Procesos de fabricación: definición, clasificación y ejemplos prácticos

¿Qué es un proceso de fabricación?

Un proceso de fabricación es la producción de piezas con formas geométricas definidas. Es una de las tecnologías de producción más importantes. Otras son tecnología de procesos (producción de químicos) y tecnología energética (producción de electricidad).

Clasificación de procesos de fabricación

Los procesos de fabricación pueden clasificarse en seis grupos:

1. Procesos de conformado primario (Primary Shaping Processes)

Conformado primario: fabricación de cuerpo sólido a partir de estado fundido, gaseoso o material amorfo.

Materiales amorfos: gases, líquidos, polvos, fibras, virutas. La herramienta de conformado primario contiene una cavidad que, con la contracción prevista, corresponde a la forma del producto. Procesos importantes:

1. Fundición (Casting)
2. Metalurgia de polvos (Powder metallurgy)
3. Tecnología de plásticos (Plastic technology)

2. Procesos de deformación (Deforming Processes)

Procesos que usan tensiones adecuadas (compresión, tracción, cizalladura o combinadas) para causar deformación plástica y obtener formas requeridas sin cambiar masa ni composición. En conformado no se elimina material; se deforma y desplaza. Procesos de conformado:

1. Forja (Forging)
2. Extrusión (Extrusion)
3. Laminado (Rolling)
4. Conformado de chapa (Sheet metal working)
5. Estitado rotativo (Rotary swaging)
6. Roscado por laminado (Thread rolling)
7. Conformado por explosión (Explosive forming)
8. Conformado electromagnético (Electromagnetic forming)

3. Procesos de mecanizado / eliminación de material (Machining/Removing Processes)

El principio en todo mecanizado es generar la superficie requerida mediante movimiento relativo adecuado entre pieza y herramienta. En estos procesos se elimina material de zonas no deseadas de la pieza inicial. La pieza sufre tensiones menores que en conformado. Procesos de mecanizado:

1. Torneado (Turning)
2. Taladrado (Drilling)
3. Fresado (Milling)
4. Cepillado y planeado (Shaping and planing)
5. Rectificado (Grinding)
6. EDM (Electroerosión por hilo/penetración)
7. ECM (Mecanizado electroquímico)
8. Mecanizado ultrasónico (Ultrasonic machining)

4. Procesos de unión (Joining Processes)

Dos o más piezas metálicas se unen para formar subconjunto o producto final. La unión puede hacerse por fusión, presión, frotamiento, remachado u otros medios de ensamblaje.

Procesos de unión importantes:

1. Soldadura a presión (Pressure welding)
2. Soldadura por resistencia (Resistance welding)
3. Soldadura por difusión (Diffusion welding)
4. Soldadura por explosión (Explosive welding)
5. Soldadura blanda / brasado (Brazing)
6. Soldadura blanda / soldadura suave (Soldering)

5. Procesos de acabado superficial (Surface Finishing Processes)

Proporcionan el acabado superficial deseado en la pieza metálica. Al aplicar un proceso de acabado, la cota de la pieza no cambia funcionalmente; se elimina cantidad insignificante de metal o se añade material a la superficie. La limpieza superficial también se acepta como acabado. Procesos:

1. Recubrimiento plástico (Plastic coating)
2. Recubrimiento metálico (Metallic coating)
3. Acabados orgánicos (Organic finishes)
4. Acabados inorgánicos (Inorganic finishes)
5. Anodizado (Anodizing)
6. Pulido (Buffing)
7. Bruñido (Honing)
8. Barrilado (Tumbling)
9. Electrodeposición (Electro-plating)
10. Lapeado (Lapping)
11. Lijado (Sanding)

6. Procesos de modificación de propiedades del material (Material Properties Modification Process)

En este tipo, las propiedades del material de una pieza cambian para lograr características deseables sin alterar la forma. Muchos metales estructurales reciben tratamientos especiales para mejorar su comportamiento en el uso previsto. Algunas propiedades:

1. Tratamientos térmicos y superficiales (Heat and surface treatment)
2. Recocido (Annealing)
3. Alivio de tensiones (Stress relieving), etc.

En este artículo aprendimos sobre los diferentes tipos de procesos de fabricación con sus propiedades y procesos involucrados.