Procesos de Manufactura: Limpieza, Recubrimiento, Soldadura y Ensamble

Flashcards basadas en los capítulos 21 al 25 que cubren limpieza de superficies, procesos de recubrimiento, diversos métodos de soldadura, unión adhesiva y técnicas de ensamble mecánico.

¿Cuáles son las cinco razones principales por las que se aplican recubrimientos a los metales?

1. Proporcionar protección contra la corrosión. 2. Mejorar la apariencia del producto. 3. Aumentar la resistencia al desgaste y/o reducir la fricción. 4. Incrementar o aumentar la resistencia eléctrica. 5. Preparar la superficie para procesos posteriores.

¿Qué es el granallado y cuál es su propósito principal?

Es un proceso donde se dirige una corriente a alta velocidad de pequeñas partículas de acero fundido (perdigones) hacia una superficie para trabajarla en frío e inducir esfuerzos compresivos, mejorando la resistencia a la fatiga de las piezas.

¿Cuál es la diferencia fundamental entre la difusión y la implantación iónica?

La difusión es la migración de elementos de impureza a menudo requiriendo altas temperaturas, mientras que la implantación iónica usa un haz de alta energía de partículas ionizadas para incorporar átomos a bajas temperaturas.

¿Qué distingue al anodizado de otros procesos de recubrimiento por conversión?

Es un tratamiento electrolítico donde la pieza funciona como ánodo para producir una capa de óxido estable, a diferencia del fosfatado o cromatado que son tratamientos químicos por inmersión o aspersión.

¿Cuál es la diferencia entre el secado y el curado en recubrimientos orgánicos?

El secado es la evaporación de solventes para pasar de líquido a sólido, mientras que el curado implica un cambio químico (polimerización o formación de cadenas transversales) para endurecer el recubrimiento.

¿Qué es la soldadura autógena?

Es una operación de soldadura por fusión en la cual no se agrega un metal de aporte.

¿Cuál es la diferencia fundamental entre la soldadura por fusión y la soldadura de estado sólido?

En la soldadura por fusión se calientan los metales hasta su punto de fusión, mientras que en la de estado sólido la unión se logra mediante presión o calor y presión, pero siempre por debajo del punto de fusión.

¿Cuáles son los cinco tipos básicos de uniones en soldadura?

Unión a tope, unión de esquina, unión traslapada, unión en T y unión de canto.

¿Cómo se define la energía de fusión unitaria ($U_m$) y de qué depende?

Es el calor necesario para fundir una unidad de volumen de metal desde temperatura ambiente. Se aproxima con la ecuación $U_m = K T_m^2$, donde $T_m$ es el punto de fusión en escala absoluta.

¿Qué es la zona afectada por el calor (HAZ)?

Es la región entre la interfaz de la soldadura y el metal base que experimentó temperaturas bajo el punto de fusión, pero lo suficiente altas para cambiar su microestructura y propiedades físicas.

¿Por qué es mayor el factor de transferencia de calor ($f_1$) en procesos con electrodos consumibles?

Porque la mayor parte del calor usado para fundir el electrodo se transfiere directamente a la pieza de trabajo en forma de metal fundido.

¿Qué característica define a la soldadura con arco sumergido (SAW)?

El arco se protege mediante un manto de fundente granular que evita chispas, salpicaduras y radiaciones, permitiendo un enfriamiento lento y uniones de alta calidad.

¿Cómo se produce el calor en la soldadura por resistencia (RW)?

El calor se genera mediante la resistencia eléctrica de las superficies de empalme al flujo de una corriente de alta intensidad.

¿Cuál es la principal desventaja de la soldadura con haz de electrones (EBW)?

Requiere realizarse dentro de una cámara de vacío, lo cual implica un tiempo de bombeo que puede durar hasta una hora, afectando el ritmo de producción.

¿Qué es un sonotrodo en la soldadura ultrasónica?

Es el componente que transmite vibraciones mecánicas de alta frecuencia ($15$ a $75\,kHz$) y presión a la interfaz de las piezas para crear la unión sin fundir los metales.

¿En qué se diferencia la soldadura por fricción-agitación (FSW) de la fricción convencional (FRW)?

En la FSW el calor es generado por una herramienta giratoria externa y las piezas permanecen estacionarias, mientras que en la FRW el calor se genera por el frotamiento directo de las piezas entre sí.

¿Cuál es la distinción técnica entre la soldadura fuerte (brazing) y la soldadura blanda (soldering)?

La temperatura de fusión del metal de aporte: en la soldadura fuerte es superior a $450\,^{\circ}C$ ($840\,^{\circ}F$), y en la soldadura blanda es igual o inferior a dicho valor.

¿Qué es la acción capilar en la soldadura fuerte?

Es el fenómeno físico que permite que el metal de aporte fundido sea atraído y distribuido a través del estrecho espacio entre las superficies de empalme de las piezas.

¿Qué significa el término adhesivo estructural?

Se refiere a adhesivos capaces de formar uniones fuertes y permanentes entre piezas adherentes rígidas mediante un proceso de curado.

¿Cuál es la diferencia técnica entre un tornillo y un perno?

Un tornillo se ensambla generalmente en un barreno roscado ciego, mientras que un perno se inserta a través de barrenos y se asegura con una tuerca en el lado opuesto.

¿Qué es la resistencia de prueba (proof strength) en elementos roscados?

Es el esfuerzo máximo que un elemento roscado externamente puede soportar sin presentar una deformación permanente.

¿Cuáles son las tres formas en las que puede fallar un elemento roscado al ser apretado?

1. Barrido de las roscas externas. 2. Barrido de las roscas internas. 3. Ruptura del perno por tensión excesiva.

¿Cuál es la diferencia entre un ajuste por contracción y un ajuste por expansión?

En el ajuste por contracción se calienta la pieza externa para agrandarla, mientras que en el ajuste por expansión se enfría la pieza interna para contraerla antes del ensamble.

¿Qué diferencia al cosido metálico del engrapado industrial?

En el cosido metálico la máquina fabrica los sujetadores a partir de un rollo de alambre, mientras que en el engrapado se usan grapas preformadas suministradas en tiras.

Mencione tres principios de diseño para el ensamble (DFA).

1. Usar la menor cantidad de piezas posible. 2. Reducir la cantidad de elementos roscados (preferir grapas de forma). 3. Estandarizar los sujetadores.