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PROCESO DE MANUFACTURA PARA LA FABRICACION DE UN PISTON PARA MOTOR DE COMBUSTION INTERNA

INTEGRANTES: ADRIAN CAMILO BUSTOS GELVEZ (2092703) JULIAN MATEO DIAZ PINZON (2100072)

Que es un piston ?  El pistón es un cilindro abierto por su base inferior, cerrado por la superior y sujeto a la biela en su parte intermedia. El movimiento del pistón es hacia arriba y abajo en el interior del cilindro, comprime la mezcla, transmite la presión de la combustión al cigüeñal a través de la biela, fuerza la salida de los gases resultantes de la combustión en la carrera de escape y produce un vacío en el cilindro que “aspira” la mezcla en la carrera de aspiración.

Partes del piston

 El pistón ajusta dentro del cilindro con holgura de forma que minimice el rozamiento, pero esto produciría la fuga de gases, para evitarla, en unas hendiduras D de la falda E del pistón (figura 2), se instalan unos semianillos flexibles (acerados) denominados segmentos. Hay dos tipos de segmentos, a saber: de compresión A y B y de engrase C (al primer segmento de compresión A, se suele denominar de fuego). Se suelen colocar dos o tres de compresión y uno o dos de engrase.

Material del Piston se construyen en la casi totalidad de los casos de duroaluminio, aleación ésta de aluminio, cobre y níquel, que endurece el aluminio manteniendo su ligereza. Anteriormente los pistones se fabricaban de fundición, que les confería una buena resistencia; pero en contrapartida, resultaban excesivamente pesados.

Proceso de fabricacion del pistón Las maneras mas comunes para la fabricacion de un piston para motor de combustion interna son: Por forja Fundición

Fabricacion por forja  Se toman barran de aluminio de 3 metros de longitud y se cortan en trozos de 7 cm de largo.  La perforadora y el torno se precalientan a 426°C.

 Los discos se ponen a la misma temperatura en el horno.  La perforadora aplica 200 Tn de fuerza para darle la forma inicial al piston.

 Se lubrican los discos para facilitar la forja.  La perforadora solo necesita dos segundos para realizar este trabajo.  Debido a las altas temeraturas a las que se realiza la forja los pistones deben enfriarse por lo menos una hora.

 Se calienta el piston dos veces mas; la primera para endurecerlo y la segunda para estabilizarlo.  Se inserta el piston en un torno para darle la forma correcta y las maquinas puedan manejarlo facilmente.

 Con un punzon se realizan agujeros al piston para que el lubricante circule a traves de ellos cuando el piston esta en uso.

 Con otro torno se reduce el diametro del piston en 3 mm y se realizan 3 hendiduras; dos para los anillos de compresion, y otra para el anillo de control del aceite.  Luego con un taladro se realiza un agujero para la biela

 Una laminadora recorta hasta dos cm de ambas caras del piston con el fin de reducir el peso del mismo.  Despues un torno elimina una pequeña parcion de material en el exterior con el fin que el piston se expanda ligeramente cuando se genera calor.  Un taladro hace dos agujeros en la pieza para drenar el aceite con el fin de lubricar la biela.

 Una maquina de corte elimina parte del metal dentro del agujero para que la biela se se pueda sujetar con firmeza.

CONTROL DE CALIDAD  1 de cada 10 piezas se sumergen en agua para buscar imperfecciones luego de la perforación.  Al final del procedimiento un operario lima los rebordes que quedaron de las operaciones previas, con una cinta lijadora se pule una vez mas los rebordes.  Se vaporizan los pistones a alta presión con agua caliente des ionizada para eliminar restos de lubricante

Proceso de fabricacion por fundicion  Se vierte el alumino fundido dentro del moldes permanentes hidraulicos. Cuando el material esta seco se retira del molde.  Con una cortadora se retira el material sobrante.  Antes de seguir con el proceso de maquinado, se introducen los pistones al horno para que se endurezcan.  Con un torno se elimina la superficie rugosa generada por el endurecimiento del material en el horno.  En un torno CNC se maquina la superficie de la falda del piston, y los segmentos.  Con un taladro se le hacen agujeros por los cuales va a circular el lubricante.  Con un torno se corta una pequeña porcion del material para cuando la temperatura aumente el piston se pueda expandir un poco.

CONTROL DE CALIDAD  Al terminar con las operaciones de mecanizado, se limpian los rebordes, se verifica que las dimensiones del piston sean correctas.  Se pesa el piston y se verifica que cumpla con la norma (NTC4209, ISO 6622, 6623, 6625, 6626).