• Author / Uploaded
• Ivan Marcelo Tapia

Citation preview

SEMINARIO PRIMER PARCIAL CIENCIA DE MATERIALES II Variante: Destornillador para trabajo mecánico pesado Objetivos:  

Determinar los materiales mas óptimos para la fabricación del destornillador discriminando las variables mas apropiadas Determinar las variables que pueden ser minimizadas y maximizadas durante el proceso.

Desarrollo: Perfil Requerido:

Img1. Diagrama de necesidades y requerimientos

Img2. Partes de un destornillador Con base en la Img1. nos damos cuenta que la necesidad social es un destornillador que se use para trabajo pesado, los requerimientos materiales estarán basados en variables de selección para el vástago del destornillador, las variables a ser maximizadas y optimizadas serán:     

Alta dureza pero a la vez tenacidad Inoxidable para evitar la corrosión Debe ser maquinable para poder dar forma a la punta del destornillador Fácil de conseguir en el mercado Debe tener un costo apropiado para poder competir en la industria

Materiales / Propiedade s Alta Dureza

Tabla comparativa MATERIALE MATERIAL MATERIAL S ES COMPUEST CERAMICO POLIMERO O S S Muy Bueno Baja Bueno

Maquinabilid ad Tenacidad Costo

METAL ACERO Muy buena

No

No

Si

Alta

Bajo Bajo

Alta Bajo

Alta Medio

Alta Medio

Todas los requerimientos expuestos anteriormente deben ser satisfechos por las propiedades del material tras lo cual un cerámico no sería adecuado debido a su fragilidad y por ser poco maquinables, un material plástico no proporciona la dureza adecuada, y un material compuesto no es tan fácil de conseguir en el mercado por lo cual analizamos que el material ideal es un Acero. Después de analizar las propiedades concluimos que el acero que más se aproxima a las propiedades deseadas es el acero AISI 4340 combina alta resistencia mecanica (la mayor del mercado) con buena tenacidad. Este acero en forma estándar es suministrado bonificado por lo que no se requeriría luego un tratamiento térmico pero si se desea mejorar sus propiedades puede ser templado en agua o en aceite, además es muy maquinable y puede ser sometido a tratamientos para que no sea corrosivo y es de un costo accesible en el mercado.

Variables Independientes: Dentro independientes podemos mencionar: 

de

37,7

las

Resistenci a al desgaste

21000 0

térmica Conductivi [W/m*K] dad

860 1080

ElasticidaMódulo de d

785

resistenciLimite de a [Mpa]

27 033 0

Limite elástico

7,84

[Mpa]

Acero AISI 4340

[HB]Dureza

Propiedade s/ Material

Densidad [g/cm^3]

Como podemos ver cumple con nuestras espectativas ademas se presenta la tabla de propiedades del material:

Alta

variables

El tipo de tratamiento térmico que se puede dar al material para que sea resistente a la corrosión y de esta manera no







adquirir un acero inoxidable puesto sus costos son mayores, es decir se puede trabajar con un niquelado o cobrizado sobre el material. Las dimensiones longitudinales: La longitud del vástago del destornillador deberá ser establecida por la necesidad a ser satisfecha o utilizar un estándar que es de 100 mm de largo aproximadamente. El diámetro: Esta variable es independiente debido a que se debe establecer de acuerdo al proceso de maquinado a utilizar y del útil de corte asi como tambien del proceso para evitar la corrosión debido a que en estos casos el diametro aumenta pero no puede superar un diametro de 5,8 que es el estandar para mecanizar la punta del destornillador. El tipo de tratamiento térmico que se va a utilizar: Se puede utilizar tratamientos térmicos para mejorar las propiedades del material como son un temple para mayor dureza en este caso tenemos 2 opciones un temple en agua o en aceite (Pavonado) y posteriormente un revenido para aliviar tensiones en el material.

Conclusión: 

Por todo lo anteriormente expuesto se puede aseverar que el material idóneo para la manufactura del vástago del destornillador de uso pesado sería un AISI 4340 mejorando sus propiedades mediante un pavonado y posteriormente un recocido, ademas de un tratamiento de niquelado para evitar la corrosión y la punta debe ser manufacturada en un torno automatico CNC para garantizar la precisión utilizando un util de corte de carburo de tugnsteno. BIBLIOGRAFIA:  http://www.cga.com.co/index2.php? option=com_docman&task=doc_view&gid=16&Itemid=323