La producción y diseño de elementos de diferentes tamaños, formas o geometrías mediante procesos de conformado mecánico, tienen un alto impacto en todos los campos de la industria. Muchas piezas o elementos que se usan desde el pequeño taller artesanal hasta llegar a la gran industria se convierten en indispensables para satisfacer las necesidades de la pequeña, mediana y gran industria empresarial, así como para la sociedad.
Pero para esto, es importante utilizar programas de diseño mecánico, dado que tienen una gran ventaja en la optimización de tiempo, reducción de costos, precisión y mejoramiento en la fabricación de elementos mecánicos, ya que permiten verificar el funcionamiento de piezas y componentes antes de la fabricación.
En los procesos de manufactura para la fabricación de elementos mecánicos, se pueden clasificar en corte manual o automático de elementos metálicos; el trazado mecánico con instrumentos de metrología; mecanizado por arranque de viruta en máquinas convencionales como torno, fresadora, taladro; el rectificado de piezas por medio de muelas abrasivas; y así también como las uniones no permanentes por medio de pernos.
En cuanto al conformado en caliente, se emplea procesos de uniones permanentes como la soldadura, fundición y forjado de metales, pulido de superficies por desbaste, así como la inyección de termo plásticos.
Para la ejecución de la práctica se realizó un proyecto que consta en la fabricación de una matriz de inyección para la producción en serie de regatones cuadrados y rectangulares producto del empleo de plásticos reciclados en los talleres del Tecnológico Universitario Vida Nueva, en la que se aplica el proceso de manufactura de conformado en frío y en caliente; en la fabricación de los elementos mecánicos se integran temas académicos vistos por los estudiantes de la carrera de Mecánica Industrial.
En una primera etapa se dimensiona la matriz de inyección, mediante el uso de bocetos en el entorno del SolidWorks. Para esto es necesario conocer el funcionamiento de los sistemas de inyección, lo que permite considerar en la aplicación y selección de un material que cumpla con las propiedades mecánicas y físicas necesarias para su fabricación.
En una segunda instancia, se procede a la adquisición de los materiales estos deben cumplir características mecánicas para resistir altas temperaturas sin deformarse, asegurar la calidad del trabajo y producto a obtener, así como también deben obtenerse con facilidad en el mercado local. Por lo que se genera un estudio de mercado para obtener materiales que cumplan con las características técnicas, tecnológicas para la construcción de los elementos mecánicos.
Posteriormente se realiza la preparación del material ejecutando procesos de manufactura manuales y automáticos como limpieza, corte del material, desbaste, y mecanizado por arranque de viruta, con el fin de obtener los componentes de la matriz de acuerdo a las dimensiones planteadas, así como de la forma necesaria.
Una vez obtenido los componentes o partes de la matriz de inyección, se procede a su ensamble mediante el uso de uniones no permanentes como pernos de diferentes dimensiones en varios puntos de sujeción.
Para ejecutar el proceso de conformado en caliente, siendo este el proceso de inyección de regatones de plástico. Se acopla la matriz ensamblada en la inyectora aplicando las normas de seguridad e higiene industrial. La primera placa de la matriz, se acopla de acuerdo a la posición de la boquilla del tornillo de inyección de plástico, asegurando que tanto la placa de la matriz como la boquilla se encuentren centradas entre sí y fijas una a otra para evitar fugas de material plástico.
A continuación, se ancla la segunda parte de la matriz, la que posee la placa de la forma de los regatones y sus respectivos pines de expulsión. Ambas partes de la matriz deberán estar fijamente ancladas y centradas entre sí.
Finalmente se realiza el proceso de conformado de los regatones, mediante una preparación del equipo, en el cual se regula la temperatura para fundir el material plástico reciclado. Así como el ajuste del sistema de cierre y apertura de la matriz, y la expulsión de las piezas plásticas inyectadas.
Este proyecto, representa un aporte a los talleres del Tecnológico Universitario Vida Nueva, para su uso por parte de docentes y estudiantes en los procesos productivos, de conformado en caliente de piezas que pueden ser empleadas para otros procesos metalmecánicos.
En fin, el estudio de procesos de manufactura en la fabricación de sistemas de conformado de materiales termoplásticos, permite generar productos innovadores dentro del sector industrial, debido a que abre la posibilidad a fuentes de negocio y empleo, así como a nuevas ideas de investigación en el Ecuador. Lo que incentiva el proceso de reciclaje principalmente del plástico lo que ayuda a reducir la contaminación del medio ambiente, con la fabricación de piezas, en las que se da un segundo uso. En el país existe la factibilidad de analizar los procesos de fabricación para mejorar la calidad de los productos, optimizar los recursos y reducir la contaminación ambiental.
AUTORES:
Yomaira Aldas / Andy Hoyos, estudiantes de la Carrera de Mecánica Industrial
Mgtr. Paúl Caza, Docente de la Carrera de Mecánica Industrial
