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 |  موضوع: كتاب ManufacturA, INGENIERIA Y TecNOLOGiA السبت 22 ديسمبر 2018, 11:56 am | |
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أحضرت لكم كتاب
ManufacturA, INGENIERIA Y TecNOLOGiA
S. Kalpakjian, S. R. Schmid
ويتناول الموضوعات الأتية :
CONTENIDO
Prefacio xxiii
Acerca de los autores xxvii
Introducciin general 1
I.1 iQué es la manufacturai 1
I.2 El proceso de diseio del producto y la ingenieria concurrente 11
I.3 Diseio para manufactura, ensamble, desensamble y servicio 14
I.4 Selecciin de materiales 16
I.5 Selecciin de procesos de manufactura 19
I.6 Diseio y manufactura consciente del medio ambiente 32
I.7 Manufactura integrada por computadora 33
I.8 Producciin esbelta y manufactura igil 37
I.9 Aseguramiento de la calidad y administraciin de la calidad total 38
I.10 Competitividad global y costos de manufactura 39
I.11 Tendencias generales en la manufactura 41
Parte I: Fundamentos de materiales:
comportamiento y propiedades
de manufactura 43
1 La estructura de los metales 46
1.1 Introducciin 46
1.2 Estructura cristalina de los metales 47
1.3 Deformaciin y resistencia de los monocristales 50
1.4 Granos y limites de granos 54
1.5 Deformaciin plistica de los metales policristalinos 57
1.6 Recuperaciin, recristalizaciin y crecimiento de grano 58
1.7 Trabajado en frio, a temperatura media y en caliente 60
Resumen 61 Términos clave 61 Bibliografia 62
Preguntas de repaso 62 Problemas cualitativos 62
Problemas cuantitativos 63 Sintesis, diseio y proyectos 63
2 Comportamiento mecinico, ensayos
y propiedades de manufactura
de los materiales 64
2.1 Introducciin 64
2.2 Tensiin 65
2.3 Compresiin 76
vii2.4 Torsiin 78
2.5 Flexiin 78
2.6 Dureza 79
2.7 Fatiga 83
2.8 Termofluencia 86
2.9 Impacto 87
2.10 Falla y fractura de los materiales en la manufactura y servicio 87
2.11 Esfuerzos residuales 94
2.12 Trabajo, calor y temperatura 96
Resumen 97 Términos clave 98 Bibliografia 98
Preguntas de repaso 98 Problemas cualitativos 99
Problemas cuantitativos 99 Sintesis, diseio y proyectos 101
3 Propiedades fisicas de los materiales 102
3.1 Introducciin 102
3.2 Densidad 103
3.3 Punto de fusiin 106
3.4 Calor especifico 106
3.5 Conductividad térmica 107
3.6 Dilataciin térmica 107
3.7 Propiedades eléctricas, magnéticas y ipticas 108
3.8 Resistencia a la corrosiin 109
Resumen 111 Términos clave 111 Bibliografia 112
Preguntas de repaso 112 Problemas cualitativos 112
Problemas cuantitativos 112 Sintesis, diseio y proyectos 113
4 Aleaciones metilicas: estructura y reforzamiento
mediante tratamiento térmico 114
4.1 Introducciin 114
4.2 Estructura de las aleaciones 115
4.3 Diagramas de fase 118
4.4 El sistema hierro-carbono 121
4.5 Diagrama de fases hierro-carburo de hierro y el desarrollo de
microestructuras en los aceros 123
4.6 Hierros fundidos 125
4.7 Tratamiento térmico de las aleaciones ferrosas 127
4.8 Templabilidad de las aleaciones ferrosas 132
4.9 Tratamiento térmico de las aleaciones no ferrosas y los aceros
inoxidables 134
4.10 Endurecimiento superficial 136
4.11 Recocido 137
4.12 Hornos y equipo para tratamiento térmico 142
4.13 Consideraciones de diseio para el tratamiento térmico 144
Resumen 145 Términos clave 145 Bibliografia 146
Preguntas de repaso 146 Problemas cualitativos 146
Problemas cuantitativos 147 Sintesis, diseio y proyectos 147
viii Contenido5 Metales y aleaciones ferrosas: producciin,
propiedades generales y aplicaciones 149
5.1 Introducciin 149
5.2 Producciin de hierro y acero 150
5.3 Fundiciin de lingotes 153
5.4 Colada continua 154
5.5 Aceros al carbono y aleados 156
5.6 Aceros inoxidables 161
5.7 Aceros para matrices y herramentales 163
Resumen 165 Términos clave 166 Bibliografia 166
Preguntas de repaso 166 Problemas cualitativos 167
Problemas cuantitativos 167 Sintesis, diseio y proyectos 168
6 Metales y aleaciones no ferrosas: producciin,
propiedades generales y aplicaciones 169
6.1 Introducciin 169
6.2 Aluminio y sus aleaciones 170
6.3 Magnesio y sus aleaciones 174
6.4 Cobre y sus aleaciones 176
6.5 Niquel y sus aleaciones 178
6.6 Superaleaciones 179
6.7 Titanio y sus aleaciones 180
6.8 Metales y aleaciones refractarias 181
6.9 Berilio 183
6.10 Zirconio 183
6.11 Aleaciones de baja fusiin 183
6.12 Metales preciosos 185
6.13 Aleaciones con memoria de forma 185
6.14 Aleaciones amorfas (vidrios metilicos) 186
6.15 Espumas metilicas 186
6.16 Nanomateriales 186
Resumen 187 Términos clave 188 Bibliografia 188
Preguntas de repaso 188 Problemas cualitativos 189
Problemas cuantitativos 189 Sintesis, diseio y proyectos 190
7 Polimeros: estructura, propiedades generales
y aplicaciones 191
7.1 Introducciin 191
7.2 Estructura de los polimeros 193
7.3 Termoplisticos 202
7.4 Plisticos termofijos 206
7.5 Aditivos en plisticos 207
7.6 Propiedades generales y aplicaciones de los termoplisticos 208
Contenido ix7.7 Propiedades generales y aplicaciones
de los plisticos termofijos 211
7.8 Plisticos biodegradables 212
7.9 Elastimeros (hules) 214
Resumen 215 Términos clave 216 Bibliografia 216
Preguntas de repaso 217 Problemas cualitativos 217
Problemas cuantitativos 218 Sintesis, diseio y proyectos 218
8 Cerimicos, grafito y diamante: estructura,
propiedades generales y aplicaciones 219
8.1 Introducciin 219
8.2 Estructura de los cerimicos 220
8.3 Propiedades generales y aplicaciones de los cerimicos 224
8.4 Vidrios 229
8.5 Cerimicos vidriados 231
8.6 Grafito 232
8.7 Diamante 233
Resumen 234 Términos clave 235 Bibliografia 235
Preguntas de repaso 235 Problemas cualitativos 236
Problemas cuantitativos 236 Sintesis, diseio y proyectos 237
9 Materiales compisitos: estructura, propiedades
generales y aplicaciones 238
9.1 Introducciin 238
9.2 Estructura de los plisticos reforzados 239
9.3 Propiedades de los plisticos reforzados 244
9.4 Aplicaciones de los plisticos reforzados 248
9.5 Compisitos de matriz metilica 251
9.6 Compisitos de matriz cerimica 253
9.7 Otros compisitos 254
Resumen 254 Términos clave 255 Bibliografia 255
Preguntas de repaso 255 Problemas cualitativos 256
Problemas cuantitativos 257 Sintesis, diseio y proyectos 257
Parte II: Procesos y equipo
para la fundiciin de metales 259
10 Fundamentos de la fundiciin de metales 261
10.1 Introducciin 261
10.2 Solidificaciin de los metales 262
10.3 Flujo del fluido 267
10.4 Fluidez del metal fundido 270
x Contenido10.5 Transferencia de calor 272
10.6 Defectos 275
Resumen 281 Términos clave 281 Bibliografia 282
Preguntas de repaso 282 Problemas cualitativos 282
Problemas cuantitativos 283 Sintesis, diseio y proyectos 284
11 Procesos de fundiciin de metales 285
11.1 Introducciin 285
11.2 Procesos de fundiciin de molde desechable 287
11.3 Procesos de fundiciin en molde permanente 303
11.4 Técnicas de fundiciin para componentes monocristalinos 312
11.5 Solidificaciin ripida 314
11.6 Inspecciin de las fundiciones 314
11.7 Pricticas y hornos para fusiin 315
11.8 Talleres de fundiciin y su automatizaciin 316
Resumen 317 Términos clave 318 Bibliografia 318
Preguntas de repaso 319 Problemas cualitativos 319
Problemas cuantitativos 320 Sintesis, diseio y proyectos 321
12 Fundiciin de metales: diseio, materiales
y economia 323
12.1 Introducciin 323
12.2 Consideraciones de diseio en la fundiciin 323
12.3 Aleaciones para fundiciin 332
12.4 Economia de la fundiciin 337
Resumen 339 Términos clave 339 Bibliografia 339
Preguntas de repaso 340 Problemas cualitativos 340
Problemas cuantitativos 341 Sintesis, diseio y proyectos 341
Parte III: Procesos y equipo de formado
y moldeado 344
13 Laminaciin de metales 347
13.1 Introducciin 347
13.2 Proceso de laminaciin plana 349
13.3 Prictica de laminaciin plana 354
13.4 Molinos de laminaciin 358
13.5 Diversos procesos y molinos de laminaciin 360
Resumen 368 Términos clave 368 Bibliografia 369
Preguntas de repaso 369 Problemas cualitativos 369
Problemas cuantitativos 370 Sintesis, diseio y proyectos 370
Contenido xi14 Forjado de metales 371
14.1 Introducciin 371
14.2 Forjado de matriz abierta 373
14.3 Forjado por matriz de impresiin y de matriz cerrada 376
14.4 Diversas operaciones de forjado 380
14.5 Forjabilidad de los metales. Defectos del forjado 384
14.6 Diseio de matrices, materiales para matrices y lubricaciin 387
14.7 Métodos de manufactura de matrices. Fallas en las matrices 388
14.8 Miquinas para forjado 390
14.9 Economia del forjado 392
Resumen 396 Términos clave 396 Bibliografia 396
Preguntas de repaso 397 Problemas cualitativos 397
Problemas cuantitativos 398 Sintesis, diseio y proyectos 398
15 Extrusiin y estirado (trefilado) de metales 400
15.1 Introducciin 400
15.2 El proceso de extrusiin 402
15.3 Extrusiin en caliente 405
15.4 Extrusiin en frio 409
15.5 Defectos de la extrusiin 413
15.6 Equipo para extrusiin 414
15.7 El proceso de estirado (trefilado) 415
15.8 Prictica de estirado 416
15.9 Defectos del estirado y esfuerzos residuales 419
15.10 Equipo para estirado 419
Resumen 420 Términos clave 421 Bibliografia 421
Preguntas de repaso 421 Problemas cualitativos 422
Problemas cuantitativos 422 Sintesis, diseio y proyectos 423
16 Proceso de formado de hojas metilicas 424
16.1 Introducciin 424
16.2 Cizallado 425
16.3 Caracteristicas y formabilidad de las hojas metilicas 435
16.4 Pruebas de formabilidad para hojas metilicas 437
16.5 Doblado de hojas, placas y tubos 440
16.6 Operaciones diversas de doblado y otras relacionadas 445
16.7 Embutido profundo 451
16.8 Formado con hule 460
16.9 Rechazado 461
xii Contenido16.10 Formado superplistico 463
16.11 Procesos especializados de formado 465
16.12 Manufactura de estructuras metilicas tipo panal 470
16.13 Consideraciones de diseio en el formado de hojas metilicas 471
16.14 Prensas de formado de hojas metilicas 474
16.15 Economia de las operaciones de formado de hojas metilicas 476
Resumen 477 Términos clave 478 Bibliografia 478
Preguntas de repaso 479 Problemas cualitativos 479
Problemas cuantitativos 480 Sintesis, diseio y proyectos 481
17 Procesamiento de los polvos metilicos 483
17.1 Introducciin 483
17.2 Producciin de polvos metilicos 484
17.3 Compactaciin de los polvos metilicos 490
17.4 Sinterizado 499
17.5 Operaciones secundarias y de acabado 503
17.6 Consideraciones de diseio 505
17.7 Capacidades del proceso 508
17.8 Economia de la metalurgia de polvos 508
Resumen 509 Términos clave 510 Bibliografia 510
Preguntas de repaso 510 Problemas cualitativos 511
Problemas cuantitativos 511 Sintesis, diseio y proyectos 512
18 Procesamiento de cerimicos, vidrio
y superconductores 513
18.1 Introducciin 513
18.2 Moldeado de cerimicos 514
18.3 Formado y moldeado de vidrio 521
18.4 Técnicas para reforzamiento y recocido del vidrio 525
18.5 Consideraciones de diseio para cerimicos y vidrios 528
18.6 Procesamiento de superconductores 529
Resumen 530 Términos clave 531 Bibliografia 531
Preguntas de repaso 532 Problemas cualitativos 532
Problemas cuantitativos 533 Sintesis, diseio y proyectos 533
19 Formado y moldeo de plisticos y
materiales compisitos 534
19.1 Introducciin 534
19.2 Extrusiin 536
19.3 Moldeo por inyecciin 544
Contenido xiii19.4 Moldeo por soplado 552
19.5 Rotomoldeo 554
19.6 Termoformado 555
19.7 Moldeo por compresiin 556
19.8 Moldeo por transferencia 557
19.9 Colado 558
19.10 Moldeo de espuma 559
19.11 Formado en frio y formado de fase silida 560
19.12 Procesamiento de elastimeros 561
19.13 Procesamiento de compisitos de matriz polimérica 562
19.14 Procesamiento de compisitos de matriz metilica y de matriz
cerimica 570
19.15 Consideraciones de diseio 572
19.16 Economia del procesamiento de plisticos y materiales compisitos 574
Resumen 575 Términos clave 575 Bibliografia 576
Preguntas de repaso 577 Problemas cualitativos 577
Problemas cuantitativos 578 Sintesis, diseio y proyectos 578
20 Operaciones de producciin de prototipos
ripidos 580
20.1 Introducciin 580
20.2 Procesos sustractivos 582
20.3 Procesos aditivos 583
20.4 Producciin de prototipos virtuales 594
20.5 Manufactura directa y fabricaciin ripida de herramentales 594
Resumen 599 Términos clave 600 Bibliografia 600
Preguntas de repaso 600 Problemas cualitativos 601
Problemas cuantitativos 601 Sintesis, diseio y proyectos 601
Parte IV: Procesos de maquinado
y miquinas herramienta 603
21 Fundamentos del maquinado 607
21.1 Introducciin 607
21.2 Mecinica del corte 609
21.3 Fuerzas y potencia de corte 620
21.4 Temperaturas en el corte 623
21.5 Vida itil de la herramienta: desgaste y falla 626
21.6 Acabado superficial e integridad 635
21.7 Maquinabilidad 638
Resumen 642 Términos clave 642 Bibliografia 643
Preguntas de repaso 643 Problemas cualitativos 644
Problemas cuantitativos 644 Sintesis, diseio y proyectos 645
xiv Contenido22 Materiales para herramientas de corte y fluidos
de corte 647
22.1 Introducciin 647
22.2 Aceros de alta velocidad 652
22.3 Aleaciones de cobalto fundido 653
22.4 Carburos 653
22.5 Herramientas recubiertas 656
22.6 Cerimicos base alimina 661
22.7 Nitruro de boro cibico 662
22.8 Cerimicos base nitruro de silicio 663
22.9 Diamante 663
22.10 Materiales para herramientas reforzados con triquitas 664
22.11 Costos y reacondicionamiento de las herramientas 664
22.12 Fluidos de corte 665
Resumen 670 Términos clave 670 Bibliografia 671
Preguntas de repaso 671 Problemas cualitativos 671
Problemas cuantitativos 672 Sintesis, diseio y proyectos 673
23 Procesos de maquinado utilizados para
producir formas redondas: torneado
y producciin de orificios 674
23.1 Introducciin 674
23.2 Proceso de torneado 676
23.3 Tornos y operaciones en el torno 686
23.4 Mandrinado y miquinas para mandrinar 703
23.5 Taladrado, brocas y taladros 704
23.6 Rimado y rimas 714
23.7 Machueleado y machuelos 716
Resumen 718 Términos clave 719 Bibliografia 719
Preguntas de repaso 720 Problemas cualitativos 720
Problemas cuantitativos 721 Sintesis, diseio y proyectos 721
24 Procesos de maquinado utilizados
para producir diferentes formas:
fresado, brochado, aserrado
y limado; manufactura de engranes 723
24.1 Introducciin 723
24.2 Fresado y fresadoras 724
24.3 Cepillado 741
24.4 Brochado y brochadoras 742
24.5 Aserrado 745
Contenido xv24.6 Limado 748
24.7 Manufactura de engranes mediante maquinado 749
Resumen 756 Términos clave 756 Bibliografia 756
Preguntas de repaso 757 Problemas cualitativos 757
Problemas cuantitativos 758 Sintesis, diseio y proyectos 758
25 Centros de maquinado, conceptos y
estructuras de maquinado avanzado
y economia del maquinado 760
25.1 Introducciin 760
25.2 Centros de maquinado 761
25.3 Estructuras de las miquinas herramienta 770
25.4 Vibraciin y traqueteo en las operaciones de maquinado 775
25.5 Maquinado de alta velocidad 778
25.6 Maquinado duro 781
25.7 Maquinado de ultraprecisiin 782
25.8 Economia del maquinado 783
Resumen 786 Términos clave 787 Bibliografia 787
Preguntas de repaso 787 Problemas cualitativos 788
Problemas cuantitativos 788 Sintesis, diseio y proyectos 789
26 Operaciones de maquinado abrasivo
y de acabado 790
26.1 Introducciin 790
26.2 Abrasivos y abrasivos aglutinados 792
26.3 Proceso de rectificado 798
26.4 Operaciones de rectificado y rectificadoras 808
26.5 Consideraciones de diseio para el rectificado 818
26.6 Maquinado ultrasinico 818
26.7 Operaciones de acabado 820
26.8 Operaciones de rebabeo 825
26.9 Economia de las operaciones de maquinado abrasivo
y de acabado 828
Resumen 829 Términos clave 830 Bibliografia 830
Preguntas de repaso 831 Problemas cualitativos 831
Problemas cuantitativos 832 Sintesis, diseio y proyectos 833
27 Procesos de maquinado avanzado 835
27.1 Introducciin 835
27.2 Maquinado quimico 836
27.3 Maquinado electroquimico 841
27.4 Rectificaciin electroquimica 845
27.5 Maquinado por descarga eléctrica (electroerosinado) 846
xvi Contenido27.6 Maquinado por rayo liser 851
27.7 Maquinado por haz de electrones 854
27.8 Maquinado por chorro de agua 855
27.9 Maquinado por chorro abrasivo 858
27.10 Economia de los procesos de maquinado avanzado 858
Resumen 861 Términos clave 861 Bibliografia 862
Preguntas de repaso 862 Problemas cualitativos 862
Problemas cuantitativos 863 Sintesis, diseio y proyectos 863
Parte V: Fabricaciin de dispositivos
microelectrinicos y micromanufactura 865
28 Fabricaciin de dispositivos microelectrinicos 868
28.1 Introducciin 868
28.2 Cuartos limpios 871
28.3 Silicio y semiconductores 872
28.4 Crecimiento de cristales y preparaciin de obleas 874
28.5 Deposiciin de pelicula 875
28.6 Oxidaciin 877
28.7 Litografia 878
28.8 Ataque (grabado) 885
28.9 Difusiin e implantaciin de iones 893
28.10 Metalizaciin y prueba 895
28.11 Uniin de cables y empaque 897
28.12 Rendimiento y confiabilidad 900
28.13 Tarjetas de circuitos impresos 901
Resumen 903 Términos clave 903 Bibliografia 904
Preguntas de repaso 905 Problemas cualitativos 905
Problemas cuantitativos 906 Sintesis, diseio y proyectos 907
29 Fabricaciin de dispositivos y sistemas
microelectromecinicos (MEMS)
29.1 Introducciin 908
29.2 Micromaquinado de los dispositivos MEMS 909
29.3 Proceso de microfabricaciin LIGA 920
29.4 Fabricaciin sin materia silida de dispositivos 927
Resumen 932 Términos clave 933 Bibliografia 933
Preguntas de repaso 934 Problemas cualitativos 934
Problemas cuantitativos 935 Sintesis, diseio y proyectos 935
Contenido xviiParte VI: Procesos y equipo
para uniin 936
30 Procesos de soldadura por fusiin 940
30.1 Introducciin 940
30.2 Soldadura con oxigeno y combustible gaseosos 941
30.3 Procesos de soldadura por arco: electrodo no consumible 944
30.4 Procesos de soldadura por arco: electrodo consumible 948
30.5 Electrodos para soldadura por arco 954
30.6 Soldadura por haz de electrones 956
30.7 Soldadura por rayo liser 956
30.8 Corte 958
30.9 Uniin soldada, calidad y pruebas 960
30.10 Diseio de la uniin y selecciin del proceso 971
Resumen 975 Términos clave 975 Bibliografia 976
Preguntas de repaso 976 Problemas cualitativos 977
Problemas cuantitativos 978 Sintesis, diseio y proyectos 978
31 Procesos de soldadura de estado silido 980
31.1 Introducciin 980
31.2 Soldadura en frio y uniin por laminaciin 981
31.3 Soldadura ultrasinica 982
31.4 Soldadura por fricciin 983
31.5 Soldadura por resistencia 986
31.6 Soldadura por explosiin 995
31.7 Uniin por difusiin 996
31.8 Economia de las operaciones de soldadura 998
Resumen 999 Términos clave 1000 Bibliografia 1000
Preguntas de repaso 1000 Problemas cualitativos 1001
Problemas cuantitativos 1001 Sintesis, diseio y proyectos 1002
32 Procesos de soldadura fuerte, blanda, uniin
con adhesivos y sujeciin mecinica 1003
32.1 Introducciin 1003
32.2 Soldadura fuerte 1004
32.3 Soldadura blanda 1009
32.4 Uniin con adhesivos 1014
32.5 Sujeciin mecinica 1023
32.6 Uniin de plisticos, cerimicos y vidrios 1027
32.7 Economia de las operaciones de uniin 1030
Resumen 1031 Términos clave 1031 Bibliografia 1031
Preguntas de repaso 1032 Problemas cualitativos 1032
Problemas cuantitativos 1033 Sintesis, diseio y proyectos 1033
xviii ContenidoParte VII: Tecnologia de superficies 1034
33 Rugosidad y mediciin superficial; fricciin,
desgaste y lubricaciin 1036
33.1 Introducciin 1036
33.2 Estructura e integridad superficial 1037
33.3 Textura y rugosidad superficial 1038
33.4 Fricciin 1043
33.5 Desgaste 1046
33.6 Lubricaciin 1050
33.7 Fluidos para el trabajo de los metales y su selecciin 1052
Resumen 1055 Términos clave 1056 Bibliografia 1057
Preguntas de repaso 1057 Problemas cualitativos 1057
Problemas cuantitativos 1058 Sintesis, diseio y proyectos 1058
34 Tratamientos, recubrimientos y limpieza
de las superficies 1059
34.1 Introducciin 1059
34.2 Tratamientos superficiales mecinicos 1060
34.3 Deposiciin y revestimiento mecinico 1062
34.4 Endurecimiento superficial y recubrimiento duro 1062
34.5 Rociado térmico 1063
34.6 Deposiciin de vapor 1065
34.7 Implantaciin de iones y recubrimiento por difusiin 1068
34.8 Tratamientos liser 1068
34.9 Electrodeposiciin, deposiciin sin electricidad y electroformado 1069
34.10 Recubrimientos de conversiin 1073
34.11 Inmersiin en caliente 1074
34.12 Esmaltado de porcelana; recubrimientos cerimicos y orginicos 1075
34.13 Recubrimiento de diamante y carbono similar al diamante 1076
34.14 Texturizado superficial 1077
34.15 Pintura 1077
34.16 Limpieza de superficies 1078
Resumen 1080 Términos clave 1080 Bibliografia 1080
Preguntas de repaso 1081 Problemas cualitativos 1081
Problemas cuantitativos 1082 Sintesis, diseio y proyectos 1082
Parte VIII: Aspectos comunes
de la manufactura 1084
35 Metrologia e instrumentaciin en ingenieria 1085
35.1 Introducciin 1085
35.2 Patrones de mediciin 1086
35.3 Caracteristicas geométricas de las partes, mediciones
analigicas y digitales 1087
Contenido xix35.4 Métodos e instrumentos tradicionales de mediciin 1089
35.5 Instrumentos y miquinas modernas de mediciin 1096
35.6 Mediciin automatizada 1100
35.7 Caracteristicas generales y selecciin de instrumentos
de mediciin 1101
35.8 Dimensionamiento y tolerancias geométricas 1101
Resumen 1107 Términos clave 1107 Bibliografia 1108
Preguntas de repaso 1108 Problemas cualitativos 1108
Problemas cuantitativos 1109 Sintesis, diseio y proyectos 1109
36 Aseguramiento de la calidad, prueba
e inspecciin 1110
36.1 Introducciin 1110
36.2 Calidad del producto 1111
36.3 Aseguramiento de la calidad 1112
36.4 Administraciin de la calidad total 1113
36.5 Métodos Taguchi 1114
36.6 Las normas ISO y QS 1119
36.7 Métodos estadisticos de control de calidad 1121
36.8 Control estadistico de proceso 1124
36.9 Confiabilidad de productos y procesos 1131
36.10 Ensayos no destructivos 1132
36.11 Ensayos destructivos 1136
36.12 Inspecciin automatizada 1137
Resumen 1137 Términos clave 1138 Bibliografia 1138
Preguntas de repaso 1139 Problemas cualitativos 1140
Problemas cuantitativos 1140 Sintesis, diseio y proyectos 1141
Parte IX: Manufactura en un ambiente
competitivo 1142
37 Automatizaciin de los procesos
de manufactura 1144
37.1 Introducciin 1144
37.2 Automatizaciin 1146
37.3 Control numérico 1153
37.4 Control adaptable 1161
37.5 Manejo y movimiento de materiales 1163
37.6 Robots industriales 1165
37.7 Tecnologia de sensores 1171
37.8 Soportes flexibles 1176
37.9 Sistemas de ensamble 1180
xx Contenido37.10 Consideraciones de diseio para soportes fijos, ensamble,
desensamble y servicio 1183
37.11 Consideraciones econimicas 1186
Resumen 1187 Términos clave 1187 Bibliografia 1188
Preguntas de repaso 1189 Problemas cualitativos 1189
Sintesis, diseio y proyectos 1189
38 Manufactura asistida
por computadora 1191
38.1 Introducciin 1191
38.2 Sistemas de manufactura 1191
38.3 Manufactura integrada por computadora 1192
38.4 Diseio e ingenieria asistidos por computadora 1195
38.5 Manufactura asistida por computadora 1203
38.6 Planeaciin de procesos asistidos por computadora 1204
38.7 Simulaciin por computadora de procesos y sistemas
de manufactura 1206
38.8 Tecnologia de grupos 1208
Resumen 1215 Términos clave 1215 Bibliografia 1216
Preguntas de repaso 1216 Problemas cualitativos 1216
Sintesis, diseio y proyectos 1217
39 Sistemas de manufactura integrados
por computadora 1218
39.1 Introducciin 1218
39.2 Manufactura celular 1219
39.3 Sistemas flexibles de manufactura 1221
39.4 Manufactura holinica 1224
39.5 Producciin justo a tiempo 1225
39.6 Manufactura esbelta 1227
39.7 Redes de comunicaciones en manufactura 1228
39.8 Inteligencia artificial 1230
39.9 Consideraciones econimicas 1233
Resumen 1234 Términos clave 1234 Bibliografia 1235
Preguntas de repaso 1236 Problemas cualitativos 1236
Sintesis, diseio y proyectos 1236
40 Diseio de productos y selecciin de procesos
en un ambiente competitivo 1238
40.1 Introducciin 1238
40.2 Diseio del producto 1239
40.3 Calidad del producto y expectativa de vida 1242
Contenido xxi40.4 Evaluaciin e ingenieria del ciclo de vida: manufactura
sustentable 1244
40.5 Selecciin de materiales para productos 1246
40.6 Sustituciin de materiales 1250
40.7 Capacidades de procesos de manufactura 1253
40.8 Selecciin de procesos 1257
40.9 Costos de manufactura y reducciin de costos 1261
Resumen 1269 Términos clave 1269 Bibliografia 1269
Preguntas de repaso 1271 Problemas cualitativos 1271
Sintesis, diseio y proyectos 1272
indice 1278
Estudio de casos
11.1: Fundiciin a la espuma perdida de monobloques para motores 299
13.1: Manufactura de segmentos de cubierta de un motor cohete silido
para un transbordador espacial 366
14.1: Manufactura de un perno escalonado mediante cabeceado
y penetrado 382
14.2: Componentes de la suspensiin del automivil Lotus Elise 394
16.1: Manufactura de platillos musicales 468
18.1: Producciin de cintas superconductoras de alta temperatura 529
19.1: Pritesis de cadera EPOCH 547
20.1: Alineadores ortodincicos Invisalign 595
23.1: Retenedor de tornillo para huesos 717
25.1: Maquinado en seco de alta velocidad de motores
de hierro fundido 779
27.1: Maquinado electroquimico de un implante biomédico 843
27.2: Manufactura de “stents” 858
29.1: Acelerimetro para bolsas de aire automotrices 928
32.1: Curado mediante luz de adhesivos acrilicos para productos
médicos 1020
36.1: Manufactura de televisores por Sony Corporation 1118
36.2: Control dimensional de partes de plistico en los automiviles
Saturn 1129
37.1: Desarrollo de un soporte fijo modular 1178
38.1: Desarrollo de modelos CAD para componentes automovilisticos 1199
40.1: Ingenieria c
LISTA DE TABLAS EN EL LIBRO
Introducciin General
I.1 Nimero de partes en algunos productos 2
I.2 Desarrollo histirico de materiales y procesos de manufactura 5
I.3 Caracteristicas generales de manufactura de diversas
aleaciones 17
I.4 Compensaciin por hora aproximada relativa para trabajadores
manufactureros, 2003. Estados Unidos = 100. Los costos de
compensaciin varian dependiendo de los beneficios y las
prestaciones 40
Part I Fundamentos de materiales: Comportamiento
y propiedades de manufactura
1.1 Tamaios de grano 55
1.2 Rangos de temperatura homiloga para diferentes procesos 60
2.1 Propiedades mecinicas relativas de diversos metales a
temperatura ambiente, en orden decreciente. Los metales se
encuentran en forma de aleaciin 65
2.2 Propiedades mecinicas de diversos materiales a temperatura
ambiente 67
2.3 Valores caracteristicos para K y n a temperatura ambiente 72
2.4 Rangos caracteristicos de deformaciin y de velocidad de
deformaciin en procesos de manufactura 75
3.1 Propiedades fisicas de diversos materiales a temperatura
ambiente 103
3.2 Propiedades fisicas de materiales, en orden descendente 104
3.3 Relaciin de esfuerzo miximo a la fluencia con respecto a la
densidad de algunos metales 104
4.1 Descripciin de los procesos de tratamiento térmico para
endurecimiento superficial 138
5.1 Selecciin tipica de aceros al carbono y aleados para diversas
aplicaciones 156
5.2 Propiedades mecinicas caracteristicas de aceros al carbono y
aleados seleccionados, en condiciones de laminado en caliente,
normalizado y recocido 159
5.3 Denominaciin AISI para hoja de acero de alta resistencia 160
5.4 Propiedades mecinicas a temperatura ambiente y aplicaciones
tipicas de aceros inoxidables recocidos seleccionados 162
5.5 Tipos bisicos de aceros para matrices y herramentales 163
5.6 Caracteristicas de procesamiento y de servicio de aceros
comunes para matrices y herramentales 164
5.7 Materiales tipicos para matrices y herramental para trabajo
de los metales 165
6.1 Costo aproximado por unidad de volumen para metales
forjables y plisticos, en relaciin con el costo del acero al
carbono 170
6.2 Caracteristicas generales de los metales y aleaciones no
ferrosas 170
6.3 Propiedades de aleaciones seleccionadas de aluminio a
temperatura ambiente 171
6.4 Propiedades de manufactura y aplicaciones tipicas de
aleaciones forjables de aluminio seleccionadas 172
6.5 Propiedades y formas tipicas de aleaciones forjables de
magnesio seleccionadas 176
6.6 Propiedades y aplicaciones tipicas de aleaciones forjables de
cobre y latones seleccionadas 177
6.7 Propiedades y aplicaciones tipicas de bronces forjables
seleccionadas 178
6.8 Propiedades y aplicaciones tipicas de aleaciones de niquel
seleccionadas (todos son nombres comerciales) 179
6.9 Propiedades y aplicaciones tipicas de superaleaciones base
niquel seleccionadas a 870 °C (1600 °F) (todos son nombres
comerciales) 180
6.10 Propiedades y aplicaciones tipicas de aleaciones de titanio
seleccionadas a diferentes temperaturas 181
7.1 Gama de propiedades mecinicas para diversos plisticos de
ingenieria a temperatura ambiente 192
7.2 Temperaturas de transiciin vitrea y de fusiin de algunos
polimeros 201
7.3 Recomendaciones generales para productos plisticos 209
7.4 Nombres comerciales de polimeros termoplisticos 209
8.1 Tipos y caracteristicas generales de los cerimicos 222
8.2 Propiedades de diversos cerimicos a temperatura ambiente 225
8.3 Propiedades de diferentes vidrios 230
9.1 Tipos y caracteristicas generales de los materiales
compisitos 240
9.2 Propiedades caracteristicas de las fibras de refuerzo 242
9.3 Materiales y aplicaciones de compisitos de matriz
metilica 252
9.4 Resumen de propiedades de fibras y materiales para un caliper
automotor de frenos 253
Parte II Procesos y equipo para la fundiciin de metales
10.1 Contracciin o dilataciin volumétrica por solidificaciin para
diversos metales fundidos 275
11.1 Resumen de procesos de fundiciin 286
11.2 Caracteristicas generales de los procesos de fundiciin 288
11.3 Propiedades y aplicaciones caracteristicas de algunas aleaciones
comunes de fundiciin a presiin en matriz 308
12.1 Tolerancia normal a la contracciin para algunos metales
fundidos en moldes de arena 326
12.2 Aplicaciones comunes de las fundiciones y caracteristicas de
fundiciin 334
12.3 Propiedades y aplicaciones comunes de los hierros
fundidos 334
12.4 Propiedades mecinicas de los hierros fundidos grises 335
12.5 Propiedades y aplicaciones comunes de las aleaciones no
ferrosas fundidas 335
12.6 Caracteristicas generales de los costos de los procesos de
fundiciin 337
Parte III Procesos y equipo de formado y moldeado
III.1 Caracteristicas generales de los procesos de formado y
moldeado 346
14.1 Caracteristicas generales de los procesos de forjado 373
14.2 Intervalo de valores de k para la ecuaciin 14.2 378
14.3 Clasificaciin de metales en orden decreciente de
forjabilidad 386
14.4 Intervalos caracteristicos de velocidades del equipo de
forjado 390
14.5 Comparaciin de diseios de soportes de suspensiin del
automivil Lotus Elise 395
15.1 Intervalos caracteristicos de temperaturas de extrusiin para
diversos metales y aleaciones 406
16.1 Caracteristicas generales de los procesos de formado de hojas
metilicas (en orden alfabético) 426
16.2 Caracteristicas importantes de los metales en las operaciones de
formado de hojas (liminas) 436
16.3 Radio minimo de doblado para diversos metales a temperatura
ambiente 442
16.4 Intervalos caracteristicos de anisotropia normal promedio,
R
prom para diferentes hojas (liminas) metilicas 454
17.1 Presiones de compactado para diversos polvos 493
17.2 Temperatura y tiempo de sinterizaciin para diversos
metales 499
17.3 Propiedades mecinicas de materiales seleccionados de
P/M 501
17.4 Comparaciin de propiedades mecinicas de algunos metales
forjados y de P/M equivalentes (silo sinterizados) 502
17.5 Comparaciin de propiedades mecinicas de la aleaciin de
titanio Ti-6AL-4V 502
17.6 Partes de titanio forjadas y de P/M y ahorro en los costos 509
18.1 Caracteristicas generales del procesamiento de cerimicos
19.1 Caracteristicas generales de los procesos de formado y moldeo
para plisticos y materiales compisitos 535
19.2 Comparativo de caracteristicas de producciin de diversos
métodos de moldeo 574
20.1 Caracteristicas de las tecnologias de producciin aditiva de pro
totipos ripidos 582
20.2 Propiedades mecinicas de materiales seleccionados para pro
ducciin de prototipos ripidos 582
Parte IV Procesos de maquinado y miquinas herramienta
21.1 Factores que influyen en las operaciones de maquinado 610
21.2 Intervalo aproximado de requerimientos de energia en las op
eraciones de corte por lo que se refiere al motor de ac
cionamiento de la miquina herramienta (multiplicar por 1.25
para herramientas desafiladas) 622
21.3 Intervalos de valores de n para la ecuaciin de Taylor (21.20a)
en diversos materiales para herramientas 628
21.4 Profundidad de desgaste permisible promedio (ver VB en la
fig. 21.15c) para herramientas de corte en diversas operaciones
de maquinado 631
22.1 Propiedades generales de los materiales para
herramientas 649
22.2 Caracteristicas generales de los materiales para herramientas de
corte (estos materiales para herramientas tienen una amplia
variedad de composiciones y propiedades. En muchas categorias
de materiales para herramientas existen traslapes) 650
22.3 Caracteristicas generales de operaciin de los materiales para
herramientas de corte 651
22.4 Clasificaciin ISO de las herramientas de corte de carburos de
acuerdo con su uso 656
22.5 Clasificaciin de los carburos de tungsteno de acuerdo con sus
aplicaciones de maquinado 657
23.1 Caracteristicas generales de los procesos de maquinado y toler
ancias dimensionales caracteristicas 676
23.2 Recomendaciones generales de ingulos de herramientas en
torneado 678
23.3 Resumen de parimetros y firmulas de torneado 680
23.4 Recomendaciones generales para operaciones de torneado 682
23.5 Recomendaciones generales de fluidos de corte para maquina
do (ver también capitulo 33) 685
23.6 Capacidades tipicas y miximas dimensiones de piezas de traba
jo para miquinas herramienta 688
23.7 Datos para el ejemplo 23.3 696
23.8 Velocidades normales de producciin para diversas operaciones
de maquinado 696
23.9 Guia general de resoluciin de problemas para operaciones de
torneado 699
23.10 Capacidades generales de las operaciones de taladrado y man
drinado 706
23.11 Recomendaciones generales de velocidades y avances en tal
adrado 711
23.12 Guia general de resoluciin de problemas para operaciones de
taladrado 712
24.1 Resumen de parimetros y firmulas del fresado periférico 727
24.2 Recomendaciones generales para operaciones de fresado 736
24.3 Guia general de resoluciin de problemas para operaciones de
fresado 737
25.1 Comparaciin de condiciones de maquinado convencional con
tra maquinado de media luna roja 780
26.1 Intervalos de dureza Knoop para diversos materiales y abra
sivos 792
26.2 Requerimientos aproximados de energia especifica para rectifi
cado de superficies 801
26.3 Intervalos caracteristicos de velocidades y avances para proce
sos abrasivos 808
26.4 Caracteristicas generales de los procesos y miquinas para el
maquinado abrasivo 809
26.5 Recomendaciones generales para fluidos para rectificado 817
27.1 Caracteristicas generales de los procesos de maquinado avanza
do 837
27.2 Aplicaciones generales de los rayos liser en la manufactura 851
Parte V Fabricaciin de dispositivos microelectrinicos
y micromanufactura
28.1 Caracteristicas generales de las técnicas de litografia 879
28.2 Caracteristicas generales de las operaciones de ataque (graba
do) de silicio 885
28.3 Comparaciin de velocidades de ataque 886
29.1 Comparaciin de técnicas de manufactura de micromoldes 923
29.2 Comparaciin de propiedades de materiales de imanes perma
nentes 924
Parte VI Procesos y equipo para uniin
VI.1 Comparaciin de diversos métodos de uniin 939
30.1 Caracteristicas generales de los procesos de soldadura por
fusiin 941
30.2 Designaciin de electrodos de acero dulce recubiertos 955
32.1 Metales de aporte comunes para la soldadura fuerte de diversos
metales y aleaciones 1006
32.2 Tipos de aleaciones de soldadura blanda y sus aplicaciones 1010
32.3 Propiedades y caracteristicas comunes de los adhesivos estruc
turales quimicamente reactivos 1015
32.4 Caracteristicas generales de los adhesivos 1016
Parte VII Tecnologia de superficies
34.1 Recubrimientos cerimicos para aplicaciones de alta temperatu
ra 1076
Parte VIII Aspectos comunes de la manufactura
36.1 Expectativa de vida de algunos productos 1112
36.2 Los 14 puntos de Deming 1114
36.3 Constantes para las tablas de control 1126
36.4 Datos para el ejemplo 36.3 1129
Parte IX Manufactura en un ambiente competitivo
37.1 Desarrollo en la historia de la automatizaciin de los procesos
de manufactura 1146
37.2 Cantidad aproximada de producciin anual 1149
39.1 Comparaciin de caracteristicas generales de lineas de transfer
encia y sistemas flexibles de manufactura 1222
40.1 Referencias a diferentes temas en este libro 1240
40.2 Costo relativo de reparaciin en diferentes etapas de desarrollo
y venta del producto 1244
40.3 Expectativa de vida promedio para diferentes productos.
Ver también tabla 36.1 1244
40.4 Formas de materiales disponibles comercialmente 1247
40.5 Costo aproximado por unidad de volumen para metales for
jables y polimeros, en relaciin con el costo del acero al carbono
1249
40.6 Intervalos aproximados de desperdicio generado en diferentes
procesos de manufactura 1250
40.7 Cambios de materiales del aviin militar de carga C-5A
al C-5B 1252
40.8 Caracteristicas generales de los procesos de manufactura para
diferentes metales y aleaciones 1258
40.9 Costos relativos para maquinaria y equipo (los costos varian
mucho, dependiendo del tamaio, capacidad, opciones y nivel
de automatizaciin y de control por computadora. Ver también
las secciones de economia en diferentes capitulos) 1263
40.10 Aspectos de diseio para contenedores de soluciin
intravenosa 1268
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