SEBASTIAN TOBAR, RICARDO VALAREZO, MICHAEL SANDOVAL, ROBERT VERA, BRYAN MORANUniversidad Politcnica Salesiana (Sede Guayaquil)

MESA PARA HERRAMIENTASResumenLa mesa para herramientas tiene el propsito de hacer ms fcil el trabajo a la hora de necesitar una herramienta para efectuar cualquier actividad en la rea requerida, mucho mejor si esta consta con un sistema de ruedas para poder trasladarla a donde una la requiera.Abstract The purpose of the tool table is to make it easier the work, especially when you need a tool immediately to perform any activity in the required area. Its better if its equipped with wheels due to the facility to transport it everywhere.INTRODUCCINEste proyecto se realizara, con el fin de poner en prctica los conocimientos aprendidos en la materia de procesos de manufactura tales como:Soldadura, pintado, fundicin, cizallado o cortado, moldeo, extrusin, estampado, forjado,

doblado, perforado, laminado, ensamblado, entre otros.Para la elaboracin de este proyecto se va a llevar a cabo los siguientes procesos:Soldadura, doblado, cizallado, pulido, ensamblado, pintura y acabado.Para la elaboracin de una mesa para herramientas nos validaremos de modelos ya existentes en el mercado para llegar a la necesidad requerida en el rea de trabajo teniendo en cuenta las dimensiones ptimas para su funcionamiento, utilizando materiales y herramientas adecuadas para la fabricacin de este producto. Las dimensiones sern las siguientes:Altura: 1,30 mLargo: 1,10 mAncho: 60 mLos materiales a utilizar sern:Plancha de 0,5 de espesor (bajo contenido de carbono: acero dulce)Angulo en L x 3/16 (bajo contenido de carbono: acero dulce)Electrodo 6011Disco de corte (7de dimetro x 1/32 de espesor)Pintura anticorrosivaMasilla Diluyente Disco de pulir (7 de dimetro x 1/4 de espesor)Pintura anticorrosiva color negroLas herramientas a utilizar sern: Equipo de soldadura. (Soldadura con electrodo revestido, marca indura, conexin de 220 volt., de 25 kg, el rango de amperaje es de 35 230 Amp., ciclo de trabajo del 20 %, con ventilador y termostato.) Amoladora. (Marca Bosch, dimetro de disco: 230 mm (mx.), potencia: 2400 w,velocidad: 8500 rpm, rosca husillo: M 14, empuadura principal: estribo giratorio, peso: 5,5 Kg)Equipo de proteccin personal (EPP)Compresor y pistolaTornillo de bancoCizalla o cortadoraEscuadra (30cm)FlexometroTiza industrialCepillo de aceroOBJETIVO GENERALFabricar una mesa de acero bajo en carbono para el transporte de herramientas aplicando los conocimientos aprendidos en la materia de procesos de manufactura.

OBJETIVO ESPECIFICO Aplicar los diferentes procesos industriales tales como: soldadura, doblado cizallado entre otros.

Qu es el EPP? EPP son las iniciales de Elementos de Proteccin Personal, este se puede definir como un conjunto de elementos y dispositivos diseados para proteger las partes del cuerpo que se encuentran expuestos a riesgos durante el ejercicio de una labor.EPP para soldar con electrodo revestido. Zapatos de seguridad Guantes (cuero) Mascara para soldar MandilEPP para corta y pulir con la amoladora. Zapatos de seguridad Guantes (cuero) Gafas de proteccion MandilEPP para pintar con pistala y compresor de aire Mascarilla Guantes (nitrilo y nailon) Oberol Gafas protectoras

Tipo de materialPara esta fabricacin de una mesa para herramientas se la elaborara con acero al carbonoACERO AL CARBONOEl acero al carbono, constituye el principal producto de los aceros que se producen, estimando que un 90% de la produccin total producida mundialmente corresponde a aceros al carbono y el 10% restante son aceros aleados. La composicin qumica de los aceros al carbono es compleja, adems del hierro y el carbono que no supera el 2%, hay en la aleacin otros elementos necesarios para su produccin, tales como silicio y manganeso, y hay otros que se consideran impurezas por la dificultad de excluirlos totalmente azufre, fsforo, oxgeno, hidrgeno. El aumento del contenido de carbono en el acero eleva su resistencia a la traccin y su dureza, incrementa el ndice de fragilidad en fro y hace que disminuya la tenacidad y la ductilidad.Y una de sus clasificaciones son: Aceros bajos en carbono Aceros altos en carbonoACERO BAJO EN CARBONO Estos aceros contienen menos del 0.25% C, no adquieren dureza sensible con un temple.Contenido:C < 0,3%Mn 0,3% - 0,6%P < 0,03%S < 0,03%

Caractersticas:Estructura predominantemente ferrifica.Blando, dctil y de bajas propiedades mecnicas. Baja dureza. Alto alargamiento.Acepta muy bien el tratamiento de cementacin.Muy buen comportamiento para la soldadura.No apto para transmisin de potencia.

Aplicaciones:Basadas en la ductilidad: Estampado (electrodomsticos, carrocera de automviles, gabinetes de PC)Su resistencia media en estado normalizado varia de 35 a 53 Kg/mm2 y los alargamientos de 33 a 23%. Teniendo en cuenta sus caractersticas, se suelen agrupar en tres clases:Semidulces, Dulces, Extra dulces 5045 30 0.200.15 0,35% (Acero calmado)P < 0,03%S < 0,03%

Caractersticas:Elevada resistencia, dureza y fragilidadBaja ductilidadNo apto a la deformacin plsticaPueden ser sometidos a temple y revenido para dotarlos de mayor resistencia al desgaste, aunque debe cuidarse el enfriado para evitar fisuras.

Aplicaciones:Fabricacin de herramientas de corte: Hojas de sierra, cuchillos, mechas, tenazas, pinzas.Herramientas para el estado elstico: resortes, cuerdas de relojElementos de tensin: alambres, tensores, cuerdas de piano.Tipos de aceros altos en carbonoAceros para herramientas: Aceros de alta calidad que se empelan en herramientas para cortar y moldear metales y no metales. Por lo tanto, son materiales empleados para cortar y construir herramientas tales como taladro, escariadores, fresas, tarrajas y machos de roscar. Aceros inoxidables: Los aceros inoxidables resisten la corrosin (herrumbre debido al xido de hierro) en muchos ambientes, especialmente a la atmsfera. El cromo es el elemento ms importante de la aleacin con un contenido mnimo del 11 %. La resistencia a la corrosin mejora con la adicin de Ni y Mo.Aceros especiales: son los aceros inoxidables y aquellos con un contenido de cromo generalmente superior al 12%. Estos de gran dureza y alta resistencia a las altas temperaturas y a la corrosin, se emplean en turbinas d vapor, engranajes, ejes y rodamientos.PROCESO DE SOLDADURA A UTILZARSoldadura por arco elctrico.La Soldadura por Arco Elctrico se realiza poniendo a dos conductores en contacto; y se los somete a una diferencia de potencial, de esta manera se establece entre ellos un flujo de corriente.Luego se los separa y se provoca una chispa para ionizar el gas o el aire que los rodea, consiguiendo de este modo el paso de corriente, aunque los conductores no se hallan en contacto.De esta manera creamos un arco elctrico entre ellos por transformacin de la energa elctrica en energa luminosa y calrica.De hecho, el calor producido por el arco no solo es intenso sino que adems est focalizado, lo cual resulta ideal para efectuar la soldadura. Se alcanzan as temperaturas de 3.500C.Tipos de mquinas para soldar por arco.Hay tres mquinas bsicas de soldar utilizadas en la soldadura por arco:1) Generadores generalmente de corriente directa.2) Transformadores- para corriente alterna.3) Rectificadores- para seleccin de corriente.Generador CDLa fuente de corriente directa consiste de un generador impulsado por un motor elctrico o de gasolina. Una de las caractersticas de un generador de corriente directa de soldar es la de que la soldadura puede hacerse con polaridad directa o inversa. La polaridad indica la direccin de flujo de corriente en un circuito. En polaridad directa, el electrodo es negativo y el metal por soldar es positivo, y los electrones fluyen del electrodo al metal por soldar.La polaridad puede ser cambiada intercambiando los cables, aunque en las mquinas modernas se puede cambiar la polaridad simplemente accionando un interruptor. (Ramirez)

TransformadorLa mquina soldadora tipo transformador produce corriente alterna. La potencia es tomada directamente de una lnea de fuerza elctrica y transformada en un voltaje requerido para soldar. El transformador CA ms sencillo tiene una bobina primaria y una bobina secundaria con un ajuste para regular la salida de corriente. La bobina primaria recibe la corriente alterna de la fuente elctrica y crea un campo magntico, lo que cambia constantemente en direccin y potencia. La bobina secundaria no tiene ninguna conexin elctrica a la fuente de fuerza pero est afectada por las lneas de fuerza cambindose en el campo magntico; por la induccin sta entrega una corriente transformada a un valor ms alto al arco de soldar. (Ingrid B. Ramirez)

RectificadoresLos rectificadores son transformadores que contienen un dispositivo elctrico que cambia la corriente alterna en corriente directa.Los rectificadores para la soldadura por arco generalmente son del tipo de corriente constante donde la corriente para soldar queda razonablemente constante para pequeas variaciones en la longitud del arco. (Ramirez)

PortaelectrodoEste portaelectrodo es utilizado para agarrar el electrodo y guiarlo sobre la costura por soldar. Un buen portaelectrodo deber ser liviano para reducir fatiga excesiva durante la soldadura, para fcilmente recibir y eyectar los electrodos, y tener la aislacin apropiada. Algunos de los porta electrodos son completamente aislados, mientras que otros tienen aislacin en el mango, solamente.Al usar un portaelectrodo con quijadas no aisladas, nunca coloque ste en la plancha del banco con la mquina operando, pues esto causar un destello.Siempre conecte los porta electrodos firmemente al cable. Una conexin floja donde el cable se une con el porta electrodo puede sobrecalentar el mismo.El uso de cables de tamao suficiente es necesario para la soldadura correcta. Un cable conductor de 9 metros de un tamao determinado puede ser satisfactorio para llevar la corriente requerida. (Ramirez)

Ropa Del SoldadorEl soldador tiene que estar completamente vestido para seguridad en la soldadura.Los guantes debern ser de tipo para servicio pesado con puos largos. Hay disponibles guantes de soldador hechos de cuero. Use guantes de asbesto para trabajar en calor intenso. Sin embargo, use grapas no los guantes para recoger el metal caliente.Las mangas del soldador dan proteccin adicional contra chispas y calor intenso.Los delantales de cuero o asbesto son recomendados para soldadura pesada o para la cortadura.Vstase en zapatos gruesos y nunca enrolle las piernas de los pantalones, pues les puede caer el metal fundido. Si es posible, remueva o cubra los bolsillos delanteros de los pantalones y camisa.Cubra la cabeza con un gorro protector y siempre lleve el escudo protector colocado correctamente. (Ramrez).

Posiciones Para SoldarLa soldadura por arco puede hacerse en cualquiera de las cuatro siguientes posiciones:I. HorizontalII. PlanoIII. VerticalIV. Sobre cabeza. (Ramrez).

Tipos de soldadura por arco elctricoSoldadura por electrodo revestido: El proceso de la soldadura manual por arco elctrico con electrodo revestido (SMAW, del ingls Shielded Metal Arc Welding) comienza con el cebado o establecimiento del arco entre el extremo del electrodo y la pieza a soldar.Una vez conseguido el mantenimiento y estabilizacin del arco, el calor generado funde el revestimiento y la varilla metlica del electrodo, a la vez que la combustin del revestimiento sirve para originar una atmsfera protectora que impide la contaminacin del material fundido.As, las gotas de metal fundido procedentes de la varilla metlica del electrodo van a depositarse en el bao de fusin rodeadas de escoria. Esta escoria, por efecto de la viscosidad, flota en el bao protegindolo contra un enfriamiento rpido y de la contaminacin del aire circundante.Una vez fro el cordn, se procede a eliminar esta escoria que queda como una especie de costra en la superficie del cordn.Clasificacin del electrodoElectrodos Celulsicos Tipo de escoria: este tipo de electrodos genera una escoria poco voluminosa y de fcil eliminacin. Metal depositado: el cordn depositado va a contener gran cantidad de hidrgeno ocluido. Arco elctrico: posee una gran penetracin y abundantes prdidas por salpicaduras.

Electrodos cidos Tipo de escoria: genera una escoria poco viscosa (por el Mn) y de fcil eliminacin. A su vez es de color negro y de estructura esponjosa. Metal depositado: el cordn va a resultar con un alto contenido en impurezas. No obstante, la presencia de hidrgeno va a ser menor que en el caso de los celulsicos. Existe peligro de figuracin en caliente del cordn si el contenido de C es elevado. Arco elctrico: para este tipo de electrodo normalmente se emplear corriente continua (CC) con polaridad directa, aunque debido a la buena estabilidad del arco se puede emplear tambin con corriente alterna (CA).Electrodos de Rutilo Tipo de escoria: genera una escoria con una viscosidad adecuada que se elimina con facilidad. Su aspecto es globular. Metal depositado: el cordn va a presentar un nivel de impurezas intermedios entre cidos y bsicos. No obstante, el contenido de hidrgeno con este tipo de electrodo puede llegar a fragilizar la unin. Arco elctrico: para este tipo de electrodo se puede utilizar tanto con corriente alterna (CA) como continua (CC) en polaridad directa o inversa.Electrodos Bsicos Tipo de escoria: genera una escoria densa, pero poco abundante que sube a la superficie del cordn con rapidez. De color pardo y brillante, se elimina de una forma aceptable. Metal depositado: el cordn se presenta casi exento de impurezas y libre de hidrgeno. Arco elctrico: para este tipo de electrodo se puede utilizar tanto con corriente alterna (CA) como continua (CC) en polaridad inversa.Tipos de electrodos para soldadora por electrodo revestido Electrodo E-6011CaractersticasEl electrodo 6011 posee un revestimiento de tipo celulsico diseado para ser usado con corriente alterna, pero tambin se le puede usar con corriente continua, electrodo positivo. La rpida solidificacin del metal depositado facilita la soldadura en posicin vertical y sobre cabeza. El arco puede ser dirigido fcilmente en cualquier posicin, permitiendo altas velocidades de deposicin (soldadura).UsosEste electrodo es apto para ser utilizado en todas las aplicaciones de soldadura en acero dulce, especialmente en trabajos donde se requiera penetracin.AplicacionesCordn de raz en caeras.Caeras de oleoductos.Reparaciones generales.Estructuras. (INDURA S.A, 2009)Planchas galvanizadas. Electrodo E-6013CaractersticasElectrodo caracterizado por una escoria fcil de remover y un arco suave y estable. Es apropiado para trabajo sobre planchas delgadas de metal. Los dimetros mayores son usados en muchas de las mismas aplicaciones que el E-6012. Los dimetros menores proporcionan menor penetracin que el obtenido con el E-6012. UsosElectrodo especialmente recomendado para soldar lminas metlicas delgadas y en general toda clase de aceros dulces. AplicacionesCerrajera. Carpintera metlica. Muebles metlicos. Estructuras livianas. (INDURA S.A, 2009) Electrodo 7018-RH CaractersticasEl electrodo 7018-RH es de bajo contenido de hidrgeno y resistente a la humedad. Est especialmente diseado para soldaduras que requieren severos controles radiogrficos en toda posicin. Su arco suave y la prdida por salpicaduras son bajos. UsosEl 7018-RH es recomendado para trabajos donde se requiere alta calidad radiogrfica, particularmente en calderas y caeras. Sus buenas propiedades fsicas son ideales para ser usado en astilleros. AplicacionesAceros Cor-Ten, Mayari-R Lukens 45 y 50. Yoloy y otros aceros estructurales de baja aleacin. (INDURA S.A, 2009)Soldadura MIG-MAG: Mediante la soldadura MIG/MAG se establece un arco elctrico entre el electrodo, que tiene forma de hilo continuo, y la pieza a soldar. En esta ocasin la proteccin tanto del arco como del bao de soldadura se lleva a cabo mediante un gas, que puede ser activo (MAG) o inerte (MIG).

La soldadura MIG-MAG tiene ventajas respecto al procedimiento de electrodo revestido. Entre ellas cabe destacar la mayor productividad que se obtiene, debido a que se eliminan los tiempos muertos empleados en reponer los electrodos consumidos. Se estima que para el procedimiento usando electrodo revestido, el hecho de desechar la ltima parte del electrodo antes de reponerlo por otro, ms el consiguiente proceso de cebado del arco, hace que slo el 65% del material es depositado en el bao, el resto son prdidas. Sin embargo, el empleo de hilos continuos en forma de bobinas, tanto del tipo slidos como tubulares, como material de aportacin para el procedimiento MIG-MAG aumenta el porcentaje de eficiencia hasta el 80-90%. Adems, al disminuir el nmero de paradas se reduce las veces del corte y posterior cebado del arco, por lo que se generan menos discontinuidades en el cordn como son los famosos "crteres".Material de aporteComo material de aporte, este procedimiento utiliza hilos que pueden ser macizos o tubulares. Estos se suministran enrollados en bobinas y recubiertos de cobreEl hecho de recubrir los hilos de electrodos con cobre se realiza para conseguir los siguientes objetivos:-favorecer el contacto elctrico;-disminuir los rozamientos;-obtener proteccin contra la corrosin.En cuanto a su composicin qumica, va a depender del tipo de gas de proteccin. Por ejemplo, con argn en MIG se usa un hilo macizo, mientras que si se usa CO2 en MAG se emplea hilo tubular.Gases de proteccinEl empleo de un tipo de gas u otro va a influir en aspectos tales como:-energa aportada;-tipo de transferencia del material al bao;-penetracin del cordn;-velocidad de soldeo;-aspecto final del cordn;-proyecciones y salpicaduras.A continuacin se va a repasar brevemente las propiedades de cada gas de proteccin utilizado, segn el tipo de procedimiento.Procedimiento MIG:Argn (Ar)El empleo de este gas bajo procedimiento MIG repercute en crear una buena estabilidad del arco, debido al bajo potencial de ionizacin que genera.Es idneo para soldar piezas de espesores pequeos.Este gas no se usa para soldar aceros dado que el bao que origina tiene poca fluidez y con tendencia a formar poros, a la vez que mordeduras a ambos lados del cordn.En cuanto a la forma de llevar a cabo la transferencia del material de aporte, es mediante cortocircuito o en "spray".Procedimiento MAG:Anhdrido carbnico (CO2)Es un gas que es ms barato que otros empleados en soldadura como el argn. No obstante origina peligro de formacin de hielo, por lo que requiere el uso de calentadores.Genera un arco muy enrgico, que consigue mayor penetracin, a la vez que origina mayor cantidad de proyecciones y salpicaduras. El aspecto final del cordn suele ser rugoso.Como material de aporte se utiliza con hilos que contienen composicin alta de Si y Mn, realizndose la transferencia de material en cortocircuito.Su uso se restringe al acero, consiguindose mejorar la penetracin.Especial atencin y cuidado requiere la atmsfera con alto contenido en CO (gas txico) que genera, por lo que se requiere disponer de extractores en los lugares de soldeos para renovar el aire.DOBLADOEl doblado es un proceso de conformado sin separacin de material y con deformacin plstica utilizado para dar forma a chapas. Se utiliza, normalmente, una prensa que cuenta con una matriz si es con estampa sta tendr una forma determinada- y un punzn -que tambin puede tener forma- que realizar la presin sobre la chapa.CIZALLADOEl cizallado es la separacin sin arranque de viruta de lminas y perfiles. Los cortes se pueden elaborar en forma lineal o curva en cualquier longitud.Este proceso de corte de lmina o placas, produce cortes limpios, es decir, sin virutas o calor o reacciones qumicas del metal, pudindose hacer cortes rpidos y con bastante precisin pero siempre en forma recta; longitudinal, transversal o diagonal a la placa. El cizallado es l trmino empleado cuando se trata de cortes en lnea recta; el corte con formas regulares redondas u ovaladas e irregulares se efectan con punzocortado y perforacin. El cizallado suele ser en fro en especial con material delgado de muchas clases tales como guillotinado de papeles de fibras, telas, cermica, plsticos, caucho, productos de madera y la mayora de los metales.PULIDOConsiste en el desbaste de piezas metlicas mediante abrasivos para producir una superficie razonablemente lisa y plana.Las funciones del proceso de Pulido son:Alisado: Eliminacin de las irregularidades superficiales del metal.Abrillantado: Remocin de pequeas irregularidades y afinamiento de la superficie.ENSAMBLAJEEl ensamblaje es una forma de escultura compuesta de objetos encontrados arreglados de tal manera que crean una sola obra. Los objetos que se juntan pueden ser orgnicos o manufacturados por el hombre.

Metodologa

Para la elaboracin de la mesa para herramientas se utilizan los siguientes pasos descritos a continuacin:A) Trazar y medir los materiales (ngulo en L y chapa de acero negro de 0.5) para dejarlos a las medidas adecuadas. Utilizamos las siguientes herramientas: Escuadra, Flexometro, Tiza industrial

B) Cortar los materiales ya mencionados anteriormente a las medidas exactas.En este proceso se utilizaron las siguientes herramientas:Cizalla, Amoladora con disco de corte, Tornillo de banco, EPP usado apropiadamente para este proceso

C) Ensamblar las secciones respectivamente, mediante el proceso de soldadura por arco elctrico (soldadura con electrodo revestido E-6011).En este proceso se utilizaron las siguientes herramientas y materiales:Equipo de soldadura, EPP usado apropiadamente para este proceso, Electrodo E-6011, Escuadra.

D) Desalojar la escoria dejada por la soldadura, corregir pequeas deformaciones ocasionadas por el proceso aplicado anteriormente, mediante el proceso de pulido. En este proceso se utilizaron las siguientes herramientas: Amoladora con disco de pulir, cepillo de acero

E) Pintar la mesa ya ensamblada en su totalidad, mediante el proceso de acabado y pintado. Con el fin de evitar la corrosin del producto ya acabadoEn este proceso se utilizaron las siguientes herramientas y materiales:Compresor de aire, Pistola para pintar, EPP adecuadopara este proceso, Diluyente, Pintura anticorrosiva, Masilla

RESULTADOSCostos: MaterialCantidadBajos en carbonoAltos en carbono

Plancha de 2m x 1m1$42$95

Soldadora por electrodo revestido1$164.99

Soldadora proceso MIG1$1250

Electrodo E-6011 1kg$2.40

Bobina de alambre de 0.7 mm1 bobina$80

Disco de corte1$4.50$4.50

Disco de pulir1$5.50$5.50

Angulo x 3/16 2$12.50$24

Masilla 1 lb$1.50

Diluyente 1.5L$1.30

Pintura anticorrosiva 1 L$4.50

TOTAL$239.19$1453

ConclusinA los resultados que hemos llegado que al trabajar con acero bajo en carbono en vez de acero alto en carbono, para este tipo de producto es que el acero bajo en carbono resulta ser ms barato en relacin con el otro.Otra ms es que este tipo de aceros tiene propiedades que el otro no tiene tales como: es blando, dctil, pero de baja dureza y tiene buen comportamiento con la soldadura. En cambio los altos en carbono tienen poca ductilidad, no tiene buen comportamiento con la soldadura, pero de gran dureza cosa que esto ltimo no nos conviene mucho para este tipo de trabajo.Debido al proceso de soldadura recomiendo usar por arco elctrico ya que esta es la ms comn y se encuentra a disposicin y en te proceso el calor se focaliza en una sola rea lo cual es preciso para este producto realizado.En cambio en tipo de soldadura sera mejor usar la de arco elctrico por electrodo revestido ya que es barata en relacin con la soldadura MIG o MAG ya que estos procesos son ms costosos.Otra razn por la que eleg la de por electrodo revestido es que para este tipo de trabajo no se necesita mucho acabado con respecto al aspecto del cordn. Pero si es de hacer por acabado con respecto al cordn elegira la MIG o la MAG ya que este tipo de soldadura tiene un sistema de hilo continuo no hay que estar cambiando el material de aporte (electrodo) como lo es con el de electrodo revestido.Con respecto a las posiciones de soldado, use la plana primeramente porque es la ms cmoda al rato de soldar.Con lo que es tipo de material de aporte (electrodo) use el E-6011 ya que este es recomendado para este tipo de material, tiene buena penetracin, es recomendable para soldar en todas las posiciones y como este trabajo no va a estar sometidos a grandes cargas est bien utilizar este tipo electrodo. En cambio el 7018-RH es recomendable para aceros de un grado mayor de dureza y para soportar mayores cargas y es recomendado para trabajos donde se requiere alta calidad radiogrfica.Con respecto al tipo de pintura asar, usamos pintura anticorrosiva ya que esta no permite que el acero se oxide rpidamente.