaria en acabados para muebles y en lacas para automóviles a fin de facilitar la pavimentación, pero la flexibilidad es necesaria para la resistencia al cuarteamiento por el frio y duración. •Permanencia: Los plastificantes deberían tener baja volatilidad para reducir la evaporación de los recubrimientos de superficies, ya que es evidente que puede producirse un agrietamiento. La permanencia es la principal diferencia entre disolventes y plastificantes monomericos. En la volatilidad de un plastificante influyen diferentes factores, tales como presión del vapor, temperatura, compatibilidad, espesor de la película y cantidad de ventilación. En la mayoría de los casos, la velocidad a la cual un plastificante se elimina de los recubrimientos orgánicos coincide aproximadamente con la velocidad de evaporación. •Estabilidad: Los plastificantes deben ser resistentes a la humedad, al oxigeno, a la luz y al calor y, en muchos casos, al aceite, a los agentes químicos y a la llama. Debe tener también escasa solubilidad en el agua, de modo que no puedan se extraídos de las películas. Los plastificantes no deben descomponerse, decolorarse o desarrollar olores agradables cuando se exponen a la luz, al calor, o a los agentes atmosféricos, ya que cualquier clase de degradación afectara a las características técnicas del recubrimiento en el que se usan. •Olor, gusto, toxicidad y color: Los plastificantes usados en recubrimientos para envases de alimentos, ropas, aplicaciones quirúrgicas y sabanas, evidentemente deben estar libres de olor, sabor y toxicidad. La utilidad del plastificante decrece, por lo general, con el incremento de color. Por esta razón, la mayoría de los productos comerciales en el mercado son lo suficientemente pálidos para poder ser usados sin grave perjuicio. Con esta breve idea de las propiedades y empleos de los plastificantes, se puede proceder ahora a un estudio de los tipos individuales. Aceites no secantes Entre los aceites no secantes más importantes están el de ricino, semilla de algodón y coco. Los tres se usan en resinas alquidicas como plastificantes combinados y formadores de películas y en esmaltes y lacas de secado en estufa. También se usan para modificar algunos de los plastificantes de poliéster.

•Derivados del aceite de ricino: El aceite de ricino tiene un grupo hidroxilico que incrementa su compatibilidad con la nitrocelulosa al igual que otros grupos funcionales, se emplean mucho como plastificantes en lacas los aceites de ricino soplados de diferentes viscosidades. Son disolventes activos para la nitrocelulosa en presencia de alcohol y proporcionan una tenacidad permanente. El aceite de ricino acetilado se usa también mucho como un plastificante, en lacas de nitrocelulosa flexibles y en recubrimientos aisladores de vinilo. El aceite de ricino se conoce como ácido ricinoleico y es la base de un grupo de plastificantes monomericos del tipo éster de los cuales los más importantes son los ricinoleatos de metilo, metil-acetilo y butil-acetilo. Son líquidos poco consistentes de excelente permanencia, que proporcionan una excelente flexibilidad a bajas temperaturas. •Aceites epoxidados: La mayoría de los plastificantes epoxi del mercado se forman a partir de aceites secantes o semisecantes de los cuales el aceite de soya es el más importante. Se obtienen mediante epoxidizacion de dobles enlaces y se usan principalmente como plastificantes primarios en compuestos de vinilo en los que también actúan como estabilizadores. Tienen bastante compatibilidad, una volatilidad muy baja, y excelente flexibilidad a bajas temperaturas. Es posible utilizarlos para reemplazar hasta el 70% de los estabilizadores metálicos mas costosos, en compuestos vinílicos con característica equivalentes y un considerable ahorro de costo. •Oleatos: Los esteres del ácido oleico se utilizan en cantidades considerables en recubrimientos de superficies como plastificantes y como agentes de fabricación. Se pueden añadir solamente en pequeños porcentajes debido a su tendencia a desprenderse a elevadas temperaturas. Si se aplican con cuidado proporcionan blandura y buena terminación de los tejidos revestidos. •Estearatos: Los esteres del ácido esteárico se utilizan para los mismos fines. El más importante es el estereato de butilo. Otros son los estearatos de metilo, etilo, amilo, metilcellosolve, cellosolve y butilcellosolve. Plastificantes resinosos También se utilizan como plastificantes diversas resinas polimericas liquidas. En su mayoría son termoplásticas, no volátiles y similares a los aceites en el sentido de que actúan tanto como formadores de película que como plastificantes. Algunos tipos proporcionan mejor adherencia, tenacidad y resistencia al ataque químico, a la humedad y a los agentes

atmosféricos, que los plastificantes del tipo aceite. Los plastificantes resinosos son generalmente menos efectivos que los monomericos. •Poliésteres: Las resinas alquidicas son, naturalmente poliesteres. Estas resinas modificadas con aceites no secantes actúan conjuntamente como filmogenas y como plastificantes en las lacas nitrocelulosicas. Los plastificantes de poliesteres son polímeros lineales líquidos, no oxidantes, obtenidos a partir de ácidos dicoarboxilicos de cadenas largas como el sebacico, esterificados con alcoholes polihidroxilicos, como la glicerina o el etilenglicol. Algunos se modifican con aceites no secantes y otros contienen ácidos orgánicos como el ácido maleico. Los más utilizados son las resinas Paraplex que comprenden un grupo de unos diez compuestos que varían sus características funcionales y su composición •Derivados vinílicos: El butadieno cuando se polimeriza produce resinas blandas y pegajosas, que pueden ser buenos plastificantes para las resinas vinílicas más duras. Sin embargo, el polibutadieno se utiliza muy poco con este fin, debido a que es difícil polimerizar, los polímeros tienden a no ser uniformes y son poco compatibles con otros polimerizados vinílicos. La solución para poder utilizar la acción plastificante del polibutadieno, ha sido la copolimerizacion con otros monomeros vinílicos. Ciertos cauchos de nitrilo son plastificantes para el cloruro de polivinilo. Tienen poca volatilidad, excelente resistencia a la extracción por agua, aceites y disolventes, y confieren buena flexibilidad a baja temperatura. •Bifenilos clorados: Aroclors, los alocror 12154 y 1260 son los más utilizados como plastificantes. El aroclor 1254 es un aceite viscoso, y el 1260 es una resina blanda pegajosa a la temperatura ambiente. Ambos tienen poca solubilidad, son termoplásticos químicamente inertes, no oxidantes y resistentes a los ácidos, a los álcalis, a la humedad y a los agentes atmosféricos. Son compatibles con los aceites y con la mayoría de las resinas, y son solubles en casi todos los disolventes, excepto en alcoholes de bajo peso molecular. Se utilizan como plastificantes para la etilcelulosa, la nitrocelulosa y el caucho natural, sintético y clorado, y forman buenos plastificantes secundarios de bajo costo para las resinas vinílicas en lacas, plastisoles y recubrimientos fluidificados por el calor. •Parafinas cloradas: Las parafinas cloradas al 40% son un líquido viscoso a la temperatura ambiente poco volátil, no oxidante y muy resistente a la llama. Es miscible con la mayoría

de los disolventes excepto con los alcoholes más bajos y compatible con una amplia variedad de resinas para diversas aplicaciones en las que se desean sus propiedades plastificantes e incombustibles. Es inerte y resistente a las influencias destructoras a temperaturas normales, aunque por encima de los 135 C tiene lugar la decloracion con formación de compuestos no saturados que provocan el oscurecimiento. Plastificantes químicos monomericos Los plastificantes monomericos son líquidos aceitosos o sólidos de bajo punto de fusión y peso molecular relativo, comprendido entre 200 a 400. Son plastificantes primarios en la mayoría de los recubrimientos con acción disolvente definida sobre las resinas, ya que son químicamente similares a muchos disolventes, aunque tienen velocidades de evaporación más lentas. Sin embargo, en general, son menos permanentes que los plastificantes de aceites y resinas y con frecuencia funcionan como disolventes no volátiles. Como tales, ayudan a mantener el equilibrio del disolvente; incrementan la velocidad de secado, reduciendo la retención del disolvente y sirven como disolventes mutuos para otros componentes que entran en la composición de los recubrimientos en una proporción mayor que los plastificantes resinosos. Algunos plastificantes ayudan a la elaboración de los compuestos plásticos, disminuyendo la temperatura de fusión y proporcionándoles mayor fluidez. Ciertos plastificantes proporcionan propiedades reologicas a los compuestos de los recubrimientos que regulan la adhesión de las materias que se van a revestir. Todos los plastificantes primarios reducen la dureza de las resinas, y algunos mejoran su estabilidad a la luz, aumentando la flexibilidad a baja temperatura y proporcionando un tacto suave y agradable a los tejidos recubiertos. Dentro de este grupo encontramos los ftalatos, que forman el grupo más importante de los plastificantes químicos y comprenden más de la mitad de la producción total. Son esteres del anhidrido ftalico y diversos alcoholes y están entre los plastificantes mas economicos, con buena compatibilidad con la mayoría de las resinas, gran eficiencia y, generalmente, buena estabilidad. Dentro de estos están: Ftalato de di-2etilhexilo (DOP), ftalato diisooctilico (DIOP), ftalato dibutilico, ftalato octildecilico, ftalato dicaprilico, ftalato dimetoxietilico, ftalato butil bencilico, ftalato dibutoxietilico, ftalato de dicarbitol, ftalatos alquilicos mezclados, ftalato diciclohexilico, hexahidroftalato de di-2etilhexilo, glicolato de butilftalilbutilo, glicolato de metil-ftalil-etilo.

Otro grupo son los adipatos, que son plastificantes de esteres obtenidos a partir del ácido adipico. Son los terceros en importancia, pero tienen un costo aproximadamente un 30% más elevado por kilo, aunque son mucho menos densos, lo que compensa de alguna manera su precio. Se usan generalmente como casi un tercio de los plastificantes totales para dar flexibilidad a baja temperatura y proporcionar buena mano (tacto suave) a los tejidos recubiertos con vinilo. Dentro de estos encontramos: Adipato de di-2-etilhexilo, adipato de di-iso-octilo, adipato de octildecilo, adipato de butoxietilo y adipato de di-iso-octildecilo. Además de los adipatos están los sebacatos y los hexoatos que se utilizan también para proporcionar una flexibilidad uniforme en un amplio margen de temperatura. Resinas celulósicas Son derivados de la celulosa, el más empleado es la nitrocelolosa. Este ligante seca por simple evaporación y por lo tanto da lugar a la formación de lacas. Para mejorar sus propiedades, en general se combina con otras resinas, especialmente alquidicas. La celulosa es un gran polímero lineal de unidades de B-anhidro glucosa unidas entre sí por puentes de oxigeno en posiciones 1 y 4. A pesar de que la celulosa constituye por lo menos un tercio del peso en seco de la materia vegetal en el mundo, para fines químicos, se obtiene solamente de dos fuentes: la madera y los desechos del algodón. Nitrocelulosa: La nitrocelulosa, o, más exactamente, nitrato de celulosa, es un sólido blanco, inflamable y fibroso. Es el único éster de celulosa de un ácido inorgánico comercialmente disponible y el derivado de celulosa más antiguo. La nitrocelulosa se deteriora rápidamente, y se manifiesta por decoloración de la piel artificial, fragilidad de las películas y pérdida de resistencia mecánica. Este deterioro es provocado por la descomposición de la nitrocelulosa con formación de óxidos de nitrógeno. Esta descomposición se acelera mucho por el calor y la luz del sol. Como es peligroso transportar o almacenarla en seco, el transporte se hace mojada en agua o más corrientemente mojada en alcohol. La nitrocelulosa mojada en alcohol se usa sin secado, puesto que el alcohol generalmente forma parte de la formula en la cual se usara la nitrocelulosa. La nitrocelulosa se deshidrata como sigue: el material mojado en agua se comprime en bloque a presión de 17 atm. Alcohol etílico desnaturalizado se bombea entonces a través de los bloques a estas presiones. Estos se rompen después mecánicamente

y el material mojado en alcohol (normalmente en 35% de alcohol) se transporta al lugar de uso. Hay en el mercado dos tipos principales de nitrocelulosa para lacas, el RS y el SS. Difieren en el grado de solubilidad en alcohol etílico y además se clasifican en calidades diferentes según su viscosidad.

El RS es el más ampliamente utilizado y el mas adaptable para los recubrimientos de superficie (contenido de nitrógeno de 11,89-12,20%). Se requieren disolventes activos tales como esteres y cetonas. Se suministra en diferentes calidades según su viscosidad, algunas de las calidades más importantes son las siguientes: RS de 18-25 centipoises , esta calidad tiene una viscosidad muy baja. Proporciona una laca rica en sólidos que es menos flexible, pero tan densa como la que se obtiene a partir de nitrocelulosa de viscosidad más alta. Cuando se usa con resinas blandas, que necesitan una gran proporción de nitrocelulosa para obtener una película dura, las lacas de alta calidad obtenidas, son excelentes para muchos fines. Esta calidad no se usa mucho en lacas exteriores ya que tiende a perder flexibilidad, adherencia y duración. RS de 30-35 centipoises, esta calidad se debe considerar un tipo de poca viscosidad para lacas ricas en sólidos. Es algo más flexible que la calidad de 18-25cp y es útil cuando se puede tolerar menos perdida de resistencia de la película, pero se desea un contenido rico en sólidos. También carece de duración al exterior. RS de ¼ s, esta calidad tiende a producir películas de poca flexibilidad, pero con una composición adecuada proporciona buena duración y adhesión. Por tanto, con frecuencia se usa sola o en unión con el grado RS ½ s para automóviles, muebles y otras lacas que necesitan contenidos ricos en sólidos y buenas propiedades mecánicas. RS de ½ s, esta calidad es la más ampliamente utilizada, ya que es lo menos viscosa posible para fabricar nitrocelulosa sin que se sacrifiquen sus propiedades mecánicas. Las lacas de automóvil y otros productos que requieren el optimo de adherencia, flexibilidad y duración, se fabrican principalmente con RS ½ s, a veces en unión con la calidad de RS de ¼ s como ya dijimos antes.

RS 15/20 s. Este tipo de nitrocelulosa y las de viscosidad más alta se usan en lacas especiales, tejidos recubiertos, tales como la piel artificial, visillos para ventanas, lonas para aeroplanos y para muchos otros fines especiales. RESINAS ALQUIDICAS: Son la más importantes de todas las resinas sintéticas, cuyo volumen total utilizado en los recubrimientos de superficies supera el de todas las restantes. Son esencialmente poliesteres de alcoholes polihidroxilicos y ácidos policarboxilicos combinados químicamente con los ácidos de diversos aceites secantes, semisecantes y no secantes en diferentes proporciones. Los ácidos del aceite se unen en las moléculas de resina por esterificación durante la fabricación y se convierten en parte integrante del polímero. La porción de poliéster contribuye a la dureza de las resinas usadas en los barnices ordinarios, y los ácidos de los aceites proporcionan flexibilidad, adherencia y solubilidad en disolventes no costosos. También se usan las resinas alquidicas modificadas que contienen otras resinas, tales como las derivadas de la colofonia, compuestos fenolicos, viniltolueno y siliconas. El anhidrido ftalico es el principal ácido policarboxilico usado en las resinas alquidicas; el ácido maleico figura en el segundo lugar, y los ácidos succinico, adipico, azelaico y sebacico también se emplean en menor cantidad. También se utilizan los acidos isoftalico y tereftalico; de igual forma son utilizados los aceites de linaza, soja, tung, oiticica, ricino, ricino deshidratado, coco, semilla de algodón, alazor y aceites de pescado. En cada grupo hay ciertas tendencias en las características fundamentales, producidas por variaciones en los componentes principales y en sus proporciones, por la acción de catalizadores y aditivos diferentes y por variaciones en el procedimiento de cocción. •Compuestos Alquidicos puros de aceites oxidantes •Resinas alquidicas puras en aceites no oxidantes RESINAS AMINICAS La utilización de las resinas aminicas combinadas con determinadas resinas alquidicas, han hecho posible la producción de acabados con programas de cocción más cortos, mejores durezas, resistencia a la distorsión y a los agentes químicos, y mejor duración en exteriores, en comparación con los acabados compuestos de resinas alquidicas solamente.

La química de las resinas aminicas es extremadamente compleja debido a su gran numero de reacciones en su síntesis, y porque los compuestos aminicos mismos pueden existir en forma tautomericos. •Resinas Urea-Folmaldehido: Las resinas de urea-formaldehido más comúnmente empleadas son las butiladas producidas por reacción de la urea y el formaldehido para formar dimetilolurea, o un producto de condensación mas alto y, a su vez, reaccionando este producto intermedio con butanol en las condiciones adecuadas. Un mol de urea, y dos moles de formaldehído reaccionan para formar dimetilourea a temperatura relativamente baja y en condiciones suavemente alcalinas. •Resinas de Melamina-Folmaldehido: La melamina es una amina lo mismo que la urea, pero que tiene seis hidrógenos reactivos. Al reaccionar la melanina con formaldehído y butanol se forman resinas. Comparada con la urea, la melamina proporciona resinas de mejor estabilidad al calor, más rápido curado, mayor dureza, pero una fragilidad más acentuada debido a que sus moléculas son más grandes. La mayoría de las resinas de melanina-formaldehido contienen 5 o 6 moles de formaldehido para un mol de melamina, de manera que los hidrógenos de los grupos aminos están en su mayoría sustituidos. Las resinas aminicas se venden como soluciones incoloras que contienen un 50 a un 60% de sólidos en diversas combinaciones de disolventes. La combinación de disolvente mas corrientemente empleada es el 50% de butanol y el 50% de xilol. Estas resinas son de color blanco RESINAS FENOLICAS Son las derivadas del fenol, secan al horno y son resistentes al agua y a gran cantidad de agentes químicos. Se pueden dividir en dos grandes grupos: las solubles en los aceites secantes, y las insolubles, que se disuelven en alcohol. Se fabrican principalmente a partir del fenol y fenoles para sustituidos que reaccionan con el formaldehído para formar grupos metilol en los anillos de fenol. Presentan rápido secado, buen aspecto y generalmente buena resistencia a la humedad y a los agentes químicos. Sus principales inconvenientes son que se colorean fácilmente y tienen tendencia a amarillear después que han sido aplicadas. Las resinas fenolicas oleo-reactivas son empleadas en la confección de barnices resistentes, dando excelentes productos. Se utilizan dos clases de ellas: las sin modificación o puras, y las modificadas con colofonia o éster, y aceites secantes.

Las puras están constituidas por condensaciones de fenoles, cresoles y xilenoles, con formaldehído. Su disolución en los aceites se logra con mayor o menor facilidad; las primeras, oleo-reactivas enérgicas, dan espuma al disolverse, que debe ser controlada en cuanto a cantidad producida durante la fabricación de los barnices. De las resinas fenolicas insolubles en los aceites, son de mucho uso las obtenidas por condensación con agentes ácidos entre el fenol y el formaldehído, de un modo general, pues pueden conseguirse con otros aldehidos. De importancia son también las resinas obtenidas de fenol y formaldehído con agentes de condensación alcalinos. También se emplean en lugar de formol, el furfural y la acroelina. Como agentes condensantes el amoniaco es el de mayor empleo. La fabricación varia mucho según el fin perseguido para la utilización del producto resultante, en general una resina apta para la preparación de barnices de secado a estufa.

RESINAS EPOXICAS Son resinas con grupos epoxi. Se obtienen por condensación de epiloclorohidrina y bisfenol. Pueden secar en horno al aire, cuando son debidamente catalizadas. Son resinas muy adherentes, y de excelente resistencia química y mecánica. RESINAS VINILICAS Se forman apartir de monomeros que contienen dobles enlaces que polimerizan por adición lineal en moléculas de largas cadenas. Entre ellas están las resinas derivadas de los monomeros, cloruro de vinilo, cloruro de vinilideno, acetato de vinilo; estireno y sus derivados, alcohol vinílico, butadieno, acrilonitrilo y esteres acrílicos y metacrilicos. Los monomeros de vinilo son generalmente gases o líquidos volátiles de baja viscosidad a la temperatura ambiente. Cuando polimerizan se hacen sólidos incoloros, o casi incoloros. Se venden como soluciones en diversos disolventes o como dispersiones en agua. Muchas de las resinas vinílicas son termoplásticas, no oxidantes, neutras, inodoras, insípidas, y más o menos resistentes a la luz, a la humedad, a los ácidos, álcalis y muchos otros agentes químicos. Proporcionan tenacidad, resistencia a la abrasión, retención del color, y buena duración al exterior en recubrimientos de superficies. Como en la nitrocelulosa y la mayoría de otros altos polímeros, estas propiedades están estrechamente

relacionadas con el tamaño del polímero o con el peso molecular. Cuanto mayor es el peso molecular, más resistentes y tenaces son las películas producidas. Algunos polímeros de vinilos contienen grupos funcionales que producen una adicional polimerizacion después de su aplicación en los recubrimientos de superficies. Son ejemplos, los acrílicos termoestables que se forman mediante enlaces cruzados con otras resinas, en el recubrimiento, cuando se cuecen. Los polímeros y copolimeros de vinilo más usados tienen cadenas que oscilan entre 100 y 10000 átomos de carbono. Parte de la técnica de fabricación de buenas resinas vinílicas es poder controlar la longitud de cadena, manteniendo la media muy cerca del patrón en un intervalo estrecho para cada calidad. Como la nitrocelulosa y otros polímeros, las resinas vinílicas presentan problemas de solubilidad en diversos grados, dependiendo del tipo y del tamaño del polímero. Cuanto mayor es el tamaño del polímero o el peso molecular, más pobre en la solubilidad.

Aquellos que se pueden disolver con pesos moleculares bajos, requieren normalmente disolventes caros y dan soluciones muy viscosas, de manera que cuando se usan en lacas, las soluciones tienden a tener un contenido pobre en sólidos a la mayor viscosidad de aplicación. Cuanto mayor es el tamaño del polímero, mayor es la viscosidad para un contenido de sólidos dado y más bajo es el contenido de sólidos a la viscosidad de aplicación. Las resinas de pesos moleculares próximos al límite superior del intervalo practico del polímero y, por tanto, con mejor tenacidad y duración, generalmente no se pueden usar en absoluto en los recubrimientos en solución. Se han encontrado métodos de utilización de las resinas vinílicas de alto peso molecular en los recubrimientos de superficies, a pesar de este problema de solubilidad. Puesto que la solubilidad aumenta, y la viscosidad de las solución con un contenido de sólidos dado disminuye a medida que la temperatura de la solución se eleva, algunas resinas, que no son satisfactorias en soluciones frías, se pueden usar en caliente. Este es el mismo principio empleado en las lacas nitrocelulosa en caliente. Ciertas resinas vinílicas especialmente fabricadas para este fin, se pueden mezclar con resinas alquidicas y otras, para mejorar sus características mientras mantienen una buena estructura. De esta manera se producen excelentes pinturas para estructuras de acero y acabados marinos. •Policloruro de vinilo

•Cloruro de Polivinilideno •Copolimeros de cloruro de vinilo-Cloruro de vinilideno •Acetato de Polivinilo •Resinas Acrílicas Termoplásticas •Resinas Acrílicas Termoestables

Practica de Laboratorio Rectificado Dicho proceso consiste en la eliminación del material superficial de una pieza por un método abrasivo. Suele utilizarse en la etapa final de fabricación, tras el torneado o fresado, para mejorar la tolerancia dimensional y el acabado superficial del producto. La abrasión se produce por medio de una muela, a la que se adhiere en su superficie una arenilla abrasiva, que gira a gran velocidad sobre la pieza. Cada grano abrasivo es encargado de arrancar una pequeña cantidad de material de pieza, de forma análoga a como lo haría un filo de corte en una fresa; actuando como elementos de corte individual. Suelen consistir o componerse de distintos materiales como de diamante, óxido de aluminio o carburo de silicio. Los mismos se adhieren a la muela con algún aglutinante resinoso o vítreo. Aunado a esto; durante el rectificado, la mayor parte de la energía se convierte en calor, el cual se acumula en la zona de contacto entre la pieza y la muela. Las altas temperaturas alcanzadas pueden aumentar, por un lado, la tolerancia del acabado y reducir, por otro, la calidad de la pieza, debido a las tensiones residuales generadas en la misma. El dañado térmico ocurre cuando la temperatura generada en el proceso supera la temperatura de cambio de fase en la estructura de la pieza. Para reducir estos efectos adversos, se debe inyectar un líquido refrigerante sobre la zona de contacto. De este modo, se disminuye la generación de energía de fricción y al mismo tiempo se refrigera la zona por convección. Además, el mismo puede ayudar a quitar de la zona el material extraído de la pieza. Cabe destacar, que la desventaja de estos líquidos es que son altamente contaminantes, por lo que la optimización en su uso tiene un gran valor ambiental. En este orden de ideas, el proceso de rectificado se lleva a cabo en una maquina llamada la rectificadora , utilizada para realizar mecanizados por abrasión, con mayor precisión dimensional y menores rugosidades que en el mecanizado por arranque de viruta. Las piezas que se rectifican son principalmente de acero endurecido mediante tratamiento térmico. El mismo se aplica luego que la pieza ha sido sometida a otras máquinas herramientas que han quitado las impurezas mayores, dejando solamente un pequeño excedente de material para ser eliminado por la rectificadora con precisión. Usualmente,

luego de una operación de rectificado le siguen otras de pulido y lapeado, como por ejemplo en la fabricación de cristales para lentes.

Diferentes componentes del rectificado

Tipos de Rectificados Existen varios procesos de rectificado, los cuales son: 

Rectificado plano: pueden ser de dos tipos.

a) Frontales: la muela gira sobre un husillo vertical, trabaja plana contra la pieza y se desplaza con un movimiento rectilíneo. Se utilizan generalmente para la eliminación rápida del material. b) Tangenciales: la muela gira sobre un husillo horizontal, trabaja de canto sobre la pieza y se desplaza con un movimiento circular y pendular. Se utilizan para trabajos de alta precisión en superficies planas sencillas, superficies abocinadas o inclinadas, ranuras, superficies planas próximas a hombros, superficies empotradas y perfiles.



Rectificado cilíndrico: pueden ser de dos tipos.

a) De exterior: el rectificado se realiza en la superficie externa de una pieza entre centros, los cuales permiten la rotación de la misma. A su vez, la muela también gira en la misma dirección cuando entra en contacto con la pieza, la cual está amarrada por los extremos usando punto y perno de arrastre.

b) Interior: el rectificado se realiza en el interior de una pieza. La muela abrasiva es siempre menor que el ancho de la pieza. Un anillo metálico sostiene a la pieza, imprimiéndole el movimiento.

Dónde: a) cabezal del husillo portapieza; b) anillo metálico de sujeción; c) pieza; d) muela; e) husillo portamuela; y f) cabezal del husillo portamuela. 

Rectificado sin centros: acabado de superficies de revolución de gran esbeltez.

Ideal para piezas cilíndricas de dimensiones pequeñas, como casquillos, bulones o pasadores. El mecanismo consta de dos muelas que giran en el mismo sentido, entre medio de las cuales se coloca la pieza, sin sujeción (por eso el mecanismo se denomina “sin centros”) que gira en sentido opuesto al de las muelas, impulsada por el movimiento de la muela de arrastre, que está inclinada un cierto ángulo de entre 1 y 5 grados, dependiendo de la dureza del material a rectificar y del diámetro de la pieza.

 Rectificado especial: Para el rectificado de piezas con cierta geometría mecánica o que contienen orificios y que no pueden girar sobre sí mismas se utilizan una gran variedad de muelas de diversas formas y tamaño de grano, todas normalizadas por estándares internacionales, cuyas características se describirán en próximos apartados.

Tipos de rectificadoras Tipos de Rectificadoras El mecanizado de piezas por abrasión es uno de los tres procesos que eliminan material de una pieza a fin de darle forma y modelarla de acuerdo a su aplicación posterior. Se diferencia de los otros procesos de mecanizado porque la remoción de material es relativamente pequeña, por lo que se trata más bien de un proceso de acabado de piezas y la herramienta que se emplea para ello es una muela abrasiva, constituida por granos de cuarzo, carburo de silicio, carborundum o corindón y un aglutinante. Básicamente, el rectificado es una operación realizada en piezas que requieren medidas y tolerancias exigentes, ya sea dimensionales (diametral, longitudinal o angular),

geométricas (concentricidad, paralelismo, perpendicularidad, etc.) o de acabado superficial (rugosidad, dirección del rayado, etc.). 1) Rectificadoras planas o de superficie Estas máquinas son las que presentan el manejo más sencillo, ya que constan solamente de un carro longitudinal que otorga el movimiento de translación a la pieza y la muela, que imprime el movimiento de rotación. Se distinguen dos subtipos según la posición de la muela: a) Rectificadoras frontales: la muela gira sobre un husillo vertical, trabaja plana contra la pieza y se desplaza con un movimiento rectilíneo. Se utilizan generalmente para la eliminación rápida del material, aunque algunas máquinas pueden lograr una elevada precisión. Cabe destacar, que la máquina de este tipo presente durante la práctica, su movimiento de avance se realiza de manera automática y la sujeción de la pieza se lleva a cabo mediante una prensa manual. Otro tipo de rectificadora de esta categoría, presente en el laboratorio de manufactura difiere de la anterior por las siguientes características: el avance es realizado manualmente por el operador con un movimiento rotativo, lo que proporciona mayor arranque de viruta, las muelas son segmentada y la maquina posee una resolución de 0,05mm. b) Rectificadoras horizontales: la muela gira sobre un husillo horizontal, trabaja de canto sobre la pieza y se desplaza con un movimiento circular y pendular. Se utilizan para trabajos de alta precisión en superficies planas sencillas, superficies abocinadas o inclinadas, ranuras, superficies planas próximas a hombros, superficies empotradas y perfiles. En el laboratorio, se detalló las siguientes características de la rectificadora horizontal: presenta una punta de diamante el cual permite mantener alineada la muela, la sujeción de la pieza se lleva a cabo mediante la generación de un campo magnético, lo que le permite trabajar con piezas muy delgadas. 2) Rectificadoras cilíndricas

La rectificadora cilíndrica puede funcionar de una variedad de formas, sin embargo, la pieza debe tener un eje central de rotación. Esto incluye pero no se limita a las formas tales como un cilindro, un cono, una elipse, una leva o un cigüeñal. También se distinguen varios subtipos: a) Rectificadoras cilíndricas externas: el rectificado se realiza en la superficie externa de una pieza entre centros, los cuales permiten la rotación de la misma. A su vez, la muela también gira en la misma dirección cuando entra en contacto con la pieza. b) Rectificadoras cilíndricas internas: el rectificado se realiza en el interior de una pieza. La muela abrasiva es siempre menor que el ancho de la pieza. Un anillo metálico sostiene a la pieza, imprimiéndole el movimiento. c) Rectificadoras sin centros: este tipo de máquinas rectifican piezas cilíndricas de dimensiones pequeñas, como casquillos, bulones o pasadores. El mecanismo consta de dos muelas que giran en el mismo sentido, entre medio de las cuales se coloca la pieza, sin sujeción (por eso el mecanismo se denomina “sin centros”) que gira en sentido opuesto al de las muelas, impulsada por el movimiento de la muela de arrastre, que está inclinada un cierto ángulo de entre 1 y 5 grados, dependiendo de la dureza del material a rectificar y del diámetro de la pieza.

3) Rectificadoras universales

Son máquinas que ofrecen mayor capacidad de trabajo, ya que mecanizan cuerpos de revolución. Con estas máquinas de gran robustez y envergadura se logra el rectificado tanto de exteriores como interiores de árboles de levas, cigüeñales, interiores de cilindros, conos, camisas y muchas otras piezas. El carro longitudinal de la máquina proporciona el movimiento de traslación a las piezas en rotación a través de su avance y retorno automático provisto por un mecanismo hidráulico, mientras las muelas reciben el movimiento de rotación, opuesto al de la pieza. La dureza o las características de las piezas definen la velocidad de rotación del eje por medio de reguladores de velocidad.

4) Rectificadoras especiales Para el rectificado de piezas con cierta geometría mecánica o que contienen orificios y que no pueden girar sobre sí mismas se utilizan máquinas especiales, cuyo tamaño es por lo general de pequeñas dimensiones y envergadura, que reciben el nombre de rectificadoras especiales. Poseen un husillo vertical (a veces denominado husillo planetario) cuya muela, además de girar, realiza una traslación circular. Estas máquinas se utilizan, para rectificar dientes de engranajes, perfiles, ruedas dentadas, roscas, cilindros de laminación, guías de bancada, pastillas de freno, estrías, fresas madre, rodamientos, radios, álabes de turbina y trenes de aterrizaje de aviones. 5) Rectificadoras con sistema de control CNC Hoy en día, el avance tecnológico ha introducido en el mercado las rectificadoras con control CNC para todos los tipos de rectificados, las cuales reúnen una serie de ventajas con respecto a las convencionales, entre las que podemos mencionar: 

Unificación de movimientos para el rectificado (superior, frontal e inferior) en una sola máquina



Total automatización, con mínima intervención del operario



Mayores dimensiones de la máquina, lo que posibilita rectificar piezas de gran tamaño.



Sistemas de sujeción magnética de la pieza.



Disponibilidad de diversas formas de bancadas o mesas de trabajo.



Mejoramiento de los tiempos y la precisión del rectificado.



Incorporación de servomores para cada eje, lo que permite un posicionamiento más preciso de la pieza control automático del estado de las muelas.



Posibilidad de programar coordenadas cartesianas y establecer la distancia exacta de rectificado



Funcionamiento en un entorno cerrado, sin proyección externa de virutas, polvo o residuo.

Esmeriladora

La esmeriladora es una herramienta de mecanizado por abrasión que emplea una muela accionada por un motor eléctrico. Este es el mismo principio de una rectificadora,

pero

las

diferencias

fundamentales

entre

una

esmeriladora y

una rectificadora residen en el hecho de que la esmeriladora es una herramienta mucho más simple y en la que, al no estar destinada para el acabado de las piezas, el esfuerzo de corte es muy superior al de una rectificadora.

Clasificación

Esmeriladora de banco

Máquina de pequeñas dimensiones y unos 6 o 7 kg de peso, que va montada a un banco de trabajo y que se utiliza para el afilado de herramientas (brocas, escoplos, cuchillas de torno, destornilladores, buriles, cinceles) y para quitar rebabas de piezas pequeñas. Lleva dos muelas de distinta granulometría a cada lado, una fina para el afilado y otra más basta para repasar.

Los componentes principales de una esmeriladora de banco son: 1. Interruptor de encendido. 2.

Soporte para la herramienta (derecho).

3. Protector de ojos. 4. Abrazadera del protector de ojos. 5. Tornillo. 6.

Soporte para la herramienta (izquierdo).

Esmeriladora de pedestal

Muchas esmeriladoras de banco incorporan un pedestal como pieza opcional, lo que no significa que puedan “transformarse” en una esmeriladora de pedestal. Por el contrario, las

esmeriladoras de pedestal propiamente dichas son herramientas de mayores dimensiones, destinadas al trabajo pesado. Se emplean para limpieza de soldaduras y para quitar rebabas de piezas de fundición y otras de gran tamaño. Constan de un pedestal o base de fundición que se atornilla al piso y destacan los mismos componentes de una esmeriladora de banco, pero el montaje de las muelas es mucho más robusto, poseen luz y un comando central en la parte superior. Algunos modelos incorporan un conducto terminado en una bolsa de tela, donde se recogen las partículas desprendidas del material mecanizado y de las muelas. También pueden contener un recipiente con agua para enfriar las herramientas.

Esmeriladora de banda

Las esmeriladoras de banda en su formato banco suelen ser una combinación de esmeriladora y lijadora de banda. Sin embargo, también se encuentran esmeriladoras de doble banda. En este tipo de herramientas, la operación de corte del material lo realiza una banda abrasiva, por lo que el mecanismo es ideal para piezas irregulares e incluso cilíndricas, como caños o tubos. También existen esmeriladoras especiales, como la esmeriladora de terminales de tubos, que se utiliza para limpiar terminales de tubo y bordes de placas de manera rápida y sencilla. Poseen dos muelas pequeñas que se pueden ajustar al grosor de pared deseado y se utilizan para en carpintería metálica, construcción de aparatos y calentadores, astilleros, ingeniería mecánica y tuberías, entre otros.

Cepilladora Es una operación mecánica con desprendimiento de viruta en la cual se utiliza una máquina llamada cepillo y el movimiento es proporcionado en forma alternativa, y se usa una herramienta llamada buril. La cepilladora, es una maquina un tanto lenta con una limitada capacidad para quitar metal. Se utilizan sobre todo para el maquinado de superficies horizontales, verticales o angulares. Se pueden utilizar para maquinar también superficies cóncavas o convexas.

Existen diferentes tipos de cepillo, a los cuales se les conoce como limadoras, los cepillos se miden de acuerdo a la capacidad de carrera del camero así como a la capacidad y carrera de la mesa. Esta máquina se presta para trabajar piezas de hasta 800 mm de longitud. A causa de su movimiento principal horizontal la llaman también mortajadora horizontal. Generalmente en piezas de gran tamaño que se maquinan en el cepillo de mesa no se utilizan prensas ya que serían de dimensiones extremosas, para esto se recomienda la utilización de bridas, tornillos, tirantes o soportes especiales, diseñados especialmente para un trabajo específico. En el cepillado debe verificarse que la herramienta se levante por medio de la charnela en el retroceso, ya que de no hacerse se corre el riesgo de despostillar o desafilar la herramienta. . Principio de funcionamiento

Para el vaivén del carro se usa una corredera oscilante con un mecanismo de retorno rápido. El balancín pivotado que está conectado al carro, oscila alrededor de su pivote por un perno de cigüeñal, que describe un movimiento rotatorio unido al engranaje principal. La conexión entre el perno de cigüeñal y el balancín se hace a través de un dado que se desliza en una ranura en el balancín y está movido por el perno del cigüeñal. De ésta manera, la rotación del engranaje principal de giro mueve el perno con un movimiento circular y hace oscilar al balancín. El perno está montado sobre un tornillo acoplado al engranaje principal de giro, lo que permite cambiar su radio de rotación y de ésta forma variar la longitud del recorrido del carro porta herramienta. El recorrido hacia adelante o recorrido cortante, requiere una rotación de unos 220º del engranaje principal de giro, mientras que el recorrido de vuelta requiere solamente 140º de rotación. En consecuencia la relación de tiempos de recorrido cortante a recorrido de retorno es del orden de 1.6 a 1. Para poder usar varias velocidades de corte, existen engranajes apropiados de transmisión y una caja de cambios, similar a la transmisión de un automóvil.

Cepillos de Codo

Los cepillos de codo son también conocidos como máquinas mortajadoras horizontales, pueden trabajar piezas de hasta 800mm de longitud y generan acabados de desbaste o afinado. La cepilladora para metales se creó con la finalidad de remover metal para producir superficies planas horizontales, verticales o inclinadas, dónde la pieza de trabajo se sujeta a una prensa de tornillo o directamente en la mesa. Las cepilladoras tienen un sólo tipo de movimiento de su brazo o carro éste es de vaivén, mientras que los movimientos para dar la profundidad del corte y avance se dan por medio de la mesa de trabajo. Los cepillos emplean una herramienta de corte de punta, semejante a la del torno. Ésta herramienta se fija a un portaútilies o poste, fijado a su vez a una corredera o carro, como ya se mencionó, esta tiene movimiento de vaivén, empujando la herramienta de corte de un lado a otro de la pieza. La carrera de la corredera hacia adelante es la carrera de corte. Con la carrera de regreso, la herramienta regresa a la posición inicial. Cuando regresa, la mesa y la pieza avanzan la cantidad deseada para el siguiente corte, es decir, un arete (carro) impulsa la herramienta de corte en ambas direcciones en un plano horizontal, con un movimiento alterno. Éste movimiento rectilíneo alternativo comprende una carrera activa de ida, durante la cual tiene lugar el arranque de viruta, la carrera de retorno pasiva en vacío. A pesar de que las cepilladoras se usan comúnmente para maquinar piezas de gran tamaño, también se utilizan para maquinar simultáneamente un número de partes idénticas y menores, que se pueden poner en línea sobre la mesa. El tamaño de un cepillo está determinado por la longitud máxima de la carrera, viaje o movimiento del carro. Por ejemplo, un cepillo de 17” puede maquinar un cubo de 17”.

Tipos de Cepilladora EL cepillo tipo biela Es una maquina un tanto lenta con limitada capacidad para quitar meta. Por tal razón está siendo remplazada rápidamente en los talleres de trabajos diversos, por la más versátil fresadora vertical. Sin embargo, muchas de estas máquinas herramientas se utilizan todavía en los laboratorios escolares y en talleres pequeños de trabajos diversos.

Los cepillos de codo se utilizan sobre todo para el maquinado de superficies horizontales (planas), verticales (hacia arriba y hacia abajo), o angulares. Se pueden utilizar para maquinar también superficies cóncavas (curvadas hacia afuera).

Tamaño El tamaño de un cepillo de codo se determina por su recorrió máximo de avance, en pulgadas o en milímetros. Éste es casi lo mismo que el tamaño de la pieza cúbica más grande que se pueda maquinar en él. Los tamaños comunes van desde 7 hasta 36 pulg. (177.8 hasta 914.4 mm). En los talleres escolares, los tamaños más comunes son de 7,8, 10. 14 o 16 pulg. (177.8, 203.2, 250.0, 355.6 o 406.4 mm)

El cepillo hidráulico Muchos de los cepillos de codo más grandes son de funcionamiento hidráulico. El ariete de este tipo de cepilladura se mueve por la presión de aceite proporciona por una bomba impulsada por un motor eléctrico. Para cambiar la dirección de la presión del aceite se utiliza una válvula inversora, lo cual hace cambiar la dirección en que se mueve el ariete. El avance de la mesa funciona también mediante la presión de aceite. Los cambios en la velocidad y el avance se hacen por medio de válvulas de control. Muchas cepilladoras hidráulicas tienen una mesa universal con dos superficies de trabajo, una sólida para cepillado plano y una angular y otra inclinable para trabajos en ángulos compuestos.

El cepillo de mesa Este se emplea para maquinar superficies planas que sean demasiado grandes para el cepillo de codo. Se diferencia de este último en que la mesa que sujeta la pieza de trabajo se mueve hacia adelante y hacia atrás bajo una herramienta estacionaria de corte. También se caracteriza por su gran capacidad de trabajo aunque cuenta con una mesa de longitud en donde se pueden montar piezas un poco largas y maquinarlas en toda su longitud por medio de dos o cuatro herramientas al mismo tiempo, esto sucede porque algunas cepilladoras tan solo cuentan con dos portaherramientas en cada bastidor que tenga la máquina.

Cepilladoras de dos montantes Son los tipos más usados porque ofrecen gran solidez. Se componen principalmente de una bancada de fundición, a los lados se levantan los montantes C (uno a la derecha y otro a la izquierda). Sobre la bancada van las guías para el desplazamiento de la mesa B, dicha mesa, que debe llevar la pieza a trabajar, puede trasladarse con movimiento alternativo de avance y retroceso. Los montantes C llevan también guías laterales para el deslizamiento del travesaño D, que puede regularse en la altura mediante la rotación simultánea de dos husillos (visibles entre las guías de los montantes) y sus respectivos casquillos. A lo largo de dicho travesaño puede deslizarse, a su vez, un carro que lleva el carrillo porta herramienta y que realiza el movimiento transversal intermitentemente, según los desplazamientos proporcionales obtenidos al final de la carrera de retroceso de la mesa.

Cepilladoras de un montante Se emplean para el planeado de superficies de piezas muy grandes que no caben entre los dos montantes de una de las cepilladoras examinadas. Las características de estas máquinas son iguales a las ya expuestas, con la diferencia del travesaño, que se encuentra en voladizo y debe ser más robusto, a fin de soportar y evitar la vibraciones durante el arranque de viruta.

Herramienta: Muelas Abrasivas Es una herramienta que está compuesta por granos abrasivos aglomerados en dispersión en un cemento que define la forma de la herramienta, estos granos están unidos gracias a un proceso que emplea aglutinante. Los granos representan infinitos filos que al actuar con elevada velocidad sobre la pieza en elaboración arrancan minúsculas partículas de material, dando de esta forma el acabado superficial deseado y las dimensiones acorde a la tolerancia indicada.

Entre las propiedades más relevantes de las muelas abrasivas que se emplean en el proceso de rectificado gracias a una máquina herramienta llamada Rectificadora se tiene: 

Tienen un número indefinido de granos abrasivos y cada uno de estos granos elimina una cantidad muy pequeña del material. Estos granos están unidos por un aglomerante.



Los puntos de corte de la muela están situados de forma aleatoria al tener imposibilidad de controlar la posición y forma de cada grano de la muela.



La energía consumida en este proceso es muy alta.

Existen variedad de formas de las muelas para el rectificado, especialmente fabricada ya que cada una posee un uso específico. En la siguiente imagen se mostrara las diferentes formas que se pueden emplear:

Las muelas poseen variados movimientos, entre ellos se pueden nombrar y explicar: 

Movimiento de corte (Mc): es del orden de los 2000 a los 2500 m/min.



Movimiento de rotación de la muela de arrastre (Mr´): a su vez da el movimiento de avance a la pieza a rectificar. Es lento y comprendido entre 10 y 50 m/min



Angulo ": es la inclinación que se le puede dar opcionalmente al rodillo de arrastre, y que origina el desplazamiento axial de la pieza.

Parámetros de la Muela Abrasiva 

Material del abrasivo: Según su dureza se usa para materiales tales como aceros o hierros (los más blandos) hasta el afilado de metales duros y aceros de matricería (los más duros).

Existen dos clases de materiales abrasivos: 

Los naturales

Son producto de la naturaleza y, durante siglos se han venido utilizando.

El cuarzo Se encuentra en grandes cantidades por todo el planeta. Se utiliza como abrasivo bajo el nombre de arena silícea, y se considera el abrasivo más usado por su bajo precio. Se emplea en la fabricación de lijas, discos o bloques, y, principalmente, en sistemas de abrasión por medio de un chorro de arena a presión. Su uso ha disminuido sensiblemente, pero aún se sigue empleando en productos de bajo precio. Clasificación de dureza = Escala de Mohs 7 – Escala de Knoop (Entre 8.000 y 9.000) El granate También llamado Almandita, pertenece al grupo de los neosilicatos. Hay variedades muy duras que se utilizan precisamente como abrasivos debido a esta característica y, aún hoy, se continúan utilizando en algunas lijas para la industria de la madera. Clasificación de dureza = Escala de Mohs 7,5 – 8. El esmeril El origen de su nombre surgió hace unos dos siglos en la isla de Naxos – Cabo Emery donde se encontraron grandes yacimientos de este abrasivo natural, por lo que comenzó a llamársele Emery (en español esmeril). Es una roca muy dura usada para hacer polvo abrasivo y podríamos considerarlo como el abrasivo histórico por excelencia. Está compuesta principalmente del mineral corindón (óxido de aluminio) mezclado con algunas trazas de hierro, titanio, cromo, manganeso, níquel, vanadio y silicato. Principalmente se emplea en piedras de afilar (esmeriladoras), herramientas para cortar y pulir metales, etc. Clasificación de dureza = Escala de Mohs 9. El diamante natural Es el material natural más duro hasta ahora conocido; su resistencia a la abrasión es del orden de 140 veces superior a la del corindón a pesar de que ambas, corindón y diamante ocupan los lugares 9 y 10 de la escala de Mohs. Es un cristal transparente de átomos de carbono que ha sido adaptado para muchos usos debido a las excepcionales características físicas y una de ellas es su uso industrial Clasificación de dureza = Escala de Mohs 10 – Escala de Knoop 70.000.



Los sintéticos

Son los producidos por la mano del hombre. Requieren un importante proceso con materias primas y reactivos químicos. La mayoría de los abrasivos naturales han sido sustituidos por los sintéticos ya que la industria demanda abrasivos con propiedades más precisas y estables que las que ofrecen los naturales. Entre estos están: El Óxido de aluminio - Corindón Aún hoy, este es el abrasivo mayormente empleado en la fabricación de las herramientas abrasivas. Se produce en horno eléctrico mediante la electro-fusión de la bauxita. Su pureza varía, según tipo, entre el 95% y 99%. Es un grano abrasivo muy duro que se caracteriza por un corte frío, una larga duración y la propiedad de fracturarse bajo presión, produciendo nuevas aristas cortantes. Tiene tendencia a arromarse y está especialmente indicado para materiales blandos. Clasificación de dureza = Escala de Mohs 9,2 – Escala de Knoop 20.000.

El Carburo de silicio También llamado carborundo, se produce en horno eléctrico tratando a muy altas temperaturas arena de sílice, coke residual de petróleo, sal (como agente purificante) y aserrín (para disipar los gases) El resultado es una masa de cristales de elevada dureza y un alto índice de fractura. Esta fragilidad, hace que al fracturarse presente continuamente aristas afiladas de excelente corte. Es el más duro y cortante entre los abrasivos convencionales, lo que le convierte en ideal para acabados finos. Su gran dureza, próxima a la del diamante, le hace excelente para el uso sobre piedra y materiales duros. Con él se elaboran lijas, discos de corte de metal, pastas para esmeril, etc. Clasificación de dureza = Escala de Mohs 9,6 – Escala de Knoop 25.000. El Nitruro de Boro cúbico (CBN) Se obtiene por tratamiento a altas temperaturas y presiones del Nitruro de Boro Hexagonal.

Es un material de una dureza ligeramente inferior a la del diamante, tiene mejor estabilidad que este frente al calor y para trabajar con hierro tiene la ventaja de que no reacciona químicamente. Modernamente se emplea en distintas proporciones según la aplicación requerida y con aglomerantes como los galvánicos, las resinas sintéticas y los cerámicos incorporando a veces un aglutinante metálico para mejorar su tenacidad. Se emplea en herramientas de corte para la mecanización de la mayoría de los aceros y hierros fundidos. Clasificación de dureza = Escala de Knoop 45.000. El Diamante sintético Es elaborado en procesos tecnológicos en oposición a los diamantes naturales que lo son en procesos geológicos. Sus propiedades dependen, a voluntad del fabricante, de los procesos de su manufacturación y pueden ser superiores o inferiores a las de los diamantes naturales. La dureza (que es la que nos ocupa), puede ser superior en algunos diamantes sintéticos y de ahí que sea un producto ampliamente usado como abrasivo. No es apto para utilización sobre aleaciones ferrosas a altas velocidades, puesto que el carbono es soluble en hierro a altas temperaturas, lo que provoca un mayor desgaste en las herramientas de diamante cuando se las compara con otras alternativas. Clasificación de dureza = Escala de Mohs 10 – Escala de Knoop 70.000 Los abrasivos utilizados actualmente son artificiales, como lo es el óxido de aluminio y el carburo de silicio 

Tamaño del Grano: se da gracias a la granulometría que define la dimensión de los granos, la misma está vinculada a la utilización de la muela ya que para muelas desbastadoras se emplea grano grueso; también se emplean granos medianos a los finos, hasta llegar a los polvos utilizados para el pulido. El número índice del grosor de los granos expresa el número de hilos por pulgada contenido en el último cedazo separador atravesado. Estos granos pueden ser basto, semibasto, medio, fino y extrafino



Aglomerante: es el material encargado de hacer permanecer unidos a los granos de abrasivo durante las operaciones de rectificado, su principal característica es la

capacidad de conservar el abrasivo ante los esfuerzos de corte y fuerzas centrifugas. Tiene como función determinar la resistencia y velocidad máxima de la muela y determinar si la rueda debe ser rígida o flexible, estos pueden ser: vitrificado, silicato, resinoide, resinoidesintetico, manganeso y hule. Las vitrificadas o cerámicas (designadas con la letra V) Son las más utilizadas en la fabricación de muelas o ruedas de amolar. Están formadas por arcillas cuarzos y feldespatos que después de ser combinados químicamente se vitrifican en procesos de horneado a temperaturas del orden de 1.300º C. Son inalterables ante los líquidos refrigerantes, al tiempo de almacenaje y ante los cambios normales de temperatura, pero son muy susceptibles de fractura por golpes. La porosidad y resistencia de las herramientas fabricadas con este aglomerante permite una elevada eliminación de material y alcanzar altos niveles de precisión, y se emplean especialmente en la fabricación de herramientas para el rectificado de árboles de levas, cigüeñales y piezas con perfiles complejos. Las resinoides o de baquelita (designadas con la letra B) Están fabricadas a base a resinas sintéticas de tipo fenólico y se caracterizan por su elasticidad y buena conductividad del calor. Se las emplea extensamente en la fabricación de discos de corte, ruedas de desbaste, etc. donde se necesita un alto grado de arranque de material. Las metálicas (designadas con la letra M) Son ligas con propiedades metálicas que contienen dos o más elementos químicos, de los que por lo menos uno de ellos es metal. Son muy empleadas en la fabricación de útiles diamantados para el corte de piedra. Las de caucho (designadas con la letra R) Como su nombre indica, son producidas con este material. Se utilizan para herramientas que se van a trabajar con grandes velocidades, aportan una gran suavidad de acción, no se embozan y son muy apropiadas para trabajos de gran precisión. También se emplean para la fabricación de discos especiales de corte y especialmente en herramientas donde la terminación superficial es importante. Precisa de buenas cantidades de refrigerante.

Las de goma-Laca (designadas con la letra E) Son producto de la secreción de millares de insectos. Se la utiliza generalmente en la fabricación de ruedas de grano muy fino, discos de corte para fines muy especiales en los que el desgaste de material es de importancia secundaria.

Su mayor

aplicación se encuentra en herramientas para el rectificado de rodillos en la industria siderometalúrgica, en la de los plásticos y en la del papel. Las de silicato (designado con la letra S). Paulatinamente las ligas vitrificadas han ido suplantando a estas ligas, hasta el punto en que hoy en día han prácticamente han desaparecido de la industrial y solo existen en algunos casos en que el propio industrial se las fabrica. 

Estructura: se relaciona con el espaciamiento de los granos abrasivos. Los materiales dúctiles y suaves requieren un mayor espaciamiento para acomodar las virutas relativamente grandes. Esta estructura puede ser compacta o abierta.

Estructura Compacta: Los granos cubren toda la superficie del soporte. Tiene gran poder y se utiliza para el lijado de aleaciones duras. Estructura abierta: Los granos ocupan entre el 45 al 65% de la superficie. Tiene menos poder de corte pero se emboza mas tarde. Se recomienda para madera y materiales blandos. 

Dureza: se refiere a la fuerza de unión de los granos conformados gracias a la acción del aglutinante, esta puede ser blanda, media y dura, esto corresponde a la acción que vaya a cumplir.

La dureza del soporte condiciona el acabado que se consigue. Si el soporte es más duro y rígido no se adaptará a la superficie, sin embargo, cuando el soporte es más flexible se va adaptando a la superficie a tratar. Debe ser lo suficientemente rígido para soportar las presiones de trabajo y flexible para adaptarse al contorno que se necesite. Los soportes más utilizados son: Papel El papel utilizado para la fabricación de herramientas abrasivas debe cumplir estrictamente las especificaciones con las que ha sido diseñado (resistencia a la tracción, flexibilidad, adhesión, etc.). Su fabricación está normalizada y se identifica con una letra en función de su peso:

- A (70 gr/m2) – Muy ligero y flexible. Se utiliza para trabajos de acabado a mano tanto en seco como en húmedo. Gran facilidad para adaptarse a los contornos. - B (100 gr/m2) – Algo más resistente y menos flexible que el peso A. Se utiliza, igual que el anterior para trabajos de acabado a mano tanto en seco como en húmedo. Gran facilidad para adaptarse a los contornos. - C (120 gr/m2) – Más resistente y menos flexible que el peso B. Se utiliza para lijado mano en seco como en húmedo y en pequeñas lijadoras portátiles. Lijado intermedio y fino. - D (150 gr/m2) – Más resistente y menos flexible que el peso C. También se utiliza para el lijado tanto a mano en seco como en húmedo y lijado intermedio y grueso en pequeñas lijadoras portátiles. - E (220 gr/m2) – Más resistente y menos flexible que el peso D. Se utiliza generalmente para rollos, bandas y discos en los que se precisa alta resistencia al desgarro. - F (300 gr/m2) – Es el papel más resistente y menos flexible. Se utiliza en rollos para pulir y bandas. - G – Es un papel muy grueso especial para trabajos de resistencia mecánica muy elevada. Para los trabajos en húmedo, los papeles pueden ser tratados con productos resistentes al agua y a los refrigerantes. Tela Los soportes de tela son más duraderos que los de papel ya que ofrecen mayor resistencia a los desgarros y pueden curvarse y doblarse con mayor facilidad durante su uso. Se utilizan fundamentalmente para el mecanizado de metales. Igual que el papel, su fabricación está normalizada y se identifica con una letra en función de su peso: - F – Soporte de algodón muy flexible (más ligero y flexible que el J y hoy con mucha más difusión que este). Apto para operaciones de pulido y óptimo para acabado de piezas curvas, perfiles especiales y molduras. - H – Soporte de poliéster, muy resistente, rígido y totalmente impermeable. Indicado para trabajos muy duros donde se usan refrigerantes como taladrinas e incluso agua en determinados casos. - J – Soporte de algodón muy ligero y flexible. Se utiliza cuando es más importante el acabado y la uniformidad de la superficie que el poder de arranque. Es ideal para acabados y suavizados.

- T – Soporte de poliéster muy resistente y flexible. Se utiliza en operaciones de desbaste y esmeril. Resistente al agua. - W – Soporte de algodón grueso impermeabilizado. Se utiliza en herramientas de pulido y acabado. - X – Soporte de algodón grueso, resistente y relativamente más rígido con relación al tipo J. Es utilizado en herramientas de grano grueso para eliminación de material. Se caracteriza por una productividad constante, acabados relativamente buenos y una larga duración. - Y – Soporte más fuerte y resistente a desgarros longitudinales que las otras telas y se utiliza en productos diseñados para aplicaciones extremas, tales como el rectificado de herramientas portátiles con banda estrecha o el lijado con banda ancha de maderos y tableros aglomerados. Fibra Los soportes de fibra, elaborados con múltiples capas de papel impregnado, son muy resistentes y fuertes y además ofrecen una suficiente flexibilidad. Se utiliza en discos de fibra con liga de resina para desbaste y pulido con máquinas portátiles. Combinaciones de tela-papel - K - Se construye disponiendo capas de tela ligera con papel rígido de peso E y es utilizado en aplicaciones que requieren gran resistencia a desgarros y fracturas. Fibra vulcanizada Es un material fabricado a partir del papel y es muy utilizado, con diferentes espesores en discos, bandas y pliegos de lija. Sus principales características son su estabilidad, robustez y gran resistencia al agua. Soporte metálico Se trata de un soporte de acero con distintas formas, y se usa en las herramientas diamantadas o de CBN. Designación de las Muelas Abrasivas Para esta actividad se cuenta con una norma que establece unos símbolos con todos los datos para su identificación: según el parámetro de la muela:



Tipo

Designación

Oxido de Aluminio

A

Carburo de Silicio

C

Diamante

D

Carburo de Boro

B







Material del abrasivo

Estructura

Compacta

Abierta

1-2-3-4-5-6-7-8

9-10-11-12-13-14-15

Dureza

Blanda

Media

Dura

A,B,C,D,E,F,G,H,I,J

K,L,M,N,O,P,Q,R

S,T,U,V,W,X,Y,Z

Aglutinante

Vitrificado

V

Silicato

S

Resinoide

B

Manganeso

M

Resinoide (resina sintética reforzada)

BF

Goma laca

E

Oxido de Magnesio

Mg

Caucho vulcanizado

R

Conociendo estas normas se puede realizar la designación de las muelas abrasivas, conocerla y de este modo saber que se está empleando según las características que se busca, por tal motivo se obtiene así un código de 5 caracteres más las siglas del fabricante al final, como por ejemplo: A24MRS7

Conclusión El rectificado tiene por finalidad corregir las imperfecciones de carácter geométrico y dimensional que se producen durante las operaciones de manufactura de las piezas, ya sea por mecanizado o por tratamiento térmico. Este último caso es especialmente importante para el acero, ya que las piezas son calentadas y sumergidas en un baño de enfriamiento con lo cual sufren deformaciones más o menos pronunciadas. Por lo tanto, con el rectificado se puede corregir: excentricidad, circularidad, rugosidad, etc. y por otro lado llevar las dimensiones de una pieza a las tolerancias especificadas según su diseño. El rectificado requiere como mínimo la conjunción de tres movimientos, el de corte, realizado por la muela; el de avance o alimentación, realizado por la pieza y el de penetración que casi siempre lo efectúa la muela. Por otro lado, el rectificado se aplica a superficies de revolución de generatrices rectas (cilíndricas, cónicas,...) o curvas y también a superficies planas. En consecuencia, las diversas variedades de rectificado dependen de la combinación armónica de los movimientos necesarios y de la naturaleza geométrica de las superficies a tratar. A grandes rasgos, los rectificados más importantes son:

Rectificado plano con muela frontal. Rectificado plano con muela tangencial. Rectificado cilíndrico exterior. Rectificado cilíndrico interior. Rectificado sin centros. Horneado o Asentado Lapeado

ANEXOS

Rectificadora Vertical

Rectificadora Vertical de Avance Automático

Rectificadora Horizontal

Rectificadora Universal

Cepilladora

Rectificadora Tipo Banco

Bibliografía Fundación

wikimedia

(2014)

Título:

Rectificadora

Dirección

web:

http://es.wikipedia.org/wiki/Rectificadora

Quiminet (2006) Título: El rectificado y las máquinas rectificadoras Dirección web: http://www.quiminet.com/articulos/el-rectificado-y-las-maquinas-rectificadoras-14070.htm

Agencia de Marketing (2014) Título: Cómo funcionan las rectificadoras Dirección web: http://www.demaquinasyherramientas.com/maquinas/rectificadoras-tipos-y-usos