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Procesos de Manufactura Ingeniería Mecánica Industrial

Trabajo de grupo de estudiantes

Guatemala 26 de octubre de 2011

 Una unión es un método de ensamblaje que se práctica

entre piezas de mismo material o diferentes material.  Algunas uniones son:

 Objetivos del diseño:  Uniones  Soportar esfuerzos  Obtener una máxima efectividad  Características del diseño:  El área pegada debes ser tan grande como sea posible, dentro de lo permitido por la geometría de la unión y las limitaciones de peso.  Un porcentaje del área pegada debe contribuir a la resistencia de la unión.

 Factores a evaluar en el diseño  Lugar de acción de la unión  Concentración de tensiones  Preparación de las superficies  Sistema de curado de la superficie  Coste de la unión  Otros factores adicionales a evaluar:  El adhesivo debe ser adecuado para resistir las cargas  Compatible con los métodos de producción  Transmitir las cargas de trabajo previstas  Resistir los ambientes a que se está trabajando

 Las uniones a tope resisten considerablemente los

esfuerzos de tracción y compresión. Con el inconveniente de que si la carga se desalinea respecto al eje de revolución se puede producir el desgarro de la unión.

 Dentro de las uniones a tope encontramos las uniones

tubulares.

 Las uniones a solape, son las mas usadas al unir

mediante adhesivos, pues son uniones sencillas de realizar y permiten unir materiales de espesores pequeños.  Debido a la desalineación de las cargas, se produce una concentración de tensiones en las zonas finales de la unión, que son iniciadoras de rotura o desgarro.

 En este tipo de uniones son susceptibles de esfuerzos

de desgarro o pelado, la concentración de esfuerzos es inevitable.  Los esfuerzos de tensión son muy peligrosos debido al

pandeo del perfil y a la aparición de momentos flectores. Los esfuerzos de tracción y normales son mínimos.

 Las partes realizadas de plásticos son unidas a otros

plásticos o metales por medio de varias técnicas utilizadas actualmente, entre las cuales podemos mencionar:  Sujeción Mecánica: se emplean tornillos plásticos o metálicos colocados dentro de agujeros Esta unión se diseña para evitar la deformación del material por la exposición a altas temperaturas por tiempos prolongados.

 Sellado y unión térmica

Debido a que los termoplásticos se funden con la aplicación de altas temperaturas se utilizan ciertas técnicas las cuales son:  Soldadura con herramienta o rodillo caliente:

Utilizado mayormente en los polímeros ya que son malos conductores de calor; este tipo de soldadura se utiliza para piezas delgadas.

 Soldadura por fricción: Se sujeta una pieza firmemente

mientras la otra casi siempre bajo la acción de cargas axiales es girada y presionada aumentando así la temperatura.

 Soldadura con gas caliente: Es equivalente a la soldadura

con oxígeno y gas combustible excepto que la fuente de calor es aire o gas inerte caliente. Se realiza biselado en pieza para mayor penetración de soldadura.

 Adhesiva: Es la más adaptable de todas ya que es

adecuada para termoplásticos, termofijos, materiales disímiles, combinaciones polímero-metal y cerámicometal, e incluso para la unión de estructuras manufacturadas y naturales.Importante tomar en cuenta preparación superficial para evitar oxidaciones y rugosidades.

 Los cerámicos y vidrio son materiales sólidos no

metálicos e inorgánicos constituidos por elementos metálicos tales como el silicato o el boro y no metálicos tales como el oxígeno, carbón o nitrógeno. Cuando se consideran uniones de este tipo de materiales se debe tomar en cuenta la estructura del material, inercia química y punto de fusión (alto en muchos cerámicos).

 Los vidrios se pegan fácilmente unos con otros

calentándolos y aplicándoles presión. Existen sellos de vidrio y metal que son posibles mediante la aplicación de iones metálicos que son capaces de penetrar dentro de la red cristalina del vidrio. El problema principal radica en el coeficiente de dilatación térmica que tienen los sellos.

 La alumina, un tipo de cerámica, el cual pasa por un

proceso moly-manganeso, el cual se aplica a la superficie del material y se hornea cerca de 1500oC provocando una capa con propiedades comunes como dureza, brillo y porosidad (capa vítrea) con la frontera del material utilizado, luego de un baño de Niquel es posible la soldadura con metales de aporte como lo son aceros de baja aleación (menores a 0.3% de C), aleaciones de cobre, etc (ver tabla 18-1 libro de texto). El tipo de soldadura utilizada debe contener altos grados de químicos reactivos que logren la unión, uno de los materiales más utilizados es el Titanio.