MINI- CELDA DE CROMADO ELECTROLÍTICO

Proyecto de Memoria

Alumno: Cristóbal Ramírez P.

Profesor: Segundo Abraham Farías F.

INTRODUCCIÓN

• Procesos de galvanizado, se utilizan para cambiar las propiedades superficiales de alguna pieza, por razones técnicas o decorativas.

• Dentro de los procesos de galvanizado se encuentra el cromado, el cual se utiliza a nivel industrial para proteger o reparar piezas de acero sometidas a alto desgaste.

• Mejoras en las estaciones de cromado, pasa por la reducción del tamaño de las fuentes de poder. El cual es el objetivo del proyecto fondecyt 1111-049.

• Las pruebas de las fuentes de poder desarrolladas en el proyecto fondecyt requieren de una celda de cromado de tamaño ha escala para las pruebas finales.

OBJETIVO GENERAL

El proyecto seleccionado consiste en el estudio, diseño y construcción de una Mini-celda de cromado electrolítico con las siguientes etapas: Desengrasado, Enjuagado, Decapado, Enjugado, cromado, Enjuagado y secado. Dicha estación será utilizada para la evaluación de las diferentes topologías de convertidores existentes en la Facultad de ingeniería de la Universidad de Talca.

Estación de cromado industrial

• Investigar sobre el proceso de cromado electrolítico.

• Diseñar estructura del equipo.

• Diseñar e implementar el sistema de control de los diferentes sistemas ya sea de agitación, calefacción y tiempos de cocción.

• Construir el equipo.

• Realizar pruebas de funcionamiento.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

• Se utilizarán convertidores existentes en el laboratorio de conversión de energía y electrónica de potencia ubicado en la Facultad de Ingeniería de la Universidad de Talca.

• El presente diseño no incluye diseño, construcción ni análisis del rendimiento de las fuentes.

ALCANCES Y LIMITACIONES

• Tamaño de la pieza a cromar, 10x10x10 cm

• Tamaño de la estructura, no sobrepasará los 80 cm de ancho, 90 cm de alto y 120 cm de profundidad.

• No se contará con la estación de pulimiento debido a su alto costo.

ALCANCES Y LIMITACIONES

PROCESO CROMADO

Esquema etapas de cromado

Etapas

Baños para cromo duro

• Acido crómico comercial 250 a 400 g/l

• Ácido sulfúrico 1 a 2 g/l

• Temperatura de trabajo de 45° a 65º C

• Densidad de corriente de 15 a 50 A/dm2

Baños para cromo decorativo

• Acido crómico comercial 200 a 300 gr/l

• Ácido sulfúrico 1 a 3 gr/l

• Temperatura de trabajo de 36,5° a 45º C

• Densidad de corriente de 6 a 12 A/dm2

PROCESO CROMADOTipos de acabado en cromo

Sistema electro-deposición

PROCESO CROMADO

• Control de temperatura

• Control de velocidad de los agitadores

• Control de la corriente provista por el convertidor

• Control de tiempo de encendido del convertidor

SISTEMAS A CONTROLAR

SISTEMAS A CONTROLAR

Esquema etapas de cromado

PROPUESTA DE IMPLEMENTACIÓN

• Fuentes a utilizar desarrolladas durante el proyecto fondecyt 111…, convertidor Tiristorisado doble estrella, convertidor con acoplamiento magnético de alta frecuencia tipo fuente corriente

• Construcción de mini-celda utilizando recursos disponibles en los talleres de mecanizado…..

• Sistema de control:• Dsp para convertidores• Arduino para los sistemas de calefacción, velocidad de agitación • Logo para la coordinación del proceso batch.

RESULTADOS ESPERADOS

Acabado en cromo

• Calculo de dimensiones de las cubas.

• Diseño mecánico mini-celda, utilizando software Autodesk Inventor

• Calculo del tiempo de cromado de la pieza, en función de la densidad de corriente máxima que proveen las fuentes de poder.

• Análisis del diseño electrónico de las fuentes utilizadas.

• Modelamiento y simulación del sistema completo.

• Diseño de los controladores.

• Implementación de sistemas mecánicos.

• Conexión de sistemas eléctricos.

• Implementación de lazos de control.

• Toma de dato.

• Escritura de documento.

METODOLOGÍA

AVANCES

Mini-celda de Cromado

MINI-CELDA DE CROMADO ELECTROLÍTICO

Convertidor Tiristorisado doble estrella

Gracias

MINI-CELDA DE CROMADO ELECTROLÍTICO