ENGINYERIA INDUSTRIAL PROCESSOS DE FABRICACIÓ Guia de l’assignatura ENGINYERIA INDUSTRIAL 25079 Processos de fabricació. Guia de l’assignatura Aprovada en C.A.A de data 8/06/05 Modificada en CAA de data 8/07/10 1 Crèdits: 6 Optativa, 7è - ICT Mecànic Coordinador: José Antonio Ortiz Marzo Altres Professors: Ana Isabel Capilla Cadenas Carlos Rio Cano Departament: Enginyeria Mecànica Presentació El coneixement dels processos de fabricació metàl·lica més usuals i la seva aplicació, és fonamental per acomplir els objectius principals de tot enginyer industrial: reduir el cost i temps de fabricació de components o sistemes amb la màxima qualitat possible, considerant la normativa vigent i la sostenibilitat dels processos seleccionats. Coneixements previs Es recomana que s’hagi cursat prèviament, o s’estigui cursant al mateix temps, l’assignatura Tecnologia de Fabricació i de Màquines. Relació amb altres assignatures En aquesta assignatura s’amplien els coneixements de processos de fabricació adquirits a l’assignatura de Tecnologia de la fabricació i tecnologia de màquines, amb la incorporació de pràctiques de control de qualitat al laboratori de metrologia i pràctiques de fabricació al taller mecànic. Per complementar aquesta assignatura, es recomana la realització posterior de l’assignatura Fabricació Assistida per Ordinador. Objectius generals L’objectiu bàsic és el coneixement de processos de fabricació de components metàl·lics més actuals i la seva aplicació segons el tipus de components. L’estudiant a l’acabar el curs en general serà capaç de planificar la fabricació d’una peça en funció del procés de fabricació més adient. Temari Presentació Assignatura (2h). Objectius. Temari. Avaluació. Introducció als processos de fabricació. Mòdul 1. Soldadura (6 hores). Tema 1. Introducció a la Soldadura(1h). Conceptes bàsics. Metal·lúrgia de la soldadura. Esquema General. Soldadura per fusió: electrodes recoberts. Limitacions de disseny ENGINYERIA INDUSTRIAL 25079 Processos de fabricació. Guia de l’assignatura Aprovada en C.A.A de data 8/06/05 Modificada en CAA de data 8/07/10 2 Tema 2. Soldadura per fusió(2h). Soldadura MIG/MAG, TIG, Làser, Plasma, Feix d’electrons. Problemes. Tema 3. Soldadura per pressió(1h). Per Resistencia: per punts, per roldanes, per protuberàncies. Tema 4. Normatives, Seguretat i Sostenibilitat(1h). Normatives de Control de Qualitat de soldadura. Seguretat del procés. Impacte mediambiental. Tema 5. Tecnologies de Tall(1h). Per aigua, láser, plasma. Aplicacions Mòdul 2. Mecanització (11 hores) Tema 6. Introducció al Mecanitzat per arranc de ferritja (1h). Esquema general. Tipus de Màquineseina. Seguretat. Impacte mediambiental Tema 7. Conceptes generals(2h). Formació de la ferritja. Material base. Recobriments superficials. Tema 8. Torn(4h). Tipus i geometria d’eines de tall. Operacions bàsiques. Càlcul de condicions de treball. Exemples. Desgast Tema 9. Fresadora (2h). Tipus i geometria d’eines de tall. Operacions bàsiques. Càlcul de condicions de treball. Exemples. Tema 10. Processos d’acabat superficial (1h). Rectificat, Llapejat, Brunyit. Acabat superficial Rugositat superficial. Tolerància dimensional. Tema 11. Processos de Mecanitzat Avançats (1h). Mecanitzat Alta Velocitat. Mecanitzat per làser, per ultrasons. Mòdul 3. Conformació en calent i semicalent (4h) Tema 12. Motlles de sorra. Sistema d’alimentació i distribució(1h). Sistema d’alimentació: Càlcul de masselotes; Sistema de distribució: tipus de colada. Càlcul de temps crítics. Gràfic de Trenkle. Exemples Tema 13. Altres processos(2h). Fosa injectada, Microfusió. Extrusió. Sinteritzat: Característiques, Materials i aplicacions. Tema 14. Forja per estampa(1h): Característiques, Materials i aplicacions. Exemples. Mòdul 4. Conformació en fred (4h) Tema 15. Estampació en fred, (2h). Embutició i Plegat de xapa. Característiques del procés. Materials. Aplicacions. Càlculs bàsics del procés. Exemples. Tema 16. Noves tecnologies(1h). Hidroconformat, Taylored Blank: Característiques i aplicacions.: Tipus, Característiques i aplicacions. Mòdul 5. Prototipatge (4h) Tema 17. Rapid Manufacturing (1h). Rapid Tooling and Rapid Prototyping. Tipus, característiques bàsiques i aplicacions Tema 18. Ecodisseny i fabricació d’un prototip relacionat amb les energies renovables. (3h). Desenvolupament fases conceptual, de disseny i fases de fabricació. Objectius específics dels mòduls: ■ Mòdul 1 En finalitzar el mòdul 1, l’alumne ha de ser capaç de seleccionar un procés de soldadura determinat, en funció del tipus de peça i material a soldar. També ha de ser capaç de reconèixer un defecte de soldadura i actuar per eliminar-ho amb la modificació dels paràmetres de soldadura que intervenen. ■ Mòdul 2 En finalitzar el mòdul 2, l’alumne ha de ser capaç de seleccionar un procés de mecanitzat determinat, en funció de la geometria de peça i del material de treball. Donat el procés, ha de ser capaç d’establir ENGINYERIA INDUSTRIAL 25079 Processos de fabricació. Guia de l’assignatura Aprovada en C.A.A de data 8/06/05 Modificada en CAA de data 8/07/10 3 el tipus de màquina-eina, la seqüència d’operacions necessàries, així com les eines i condicions de treball més adients en funció del tipus de material de la peça. ■ Mòdul 3 En finalitzar el mòdul 3, l’alumne ha de ser capaç de realitzar un disseny bàsic del sistema d’alimentació i distribució d’un motlle de sorra. També tindrà el coneixement d’altres processos de fosa. ■ Mòdul 4 En finalitzar el mòdul 4, l’alumne ha de ser capaç de conèixer i entendre el procés de forja per estampa i la seva aplicació segons el tipus de peça. Metodologia de treball La càrrega docent de l’assignatura és de 6 crèdits, 3 crèdits teòrics i 3 crèdits pràctics. Durant la setmana es fa una sessió de classe teòrica de 2 h. i té com a objectiu que l’alumne adquireixi els coneixements fonamentals de l’assignatura amb la realització d’exercicis pràctics, sense distingir classes de teoria i problemes. També es fan les sessions de pràctiques en setmanes alternes de 2h, amb la distinció de pràctiques de metrologia (2h) i taller (2h). Aquestes sessions permetran a l’alumne posar en pràctica el temari que s´ha explicat a teoria. A les classes de teoria s’introdueix el temari de forma expositiva amb material multimèdia i exemples pràctics, vídeos, i resolució de problemes concrets. A les classes de pràctiques es veuen i s’utilitzen diversos equipaments i màquines-eina, a fi d’assolir la matèria donada a teoria. Es obligatori l’assistència i la presentació d’un informe final de pràctiques. Detall sessions de pràctiques: - Pràctica inicial: Presentació i visita Taller Mecànic i laboratori de Metrologia (1h) Pràctiques de Metrologia (aula 0.33 Ed. TR45): Medició i Verificació (2h), Duresa i Rugositat (2h). Màquina de Medició per Coordenades (2h). Pràctiques de Taller (aula 0.04 Ed. TR45): Soldadura(2h). Màquines-Eina(2h). Torn (Coneixement i Fabricació d’una peça, 4h). Pràctiques de Fabricació Prototip (aula 0.04 Ed. TR45): (4h). Us de les màquines-eina en estudi i de màquines portàtils. De forma alterna (segons el quadrimestre) també es programa una activitat (4h) com la visita a la Fira MAQUITEC, una visita a empreses del sector de fabricació, o professionals externs donen un seminari sobre la seva experiència en fabricació. A part de les sessions de teoria i pràctica, l’alumne ha de realitzar un treball en grup i tutelat, d’un tema proposat a l’inici del curs relacionat amb el tema 18. S’avalua el treball, el prototip fabricat i la defensa oral del mateix als companys al final del curs, en un temps màxim de 10 min. ENGINYERIA INDUSTRIAL 25079 Processos de fabricació. Guia de l’assignatura Aprovada en C.A.A de data 8/06/05 Modificada en CAA de data 8/07/10 4 Organització en mòduls i temps de dedicació de l’estudiant Mòdul Mòdul 1: Introducción, Soldadura Mòdul 2: Mecanitzat Mòdul 3: Conf. en calent Mòdul 4: Conf. en fred Mòdul 5: Prototipatge Pràctiques Metrologia Pràctiques Taller Prototip Visita Empresa, Fira Presentació Treballs total Temps de Classe (h) 8 Temps d’estudi (h) 5 Temps Total (h) 12 11 4 4 4 7 8 4 4 2 56 9 3 3 2 5 4 10 1 2 44 20 7 7 6 12 12 14 5 4 100 Materials Bibliografia bàsica: Apunts de l’assignatura. Salueña, X.; Nápoles, A. Tecnología mecánica. Ed. UPC, 2001. Salueña, X; Casals, J.; Ortiz, J.A. CD El universo de la tecnología mecánica. Ed. UPC 2003. Vivancos, J. et al. Tecnologías de Fabricación. Teoría y problemas. Ed. CPDA-ETSEIB-UPC, 2007. Kalpakjian, S.; Schmid, S. R. Manufactura, Ingeniería y Tecnología. Ed. Prentice Hall, 2008. López de Lacalle L.N., Sánchez J.A., Lamikiz A. Mecanizado de Alto Rendimiento. Ed. Técnicas Izaro, 2004. Ciurana Q. et al. Guía de Tecnologías de Rapid Manufacturing. 2ª Ed. Documenta Universitaria, 2008 Urkia. Energía renovable pràctica. Ed. Pamiela, 2003 Jímenez J.M. Ingenios Solares. Ed Pamiela, 2007 Lasheras, J. Mª. Tecnologia Mecánica y Metrotecnia, vol I y II. Ed. Donostiarra, 1997 Bibliografia complementària: Waters F. Fundamentals of Manufacturing for Engineers. Ed. Taylor, 2003. Castellanos, R. et al. Diccionari del Taller Mecànic. COEIC. Ed. La Llar del llibre, 1990. Gómez, S. Control de Calidad en fabricación mecánica. Ed. Ceysa, 2000. Fernández, J. Mª; Garrandes C. Metrología en las PYMES. Ed. Fundación ITMA, 2003. ENGINYERIA INDUSTRIAL 25079 Processos de fabricació. Guia de l’assignatura Aprovada en C.A.A de data 8/06/05 Modificada en CAA de data 8/07/10 5 Avaluació Durant el curs l’alumne ha de treballar de forma continua per conèixer i entendre el contingut del programa, assolint els objectius definits. La qualificació de l’estudiant serà la següent: Nfinal = 0,6Nex + 0,15Nlab + 0,2Ntreb + 0,05Nprob Nfinal: Nota final Nex: Nota examen final Nlab: Nota pràctiques de laboratori Ntreb: Nota treball Nprob: Nota problemes i exercicis de classe