Proceso De Fabricacion De Engranes 6h1z1p

PROCESO DE FABRICACION DE ENGRANES Diseñar, proyectar y escoger una transmisión de potencia con piñones requiere tener en cuenta varios factores: los caballos de fuerza a transmitir, potencia, revoluciones por minuto del piñón conductor, las revoluciones por minuto requeridas del piñón conducido, el diámetro del eje del motor en el que va montado el piñón conductor, el tipo de fuerza a transmitir, el tipo de máquina a operar, los caballos de fuerza que la máquina consume al operar, la posición de la transmisión, la distancia entre los centros de los ejes, el diámetro del eje del piñón conducido, las limitaciones de espacio o campo operativo, el número de horas continúas de trabajo y las condiciones ambientales a las cuales va a estar sometida la pieza. Después de su concepción, y dependiendo del material su fabricación contempla varias etapas: para elaborar y formar los dientes se utilizan distintos procesos entre los cuales están el colado en arena, moldeo en máscara, fundición por revestimiento, colada en molde permanente, colada en matriz o fundición centrífuga. También se puede utilizar la pulvimetalurgia (metalurgia de polvos) o extrusión para luego ser mecanizado. Uno de los métodos más usados es el formado en frío donde unas matrices giran y moldean los dientes. La calidad y propiedades del material son muy buenas con este método, ya que no hay afectación por efectos de la temperatura. Posteriormente para darle el acabado final se maquina por fresado, cepillado o formado con sinfín, bruñido, esmerilado o pulido con rueda. Un engranaje se puede mecanizar en una fresadora universal con la ayuda de un plato divisor, si es un engranaje recto, o de una transmisión cinemática si es un engranaje helicoidal, pero este medio de mecanizado apenas se utiliza porque es muy lento y se obtiene mala calidad del trabajo. Para la producción en serie de piñones se utiliza maquinaria especial: talladoras de fresa madre, la cual mediante un movimiento sincronizado de corte ranura los dientes al mismo tiempo, se pueden tallar todas las formas de engranajes cilíndricos o helicoidales en cualquier material. Es necesario aplicarle algunos tratamientos para darle características de dureza y resistencia a los dientes según sea la necesidad, por ejemplo: Carburizado: es uno de los más usados, el engrane cortado se coloca en un medio carburizante y se calienta la capa superficial de los dientes del engranaje que absorbe el carbono, el cual penetra para dar la profundidad de endurecido requerida. Nitrurado: encargado de darle un endurecimiento superficial aplicado a engranajes de acero aleado. Se efectúa mediante gas de amoniaco descompuesto en nitrógeno atómico e hidrógeno sobre la superficie del acero. La zona que no va a ser nitrurada debe ser cubierta con placas de cobre, antes de ser calentado a 538º centígrados aproximadamente. Endurecimiento por inducción: dado por medio de corrientes alternas de alta frecuencia y un temple controlado por medio de un baño de rocío. Antes del endurecimiento por inducción el disco del engranaje se trata térmicamente. Endurecido con flama: dando un endurecimiento superficial por medio de una flama oxiacetilénica con quemadores especiales. Básicamente es el método por el cual se hace un endurecimiento de la superficie al calentar el metal con una flama de alta temperatura, seguida por un proceso de templado.

La producción de partes exige de una extensa variedad de procesos de manufactura en continua expansión, por lo que existe más de un método de manufactura para una parte a partir del material dado. Entre los procesos más comunes se encuentran los siguientes:    

Fundición. Formado y moldeado. Maquinado. Nano fabricación.

Cada proceso de manufactura tiene sus propias ventajas y limitaciones, capacidades de producción y de costos de productos, por lo que muy a menudo se deben buscar nuevas soluciones a problemas de manufactura y reducción de costos. FABRICACION DE ENGRANES SIN ARRANQUE DE VIRUTA Proceso por fundición. La fabricación de los dientes del engranaje por fundición se realiza por varios procedimientos, entre los cuales se encuentran: colado en arena, moldeo en cascara, fundición por revestimiento, colada en molde permanente, colada en matriz. Proceso por troquelado. Este tipo de procedimiento para obtención de ruedas dentadas tiene aplicación bastante limitada en el entorno industrial. Normalmente se fabrican así, grandes series de ruedas dentadas de características mecánicas bajas y de limitada precisión. Proceso por pulvimetalurgia. Pulvimetalurgia se encarga de fabricar piezas de formas complejas con excelentes tolerancias y de alta calidad de forma relativamente barata. En resumen, la pulvimetalurgia toma polvos metálicos con ciertas características como tamaño, forma y empaquetamiento para luego crear una figura de alta dureza y precisión. Los pasos claves que incluye son: la compactación del material polvo y la subsiguiente unión termal de las partículas por medio de la sintetización. Extrusión. En este procedimiento se requieren las herramientas de menor costo para la producción en masa de engranes y ofrece una versatilidad extraordinaria, ya que por este método puede producirse casi cualquier forma deseada. Como lo indica el nombre mismo este procedimiento, el material tiene que pasar a través de varias matrices en donde la última de estas tiene la forma exacta del acabado final del engrane correspondiente y una vez que el material va pasando por esta serie de dados, puede decirse que se le va exprimiendo, para darle la forma de la herramienta. PRODUCCIÓN DE ENGRANAJES POR TALLADO Los procedimientos de tallado de ruedas dentadas consisten en la utilización de una herramienta de corte para efectuar el tallado de los dientes de los engranajes a partir de un cilindro base. Los dientes de los engranajes se mecanizan por fresado, cepillado o formado con sin fin y pueden ser acabados por cepillado, bruñido, esmerilado o pulido con rueda Los procedimientos de producción de engranajes por talla se dividen, a su vez, en dos grupos: Procedimiento de talla por reproducción o copia, Procedimiento de talla por generación. En los procedimientos de tallado de ruedas dentadas por reproducción, el borde cortante de la herramienta es una copia exacta de cierta parte de ella (por ejemplo, del hueco entre dientes Contiguos). Como consecuencia de ello, los métodos de talla por reproducción precisan de un número elevado de herramientas ya que, incluso para fabricar

ruedas dentadas con el mismo hace falta una herramienta para cada número de dientes, puesto que el hueco interdental varia. Hay que distinguir dos procedimientos, según la máquina herramienta utilizada. Cepillado. La herramienta, en la sección perpendicular a la dirección de su movimiento tiene perfiles cortantes, que se corresponden perfectamente con el contorno del hueco interdental del engranaje a tallar. Actualmente se suele emplear para dientes no normalizados por lo que se encuentra cada vez más en desuso. Fresado. Es un método muy difundido, similar a la talla por cepillado, pero en lugar de una cuchilla con una forma determinada se utiliza como herramienta una fresa especial estandarizada la "fresa de modulo" cuyos dientes tienen perfiles idénticos a la forma del hueco interdental que se persigue. PROCESOS DE ACABADO SUPERFICIAL Rectificado. Para realizar este proceso habrá que hacer un tratamiento a la pieza con anterioridad para lograr una alta dureza y así poder resistir enormes cargas aplicadas, los engranajes sufren grandes distorsiones inisibles desde el punto de vista de operación en su aplicación final, que no pueden ser eliminadas con máquinas. Talladoras de Engranajes. Dichas distorsiones, se eliminan en máquinas especiales rectificadoras de engranajes de muy alto costo, y se puede realizar por rectificación por generación y rectificación de perfiles O con una capa galvanizada, obteniéndose una precisión dimensional muy alta del orden de 5 am (0.005 mm o 0.0002”) y excelentes acabados superficiales del orden de 0.4 am (0.0004 mm o 0.00002”). Pulido. Se debe utilizar el pulido para dar la forma final a los dientes después del termo tratamiento. Se pueden corregir los errores de distorsión debidos al templado.