calderería - nuevo-2003

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UNIDAD I TRABAJO EN PLANCHAS 1. TRAZADO Consiste en trasladar las cotas del plano a la pieza de trabajo, en el trazado se marcan sobre la pieza en bruto el contorno, las aberturas, los centros de taladros y las distancias entre centros. Hay que tener en cuenta: •

Precisión al trasladar las cotas.

•

Buena visibilidad de los trazos.

•

No dañar la superficie de la pieza.

Instrumentos, herramientas y equipos de trazado Las herramientas más usadas en las operaciones de trazado y fabricación de plantillas en planchas son: escuadras, reglas, compás de punta y de vara, granete(punzon), rayadores, gramil, mármol, etc. Manera de usar los instrumentos y herramientas de trazado a) Trazado de una línea entre dos puntos:

Con una regla

Con escuadra sin tope

Con una escuadra con tope.

Nota: La exactitud de un trazado depende de la punta del lápiz o rayador. 1

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b) Trazado de ángulos

Con transportador universal.

c) Trazado de círculos

Con compás de puntas

Con compás de vara.

d) Trazado lineal.

Con compás mixto.

Con compás de guía.

e) Trazado de curvas

Con compás

Con pistolete

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2. CORTE Es la operación mediante la cual una pieza de forma y dimensiones definidas es separada del resto del material por medio de herramientas y/o máquinas. Herramientas y máquinas de corte Se distinguen entre las herramientas de cortes dos tipos: • •

Con cuña de un filo: toda clase de cinceles, sacabocados, corta tubos, etc. Con cuña de dos filos: alicates de corte, tijera de palanca, cizalla, etc.

a) Cinceles, sacabocados, cortatubos.

Agrandadores de agujeros

b) Tijeras: para espesores MENORES de 1.5 mm.

Tijera de corte recto

Tijera de corte curvo

Nota: Efectuar el corte en la línea de trazado o junto a ella de acuerdo a las tolerancias y dimensiones de la parte a construir.

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c) Cizallas: para planchas de espesores mayores perfiles. Cizallas manuales

Cizallas eléctricas

Cizalla de cuchillas circulares.

Cizalla de cuchilla recta.

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y diferentes tipos de

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MEJORES QUE CUALQUIER HERRAMIENTA..... Y NO TIENEN REEMPLAZO

3. DOBLADO Es la operación mediante la cual se puede dar a la plancha una forma determinada, produciendo en esta una deformación plástica (permanente) aprovechando su capacidad de flexión y ductibilidad del material. Para el doblado, deberán tenerse en cuenta:

3.1.

•

Espesor.

•

Radio.

•

Tipo de material.

Esfuerzo y deformación en el proceso de doblado El doblado se caracteriza por que: a. En la parte exterior del doblado en el material se presentan esfuerzos de tracción, por tanto el material es estirado. b. En la parte interior del doblado en el material se presentan esfuerzos de compresión; por tanto, el material es comprimido o recalcado. c. En la capa central del material no se producen ni tracción ni compresión. Esta capa se denomina fibra neutra o línea neutra. d. En la zona de doblado se modifican la longitud de las fibras y forma de la sección. Para apreciar como se va a deformar la sección transversal en la zona de doblado analicemos el grano. En esta zona los átomos se ven obligados a pasar de su posición natural a otra nueva.

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La tensión de tracción en la capa exterior se aproxima así al límite de elasticidad, haciéndose visible la estricción en la zona de tracción. En la zona de compresión, el material se aplasta ensanchándose hacia los lados. Estricción o adelgazamiento

Aplastamiento y ensanchamiento

Estricción

3.2.

Factores a tomar en cuenta en el doblado

3.2.1. Resistencia de la pieza al curvarla La resistencia que opone a las fuerzas de flexión dependen de: a. La sección de la pieza (a mayor espesor mayor resistencia). b. Del material a doblar (materiales más duros, mayor resistencia). c. Temperatura de trabajo (menor temperatura, mayor resistencia). La resistencia a la curvatura crece proporcionalmente con el espesor de la pieza. Esta fuerza debe ser lo suficientemente grande para: a. Vencer el límite elástico del material.

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b. Que provoque la deformación definitiva (se debe trabajar sobre el límite de fluencia).

Requiere mayor fuerza ya que el espesor es mayor.

3.2.2. Radio de curvatura Cuando mayor sea el radio de curvatura, menor será el peligro de rotura. El radio de curvatura depende de: a. b. c. d. e.

La forma de la sección de la plancha. Del espesor de la plancha. Temperatura (mayor temperatura, menor radio de curvatura). El sentido de laminación. Material a doblar (ductibilidad), a menor ductibilidad menor radio de curvatura.

3.2.3. Radio de Doblado Mínimo Designa el radio mínimo para el doblado sin que el material sea desgarrado. Depende del material de la pieza según: Material Acero Cobre Bronce Zinc Aluminio Aleaciones de Al

Radios mínimos 1.0 --- 2.0 x s 0.8 --- 1.2 x s 1.0 --- 1.8 x s 1.0 --- 2.0 x s 0.8 --- 1.0 x s 0.9 --- 3.0 x s

Nota: ver tabla 1.

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3.2.4. Recuperación elástica en el doblado (retroceso) Al doblar una pieza, no todos los granos de la zona curvada transportan su límite elástico, es por eso que retroceden .Cuando dejan de actuar las fuerzas de flexión, estos granos vuelven a su posición normal y el material se “recupera elásticamente”. La recuperación elástica se puede compensar sobredoblado una cantidad tal que, cuando se deja de actuar la presión, la pieza adquiere su forma correcta. La magnitud del retroceso depende de: a. Material,

3.3.

b. Radio de curvatura,

c. Espesor

Cálculo del desarrollo de chapas dobladas La operación previa al doblado es el cálculo del desarrollo de la pieza, para lo cual se toma en cuenta la posición de la fibra neutra, que no siempre se localiza en la mitad del espesor de la chapa a doblar, pues, los esfuerzos que actúan hacen que se desplace el material en función del radio de doblado y del espesor.

Desplazamiento de la fibra neutra en función de la relación r/e.

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Figura. Cálculo del desarrollo del elemento doblado.

Ejemplo 1: Determinar la longitud necesaria de la pieza para ser doblada según la figura anterior. El cálculo de la longitud desarrollada se realiza según la expresión: L = long. Tramos rectos + long. Arcos (1) Según la figura anterior podemos expresar la longitud L como: L = 2 (A – e – r ) + (B – 2e – 2r) + πR Donde πR = longitud total de todos los arcos. Procedimientos de cálculo 1. 2. 3. 4. 5.

Encontrar la relación r/e (radio del doblado / espesor) Obtener K. Calcular R = r + K Determinar la longitud de todos los arcos de la pieza doblada. Calcular L según la fórmula (1).

Ejercicio: Hallar la longitud real de despliegue.

Nota: El doblado debe ser perpendicular al sentido de laminación. 9

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Herramientas y máquinas para el doblado a) Tornillo de banco.

b) Con dispositivos manuales.

c) Máquinas plegadoras: Para el doblado de grandes longitudes; utilizado en la fabricación de armaduras metálicas de diversas formas y todo tipo de muebles metálicos.

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d) Prensas plegadoras: son máquinas de grandes dimensiones muy usadas para el plegado en serie de planchas.

3.4.

Rolado El rolado (curvado) es una operación mediante la cual se da a la plancha una forma cilíndrica o cónica, sea total o parcial. El rolado puede hacerse a mano o a maquina, antes de realizar los rolados manuales o mecánicos se debe tener el cálculo del desarrollo en plano de una plancha que se desea curvar (rolar). Rolado a máquina: Se puede realizar manualmente o a motor. Las máquinas a motor permiten rolar (curvar) espesores de hasta 20 mm, largos hasta 6000 mm y anchos hasta 2000 mm.

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Rolado de un cilindro

3.5.

1.

Iniciación de un extremo.

2.

Volteo de la chapa.

3.

Curvado.

4.

Acabado.

Reforzado de planchas Las diversas construcciones en planchas delgadas, precisan muchas veces de refuerzos en los bordes o en las partes planas para poder obtener una mayor estabilidad y también para evitar que corten y para embellecerlas. Estos refuerzos pueden ser de formas diversas, dependiendo de la forma del producto. Se pueden realizar de dos maneras: a) Manualmente. •

Rematándolas con un borde.

•

Añadiendo un perfil a las planchas planas o curvas. Muchos de estos normalmente se unen por soldadura (por puntos, arco eléctrico, etc.).

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Soldadura por puntos

Soldadura por arco eléctrico

Soldadura con estaño

Mediante el rebordeado. El alambre redondo va totalmente recubierto por la plancha.

b) Mecánicamente. •

Maquina bordonadora: los rebordes rectos, circulares, cilíndricos o cónicos pueden terminarse apretándolos entre una moleta plana y otra acanalada roldana.

Acanalado: se aplica en planchas delgadas para dar mayor resistencia, mediante la bordonadora. Ej. Embaces cilíndricos, calaminas, etc.

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3.6 Engatillado Se utiliza el engatillado para unir chapas delgadas cuyos bordes pueden doblarse bien y que sean poco apropiadas para soldar. El engatillado se realiza en varias operaciones sucesivas. En primer lugar, se doblan los bordes de las piezas, se encajan, uno en otro y luego se aplastan conjuntamente. Para que las chapas no se desenganchen, el pliegue suele recalentarse.

4.

GRANETEADO ¿Cuál es la finalidad de graneteado? Consiste en marcar en el material mediante golpe con la punta de la herramienta, punto para centros de agujeros o para revelar líneas de trabajo.

4.1

La herramienta para granetear

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4.2.

Indicaciones para el trabajo correcto en el graneteado 1. Colocar el granete ligeramente inclinado para una mejor coincidencia de la punta y el trazo.

2. Posición vertical y golpe con martillo.

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5. EL LIMADO Limar es extraer de un material pequeñas virutas por medio de las picaduras en forma de pequeños cinceles ordenados en sentido transversal y longitudinal en la superficie de la herramienta de corte llamado lima.

5.1.

Formas de limas

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5.2.

Formas de coger la lima

Forma de coger una lima grande

Forma de coger una lima pequeña

Forma de coger una lima de tamaño mediano

5.3.

Técnica de trabajo

Ejercer la presión de corte sobre la pieza con ambas manos.

Limado en cruz (huellas cruzadas)

Lima redonda – superficies exteriores.

Limado transversal

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Limado longitudinal

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5.4.

Consideraciones previas al limado 1. Sujetar la pieza de trabajo en forma horizontal de 5 a 10 mm. de altura con relación a las mordazas.

2. Cerciorarse de la altura adecuada para el limado, la aproximación se mide con la distancia del codo.

de 5 a 8 cm

3. Posicionarse adecuadamente con relación al material a limar.

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5.5.

Proceso de limado En el limado plano, regular y paralelo, la presión de corte correcto se compone de la fuerza ejercida por ambas manos. Esta presión uniforme y plana se consigue:

-

Presionando fuerte con la mano izquierda en la posición inicial.

Presionando con ambas manos y con la misma presión central. (aprovechas la longitud de la lima)

-

-

Presionando fuerte con la mano derecha en la posición final.

Recomendaciones para el trabajo adecuado

• • •

Elegir el tamaño adecuado de la lima y el grano respectivo, según el trabajo a realizar. Limar preferentemente en forma cruzada para el desbastado. Retirar las partículas adherida a la lima mediante el limpialimas.

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IMPORTANTE: MANTENER EL ORDEN Y LA LIMPIEZA EN EL LUGAR DE TRABAJO.

6. ASERRADO Aserrar es arrancar pequeñas virutas mediante un gran número de filos en forma de cincel (dientes) dispuestos uno tras otro en el canto de una hoja de sierra y de los cuales siempre hay varios que actúan a la vez. El aserrado sirve sobre todo para dividir materiales, además para ranurar y entallar. 6.1.

Partes del arco de sierra manual

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6.2.

Perfil de la hoja de sierra

Los ángulos del diente de la hoja de sierra manual Los dientes de una sierra tienen la forma de cuña: α = ángulo libre. β = ángulo filo. γ = ángulo de ataque.

6.3.

Selección de la hoja de sierra NORMAS DIN 6495 Número de dientes en 25 mm de longitud Dentado Basta – grueso

Dentado Mediano

Dentado fino

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14 a 16

Materiales

blandos

Aceros normales construcción. Fundición gris. Acero dulce. 18 a 22 Metales no ferrosos de dureza media. Tubos y perfiles.

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de

Materiales duros, muy duros, tubos y perfiles.

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6.4.

Indicaciones para el trabajo correcto 1. Sujetar correctamente el material, lo más cerca posible de la mordaza de sujeción.

2. Conducir la hoja en forma recta, presionando sólo en la carrera hacia delante (inclinar ligeramente al iniciar el corte). También puede hacerse una incisión con la lima.

3. Efectuar el corte y el retroceso, con una frecuencia aproximada de 60 cortes dobles por minuto (para aceros).

Manera de coger el arco de sierra.

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7. SOLDADURA POR CAPILARIDAD Se basa en el fenómeno de la adherencia espontanea de un liquido por un espacio estrecho.

Hendidura de soldadura estrecha entre 0.05 hasta 0.25 mm. Efecto de capilaridad muy bueno.

Hendidura de soldadura ancha superior a 0.25 mm. Sin efecto de capilaridad. Hay que distinguir dos procesos de soldadura por capilaridad • •

Soldadura blanda Soldadura fuerte

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7.1.

Soldadura blanda (estañado) La soldadura blanda consiste en unir las piezas por medio de una aleación metálica fácilmente fusible (de bajo punto de fusión