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Procesos de Ensamble.
Soldadura
La soldadura es
un proceso de unión de materiales en la cual se funden las superficies de
contacto de dos (o más) partes mediante la aplicación conveniente de calor o
presión.
La soldadura es un proceso relativamente nuevo, su importancia
comercial y tecnológica se deriva de los siguiente:
Tipos de Soldadura
Soldadura por
fusión – estos procesos usan el calor para fundir los materiales base. En muchas
operaciones de soldadura por fusión, se añade un metal de aporte a la
combinación fundida para facilitar el proceso y aportar volumen y resistencia a
la unión soldada.
Soldadura de
estado sólido – este proceso se refiere a los procesos de unión en los cuales la
fusión proviene de la aplicación de presión solamente o una combinación de calor
y presión. Algunos procesos representativos de este proceso son:
·
Soldadura por difusión, las
partes se colocan juntas bajo presión a una temperatura elevada.
·
Soldadura por fricción, es un
proceso similar al de difusión, solo que la temperatura se obtiene al friccionar
las partes a unir.
·
Soldadura ultrasónica – se
realiza aplicando una presión moderada entre las dos partes y un movimiento
oscilatorio a frecuencias ultrasónicas en una dirección paralela a las
superficies de contacto. La combinación de las fuerzas normales y vibratorias
produce intensas tensiones que remueven las películas superficiales y obtienen
la unión atómica de las partes.
La Unión por Soladura
La soldadura produce una conexión sólida entre dos partes
denominada unión por soldadura, así es como se denomina a este contacto de los
bordes o superficies de las partes que han sido unidas.
Tipos de uniones
(a)
Unión empalmada – en esta unión, las partes se
encuentran en el mismo plano y unen sus bordes.
(b)
Unión de esquina – Las partes en una unión de
esquina forman un ángulo recto y se unen en la esquina del ángulo.
(c)
Unión superpuesta – Esta unión consiste de dos
partes que se sobreponen
(d)
Unión T – Una parte es perpendicular a la otra
cuando se unen
(e)
Unión de bordes – las partes en una unión de
bordes están paralelas con al menos uno de sus bordes en común y la unión se
hace en el borde común.
Existe otros
tipos de soldadura como:
La soldadura por
resistencia es principalmente un tipo de soldadura por fusión donde el calor se
obtiene mediante la generación de un gran resistencia eléctrica dirigida hacia
el flujo de corriente en la unión que se va a soldar
 Uniones adhesivas
El uso de
adhesivos data de épocas antiguas, y el pegado fue probablemente el primero de
los métodos de unión permanente utilizado. Los adhesivos tienen un alto rango de
aplicaciones de unión y sellado, para integrar materiales similares y
diferentes, como metales, plásticos, cerámica, madera, papel y cartón entre
otros.
La unión con
adhesivos es un proceso en el cual se usa un material ajeno a los materiales que
se desea unir para la fijación de ambas superficies.
Generalmente, las
uniones con adhesivos no son tan fuertes como las que se hacen con soldadura, y
para eso se toman en cuenta algunos principios:
Tipos de
Adhesivos
Existe una gran
cantidad de adhesivos comerciales, pero todos estos pueden clasificarse dentro
de 4 categorías: 1) naturales, 2) inorgánicos y 3) sintéticos.
Los adhesivos
naturales son materiales derivados de fuentes como plantas y animales, e
incluyen las gomas, el almidón, la dextrina, el flúor de soya y el colágeno.
Este tipo de adhesivos se limita aplicaciones de bajo tensión.
Lo adhesivos
inorgánicos se basan principalmente en el silicio de sodio y el oxicloruro de
magnesio, aunque el costo de estos es relativamente bajo, su resistencia es
similar a los naturales.
Los adhesivos
sintéticos constituyen la categoría más importante en la manufactura; incluyen
diversos polímeros termoplásticos y duroplásticos
Métodos de
aplicación de adhesivos
1)
Aplicación con brocha
2)
Rodillos manuales
3)
Serigrafía
4)
Por flujo
5)
Por aspersión o atomización
6)
Con aplicadores automáticos (ver figura 1)
7)
Recubrimiento mediante rodillo (ver figura 2)
 
(1)
(2)
Ensamble MecánicoTornillos, Tuercas y Pernos
Los tornillos y
los pernos son sujetadores con roscas externas. Hay una diferencia técnica entre
un tornillo y un perno, que con frecuencia se confunde en el su uso popular. Un
tornillo es un sujetador con rosca externa que, por lo general, se
ensambla en un orificio roscado ciego. Un perno es un sujetador con rosca
externa que se inserta a través de orificios en las partes y se asegura con una
tuerca en el lado opuesto.
Existen distintos
tipos de cabezas para los tronillos y los pernos, entre estos destacan los de la
siguiente figura:
 Otros sujetadores roscados y equipo relacionado
1)
Los insertos con tornillo de rosca son
pernos sin cabeza con rosca interna o rollos de alambre hechos para insertarse
en un orificio sin rosca y para aceptar un sujetador con rosca externa. Fig 1.
2)
Los sujetadores roscados prisioneros son
sujetadores con rosca que han preensamblado permanentemente a una de las partes
que se van a unir. Fig 2.
Fig 1.
Fig 2.
Remaches y ojillos
Los remaches
son sujetadores que se utilizan ampliamente para obtener una unión permanente en
forma mecánica. Estos remaches son una punta con cabeza y sin rosca que se usa
para unir dos(o más) partes, la punta pasa a través de orificios en las partes y
después forma una segunda cabeza en la punta del lado opuesto.
Los ojetes u ojillos son sujetadores tubulares de
paredes delgadas con un reborde en un extremo. Se usan para producir una unión
empalmada permanente entre dos (o más) partes planas.
 Ajustes por interferencia
Los ajustes de
agarre automático son la unión de dos partes, en las cuales los elementos
que coinciden poseen una interferencia temporal mientras se oprimen juntos, pero
una vez que se ensamblan se entrelazan para conservar el ensamble.
Existen otros
ajustes por interferencia como:
a)
Puntillado – es una operación de sujeción en a
cual se usa una maquina que produce las puntillas en forma de U de alambre de
acero, y de inmediato las inserta a través de las dos partes que se van a unir.
b)
Engrapado – son grapas en forma de U que se
clavan a través de dos partes que se van a unir.
c)
Cosido – es un método de unión común para
partes suaves y flexibles, tales como telas y piel, el método implica el uso de
un cordón o hilo largo entrelazado con las partes para producir una costura
continua entre ellas.
Diseño para ensambles
En años recientes
el diseño de ensambles ha recibido mucha atención, pero sus operaciones tienen
un enorme costo de mano de obra, y para que el diseño sea exitoso se plantean
dos puntos sencillos:
1)
diseñar el producto con la menor cantidad de
partes posibles
2)
diseñar las partes restantes para que se
ensamblen con facilidad.
Y se siguen
algunos principios para dicho diseño.
Diseño para ensamble automatizado
Además de los
métodos de ensamble manual, hay diversos sistemas automatizados para realizar
operaciones de ensamble mecánico, entre ellos están: 1) máquinas de propósito
especial y 2) sistemas programables.
Las máquinas de propósito especial generalmente consisten en una serie de estaciones de trabajo, en las cuales se añaden partes y/o se ejecutan operaciones de unión. Los sistemas de ensamble programables se utilizan para producir una variedad limitada de ensambles distintos. Con frecuencia se emplean robots industriales, ya sea como estaciones de trabajo bajo múltiples o como un robot único en una estación.
Para facilitar
el ensamble automatizado se siguen estos puntos:
a)
Usar la modularidad en el diseño de productos
b)
Reducir la necesidad de que se manejen varios
componentes a la vez
c)
Limitar las direcciones requeridas de acceso
d)
Componentes de alta calidad
e)
Usar ajustes de agarre automático
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lunes, 30 de abril de 2012
PROCESOS DE ENSAMBLE
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