Fundamentos de manufactura moderna : materiales, procesos y sistemas / Mikell P. Groover.

CONTENIDO
Sistema de unidades y símbolos usados en este texto XVIII
1 INTRODUCCION 1
1.1 ¿Qué es manufactura? 3
1.2 Los materiales en la manufactura 9
1.3 Procesos de manufactura 12
1.4 Sistemas de producción 20
1.5 Imágenes de la manufactura 24
Parte I Propiedades de los materiales, atributos de los productos y aspectos afines
2 NATURALEZA DE LOS MATERIALES 27
2.1 La estructura atómica y los elementos 28
2.2 Enlaces entre átomos y moléculas 30
2.3 Estructuras cristalinas 32
2.4 Estructuras no cristalinas (amorfas) 38
2.5 Materiales de ingeniería 40
3 PROPIEDADES MECANICAS DE LOS MATERIALES 43
3.1 Relaciones esfuerzo-deformación 44
3.2 Dureza 57
3.3 Efecto de la temperatura en las propiedades 61
3.4 Propiedades de los fluidos 62
3.5 Comportamiento viscoelástico de los polímeros 65
4 PROPIEDADES FISICAS DE LOS MATERIALES 73
4.1 Propiedades volumétricas y de fusión 74
4.2 Propiedades térmicas 77
4.3 Difusión de masa 79
4.4 Propiedades eléctricas 80
4.5 Procesos electroquímicos 83
5 DIMENSIONES, TOLERANCIAS Y SUPERFICIES 86
5.1 Dimensiones, tolerancias y atributos afines 87
5.2 Superficies 88
5.3 Efecto de los procesos de manufactura 94
6 FRICCION, DESGASTE Y LUBRICACION 99
6.1 Fricción 99
6.2 Desgaste 102
6.3 Lubricación 104
Parte II Materiales de ingeniería
7 METALES 709
7.1 Aleaciones y diagramas de fase 110
7.2 Metales ferrosos 114
7.3 Metales no ferrosos 131
7.4 Superaleaciones 143
7.5 Guía para el procesamiento de metales 145
8· TRATAMIENTO TERMICO DE LOS METALES 149
8.1 Recocido 150
8.2 Formación de martensita en el acero 150
8.3 Endurecimiento por precipitación 154
8.4 Endurecimiento superficial 156
8.5 Métodos e instalaciones para tratamiento térmico 157
9 MATERIALES CERAMICO 162
9.1 Estructura y propiedades de los materiales cerámicos 164
9.2 Cerámicos tradicionales 166
9.3 Nuevos materiales cerámicos 169
9.4 Vidrio 172
9.5 Algunos elementos importantes relacionados con los materiales cerámicos 177
9.6 Guía para el procesamiento de los materiales cerámicos 180
10 POLIMEROS 183
10.1 Fundamentos de la ciencia y tecnología de los polímeros 186
10.2 Polímeros termoplásticos 196
10.3 Polímeros termofijos 204
10.4 Elastómeros 208
10.5 Guía para el procesamiento de los polímeros 217
11 MATERIALES COMPUESTOS 220
11.1 Tecnología y clasificación de los materiales compuestos 221
11.2 Compuestos en matriz metálica 230
11.3 Compuestos en matriz cerámica 233
11.4 Compuestos en matriz polimérica 234
11.5 Guía para el procesamiento de los materiales compuestos 237
Parte III Fundición, moldeo y procesos afines
12 FUNDAMENTOS DE LA FUNDICION DE METALES 240
12.1 Resumen de la tecnología de fundición 242
12.2 Calentamiento y vaciado 244
12.3 Solidificación y enfriamiento 248
13 PROCESOS DE FUNDICION DE METALES 260
13.1 Fundición en arena 261
13.2 Procesos alternativos de fundición en moldes desechables 266
13.3 Procesos de fundición en molde permanente 272
13.4 Práctica de la fundición 281
13.5 Calidad de la fundición 285
13.6 Metales para fundición 287
13.7 Consideraciones para el diseño de productos 289
14 TRABAJO EN VIDRIO 295
14.1 Preparación y fusión de materias primas 296
14.2 Procesos para dar forma en el trabajo del vidrio 296
14.3 Tratamiento térmico y acabado 303
14.4 Consideraciones para el diseño de productos 305
15 PROCESOS DE CONFORMADO PARA PLASTICOS 308
15.1 Propiedades de los polímeros fundidos 310
15.2 Extrusión 313
15.3 Producción de láminas y películas 323
15.4 Producción de filamentos y fibras (hilandería) 326
15.5 Procesos de recubrimiento 327
15.6 Moldeo por inyección 328
15.7 Moldeo por compresión y transferencia 339
15.8 Moldeo por soplado y moldeo rotacional 341
15.9 Termoformado 346
15.10 Fundición (colado) de plástico 350
15.11 Procesamiento y formado de espumas de polímeros 351
15.12 Consideraciones para el diseño de productos 353
16 TECNOLOGIA DE PROCESAMIENTO DE HULE 360
16.1 Procesamiento y formado del hule 361
16.2 Manufactura de llantas y otros productos de hule 366
16.3 Consideraciones para el Diseño de productos 371
17 PROCESOS DE FORMADO PARA MATERIALES COMPUESTOS EN MATRIZ POLIMERICA 373
17.1 Materias primas para materiales compuestos en matriz polimérica PMC 374
17.2 Procesos en molde abierto 378
17.3 Procesos en molde cerrado 383
17.4 Embobinado de filamentos 386
17.5 Procesos de pultrusión 388
17.6 Otros procesos de formado para PMC 390
Parte IV Procesamiento de partículas para metales y cerámicos
18 METALURGIA DE POLVOS 393
18.1 Caracterización de los polvos en ingeniería 396
18.2 Producción de polvos metálicos 399
18.3 Prensado convencional y sinterizado 402
18.4 Alternativas de prensado y técnicas de sinterizado 408
18.5 Materiales y productos para metalurgia de polvos 411
18.6 Consideraciones de diseño en metalurgia de polvos 412
19 PROCESAMIENTO DE PRODUCTOS CERAMICOS Y CERMETS 479
19.1 Procesamiento de productos cerámicas tradicionales 420
19.2 Procesamiento de nuevos cerámicas 427
19.3 Procesamiento de Cermets 430
19.4 Consideraciones para el diseño de productos 432
Parte V Formado de metal y trabajo de metales
20 FUNDAMENTOS DEL FORMADO DE METALES 435
20.1 Panorama del formado de metales 436
20.2 Comportamiento del material en el formado de metales 438
20.3 Efecto de la temperatura en el formado de metales 439
20.4 Efecto sobre la velocidad de deformación 441
20.5 Fricción y lubricación 444
21 DEFORMACION VOLUMETRICA (MASIVA) EN EL TRABAJO DE METALES 447
21.1 Laminado 448
21.2 Forjado458
21.3 Extrusión 475
21.4 Estirado de alambres y barras 487
22 TRABAJADO METALICO DE LAMINA 500
22.1 Operaciones de corte 501
22.2 Operaciones de doblado 508
22.3 Embutido 513
22.4 Otras operaciones de formado de láminas metálicas 520
22.5 Dados y prensas para procesos con láminas metálicas 523
22.6 Operaciones de láminas metálicas no realizadas en prensas 530
22.7 Doblado de material tubular 536
Parte VI Procesos de remoción de material
23 TEORIA DEL MAQUINADO DE METALES 543
23.1 Panorama general de la tecnología del maquinado 544
23.2 Teoría de la formación de viruta en el maquinado de metales 548
23.3 Relaciones de fuerza y la ecuación de Merchant 552
23.4 Relaciones entre potencia y energía en el maquinado 558
23.5 Temperatura de corte 562
24 TECNOLOGIA DE LAS HERRAMIENTAS DE CORTE 568
24.1 Vida de las herramientas 569
24.2 Materiales para herramientas 575
24.3 Geometría de las herramientas 584
24.4 Fluidos para corte 588
25 OPERACIONES DE MAQUINADO Y MAQUINAS HERRAMIENTA 595
25.1 Tomeado y operaciones afines 596
25.2 Taladrado y operaciones afines 605
25.3 Fresado 611
25.4 Centros de maquinado y centros de tomeado 619
25.5 Otras operaciones de maquinado 622
25.6 Forma tolerancia y acabado superficial 629
25.7 Maquinabilidad 637
25.8 Selección de las condiciones de corte 639
25.9 Consideraciones para el diseño del producto en maquinado 645
26 ESMERILADO Y OTROS PROCESOS ABRASIVOS 655
26.1 Esmerilado 657
26.2 Procesos abrasivos relacionados 674
27 MAQUINADO NO TRADICIONAL Y PROCESOS DE CORTE TERMICO687
27.1 Procesos de energía mecánica 682
27.2 Procesos electroquímicos de maquinado 686
27.3 Procesos de energía térmica 690
27.4 Maquinado químico 700
27.5 Consideraciones para la aplicación 706
Parte VII Procesos de unión y ensamble
28 FUNDAMENTOS DE SOLDADURA 772
28.1 Panorama de la tecnología de la soldadura 773
28.2 La unión por soldadura 777
28.3 La física de la soldadura 720
28.4 Características de una junta soldada por fusión 724
29 PROCESOS DE SOLDADURA 728
29.1 Soldadura con arco eléctrico 729
29.2 Soldadura por resistencia 739
29.3 Soldadura con oxígeno y gas combustible 747
29.4 Otros procesos de soldadura por fusión 750
29.5 Soldadura en estado sólido 753
29.6 Calidad de la soldadura 758
29.7 Soldabilidad 763
29.8 Consideraciones de diseño en soldadura 764
30 SOLDADURA FUERTE, BLANDA Y PEGADO CON UNIONES ADHESIVAS 770
30.1 Soldadura fuerte (soldadura con latón) 777
30.2 Soldadura blanda (soldadura con estaño) 777
30.3 Uniones adhesivas 787
31 ENSAMBLE MECANICO 789
31.1 Sujetadores roscados 790
31.2 Remaches y ojetes (u ojillos) 796
31.3 Otros métodos de ajuste mecánico 798
31.4 Otros métodos de ajuste mecánico 807
31.5 Insertos de moldeo y sujetadores integrales 802
31.6 Diseño para ensamble 803
Parte VIII Operaciones para el procesamiento de superficies
32 LIMPIEZA Y TRATAMIENTOS DE SUPERFICIES 877
32.1 Limpieza química 812
32.2 Limpieza mecánica y preparación de superficies 815
32.3 Difusión e implantación de iones 817
33 PROCESOS DE RECUBRIMIENTO Y DEPOSICION 827
33.1 Chapeado y procesos afines 822
33.2 Recubrimientos por conversión 826
33.3 Deposición física de vapor 828
33.4 Deposición química de vapor 831
33.5 Recubrimientos orgánicos 834
33.6 Esmaltado en porcelana y otros recubrimiento s cerámicos 838
33.7 Procesos de recubrimiento térmicos y mecánicos 839
Parte IX Tecnologías de manufactura en electrónica
34 PROCESAMIENTO DE CIRCUITOS INTEGRADOS 844
34.1 Panorama del procesamiento de circuitos integrados 846
34.2 Procesamiento del silicio 850
34.3 Litografía 854
34.4 Procesos de formación de capas utilizados en la fabricación de circuitos integrados 858
34.5 Integración de los pasos de fabricación 865
34.6 Encapsulado de circuitos integrados 867
34.7 Rendimiento en el procesamiento de circuitos integrados 872
35 ENSAMBLE Y ENCAPSULADO DE DISPOSITIVOS ELECTRONICO 878
35.1 Encapsulado de dispositivos electrónicos 879
35.2 Tableros de circuitos impresos 881
35.3 Ensamble de tableros de circuitos impresos 890
35.4 Tecnología de montaje superficial 894
35.5 Tecnología de conectores eléctricos 899
Parte X La automatización y los sistemas de producción
36 LINEAS DE PRODUCCION 907
36.1 Fundamentos de las líneas de producción 908
36.2 Líneas de ensamble manual 911
36.3 Líneas de producción automatizadas 915
37 AUTOMATIZAClON PROGRAMABLE 924
37.1 Control numérico 925
37.2 Robótica industrial 938
37.3 Controladores lógicos programables 944
38 TECNOLOGIA DE GRUPOS Y SISTEMAS FLEXIBLES DE MANUFACTURA 957
38.1 Tecnología de grupos 951
38.2 Sistemas flexibles de manufactura 957
Parte XI Funciones de apoyo en la manufactura
39 INGENIERIA DE MANUFACTURA 966
39.1 Planeación de procesos 967
39.2 Solución de problemas y mejoramiento continuo 975
39.3 Diseño para capacidad de manufactura 976
39.4 Elaboración rápida de prototipos 981
40 PLANEACION Y CONTROL DE LA PRODUCCION 985
40.1 Planeación de agregados y el programa maestro de producción 987
40.2 Control de inventarios 988
40.3 Planeación de requerimientos de materiales y de la capacidad 992
40.4 Producción justo a tiempo 997
40.5 Control de piso de taller 999
41 MEDICION E INSPECCION 7006
41.1 Metrología 1007
41.2 Principios de inspección 1010
41.3 Instrumentos de medición y calibradores convencionales 1013
41.4 Mediciones de superficies 1020
41.5 Tecnologías avanzadas de medición e inspección 1024
42 CONTROL DE CALIDAD
42.1 ¿Qué es calidad? 1034
42.2 Capacidad de procesos 1035
42.3 Tolerancias estadísticas 1036
42.4 Métodos de Taguchi 1039
42.5 Control estadístico de procesos 1043