Un proceso de producción es un sistema de acciones que se encuentran interrelacionadas de forma dinámica y que se orientan a la transformación de ciertos elementos. Los elementos de entrada (conocidos como factores) pasan a ser elementos de salida (productos), tras un proceso en el que se incrementa su valor.
Los factores son los bienes que se utilizan con fines productivos (las materias primas). Los productos, en cambio, están destinados a la venta al consumidor o mayorista.
Metales
No ferrosos
Para la producción de los metales no ferrosos se establecen como base los siguientes procesos.
1. Extracción
2. Refinado o concentrado
3. Fusión
4. Afinado
Extracción. Los metales no ferrosos provienen de minerales que se pueden encontrar en la superficie de la tierra o bien en yacimientos bajo la superficie.
Refinado o concentrado, también conocido como preparación. Entre los procesos de preparación más utilizados está el pulverizar al mineral y luego mezclarlo con agua y un aceite, para que al aplicar una acción violenta se forme espuma en la que los elementos metálicos quedan suspendidos. Posteriormente se retira la espuma y con ella los minerales necesarios para la producción de los metales no ferrosos.
Fusión. Los hornos más utilizados para la fusión de los minerales de metales no ferrosos son los altos hornos y los hornos de reverbero.
Afinado. Para lograr las características de calidad y pureza necesarias en los metales no ferrosos se pueden utilizar diferentes procesos como las tinas electrolíticas con las que el mineral adquiere niveles de calidad muy altos.
Ferrosos
Distintos procesos para su producción.
• Producción del hierro y el acero.
• El alto horno.
• Reducción directa del mineral de hierro.
• Diferentes procesos de producción de hierro y acero.
• Proceso de pudelado.
• Hornos Bessemer. Horno básico de oxígeno (BOF). Horno de hogar abierto. Horno de arco eléctrico. Horno de refinación. Horno de inducción. Horno de aire o crisol. Horno de cubilote.
• Clasificación de los aceros. Lingotes y colada continúa.
• Algunos elementos químicos en la fundición del hierro.
cerámicos
El proceso de fabricación comienza en el mismo momento en que entran las materias primas a la fábrica, estas materias primas son:
• Tierra roja
• Tierra gris• Arena
• Serrín
• Carbón
• Orujillo
Una vez mezclados los materiales, mediante una serie de cintas transportadoras, que serán las que trasladen el producto por toda la fábrica, se llegará a una zona de laminadores con el fin de hacer la mezcla cada vez más fina. Una vez ha entrado la pasta a la fabrica se lleva a cabo la fase de amasado, se le hace pasar por una amasadora, en la que se le añaden bolitas de poliespano, la siguiente fase es moldear las piezas, se introduce la masa en una extrusionadora en la que se le añade vapor, y una vez caliente se le hace pasar por una galletera que le dará su forma final, dependiendo de la forma de la galletera el producto tendrá un tipo de huecos u otro, a la salida de la misma pasan por un cortador formado por unos alambres tensos que cortan el material en las dimensiones de la pieza final.
Después se traslada a las siguientes zonas:
• Zona de Caldeo
• Zona de Cocción
• Zona de enfriamiento
• Empaquetado
Polímeros
Frecuentemente, se utilizan varias formas de moldeo (por inyección, compresión, rotación, inflación, etc.) o la extrusión de perfiles o hilos. Parte del mayor proceso de plásticos se realiza en una máquina horneadora.
La fabricación de los plásticos y sus manufacturados implica cuatro pasos básicos:
• Obtención de las materias primas,
• Síntesis del polímero básico,
• Obtención del polímero como un producto utilizable industrialmente
• Moldeo o deformación del plástico hasta su forma definitiva.
Materias primas. La mayoría de los plásticos se fabricaban a partir de resinas de origen vegetal.
Síntesis del polímero. El primer paso en la fabricación de un plástico es la polimerización. Los dos métodos básicos de polimerización son las reacciones de condensación y las de adición.
Aditivos. Con frecuencia se utilizan aditivos químicos para conseguir una propiedad determinada. Muchos plásticos se fabrican en forma de material compuesto, lo que implica la adición de algún material de refuerzo (normalmente fibras de vidrio o de carbono) a la matriz de la resina plástica.
Forma y acabado. Las técnicas empleadas para conseguir la forma final y el acabado de los plásticos dependen de tres factores: tiempo, temperatura y deformación. Otros procesos utilizados son el moldeo por compresión, en el que la presión fuerza al plástico a adoptar una forma concreta, y el moldeo por transferencia, en el que un pistón introduce el plástico fundido a presión en un molde.
Materiales compuestos.
Un área con incidencia a corto plazo es la modelización numérica de materiales compuestos y de su proceso de fabricación. Este proceso es específico de estos materiales debido a sus componentes intrínsecas y modela las propiedades finales que se van a obtener.
El proceso de conformado por molde a presión emplea moldes macho y hembra de una determinada geometría relacionada con la pieza o parte estructural a conformar. Una cantidad adecuada de material compuesto (fibra mas resina) es colocada dentro del molde al cual se le aplica una presión hidráulica relativamente alta y a su vez con el agregado de calor se logra la fluidez de la matriz logrando así la forma requerida de la pieza.
El rol de la temperatura en este proceso es el de suministrarle fluidez a la resina y permitir las optimas condiciones de curado, en cambio el rol de la presión es la de proveer el conformado de la pieza. Luego del curado se retira la presión hidráulica aplicada y la pieza es removida del molde.
Las operaciones posteriores al conformado son la de suministrarle la terminación final a la pieza tales como recortado, pintado, etc. Las piezas obtenidas por este método son de simple fabricación. Minimiza los costos de preparado de las piezas, es escaso el material desperdiciado, reduce terminaciones secundarias y requiere mínimo trabajo de elaboración.
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