Poyecto Final de Manufactura

7/21/2019 Poyecto Final de Manufactura

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PROCESOS DE MANUFACTURA

Tema: Fabricación de Poleas

1. Consideración de la necesidad

Definición de la necesidad

Se desea elaborar poleas de un diámetro definido para la utilizaciónen máquinasde moler trigo para hacer machica.

2. Determinación de la hipótesis

2.1 Elaboración de poleas

Para la elaboración de poleas a partir de pulgada y media hasta las 53 pulgadas yde un indeterminado número de canales según los tipos establecidos por el cliente

como lo son A B C D y M, en materiales de alta fundición como el hierro colado, y

el aluminio, o en aceros de gran resistencia y durabilidad. El personal deproducción está altamente capacitado para la fabricación de las mismas,

garantizando la calidad del producto, con maquinaria y herramienta a lavanguardia de los avances tecnológicos.

2.2 Costos involucrados para producir la polea:

Costo de la barra de aluminio 6061: (6 pulgadas de diámetro y 20 pulgadas delongitud): Aproximadamente $ 60.

Costo por corte de la barra para una polea: $ 8

Costo por procesos de torneado: $7



Cilindrado: $3

Refrentado: $4

Acanalado: $ 7

Costo por taladrado: 3$2.3 Materiales utilizados

Los materiales utilizados para la elaboración pueden ser realizados en hierro

colado, aluminio y acero de acuerdo a las especificaciones en medidas tanto enpulgadas como en centímetros y en número de canales, dadas por el cliente,

ajustandose a las normas internacionales en los diferentes tipos de poleas como

son tipo A B C D y M. Industrial de poleas también tiene una buena gama de

poleas de velocidad variable que oscilan de las 4 pulgadas en adelante,distribuimos correas Firstpol marca única de industrial de poleas e importadadirectamente con un precio cómodo y al alcance de nuestros clientes.

2.4 Proceso tradicional para la elaboración de una polea:

El proceso tradicional es la fundición en arena, por ser ésta un material refractario

muy abundante en la naturaleza y que, mezclada con arcilla, adquiere cohesión y

moldeabilidad sin perder la permeabilidad que posibilita evacuar los gases del

molde al tiempo que se vierte el metal fundido.La fundición en arena consiste encolar un metal fundido, típicamente aleaciones de hierro,acero, bronce, latón y

otros, en un molde de arena, dejarlo solidificar y posteriormente romper el molde

para extraer la pieza fundida. Para la fundición con metales como el hierro o elplomo, que son significativamente más pesados que el molde de arena, la caja de

moldeo es a menudo cubierta con una chapa gruesa para prevenir un problemaconocido como “flotación del molde”, que ocurre cuando la presión del metal

empuja la arena por encima de la cavidad del molde, causando que el proceso nose lleve a cabo de forma satisfactoria.

2.5 Designación y tipos de poleas

Los elementos constitutivos de una polea son la rueda o polea propiamente dicha,en cuya circunferencia (llanta) suele haber una acanaladura denominada

"garganta" o "cajera" cuyaforma se ajusta a la de la cuerda a fin de guiarla; las

"armas", armadura en forma de Uinvertida o rectangular que la rodea

completamente y en cuyo extremo superior monta ungancho por el quesesuspende el conjunto, y el "eje", que puede ser fijo si está unido a lasarmas

estando la polea atravesada por él ("poleas de ojo"), o móvil si es solidario a lapolea

3. Determinación de producto

3.1 Geometría y características de las poleas



3.2 Procesos necesarios para la elaboración de la polea:

En primera instancia se consideró realizar la polea con fundición de acero SAE1045, encontrando en la región andina y central del país las barras de este

material hasta la medida de 1 pulgada de diámetro, siendo insuficiente esta

medida para el diseño de la polea en cuestión, ya que esta es de 54.76 mm dediámetro; por lo que elegimos el aluminio 6061como material de la polea

Una vez adquirido el material, procedemos a manufacturar la polea, en el siguienteorden de ejecución: 1.Cortamos con un disco abrasivo CUTTING DISC 14"x 1 / 8"

x 1 FOR METAL, haciendo uso de una cortadora DEWALT MODELO DW28700.En este paso se logra obtener un cilindro con un espesor de 35 mm, sin variar su

diámetro original de 6 pulgadas. Para este corte no es necesario utilizar

refrigerante, por ser una pieza pequeña y un corte relativamente rápido

Cilindrado: esta operación será realizada en un torno con la finalidad de reducir eldiámetro de la barra hasta llevarla a un diámetro de 54.76 mm.3.

Refrentado: seguidamente realizamos esta operación en el torno, reduciendo elespesor de la barra hasta llevarlo a 27.81 mm, sabiendo que se refrentará poramboslados.4.



Ranurado: en esta operación, realizada en el torno también, creamos una canal

con las siguientes características: radio de llanta de 6.35 mm, ancho de lagarganta de14.76 mm y un ángulo de llanta de 151º.5.

Taladrado: Finalmente, aplicamos esta operación para la creación del agujeroredondo donde se alojara un rodamiento que le dará movilidad rotacional a lapolea evitando el rápido desgaste y la formación de elevadas temperaturas

3.3 Sintonización selectiva por láser (SLS)

En la tecnología de sintonización selectiva por láser se deposita una capa de

polvo, de unas décimas de mm., en una cuba que se ha calentado a una

temperatura ligeramente inferior al punto de fusión del polvo. Seguidamente unláser CO2 sinteriza el polvo en los puntos seleccionados.

Esta capa de polvo puede ser de múltiples materiales como poli carbonato, nylon,

caucho ABS, metales y materiales cerámicos. Al utilizar polvo en lugar de líquido

no es necesario crear estructuras de soporte.

Como se muestra en la figura siguiente un haz del láser de CO2 es reflejado

mediante espejos sobre el polvo. Este láser realiza el aporte de energía necesaria

para fundir las partículas de polvo logrando que éstas se unan las unas a las otras.



Esquema SLS

El aporte de nuevas capas se efectúa mediante un proceso de alimentación que

se realiza a través de un pistón que expulsa polvo a la superficie y un rodillo que

se encarga de extender esta nueva capa de polvo de manera uniforme para ser

sintetizado.

Este proceso se repite una y otra vez hasta estar la figura terminada

Tamaño máximo de las piezas: Diámetro 30 a 38 cm.



Materiales: PVC, termoplásticos, policarbonatos, metal, nylon, ceras y arena.

Ventajas:

• Material más barato. No huele.

• Más variedad de materiales que tienen mejores propiedades mecánicas que

los fotopolímeros.

• Mayor precisión

• Tiene mejores propiedades mecánicas debido a la forma de polimerización.

Desventajas:

• El proceso es nuevo y por lo tanto menos extendido

• Salvo el PVC, las piezas tienen un aspecto laminado.

• Es el equipo más caro.

• Complejidad.

• Tamaño del equipo (pesa 5 toneladas), los modelos son traslucidos, los

modelos son quebradizos.

4. Construcción del prototipo: seleccione una impresora 3D actualmente

existentes en el mercado para construir el prototipo.

Para crear los modelos se tiene una infinidad de sistemas que se basan en

distintos procesos, como por ejemplo:

Estereolitografía (SLA)

La estereolitografía es la tecnología pionera en lo que refiere a prototipado rápido

y actualmente es la más utilizada, crea piezas tridimensionales de plástico

directamente a partir de la información proveniente de un sistema asistido por

computadora (CAD) como se observa en la figura 1.1



Impresora 3D de fabricación de modelos por estereolitografía

El sistema SLA construye modelos físicos capa a capa. La información que

describe la geometría de la pieza es cortada matemáticamente en finas capas

transversales. Luego, un rayo Láser Ultra Violeta (UV) recorre sucesivamente

estas secciones dibujándolas sobre la superficie de una batea que contiene resina

fotosensible



Proceso de fabricación por estereolitografía

El plástico liquido se solidifica solamente en aquellas áreas que han sido

iluminadas por el rayo láser. Luego una nueva capa de líquido cubre la última capa

sólida y el rayo láser dibuja una nueva sección que solidifica y se adhiere a la

anterior. Este proceso se repite hasta terminar la figura.

Este no es un proceso particularmente rápido. Depende del tamaño y del número

de objetos que serán creados; el láser puede tardar entre uno y dos minutos para

cada capa. Un objeto típico toma entre seis y doce horas en ser terminado

llegando a tomar días si se trata de un objeto muy grande. El tamaño del objeto

depende de la resolución y capacidad de la impresora.



Tamaño máximo de las piezas:

19x19x25cm.

25,5 x 25,5 x 25,5 cm. 51x51x60cm.

Materiales: fotopolímeros.

Ventajas: tecnología más madura; rápido; precisión del 2%.

Desventajas: los modelos son traslucidos; los modelos son quebradizos; algunas

partes requieren soportes.

5. Conclusiones y recomendaciones

El proceso más utilizado para la producción de poleas es la fundición en

arena

La selección de un determinado proceso de producción depende mucho del

volumen de producción.

En la impresora 3D en lugar de depositar material, la cabeza de impresión

deposita un material aglutinante inorgánico.

Los sistemas de prototipo rápido continúan abaratándose y al mismo tiempo

mejoran su exactitud y rapidez.

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