En el proceso de diseño y fabricación demaquinaria para el procesamiento de zumos de frutas piezas, es muy importante seleccionar y utilizar adecuadamente los materiales metálicos. Es necesario considerar si el rendimiento del material puede adaptarse a las condiciones de trabajo de las piezas y hacer que estas sean duraderas. Se requiere que los materiales tengan un mejor rendimiento de procesamiento y economía, para mejorar la productividad de las piezas, reducir costes y disminuir el consumo. En la selección de materiales, debe prestarse atención a las propiedades químicas y físicas, las propiedades mecánicas y las propiedades de proceso, como densidad, módulo elástico, resistencia, tenacidad, resistencia a la corrosión, resistencia al desgaste, resistencia a altas y bajas temperaturas, soldabilidad, templabilidad, deformación por tratamiento térmico, ductilidad, capacidad de corte, economía, etc. La selección del material debe basarse en los lotes de producto.

Propiedades mecánicas de los materiales de las piezas de maquinaria para procesamiento de zumos

Cuando se diseñan piezas y se seleccionan materiales, deben identificarse las principales propiedades mecánicas de los materiales elegidos según las condiciones de trabajo y las formas de daño de las piezas, lo cual es la premisa para garantizar su durabilidad. La condición real de esfuerzos de las piezas es compleja, por lo que deben considerarse la sobrecarga a corto plazo, la mala lubricación y los defectos internos de los materiales. Por ello, el indicador de rendimiento mecánico suele ser la base principal para la selección de materiales.

En ingeniería, las propiedades mecánicas de los materiales suelen medirse mediante ensayos mecánicos de probetas. Aunque pueden indicar las propiedades del material, las condiciones de ensayo son diferentes de las condiciones reales de trabajo de las piezas mecánicas. Por lo tanto, hablando con rigor, los datos de propiedades mecánicas de los materiales aún no pueden reflejar con precisión la capacidad real de carga de las piezas mecánicas. En la actualidad, todavía existen ciertas dificultades para utilizar este método en la inspección de producción. La forma más habitual de comprobar el rendimiento en producción es medir la dureza. El ensayo de dureza no debe dañar las piezas, y la dureza está relacionada con otras propiedades mecánicas. Por ello, la dureza es un parámetro principal en el dibujo del proceso de tratamiento térmico de la pieza.

La mayoría de las máquinas y equipos utilizados en la industria moderna se ensamblan a partir de piezas metálicas, por lo que el procesamiento de piezas metálicas es un paso importante en la fabricación de máquinas. Por lo general, existen cuatro métodos básicos de procesamiento de piezas metálicas: fundición, procesamiento por presión, soldadura y mecanizado.
Las propiedades tecnológicas de los materiales afectan directamente al procesamiento y a la producción de las piezas. A continuación se presentan algunas características técnicas importantes.

Propiedades de fundición: fluidez, contracción, segregación, absorción de impurezas, etc.

Propiedades de forja: ductilidad, resistencia a la oxidación, estampación en frío, requisitos de enfriamiento después de la forja, etc.

Maquinabilidad: suavidad, mecanizabilidad, etc.

Soldabilidad: tendencia a formar grietas en frío o grietas en caliente, y tendencia a formar poros.

Proceso de tratamiento térmico: templabilidad, tendencia al agrietamiento por deformación, sensibilidad al sobrecalentamiento, tendencia a la oxidación y descarburación, fragilidad en frío, etc.

Las piezas de acero en las máquinas suelen tener que forjarse, cortarse y someterse a tratamiento térmico. Por lo tanto, al seleccionar materiales debe prestarse atención a las propiedades de proceso. En la producción de lotes pequeños, el rendimiento de este proceso no es especialmente destacado. En la producción a gran escala, el rendimiento del proceso puede ser un factor decisivo. Al diseñar las piezas, también debe prestarse atención al proceso de tratamiento térmico.

En términos generales, las propiedades de forjado, corte y otras características técnicas del acero al carbono son buenas, y sus propiedades mecánicas pueden satisfacer los requisitos de las condiciones de trabajo de piezas generales. Por ello, el acero al carbono se utiliza ampliamente. Sin embargo, su resistencia no es lo suficientemente alta y su templabilidad es deficiente. El acero aleado suele emplearse para fabricar piezas templadas de gran sección, forma compleja y alta resistencia. El acero aleado presenta buena templabilidad y alta resistencia. No obstante, el proceso de forjado y corte del acero aleado no es muy bueno. El rendimiento del proceso de los materiales metálicos puede mejorarse cambiando las especificaciones del proceso, ajustando sus parámetros, mejorando las herramientas y los equipos y modificando los métodos de tratamiento térmico.

Sin dejar de cumplir los requisitos de servicio, al seleccionar las piezas y los materiales también debe prestarse atención a reducir el coste total de las piezas. El coste total de las piezas incluye el precio del propio material y todos los demás costes relacionados con la producción.