Los procesos de fabricación han existido por años, podríamos decir que desde el momento en que el ser humano descubrió el modo de transformar algo existente para hacerlo útil. Sin embargo, a medida que pasan los años y la tecnología vuelve a superar sus niveles de innovación, los procesos industriales se complejizan y mejoran exponencialmente.
Si estás en el momento clave de elección profesional, déjanos decirte que la manufactura no solo es un camino apasionante, sino que requiere de conocimientos específicos que son altamente valorados en el sector industrial. Conoce todo sobre este campo y anímate a la tecnología e innovación constante.
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¿Qué son los procesos de manufactura?
La manufactura, en su esencia, se refiere a la transformación de materias primas en productos terminados a través de diversos métodos y técnicas. Los procesos de manufactura son métodos y técnicas utilizados para transformar materias primas en productos terminados. Estos procesos son fundamentales en la industria, ya que determinan cómo se fabrican los bienes, desde artículos de uso diario hasta componentes tecnológicos avanzados y pueden variar enormemente en complejidad y escala, dependiendo del producto y de la industria específica.
Como sabemos, nada es estático en el mundo, por lo que con el avance de la tecnología, estos procesos continúan evolucionando, incorporando automatización, inteligencia artificial y otras tecnologías innovadoras para mejorar la eficiencia, la calidad y la sostenibilidad de la manufactura. Estas nuevas metodologías y elementos revolucionan las estructuras de la manufactura, entregando nuevas oportunidades a industrias y empresas de todo el mundo.
Clasificación de procesos de manufactura
La clasificación de los procesos de manufactura es esencial para entender cómo se transforman las materias primas en productos acabados. Estos procesos se pueden agrupar en varias categorías, basadas en las técnicas y los métodos empleados:
Manufactura por sustracción
Se trata de un proceso de manufactura en el que se elimina material de un bloque inicial o pieza de trabajo para dar forma a un producto final. Es una de las formas más tradicionales y comunes de fabricación, especialmente en el trabajo con metales y otros materiales sólidos.
- Dentro del proceso de mecanizado se encuentra el torneado, que gira la pieza con un torno, el fresado que implica el uso de la fresadora para remover material de una pieza, el uso de una broca para cortar un agujero de sección circular en material sólido y el rectificado, en donde se usa una rueda abrasiva como herramienta de corte.
- El corte con chorro de agua y láser hace referencia al uso del agua a alta presión para cortar materiales o el empleo de un láser de alta potencia para cortar y dar forma al metal, piedra o vidrio.
- La electroerosión utiliza un hilo conductor para cortar material conductivo mediante una serie de descargas eléctricas o un electrodo formado que se sumerge en el material, creando formas complejas mediante descargas eléctricas.
Manufactura por adición
También conocida como fabricación aditiva, es un proceso de producción donde se construyen objetos capa por capa, añadiendo material según se necesite. Ha ganado una considerable atención y desarrollo en las últimas décadas, gracias a su flexibilidad, capacidad para producir geometrías complejas y su eficiencia en el uso de materiales. Algunos de los procesos más comunes en la manufactura por adición incluyen:
- Impresión 3D: construye objetos capa por capa, agregando material. Comprende métodos como la modelación por deposición fundida (FDM), la estereolitografía (SLA) y la sinterización selectiva por láser (SLS).
- Soldadura: une materiales, generalmente metales o termoplásticos, mediante la fusión de las piezas y la adición de un material de relleno.
Manufactura por deformación o transformación
Es un tipo de proceso de manufactura en el cual se modifica la forma de un material sin eliminar o agregar material. Este proceso implica cambiar la geometría de la materia prima mediante la aplicación de fuerzas que alteran su forma. Es ampliamente utilizado en la producción de una variedad de artículos, desde pequeños componentes hasta grandes estructuras. Los procesos de manufactura por deformación o transformación incluyen:
- Forja: implica deformar metal, generalmente calentado, en una prensa o con un martillo.
- Moldeo por inyección: común en la fabricación de plásticos, donde el material fundido se inyecta en un molde para obtener la forma deseada.
- Laminado: proceso en el que el material pasa entre rodillos para reducir su espesor o para cambiar su sección transversal.
Procesos de unión y ensamblaje
Son técnicas utilizadas para combinar dos o más componentes en un solo producto final. Estos procesos permiten la construcción de estructuras complejas a partir de piezas individuales. Hay varias técnicas de unión y ensamblaje:
- Soldadura: implica la fusión de dos o más piezas de material (generalmente metales o termoplásticos) utilizando calor, presión, o ambos. Existen diferentes tipos de soldadura, como la soldadura por arco, soldadura MIG/TIG, el soldering and brazing y soldadura por láser. La soldadura es permanente y se utiliza para crear uniones fuertes y duraderas.
- Adhesivos: implica la aplicación de sustancias como pegamentos, epóxicos, o cintas para unir componentes. Es una técnica versátil y se utiliza en una amplia gama de aplicaciones, desde la fabricación de muebles hasta componentes aeroespaciales.
- Ensamblajes: incluye métodos como atornillar, remachar, y encajar piezas. Es común en productos que requieren la capacidad de desmontaje o ajuste, como muebles, equipos electrónicos y automóviles. Existe el ensamblaje mecánico, por interferencia y por clinchado, que incluyen la utilización del calor y la deformación de las piezas para su unión.
Procesos de acabado de superficies
Los procesos de acabado de superficies son técnicas utilizadas en la manufactura para mejorar la apariencia, la textura, o las propiedades físicas de la superficie de un material. Son cruciales para obtener las características finales deseadas en un producto, como la suavidad, el brillo, la resistencia al desgaste o la adherencia de pinturas y revestimientos. Los más conocidos son:
- Pulido y Lijado: estos procesos se utilizan para suavizar la superficie de un material. El pulido generalmente implica el uso de abrasivos finos para crear una superficie altamente lisa y a menudo brillante. El lijado, por otro lado, utiliza materiales abrasivos más gruesos para eliminar asperezas y preparar la superficie para un acabado posterior.
- Recubrimientos y Pintura: aplicar pinturas, lacas o recubrimientos especiales puede mejorar la apariencia estética, así como proporcionar protección contra la corrosión, el desgaste y otros factores ambientales. Los recubrimientos pueden ser aplicados mediante brocha, rodillo, inmersión o técnicas de pulverización.
- Anodizado: específico para metales como el aluminio, el anodizado implica crear una capa de óxido protectora mediante un proceso electroquímico, lo que mejora la resistencia a la corrosión y permite la coloración.
Cada uno de estos procesos tiene sus propios subprocesos y variantes, y la elección de un proceso específico depende de varios factores, incluyendo el material a trabajar, las propiedades deseadas del producto final, la eficiencia del proceso y el costo. Es por este motivo que los expertos en manufactura se van especializando en procesos particulares, ahondando en conocimiento y experiencia profesional.
La manufactura moderna no solo se enfoca en la producción física, sino también en la integración de tecnologías digitales, automatización y sostenibilidad. Según el Instituto Mexicano de Manufactura Avanzada, la integración de la inteligencia artificial y el Internet de las Cosas (IoT) está transformando los procesos de manufactura, haciéndolos más eficientes y personalizables.
¿Por qué deberías considerar una carrera en manufactura? Primero, el campo está en constante evolución, ofreciendo una amplia gama de oportunidades para innovar y crecer profesionalmente. Además, según datos del INEGI, el sector manufacturero representa una parte significativa del PIB en México, lo que indica una demanda constante de profesionales calificados.
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