TY - BOOK AU - Kalpakjian,Serope AU - Schmid,Steven R. TI - Manufactura, ingeniería y tecnología SN - 9702601371 PY - 2002/// CY - México PB - Pearson KW - INGENIERIA DE MANUFACTURA KW - MANUFACTURA KW - GESTION DE LA PRODUCCION KW - CONTROL DE CALIDAD KW - INGENIERIA DE LA PRODUCCION KW - CONTROL DEL PROCESO KW - PROCESOS DE MANUFACTURA KW - SISTEMAS DE MANUFACTURA N1 - CONTENIDO I.1 ¿Que es manufactura? I.2 Ejemplos de productos manufacturados I.3 El proceso de diseño y la ingeniería concurrente I.4 Diseño para la manufactura, ensamble, desensamble y servicio I.5 Selección de materiales I.6 Selección de los procesos de manufactura I.7 Manufactura integrada por computadora I.8 Aseguramamiento de la calidad y administración total de la calidad I.9 Competitividad global y costos de manufactura I.10 Producción sobria y manufactura ágil I.11 Diseño y manufactura ambiental con conciencia social I.12 Responsabilidad de los productos I.13 Organización para la manufactura Parte 1: Fundamentos de los materiales: su comportamiento y propiedades de manufactura 1 La estructura de los metales 1.1 Introducción 1.2 La estructura cristalina de los metales 1.3 Deformación y resistencia de monocristales 1.4 Grano y fronteras de grano 1.5 Deformación plástica de los metales policristalinos 1.6 Recuperación, recristalización y crecimiento de granos 1.7 Trabajo en frío, trabajo en tibio y trabajo en caliente 2 Comportamiento mecánico, prueba y propiedades de manufactura de los materiales 2.1 Introducción 2.2 Tensión 2.3 Compresión 2.4 Torsión 2.5 Doblado (flexión) 2.6 Dureza 2.7 Fatiga 2.8 Cedencia 2.9 Impacto 2.10 Falla y fractura de los materiales en la manufactura y en el servicio 2.11 Esfuerzos residuales 2.12 Trabajo, calor y temperatura 3 Propiedades físicas de los materiales 3.1 Introducción 3.2 Densidad 3.3 Punto de fusión 3.4 Calor específico 3.5 Conductividad térmica 3.6 Dilatación térmica 3.7 Propiedades eléctricas, magnéticas y ópticas 3.8 Resistencia a la corrosión 4 Aleaciones de metales: su estructura y endurecimiento mediante el tratamiento térmico 4.1 Introducción 4.2 Estructura de las aleaciones 4.3 Diagramas de fase 4.4 El sistema hierro-carbono 4.5 El diagrama de fases hierro-carburo de hierro y el desarrollo de microestructuras en los aceros 4.6 Hierros fundidos 4.7 Tratamiento térmico de las aleaciones ferrosas 4.8 Templabilidad de aleaciones ferrosas 4.9 Tratamiento térmico de aleaciones no ferrosas y de aceros inoxidables 4.10 Endurecimiento superficial 4.11 Recocido 4.12 Hornos y equipo de tratamiento térmico 4.13 Consideraciones de diseño para el tratamiento térmico 5 Metales y aleaciones ferrosas: producción, propiedades generales y aplicaciones 5.1 Introducción 5.2 Producción de hierro y acero 5.3 Vaciado de lingotes 5.4 Colada continua 5.5 Aceros al carbono y de aleados 5.6 Aceros inoxidables 5.7 Aceros para herramienta y dados 6 Metales y aleaciones no ferrosas: producción, propiedades generales y aplicaciones 6.1 Introducción 6.2 Aluminio y aleaciones de aluminio 6.3 Magnesio y aleaciones de magnesio 6.4 Cobre y aleaciones de cobre 6.5 Níquel y aleaciones de níquel 6.6 Superaleaciones 6.7 Titanio y aleaciones de titanio 6.8 Metales refractarios y sus aleaciones 6.9 Berilio 6.10 Zirconio 6.11 Aleaciones de bajo punto de fusión 6.12 Metales preciosos 6.13 Aleaciones con memoria de forma 6.14 Aleaciones amorfas (vidrios metálicos) 6.15 Nanomateriales 7 Polímeros: estructura, propiedades generales y aplicaciones 7.1 Introducción 7.2 La estructura de los polímeros 7.3 Termoplásticos 7.4 Plásticos termoestables 7.5 Aditivos en los plásticos 7.6 Propiedades generales y aplicaciones de los termoplásticos 7.7 Propiedades generales y aplicaciones de los plásticos termoestables 7.8 Plásticos biodegradables 7.9 Elastómeros (hules) 8 Cerámicos, grafito y diamante: estructura, propiedades generales y aplicaciones 8.1 Introducción 8.2 La estructura de los cerámicos 8.3 Propiedades generales y aplicaciones de los cerámicos 8.4 Vidrios 8.5 Vitrocerámicos 8.6 Grafito 8.7 Diamante 9 Materiales compositos: estructura, propiedades generales y aplicaciones 9.1 Introducción 9.2 La estructura de los plásticos reforzados 9.3 Propiedades de los plásticos reforzados 9.4 Aplicaciones de los plásticos reforzados 9.5 Compositos de matriz metálica (MMC) 9.6 Compositos de matriz de cerámica (CMC) 9.7 Otros compositos Parte II: Procesos y equipo para la fundición de metales 10 Fundamentos de la fundición de metales 10.1 Introducción 10.2 Solidificación de los metales 10.3 Flujo del fluido 10.4 Fluidez del metal fundido 10.5 Transferencia de calor 10.6 Defectos 11 Procesos de fundición de metales 11.1 Introducción 11.2 Fundición en arena 11.3 Moldeo en cáscara o en concha 11.4 Fundición en modelo consumible (poliestireno expandido) 11.5 Fundición en molde de yeso 11.6 Fundición en molde cerámico 11.7 Fundición por revestimiento 11.8 Fundición al vacío 11.9 Fundición en molde permanente 11.10 Fundición en cáscara o hueco 11.11 Fundición a presión 11.12 Fundición por inyección en matriz o dados 11.13 Fundición centrífuga 11.14 Fundición por dado impresor y formado de metal semi sólido 11.15 Técnicas de colado para componentes monocristalinos 11.16 Solidificación rápida (aleaciones amorfas) 11.17 Inspección de las fundiciones 11.18 Prácticas y hornos de fusión 11.19 Fundidoras y automatización de las fundidoras 12 Fundición de metales: diseño, materiales y consideraciones económicas 12.1 Introducción 12.2 Consideraciones de diseño 12.3 Aleaciones para las fundiciones 12.4 Consideraciones económicas de la fundición Parte III: Procesos y equipo para el formado y modelado 13. Rolada o laminado de metales 13.1 Introducción 13.2 Laminado plano 13.3 Práctica del laminado plano 13.4 Molinos para laminación 13.5 Operaciones de laminado de forma 13.6 Producción de tubos y tuberías sin costura 13.7 Colada y laminado continuos; laminadoras integradas y minilaminadoras 14 Forjado de los metales 14.1 Introducción 14.2 Forjado con dado abierto 14.3 Dado impresor y forjado con dado cerrado 14.4 Operaciones relacionadas con el forjado 14.5 Forjado rotatorio 14.6 Diseño del dado de forjado 14.7 Materiales y lubricación de los dados 14.8 Forjabilidad 14.9 Máquinas de forjado 14.10 Práctica del forjado y posibilidades del proceso 14.11 Métodos de fabricación de dados 14.12 Fallas en los dados 14.13 La economía del forjado 15 Extrusión y estirado de metales 15.1 Introducción 15.2 El proceso de extrusión 15.3 Práctica de la extrusión 15.4 Extrusión en caliente 15.5 Extrusión en frío 15.6 Extrusión por impacto 15.7 Extrusión hidrostática 15.8 Defectos de las extrusiones 15.9 Equipo para extrusión 15.10 El proceso de estirado 15.11 Práctica del estirado 15.12 Defectos y esfuerzos residuales 15.13 Equipo de estirado 16 Procesos de formado de hojas o láminas metálicas 16.1 Introducción 16.2 Cizallamiento 16.3 Características del metal laminado 16.4 Métodos de prueba para el formado de hojas o láminas metálicas 16.5 Doblado de láminas y placas 16.6 Operaciones comunes de doblado 16.7 Doblado y conformación de tubos 16.8 Formado por extensión 16.9 Embutido profundo 16.10 Formado con hule 16.11 Rechazado 16.12 Formado superplástico 16.13 Explosión, impulso magnético, repujado y otros procesos de formado 16.14 Fabricación de estructuras de panal 16.15 Resistencia de piezas de metal laminado al abollamiento 16.16 Equipo para el conformado de hojas o láminas metálicas 16.17 Economía de los procesos de formado de metal laminado 17 Procesamiento de metales en polvo, cerámicos, vidrio y superconductores 17.1 Introducción 17.2 Producción de metales en polvo 17.3 Compactación de polvos metálicos 17.4 Sinterizado 17.5 Operaciones secundarias y de acabado 17.6 Consideraciones de diseño en metalurgia de polvos 17.7 Posibilidades del proceso 17.8 Economía de la metalurgia de polvos 17.9 Moldeado de cerámicos 17.10 Moldeado y formado del vidrio 17.11 Técnicas para reforzar y tratar el vidrio 17.12 Consideraciones de diseño para cerámicos y vidrios 17.13 Procesamiento de superconductores 18 Moldeo y conformación de plásticos y materiales compuestos 18.1 Introducción 18.2 Extrusión 18.3 Moldeo por inyección 18.4 Moldeo por soplado 18.5 Moldeo rotativo 18.6 Termoformado 18.7 Moldeo por compresión 18.8 Moldeo por transferencia 18.9 Colado 18.10 Formado en frío y en fase sólida 18.11 Procesamiento de elastómeros 18.12 Procesamiento de plásticos reforzados 18.13 Procesamiento de materiales compositos con matriz de metal 18.14 Procesamiento de materiales compuestos con matriz de cerámico 18.15 Consideraciones de diseño y economía para el moldeo y conformación de plásticos 19 Operaciones rápidas de construcción de prototipos 19.1 Introducción 19.2 Procesos sustractivos 19.3 Procesos aditivos 19.4 Construcción virtual del prototipo 19.5 Aplicaciones de la tecnología de prototipo rápido a la fabricación de partes reales Parte IV: Procesos y máquinas para remoción de material 20 Fundamentos del corte 20.1 Introducción 20.2 La mecánica de la formación de virutas 20.3 Tipos de viruta producida en el corte de metales 20.4 La mecánica del corte oblicuo 20.5 Fuerza y potencia de corte 20.6 Temperatura en el corte 20.7 Vida de las herramientas: desgaste y falla 20.8 Acabado e integridad de la superficie 20.9 Maquinabilidad 21 Materiales de herramientas y fluidos de corte 21.1 Introducción 21.2 Aceros al carbono y de media aleación 21.3 Aceros rápidos o de alta velocidad 21.4 Aleaciones de cobalto fundidas 21.5 Carburos 21.6 Herramientas recubiertas 21.7 Cerámicas a base de alúmina 21.8 Nitruro de boro cúbico 21.9 Cerámicas a base de nitruro de silicio 21.10 Diamante 21.11 Materiales de herramienta reforzados con triquitas y nanocristalinos 21.12 Reacondicionamiento de herramientas de corte 21.13 Fluidos de corte 22 Procesos de maquinado para producir formas redondas 22.1 Introducción 22.2 Parámetros del cilindrado 22.3 Tornos y operaciones en el torno 22.4 Maquinado de alta velocidad, ultrapreciso y torneado duro 22.5 Maquinado de roscas 22.6 Mandrinado y mandrinadora 22.7 Taladrado y brocas 22.8 Taladros 22.9 Escariado y escariadores 22.10 Machuelado y machuelos 22.11 Consideraciones de diseño para taladrado, escariado y machuelado 23 Procesos de maquinado para producir formas diversas 23.1 Introducción 23.2 Operaciones de fresado 23.3 Máquinas fresadoras 23.4 Cepillado y contorneado 23.5 Brochado y brochadoras 23.6 Aserrado 23.7 Limado y acabado 23.8 Fabricación de engranes por maquinado 24 Centros de maquinado y de torneado, estructuras de máquinas herramientas y economía del maquinado 24.1 Introducción 24.2 Centros de maquinado y de torneado 24.3 Estructuras de máquinas herramientas 24.4 Vibración y traqueteo en las operaciones de maquinado 24.5 Economía del maquinado 25 Operaciones de maquinado y acabado con abrasivos 25.1 Introducción 25.2 Abrasivos 25.3 Abrasivos aglomerados (piedras abrasivas) 25.4 El proceso de rectificado 25.5 Desgaste de las piedras abrasivas 25.6 Métodos y máquinas de rectificado 25.7 Fluidos de rectificado 25.8 Consideraciones de diseño para el rectificado 25.9 Maquinado ultrasónico 25.10 Operaciones de acabado 25.11 Desbarbado 25.12 Economía de las operaciones de rectificado y acabado 26 Procesos avanzados de maquinado y nanofabricación 26.1 Introducción 26.2 Maquinado químico 26.3 Maquinado electroquímico 26.4 Rectificado electroquímico 26.5 Maquinado con descarga eléctrica (electroerosionadora de penetración) 26.6 Maquinado con descarga eléctrica y alambre (electroerosionadora de hilo) 26.7 Maquinado con rayo láser 26.8 Maquinado con haz de electrones y corte con arco de plasma 26.9 Maquinado con chorro de agua 26.10 Maquinado con chorro abrasivo 26.11 Nanofabricación 26.12 Micromaquinado 26.13 Economía de los procesos avanzados de maquinado Parte V: Procesos y equipos para unir 27 Procesos de soldadura por fusión 27.1 Introducción 27.2 Soldadura con oxígeno y combustible gaseosos 27.3 Procesos de soldadura con arco: electrodo consumible 27.4 Electrodos 27.5 Proceso de soldadura con arco: electrodo no consumible 27.6 Soldadura con termita 27.7 Soldadura con haz de electrones 27.8 Soldadura con rayo láser 27.9 Corte 27.10 Seguridad en la soldadura 28 Procesos de soldadura en estado sólido 28.1 Introducción 28.2 Soldadura en frío 28.3 Soldadura ultrasónica 28.4 Soldadura por fricción 28.5 Soldadura por resistencia 28.6 Soldadura por explosión 28.7 Liga (soldadura) por difusión 28.8 Liga por difusión y formado superplástico 29 La metalurgia de la soldadura; diseño de la soldadura elección del proceso 29.1 Introducción 29.2 La unión soldada 29.3 Calidad de la soldadura 29.4 Soldabilidad 29.5 Prueba de las uniones soldadas 29.6 Diseño de la soldadura y selección del proceso 30 Soldadura fuerte, soldadura blanda, adhesión y procesos de sujeción mecánica 30.1 Introducción 30.2 Soldadura fuerte 30.3 Soldadura blanda 30.4 Unión adhesiva 30.5 Sujeción mecánica 30.6 Unión de plásticos Parte VI: Tecnología de superficies 31 Superficies, su naturaleza, rugosidad y medición 31.1 Introducción 31.2 Estructura y propiedades de las superficies 31.3 Integridad superficial 31.4 Textura superficial 31.5 Rugosidad superficial 32 Tribología: fricción, desgaste y lubricación 32.1 Introducción 32.2 Fricción en los metales 32.3 Fricción en plásticos y cerámicos 32.4 Reducción de la fricción 32.5 Medición de la fricción 32.6 Desgaste 32.7 Desgaste de plásticos y cerámicos 32.8 Medición del desgaste 32.9 Lubricación 32.10 Fluidos para conformado de metales 32.11 Lubricantes sólidos 32.12 Recubrimientos de conversión 32.13 Selección del fluido para conformado de metales 33 Tratamientos, recubrimientos y limpieza de superficies 33.1 Introducción 33.2 Tratamiento mecánico de superficies y revestimientos 33.3 Endurecimiento superficial y revestimiento duro 33.4 Rociado térmico 33.5 Deposición de vapor 33.6 Implantación iónica 33.7 Revestimiento por difusión 33.8 Electrodeposición, deposición sin electricidad y electro formado 33.9 Anodizado 33.10 Recubrimiento de conversión 33.11 Inmersión en caliente 33.12 Esmaltado de porcelana, recubrimiento cerámico y recubrimientos orgánicos 33.13 Recubrimiento de diamante 33.14 Pintura 33.15 Texturizado superficial 33.16 Limpieza de superficies 34 Fabricación de dispositivos microelectrónicas 34.1 Introducción 34.2 Semiconductores y silicio 34.3 Crecimiento de cristal y preparación de oblea (wafer) 34.4 Deposición de película 34.5 Oxidación 34.6 Litografía 34.7 Grabado (ataque) 34.8 Difusión e implantación de iones 34.9 Metalización y prueba 34.10 Fijación y empaque 34.11 Rendimiento y confiabilidad 34.12 Tarjetas de circuito impreso Parte VII: Aspectos comunes en la manufactura 35 Metrología e instrumentación industrial 35.1 Introducción 35.2 Patrones de medición 35.3 Instrumentos con graduación 35.4 Instrumentos de medición longitudinal comparativa 35.5 Propiedades geométricas: medición de rectitud, planicidad, redondez y perfil 35.6 Máquinas de medición por coordenadas y máquinas de trazado 35.7 Galgas 35.8 Instrumentos ópticos 35.9 Medición automatizada 35.10 Características generales y selección de los instrumentos de medición 35.11 Dimensionamiento geométrico y establecimiento de tolerancias 36 Aseguramiento, prueba e inspección de la calidad 36.1 Introducción 36.2 Calidad del producto 36.3 Aseguramiento de la calidad 36.4 Administración de la calidad total 36.5 Método de Taguchi 36.6 Las normas ISO y QS 36.7 Métodos estadísticos de control de calidad 36.8 Control estadístico del proceso 36.9 Confiabilidad 36.10 Pruebas no destructivas 36.11 Pruebas destructivas 36.12 Inspección automatizada 37 Ingeniería de factores humanos, seguridad y responsabilidad por el producto 37.1 Introducción 37.2 Ingeniería de factores humanos 37.3 Seguridad 37.4 Consideraciones ambientales 37.5 Responsabilidad por el producto 37.6 Ejemplos de demandas de responsabilidad por el producto Parte VIII: Manufactura en ambiente competitivo 38 Automatización de los procesos de manufactura 38.1 Introducción 38.2 Automatización 38.3 Control numérico (CN) 38.4 Programación del control numérico 38.5 Control adaptable (CA) 38.6 Manejo y movimiento de materiales 38.7 Robots industriales 38.8 Tecnología de sensores 38.9 Soportes flexibles 38.10 Diseño para ensamblar, desarmar y dar servicio 39 Sistemas de manufactura integrados por computadora 39.1 Introducción 39.2 Sistemas de manufactura 39.3 Manufactura integrada por computadora (CIM, computer integrated manufacturing) 39.4 Diseño e ingeniería asistidos por computadora (CAD y CAE, en inglés) 39.5 Manufactura asistida por computadora (CAM) 39.6 Planeación de proceso asistido por computadora (CAPP, computer aided process planning) 39.7 Simulación de los procesos y sistemas de manufactura por computadora 39.8 Tecnología de grupos (TG) 39.9 Manufactura celular 39.10 Sistemas flexibles de manufactura (SFM) 39.11 Producción justo a tiempo (JIT) 39.12 Redes de comunicaciones en la manufactura 39.13 Inteligencia artificial (IA) 39.14 La fábrica del futuro 40 Aspectos competitivos de la manufactura 40.1 Introducción 40.2 Selección de materiales 40.3 Diseño del producto y cantidad de materiales 40.4 Sustitución de materiales 40.5 Selección de los procesos de manufactura 40.6 Posibilidades del proceso 40.7 Costos de manufactura 40.8 Costos de manufactura y volumen de producción 40.9 Ingeniería de valores (del valor intrínseco) ER -