INSTITUTO TECNOLÓGICO
Y DE ESTUDIOS SUPERIORES DE MONTERREY
M95032.
Procesos de fabricación
Departamento académico:Ingeniería
Mecánica
Unidades:3-0-8
Requisito:
Semestre y carrera:
Equivalencia:M 00007,M 00881, M 95881
Objetivo general de la materia:El diseño, la producción y la supervisión
de calidad de los productos representan una fuerza importante en el entorno manufacturero
y económico del país. Este curso está diseñado para
proveer al alumno con un conocimiento profundo de las principales métodos
de fabricación y las principales características de los materiales
usados en la manufactura. Los estudiantes serán capaces de elegir el material
más apropiado para un producto específico y también el proceso
de manufactura más indicado para un producto específico según
los conocimientos adquiridos durante el curso.
Temas y subtemas del curso:TEMAS Y SUBTEMAS DEL CURSO
1. INTRODUCCION A LOS PROCESOS DE MANUFACTURA
1.1 Procesos de manufactura.
1.2 Productos manufacturados.
1.3 Diseño para manufactura y ensamble.
1.4 Selección de materiales.
1.5 Selección de proceso.
2. CLASIFICACION DE LOS MATERIALES PARA MANUFACTURA
2.1 Los cuatro grupos: metales, polímeros, cerámicos y compuestos
2.2 Metales.
2.3 Polìmeros.
2.4 Ceràmicos.
2.5 Compuestos.
3. ESTRUCTURA DE LOS METALES
3.1 Estructura y propiedades.
3.2 Estructuras cristalinas de los metales.
3.3 Deformación elástica y plástica de metales.
3.4 Endurecimiento por deformación.
3.5 Metales policristalinos.
3.5.1 Grano y frontera de grano.
3.5.2 Tamaño de grano
3.5.3 Deformación de metales policristalinos.
3.6 Recocido.
3.6.1 Su importancia.
3.6.2 Recuperación, recristalización y crecimiento de grano.
3.7 Trabajo en frío y trabajo en caliente.
4. PROPIEDADES DE LOS MATERIALES PARA SU MANUFACTURA.
4.1 Las pruebas destructivas y no destructivas.
4.2 Prueba de tracción y compresión.
4.2.1 La curva esfuerzo deformación ingenieril.
4.2.2 La curva esfuerzo deformación real.
4.2.3 Efecto de la temperatura
4.3 Prueba de dureza.
4.3.1 Dureza
4.3.2 Las pruebas de dureza.
4.3.3 Dureza y resistencia.
4.4 Prueba de impacto.
5. DIAGRAMA DE FASES
5.1 Estructura de las aleaciones.
5.1.1 Solución sólida.
5.1.2 Compuestos intermetálicos.
5.2 Diagramas y transformaciones de fases.
5.2.1 Definición.
5.2.2 Diagramas de una fase sólida.
5.2.3 Diagramas eutécticos.
5.3 Sistema hierro-carbón.
5.3.1 Diagrama de fases Fe-Fe3C.
5.3.2 Fases sólidas presentes.
5.3.3 Microestructuras al equilibrio.
5.4.1 Diagramas TTT.
5.4.2 Microestructuras.
6. PROCESOS DE FORMADO
6.1 Clasificación de los procesos de formado.
6.2 Laminación.
6.3 Forja.
6.4 Extrusión.
6.5 Formado de plásticos.
6.6 Formado de cerámicos.
7. PROCESOS MAQUINADO Y CORTE
7.1 Clasificación de los materiales de maquinado y corte.
7.2 Fundamentos de corte.
7.3 Herramientas de corte y fluidos de corte.
7.6 Maquinado por abrasivos.
7.7. Procesos de maquinado tradicionales.
7.8. Procesos de maquinado no tradicionales.
8. PROCESOS DE UNION Y SOLDADURA
8.1 Clasificación de los procesos de unión y soldadura.
8.2 Procesos de soldadura por fusión.
8.2.1 Químicos.
8.2.2 Eléctricos.
8.3 Procesos de soldadura en estado sólido.
8.3.1 Eléctricos.
8.3.2 Químicos.
8.3.3 Mecánicos.
8.4 Unión de plásticos.
Objetivos específicos de aprendizaje:OBJETIVO ESPECIFICO DE APRENDIZAJE
POR TEMA
1. INTRODUCCION A LOS PROCESOS DE MANUFACTURA
1.1 Describir qué es manufactura y las actividades que la forman.
1.2 Identificar algunos procedimientos involucrados en el diseño y la manufactura
de algunos productos comunes.
1.3 Identificar los aspectos de manufactura que deben considerarse en el diseño
de un producto.
1.4 Identificar los principales tipos de materiales usados en manufactura y los
factores que intervienen en su selección.
1.5 Identificar los principales categorías en las que se dividen los procesos
de manufactura (fundición, formado y moldeado,
maquinado, soldadura, tratamiento térmico y terminado) y los factores que
intervienen en su selección.
2. CLASIFICACION DE LOS MATERIALES PARA MANUFACTURA
2.1 Clasificar a los materiales para manufactura en los cuatro grupos: metales,
polímeros, cerámicos y compuestos.
2.2 Conocer la clasificación, propiedades generales y aplicaciones de las
aleaciones metálicas más importantes.
2.3 Clasificar a los polímeros en termoplásticos, termofijos y elastómeros,
conocer a los polímeros más importantes de cada
grupo, sus propiedades y aplicaciones.
2.4 Clasificar a los cerámicos en óxidos, carburos, nitruros, vidrios,
vidrio-cerámicos, grafito y diamante, conocer los
cerámicos más importantes de cada grupo, sus propiedades y aplicaciones.
2.5 Clasificar a los compuestos en plásticos reforzados, compuestos de
matriz metálica y completos de matriz cerámica,
conocer los compuestos más importantes de cada grupo, sus propiedades y
aplicaciones.
3. ESTRUCTURA DE LOS METALES
3.1 Entender la importancia del conocimiento de la estructura de los materiales
en el control de sus propiedades.
3.2 Identificar los principales arreglos cristalinos de los metales.
3.3 Describir los cambios estructurales que dan origen a la deformación
elástica y plástica de los metales.
3.4 Identificar los aspectos estructurales que dan origen al endurecimiento por
deformación plástica en metales.
3.5 Metales policristalinos.
3.5.1 Definir grano y frontera de grano.
3.5.2 Describir la influencia que tiene el tamaño de grano en las propiedades
del metal.
3.5.3 Describir la influencia que tiene la forma del grano en las propiedades
del metal.
3.6 Recocido
3.6.1 Identificar al recocido como un tratamiento térmico que elimina los
efectos del endurecimiento por deformación.
3.6.2 Identificar las 3 etapas del recocido, los cambios en estructura y propiedades
que se presentan.
3.7 Comparar los procesos de trabajo en frío y trabajo en caliente.
4. PROPIEDADES DE LOS MATERIALES PARA SU MANUFACTURA.
4.1 Explicar las diferencias entre las pruebas destructivas y las no destructivas.
4.2 Prueba de tracción y compresión.
4.2.1 Describir la prueba de tracción de acuerdo a las especificaciones
de la ASTM (American Society for Testing Materials)
4.2.2 Explicar el procedimiento de construcción de la curva esfuerzo deformación
ingenieril y las propiedades que se pueden
medir.
4.2.3 Explicar el procedimiento de construcción de la curva esfuerzo deformación
ingenieril y las propiedades que se pueden
medir.
4.2.4 Explicar el efecto de la temperatura en las propiedades de los metales sometidos
a la prueba de tracción.
4.2.5 Comparar el efecto de las cargas de tracción y compresión
en los metales
4.3 Prueba de dureza.
4.3.1 Definir dureza.
4.3.2 Describir los principales métodos empleados para medir la dureza
de los materiales, su uso y limitaciones.
4.3.3 Establecer una relación entre la dureza y la resistencia de los metales
y las ventajas y desventajas de calcular la
resistencia a través de dicha aproximación.
4.4 Describir la prueba de impacto, las propiedades que se pueden obtener de esta,
su uso y limitaciones.
4.5 Identificar los diferentes tipos de fracturas que se presentan en materiales
sometidos a tensión y compresión.
5. DIAGRAMA DE FASES
5.1 Describir las diferentes estructura de las aleaciones.
5.1.1 Solución sólida.
5.1.2 Compuestos intermetálicos.
5.2 Diagrama de fases.
5.2.1 Definir diagrama de fases.
5.2.2 Describir la nucleación y crecimiento con la ayuda de un diagrama
de fases de una fase sólida.
5.2.3 Explicar reacción eutéctica e identificar las diferentes áreas
de un diagrama eutéctico.
5.3 Sistema hierro-carbón.
5.3.1 Interpretar el diagrama de fases Fe-Fe3C.
5.3.2 Identificar las diferentes fases sólidas en el diagrama de fases
Fe-Fe3C y las características principales de cada una
Fases sólidas presentes.
5.3.3 Microestructuras al equilibrio.
5.4.1 Explicar la utilización de los diagramas TTT como una herramienta
en los tratamientos térmicos del acero.
5.4.2 Describir las principales microestructuras que se desarrollan en los aceros
al enfriarlo bajo diferentes condiciones.
6. PROCESOS DE FORMADO
6.1 Identificar los diferentes procesos de formado y las características
principales de cada uno.
6.2 Descripción y características del proceso de laminación,
equipo y herramientas comúnmente utilizados.
6.3 Descripción y características del proceso de forja, equipo y
herramientas comúnmente utilizados.
6.4 Descripción y características del proceso de extrusión,
equipo y herramientas comúnmente utilizados.
6.5 Descripción y características del proceso de formado de plásticos,
equipo y herramientas comúnmente utilizados.
6.6 Descripción y características del proceso de formado de cerámicos,
equipo y herramientas comúnmente utilizados.
7. PROCESOS MAQUINADO Y CORTE
7.1 Conocer los diferentes procesos de maquinado y corte así como las características
principales de cada uno.
7.2 Identificar las variables que intervienen en el proceso de maquinado y corte.
7.3 Identificar los materiales utilizados para la fabricación de herramientas
de corte y las características principales de cada
uno.
7.4 Descripción y características del proceso de fresado, equipo
y herramientas comúnmente utilizadas.
7.5 Descripción y características del proceso de torneado, equipo
y herramientas comúnmente utilizadas.
7.6 Descripción y características del proceso de maquinado por abrasivos,
equipo y herramientas comúnmente utilizadas.
8. PROCESOS DE UNI"N Y SOLDADURA
8.1 Conocer los diferentes procesos de unión y soldadura y las características
principales de cada uno.
8.2 Procesos de soldadura por fusión.
8.2.1 Descripción y características del proceso de soldadura por
fusión química y el equipo comúnmente utilizado.
8.2.2 Descripción y características del proceso de soldadura por
fusión eléctrica y el equipo comúnmente utilizado.
8.3 Procesos de soldadura en estado sólido.
8.3.1 Descripción y características del proceso de soldadura eléctrica
y el equipo comúnmente utilizado.
8.3.2 Descripción y características del proceso de soldadura química
y el equipo comúnmente utilizado..
8.3.3 Descripción y características del proceso de soldadura mecánica
y el equipo comúnmente utilizado.
8.4 Descripción y características del proceso de unión de
plásticos y el equipo comúnmente utilizado.
Metodología de enseñanza:ñanza
Tiempo estimado de cada tema:TIEMPO ESTIMADO POR TEMA
1 2 hrs.
2 3 hrs.
3 4 hrs.
4 6 hrs.
5 9 hrs.
6 8 hrs.
7 8 hrs.
8 8 hrs.
Exámenes 3 hrs.
Políticas de evaluacion sugeridas:POLITICAS DE EVALUACION SUGERIDAS
Parciales 30 %
Tareas, trabajos y casos de estudio 10%
Examen final 20%
Proyecto (POL) 40%
Libro de texto1:Kalpakjian, Serope
Manufacturing engineering and technology
Third edition, Addison-Wesley Publishing Company, USA, 1995.
Libro de texto2:Libro de Texto 2
Libro de texto3:Libro de Texto 3
Libro de consulta:Chiles, Black, et. Al
Principios de Ingeniería de Manufactura
Grupo Patria Cultural, ISBN 968-26-0794-9
\0Material de apoyo:Laboratorios y prácticas cortas, Videos, material didáctico,
ejemplos
Perfil del Profesor:Los profesores que imparten este curso deben tener una maestría
o doctorado que pueden ser en Ingeniería Mecánica, Ingeniería
Industrial o en un área afino a los mencionados. Poseen habilidades para
manejar procesos de aprendizaje basados en proyectos y experiencias grupales.
Han llevado a cabo actividades de docencia, investigación, extensión
y consultoría en el campo de la ingeniería y en especial en el área
de manufactura.
Fecha de la última
actualización : 2 de febrero de 2004(M)