Aprovechamiento de los retales generados a partir de los ...

Aprovechamiento de los retales generados a partir de los procesos con láminas de acero al

carbono, en la empresa Cortes y Perfiles LTDA.

Lina María López Cárdenas, [email protected]

Trabajo de Grado presentado para optar al título de Diseñador Industrial

Asesor: Juliana Cuervo Calle, Magíster (MSc) en Estudios Humanísticos

Universidad de San Buenaventura Colombia

Facultad de Artes Integradas

Diseño Industrial

Bello, Colombia

2018

mailto:[email protected]

Citar/How to cite (López, 2018)

Referencia/Reference

Estilo/Style:

APA 6th ed. (2010)

López, L. (2018). Aprovechamiento de los retales generados a partir de los procesos

con láminas de acero al carbono, en la empresa Cortes y Perfiles LTDA.

(Trabajo de grado Diseño Industrial). Universidad de San Buenaventura

Colombia, Facultad de Artes Integradas, Bello.

Grupo de Investigación: Hombre, Proyecto y Ciudad

Línea de investigación en: Bienestar Humano y Tecnología

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https://co.creativecommons.org/?page_id=13

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Agradecimientos

Primero que todo quiero agradecer a la empresa Cortes Y Perfiles, por abrirme sus puertas y

haber podido realizar gran parte de mi trabajo con ellos. También agradezco a todos sus

trabajadores por su amabilidad, consejos y paciencia para conseguir el producto final.

Y finalmente también les doy las gracias a todas aquellas personas, que de una u otra manera

siempre estuvieron pendientes del trabajo y brindaron asesoría en cada una de las faces.

Tabla de contenido

Resumen ...................................................................................................................................................... 10

Abstract ....................................................................................................................................................... 11

Introducción ................................................................................................................................................ 12

1 Planteamiento del problema ..................................................................................................................... 14

2 Objetivos .................................................................................................................................................. 17

2.1 Objetivo general ................................................................................................................................ 17

2.2 Objetivos específicos ........................................................................................................................ 17

3 Justificación .............................................................................................................................................. 18

4 Problema de investigación ........................................................................................................................ 19

5 Marco teórico ........................................................................................................................................... 20

5.1 Introducción ...................................................................................................................................... 20

5.2 Industria metalmecánica ................................................................................................................... 20

5.3 Industria Siderúrgica y Metalmecánica de Colombia ....................................................................... 20

5.4 Cortes Y Perfiles LTDA ................................................................................................................... 24

5.4.1 Layout Cortes y Perfiles. ............................................................................................................ 27

5.5 Materia prima: Acero ........................................................................................................................ 29

5.5.1 Acero al carbono ........................................................................................................................ 29

5.5.1.1 Bajo Carbono ...................................................................................................................... 29

5.5.1.2 Medio Carbono ................................................................................................................... 30

5.5.1.3 Alto Carbono ...................................................................................................................... 30

5.6 Versiones comerciales del acero al carbono .................................................................................. 30

5.6.1 Perfiles ................................................................................................................................... 30

5.6.2 Tuberías ................................................................................................................................. 31

5.6.3 Barra ...................................................................................................................................... 32

5.6.4 Laminas ................................................................................................................................. 32

5.7 Tratamientos térmicos del acero ....................................................................................................... 33

5.7.1 Recocido ..................................................................................................................................... 33

5.7.2 Temple y Revenido .................................................................................................................... 34

5.8 Procesos de transformación .............................................................................................................. 35

5.8.1 Rolado (Cilindrado) .................................................................................................................... 36

5.8.2 Plegado (Doblado) ...................................................................................................................... 37

5.8.3 Corte en cizalla ........................................................................................................................... 38

5.8.4 Corte con plasma y pantógrafo ................................................................................................... 39

5.8.5 Oxicorte ...................................................................................................................................... 40

5.9 Acabados del acero al carbono .......................................................................................................... 41

5.9.1 Pintura Electroestática ................................................................................................................ 41

5.10 Procesos de unión............................................................................................................................ 42

5.10.1 Uniones rígidas ......................................................................................................................... 42

5.10.1.1 Uniones fijas ..................................................................................................................... 43

5.10.1.1.1 Soldadura .................................................................................................................. 43

5.10.1.1.2 Remaches .................................................................................................................. 46

5.10.1.2 Uniones desmontables ...................................................................................................... 47

5.10.1.2.1 Uniones atornilladas .................................................................................................. 47

5.10.1.2.2 Herrajes ..................................................................................................................... 48

5.11 Reciclaje del acero .......................................................................................................................... 48

6 Metodología ............................................................................................................................................. 50

6.1 Instrumentos de recolección de la información ................................................................................ 51

6.2 Resultados de aplicación de los instrumentos de recolección de información- Flujo de material .... 57

6.3 Variables ........................................................................................................................................... 61

6.4 Posibles aplicaciones......................................................................................................................... 62

6.5 Hallazgos trabajo de campo .............................................................................................................. 64

6.7 Oportunidades de diseño ................................................................................................................... 67

7 Fase proyectual ......................................................................................................................................... 68

7.1 Requerimientos ................................................................................................................................. 74

7.2 Especificaciones de diseño (PDS) ..................................................................................................... 75

7.3 Exploración formal ........................................................................................................................... 77

7.3.1 Matriz morfológica ..................................................................................................................... 78

7.3.2 Producto mínimo viable ............................................................................................................. 79

7.3.3 Estado del arte de los divisores de espacios ............................................................................... 80

7.3.4 Generación de alternativas ......................................................................................................... 81

7.4 Evaluación de alternativas ................................................................................................................ 83

7.5 Desarrollo y fabricación producto final ............................................................................................ 84

7.5.1 Contexto ..................................................................................................................................... 86

7.5.2 Usuario ....................................................................................................................................... 87

7.5.3 Explosión .................................................................................................................................... 87

7.5.4 Detalles ....................................................................................................................................... 88

7.5.5 Vistas .......................................................................................................................................... 89

7.5.6 Relación con el usuario .............................................................................................................. 90

7.5.7 Empaque ..................................................................................................................................... 91

7.5.8 Diferenciadores .......................................................................................................................... 92

7.5.9 Fabricación ................................................................................................................................. 92

7.5.10 Producto final ........................................................................................................................... 94

8 Conclusiones ............................................................................................................................................ 96

Referencias .................................................................................................................................................. 97

Lista de figuras

Figura 1. Retales de láminas al carbono (2015). ............................................................................ 15

Figura 2. Disposición de retales en canecas (2016). ...................................................................... 16

Figura 3 . Principales Productos del Sector Siderúrgico y Metalmecánico (2012) ........................ 22

Figura 4. El sector Siderúrgico y Metalmecánico (2012) .............................................................. 23

Figura 5. Formaleta para construcción (2015). .............................................................................. 24

Figura 6. El Sol -Edgar Negret (2011) ........................................................................................... 25

Figura 7. El Maíz- Edgar Negret (2012). ....................................................................................... 25

Figura 8. Aviso publicitario ........................................................................................................... 25

Figura 9. Ciclón (2011) .................................................................................................................. 26

Figura 10. Tanque (2010) ............................................................................................................... 26

Figura 11. Remolque ...................................................................................................................... 26

Figura 12. Vista superior del primer piso de cortes y perfiles (2016). ........................................... 27

Figura 13.Vista superior del segundo piso de cortes y perfiles (2016). ......................................... 28

Figura 14. Perfiles (2017) ............................................................................................................... 31

Figura 15. Tuberías. ....................................................................................................................... 31

Figura 16. Barra corrugada de diferentes calibres. ......................................................................... 32

Figura 17. Lámina de acero (2016). ............................................................................................... 33

Figura 18. Pieza en horno ............................................................................................................... 33

Figura 19. Diagrama tratamiento temple ........................................................................................ 34

Figura 20. Clasificación general de los procesos de conformado de lámina de metal (2002) ....... 35

Figura 21.Cilindrado ...................................................................................................................... 36

Figura 22. Roladora de lámina y tubería (2016) ............................................................................ 36

Figura 23. Dobladora (2016) .......................................................................................................... 37

Figura 24. Doblado entre forma ..................................................................................................... 37

Figura 25. Cizalla cortando lámina (2016) ..................................................................................... 38

Figura 26. Zoom cortadora (2015) ................................................................................................. 39

Figura 27. Cizallado ....................................................................................................................... 39

Figura 28. Lámina cortada con plasma .......................................................................................... 40

Figura 29. Principio de funcionamiento del proceso térmico de oxicorte ..................................... 41

Figura 30. Pintura Electroestática (2016) ....................................................................................... 42

Figura 31. Tipos de uniones ........................................................................................................... 43

Figura 32. Pistola de soldadura MIG ............................................................................................. 44

Figura 33. Esquema soldadura de arco ........................................................................................... 45

Figura 34. Cordón de soldadura ..................................................................................................... 45

Figura 35. Punto de soldadura ........................................................................................................ 46

Figura 36. Tipos de remaches ........................................................................................................ 47

Figura 37. Fuerzas .......................................................................................................................... 47

Figura 38. Herrajes (2017) ............................................................................................................. 48

Figura 39. Ciclo de vida del acero (2017) ...................................................................................... 49

Figura 40. Cronograma de visitas (2016) ....................................................................................... 51

Figura 41. Ficha de recolección #1 compra de materia prima (2016) ............................................ 52

Figura 42. Encuesta sobre el aprovechamiento de los recortes (2016) .......................................... 53

Figura 43. Recortes de las láminas de acero al carbono (2016) ..................................................... 54

Figura 44. Encuesta sobre posibles aplicaciones de los recortes, en el área de la construcción .... 56

Figura 45. Recortes para fundición apilados (2016) ...................................................................... 58

Figura 46. Retales con forma circular (2016) ................................................................................ 58

Figura 47. Clasificación de los retales-Cortes y Perfiles (2017) .................................................... 59

Figura 48. Recortes y retales, en Láminas y Cortes (2016) ........................................................... 60

Figura 49. Tamaño retales- Corte y Doblez (2016) ....................................................................... 60

Figura 50. Perfiles fabricados- Corte y Doblez (2016) .................................................................. 61

Figura 51. Retales de aprox. 20cm de ancho (2016) ...................................................................... 62

Figura 52. Posibles aplicaciones de los retales, según las empresas (2016) .................................. 62

Figura 53. Posibles aplicaciones según ingenieros y arquitectos (2016) ....................................... 63

Figura 54. Resumen hallazgos (2016) ............................................................................................ 65

Figura 55. Lienzo perfil del cliente ................................................................................................ 68

Figura 56. Mapa de valor ............................................................................................................... 69

Figura 57. Estado del arte ............................................................................................................... 70

Figura 58. Logo (2017) .................................................................................................................. 72

Figura 59. Público objetivo de Espacio Industrial (2017) .............................................................. 73

Figura 60. Análisis de competidores locales (2017) ...................................................................... 74

Figura 61. PDS ............................................................................................................................... 76

Figura 62. Tableros de inspiración (2017) ..................................................................................... 77

Figura 63. Matriz morfológica (2017) ............................................................................................ 78

Figura 64. Maqueta producto mínimo viable (2017) ..................................................................... 79

Figura 65. Propuesta de producto mínimo viable (2017) ............................................................... 79

Figura 66. Estado del arte divisores de espacios (2017) ................................................................ 80

Figura 67. Alternativa #1 ............................................................................................................... 81






Figura 73. Matriz de evaluación propuesta final ............................................................................ 84

Figura 74. Nombre del producto (2017) ......................................................................................... 85

Figura 75. Render 3D, divisor de espacios (2017) ......................................................................... 85

Figura 76. Modulación de marcos (2017). ..................................................................................... 86

Figura 77. Divisor de espacio en la vivienda (2017). ..................................................................... 86

Figura 78. Componentes del divisor (2017) ................................................................................... 87

Figura 79. Lupas de detalles (2017) ............................................................................................... 88

Figura 80. Vista frontal, superior y lateral (2017) .......................................................................... 89

Figura 81. Secuencia de uso (2017) ............................................................................................... 90

Figura 82. Empaque (2017) ............................................................................................................ 91

Figura 83. Proceso de fabricación (2017) ...................................................................................... 93

Figura 84. Exhibición alfombra naranja, biblioteca de San Javier (2017) ..................................... 94

Figura 85. Alfombra naranja, taller 9 (2017) ................................................................................. 95

APROVECHAMIENTO DE LOS RETALES GENERADOS A PARTIR… 10

Resumen

Este proyecto se enfocó en el aprovechamiento de los retales generados en los procesos de

transformación de las láminas de acero al carbono, en la empresa metalmecánica Cortes y Perfiles

LTDA, ubicada en la zona industrial de Belén en Medellín. Dicho aprovechamiento, buscó dar una

segunda oportunidad a estos retales, para disminuir el impacto ambiental que se genera con

emisiones provenientes tanto de su transporte a diferentes departamentos de Colombia, como de

su posterior fundición.

El aprovechamiento, se concretó a partir del planteamiento y posterior cumplimiento de unos

objetivos, estos fueron: reconocer las propiedades físicas y mecánicas del acero al carbono, el

análisis de los procesos de transformación de las láminas acero y la forma en que es optimizada

esta materia prima en distintas empresas; y por último, caracterizar los retales y sus posibles

aplicaciones de acuerdo a las propiedades del material y la maquinaria presente en la empresa.

Todo lo anterior se logró gracias al trabajo de campo y a la investigación teórica, sacando

conclusiones como que: los calibres de las láminas más desechadas para retales de fundición, van

desde cal 20 a cal 3/16, ya que son las más se compran y trabajan dentro de la empresa. Las formas

internas de los retales salen del corte con plasma y sus formas varían mucho, la mayoría son

geometrías básicas (circulo, cuadrado, rectángulo, triangulo y ovalo). Otra de las conclusiones, son

los aspectos a tener en cuenta en la fase de diseño con los retales, como: los calibres de láminas

más delgadas son más flexibles y mucho más si tienen agujeros con formas y por ende los retales

son más livianos. El segundo punto a tener en cuenta, es que al momento de cortar con plasma, los

bordes y parte del resto de la lámina pueden sufrir afectaciones a nivel molecular, por las altas

temperaturas en este proceso.

El resultado de este proyecto es un divisor de espacios conformado en su mayoría de retales de

acero al carbono y que además se puede fabricar en su mayoría dentro de la misma empresa. Es

también una pieza que entra a la dinámica del mercado, compitiendo en el área de la decoración y

moda del hogar, que es una industria fuerte y creciente en la ciudad de Medellín. Este objeto

también es una oportunidad para generar una idea de negocio, pensada para ser vendida a un

segmento de mercado, que busca productos únicos, sostenibles y con alto contenido estético.


Palabras claves: Industria metalmecánica, acero al carbono, procesos de transformación, retales,

reciclaje, posibles aplicaciones, aprovechamiento y diseño.

Abstract

This project focused on the use of leftovers generated in the transformation processes of carbon

steel sheets, in the metalworking company Cortes y Perfiles LTDA, located in the industrial zone

of Belén in Medellín. Said exploitation, sought to give a second chance to these remains, to reduce

the environmental impact that is generated with emissions from both transport to different

departments of Colombia, and its subsequent foundry.

The utilization, materialized from the approach and later fulfillment of some objectives, these were:

to recognize the physical and mechanical properties of carbon steel, the analysis of the

transformation processes of steel sheets and the way in which this raw material is optimized in

different companies; and finally, characterize the scrap and its possible applications according to

the properties of the material and the machinery present in the company.

The objectives were achieved, thanks to fieldwork and theoretical research, where conclusions

emerged as: The most use steel sheet sizes from range cal 20 to cal 3/16, because they are the ones

who buy the most and work in the company, others of the conclusions are: the different forms of

remains, the weight of the remains according to the caliber and the alterations in the metal by the

processes of transformation.

The result of this project is a space divider formed mostly of carbon steel remains. It is also a piece

that enters the market dynamics, competing in the area of home decoration and fashion, which is a

strong and growing industry in the city of Medellín. This object is also an opportunity to generate

a business idea, designed to be sold to a market segment, looking for unique, sustainable products

with a high aesthetic content.

Keywords: Metalworking industry, carbon Steel, transformation processes, remnant, recycling,

Applications, possible applications and design.


Introducción

Este trabajo de grado aborda la temática del aprovechamiento de los desechos industriales,

desde la perspectiva del diseño industrial, siendo el principal objetivo de este, el desarrollo de

nuevos objetos a partir del aprovechamiento de los retales de las láminas de acero al carbono

generados en la empresa Cortes y Perfiles LTDA.

Estos retales fueron vistos como una oportunidad para crear nuevos productos y así darles

una segunda vida útil a un porcentaje de ellos. Dado que estos retales salen de los procesos de

transformación con láminas de acero y que cuando termina su ciclo en la empresa, está los vende

a pequeños chatarreros y estos a su vez los vende a mayoristas que los transportan a diferentes

departamentos de Colombia, para ser posteriormente fundidos. Lo que conlleva a contaminar más

con los gases y partículas de estos reprocesos, aunque este material sea 100% reciclable.

El trabajo de grado se trabajó desde tres fases: la primera fue la parte teórica, donde se

definieron el contexto, el material, las versiones comerciales del acero al carbono, los procesos de

transformación dentro de la empresa, que tratamientos térmicos se le daban al material, que

procesos existían para unir el material y por ultimo como era su ciclo de vida. La segunda parte,

fue el trabajo de campo, donde se hicieron encuestas a tres empres con el fin de saber cuáles eran

los espesores de láminas más compradas, con qué frecuencia compraban materia prima y cuanta

chatarra producían en un mes. Posteriormente también se les realizaron encuestas para determinar

en que se podían aprovechar estos retales, e igualmente se les hizo esta pregunta a personas

involucradas en el área de la construcción con el fin de saber cómo aprovechar estos retales, pero

en esa área. La tercera fase consistió en desarrollo del producto, donde se estudió al cliente ideal

que compraría un objeto fabricado a partir de estos retales, cuáles eran sus gustos, después de estos

un primer acercamiento al objeto, luego estudiar que existía en el mercado y posteriormente una

creación de marca para el nuevo producto. Esta etapa finaliza con la creación de diferentes

propuestas y la elección de una que cumplía con los requerimientos propuestos, algunos fueron:

Utilizar las láminas con espesores desde 1.2mm hasta 4.76 mm, ya que son las más delgadas y

con las que más se trabaja dentro de la empresa.

La seguridad, ya que es un material pesado, que además cuenta con bordes peligrosos, que

cuenta con la propiedad de conducir electricidad y que finalmente se oxida sin el tratamiento

adecuado.


Y el tercer requerimiento fue la utilización de otro material, con el fin de poder unir, apilar o

ensamblar unos retales con otros; además de prevenir accidentes con los bordes irregulares de

estos.

Después de esto el producto elegido y a diseñar, es un divisor de espacios, con el fin, como

su nombre lo indica, de dividir zonas dentro del hogar, como lo son la sala y comedor. A demás de

cumplir una función decorativa.

El objeto final está diseñado con los retales de acero al carbono, que van enmarcados en

bastidores de pino, dando le así un concepto semi-vanguardista e industrial, gracias a los materiales

y acabados utilizados. Este producto está pensado para personas que son solteras o matrimonios

recién conformados, que se preocupan por el medio ambiente y tienen gusto por el buen diseño.


1 Planteamiento del problema

Aprovechamiento de los retales generados a partir de los procesos con láminas de acero al

carbono, en la empresa Cortes y Perfiles LTDA.

Los aceros son aleaciones de hierro carbono y otros elementos aleantes, agregados

para obtener ciertas propiedades y condiciones de servicio, aptas para ser

deformadas en frio y en caliente. El acero se obtiene sometiendo el arrabio (mineral

de hierro), a un proceso de decarburación y eliminación de impurezas llamado afino

(oxidación del elemento carbono). El carbón es responsable de la respuesta del acero

a los tratamientos de endurecimiento, por lo que es el principal elemento aleante.

Existen tres grandes clasificaciones de aceros básicos: Aceros al carbono, Aceros

de baja aleación, Aceros de alta aleación. (Marulanda, Zapata, & Mesa, 2007, p. 29).

El acero al carbono es extraído en la industria metalúrgica y transformado en láminas,

lingotes, entre otros, en la industria siderúrgica.

Medellín fue una ciudad que vio florecer la industria metalúrgica a partir de los años 30´s

con la aparición de empresas siderúrgicas como Simesa, que eran las encargadas de transformar la

materia prima en versiones comerciales del metal. Según el gerente de la empresa Cortes y Perfiles,

Oscar Vallejo, en la actualidad casi ninguna empresa en la ciudad de Medellín se encarga de fundir

de nuevo el acero y las que se encuentran son para fundir pequeñas cantidades. Por ende, la mayoría

de los residuos producidos en la industria metalmecánica en este momento tienen que ser

transportados hasta otros departamentos como: Caldas, Valle y Cundinamarca, porque la empresa

que se encargaba de volver a fundir los pedazos de acero producto de los retales era Simesa, que

culminó sus actividades en el año 2001 López (2010).

Estos retales se utilizan para recuperar otros metales como el zinc o son fundidos para

fabricar envases, bicicletas, trenes, sartenes, amortiguadores de coche, tuberías, aerogeneradores,

varillas de acero para el sector de la construcción y suministros para la industria automotriz

Fernández (2013). Pero para recuperar estos materiales o para mesclar con nueva materia prima,

es necesario fundir esta chatarra, lo que implica que las empresas de metalmecánica la vendan a

pequeños o medianos recicladores y estos a su vez a grandes recolectores, que transportan estos


desechos hasta otros departamentos, generando así contaminación ambiental por las emisiones

generadas por el transporte y posteriormente produce sobrecostos en reprocesos como es en el caso

de la fundición por tener que transportar desde otros ciudades del país.

Figura 1. Retales de láminas al carbono (2015).

Nota: Tamaño 122 cm x 244 cm. Visita empresa Cortes y Perfiles.


Figura 2. Disposición de retales en canecas (2016).

Actualmente la industria metalmecánica en Medellín persiste, pero su materia prima como

lo es el acero al carbono, es importada de países como México o China. Estas empresas se

encuentran ubicadas en su mayoría en la zona industrial de Belén. Por medio de visitas a distintas

empresas, pero con enfoque a Cortes y Perfiles LTDA. se pudo constatar que esta empresa está

produciendo un promedio de 3 toneladas de retales al mes, proveniente del trabajo con láminas de

acero. Estas empresas consideran desperdicio en la lámina pedazos más pequeños a 8 cm, donde

los retales que salen tienen formas diversas y el costo por kilo lo cobran los recicladores entre 350

y 400 pesos. Por ende, el aprovechamiento de los retales se debe hacer desde la fábrica que más

desperdicios genere al mes, éste es el caso de Cortes y Perfiles S.A., que solo en el mes de marzo

produjo más de seis toneladas en chatarra, según el balance del gerente Oscar Vallejo.


2 Objetivos

2.1 Objetivo general

Desarrollar nuevos objetos a partir del aprovechamiento de los retales de las láminas de

acero al carbono generados en la empresa Cortes y Perfiles LTDA.

2.2 Objetivos específicos

1. Reconocer las propiedades físicas y mecánicas del acero al carbono.

2. Analizar los procesos de transformación de las láminas acero y la forma en que es optimizada

esta materia prima en distintas empresas.

3. Caracterizar los retales y sus posibles aplicaciones de acuerdo a las propiedades del material y

la maquinaria presente en la empresa.


3 Justificación

Cortes y Perfiles LTDA es una empresa dedicada a la prestación de servicios de corte y figurado

en materiales laminados, en especial de acero al carbono. Esta empresa se encuentra actualmente en la

Zona Industrial de Belén, siendo una de las más grandes en la transformación de láminas en este lugar.

Desde la visión del diseño industrial, este proyecto pretende dar una nueva oportunidad a una

parte de los desechos industriales, generados en los procesos de transformación con láminas de acero

al carbono, dado que este es el material más utilizado dentro de la empresa; para generar nuevos objetos

a partir de estos retales, con el fin de reducir el impacto ambiental proveniente de las emisiones

generadas del transporte y posterior fundición de estos.

Después de un exhaustivo trabajo de campo, se conocieron en que fases de la transformación

de lámina salían estos retales, específicamente en el corte con pantógrafo y cizalla. También se

conocieron los calibres de láminas más comprados y la cantidad de desechos industriales que se

producía en un mes. Todos estos hallazgos dieron pie para sacar los requerimientos a tener en cuenta

en la fase de diseño, algunos requerimientos fueron:

• Utilizar las láminas con espesores desde 1.2mm hasta 4.76 mm, ya que son las más delgadas y con

las que más se trabaja dentro de la empresa.

• La seguridad, ya que es un material pesado, que además cuenta con bordes peligrosos, que cuenta

con la propiedad de conducir electricidad y que finalmente se oxida sin el tratamiento adecuado.

• Y el tercer requerimiento fue la utilización de otro material, con el fin de poder unir, apilar o

ensamblar unos retales con otros; además de prevenir accidentes con los bordes irregulares de estos.

Después de analizar los requerimientos, el producto propuesto en este trabajo de grado es un

divisor de espacios, con el fin, como su nombre lo indica, de dividir zonas dentro del hogar, como lo

son la sala y comedor. A demás de cumplir una función decorativa.

Este objeto está diseñado con los retales de acero al carbono, que van enmarcados en bastidores

de pino, dando le así un concepto semi-vanguardista e industrial, gracias a los materiales y acabados

utilizados. Este producto está pensado para personas que son solteras o matrimonios recién

conformados, que se preocupan por elmedio ambiente y tienen gusto por el buen diseño.


4 Problema de investigación

¿Cómo aprovechar los desechos generados en el corte de láminas de acero al carbono de la

industria metalmecánica de Medellín, para la producción de nuevos objetos a partir de estos retales?


5 Marco teórico

5.1 Introducción

Para el desarrollo de la investigación, se definieron unas categorías conceptuales, que

soportan teóricamente el proyecto abordado. A continuación, se dan a conocer las definiciones de

dichos conceptos, organizados así: En primer lugar, se aborda la historia de la metalmecánica en

Colombia. Posteriormente, comprendiendo sus antecedentes, el marco se enfoca en describir el

contexto tomado como caso de estudio: La empresa Cortes y Perfiles; en esta descripción, se tratan

generalidades del espacio físico, maquinaria, recursos, productos, procesos involucrados en la

transformación de los materiales laminados que allí trabajan, así como un detallado estudio de los

retales procedentes de estas transformaciones. Finalmente se aborda la definición de: propiedades,

origen, usos, procesos de transformación, uniones y reciclaje del Acero al carbono como principal

objeto de estudio en la investigación.

5.2 Industria metalmecánica

Para hablar de la industria metalmecánica en Colombia, primero se tiene que definir a esta

industria como la encargada de la transformación de los metales provenientes de la siderurgia en

productos tales como: repuestos de maquinaria, maquinaria no eléctrica, autopartes, tanques,

formaletas para la construcción, mobiliario, entre muchos otros. Algunos de los tipos de servicios

que prestan las empresas dedicadas a esto, son: corte y doblez de láminas y perfilaría, soldadura y

pintura al horno. Algunos de los productos que salen de esta transformación, van destinados por

ejemplo a la industria de construcción, automotriz, alimentaria, entre otras.

5.3 Industria Siderúrgica y Metalmecánica de Colombia

El comienzo de la industria metalmecánica en Colombia se da a partir del siglo XIX y para

ello se tiene que hablar primero del nacimiento de la siderurgia que surge a partir de: La iniciativa

del entonces presidente del Estado Soberano de Cundinamarca, Antonio Nariño, para adelantar las

primeras búsquedas de plomo en la zona, lideradas por el mineralogista alemán Jacobo Benjamín


Wiesner, quien tenía la tarea de buscar varios minerales empleados en la fabricación de balas para

el ejército de Cundinamarca. (González Penagos, 2014, párr. 3).

Como lo indica González Penagos (2014) gracias a los yacimientos de hierro, cobre y plomo

encontrados por Wiesner, en esta misma época nace la primera ferrería en Pacho, Cundinamarca

que llego a ser la primera fábrica siderúrgica del país y la más importante de Latinoamérica en ese

siglo. Posteriormente, se fueron creando nuevas siderúrgicas:

1. La Pradera: Cundinamarca (1858). Que en 1884 produjo el primer riel en Colombia.

2. Ferrería de Amagá: (1865)

3. SIMESA: Medellín (1938)

4. Siderúrgica Corradine: Cundinamarca (1942)

5. Siderúrgica del Muña S.A: Sabana de Bogotá (1947)

6. Siderúrgica Nacional Paz del Río: Acerías Paz del Río S.A - Sogamoso y Paz del Río,

Boyacá. (1948)

7. Siderúrgica Boyacá Sideboyacá S.A. (1961)

8. Siderúrgica del Norte: Barranquilla (1965) (Corradine Angulo, 2011, p.1).

Comprendiendo las generalidades del contexto histórico y los inicios de esta industria, es

importante comprender su situación actual en el país. Las empresas que conforman la industria

metalmecánica de Colombia están agremiadas a La Cámara Fedemetal de la Asociación Nacional

de Empresarios de Colombia [ANDI], esta se encarga de:

Cumplir los objetivos de dicha asociación y adicionalmente, busca ser el vocero

principal de la cadena que representa, analizar la información estadística

subsectorial, participar en las negociaciones internacionales, y en general, realizar

todas aquellas actividades que beneficien a los sectores que componen la cadena

productiva, buscando que sean más competitivos. (Asociación Nacional de

Empresarios de Colombia [ANDI], Información general, s.f., párr. 7).


La Cámara Fedemetal está compuesta por el sector siderúrgico y metalmecánico y éstos a su vez

en subsectores como:

1. Hierro y acero (siderúrgica)

2. No ferrosos

3. Industrias básicas de hierro y acero (metalmecánica sin maquinaria)

4. Maquinarias (Asociación Nacional de Empresarios de Colombia [ANDI] Foro galvanicemos,

2012, p. 3).

Según Fedemetal los principales productos del sector siderúrgico y metalmecánico son:

Figura 3 . Principales Productos del Sector Siderúrgico y Metalmecánico (2012)

Nota: Fuente https://goo.gl/YgpIRg (Asociación Nacional de Empresarios de Colombia [ANDI] Foro

galvanicemos, 2012, p.10).


El Presidente de la Junta Directiva de la Cámara Fedemetal de la ANDI, Jorge Alberto

Sierra (2012), revelo un estudio donde se da a conocer que la cadena de la siderurgia,

metalmecánica y astilleros, representa el 13% del empleo dentro del PIB industrial con cerca de

1500 empresas, generando más de 96.000 empleos directos y “exporta más de 363.000 toneladas

al año y representa cerca del 14% de la producción industrial nacional”. (Marca Colombia, 2014,

párr. 1).

Dentro de esta investigación, se elige una de las principales empresas del sector

metalmecánico de Medellín como caso de estudio; sus generalidades, procesos, productos

resultantes, chatarra proveniente de estos procesos y características de sus retales. Todo esto se

expone a continuación.

Figura 4. El sector Siderúrgico y Metalmecánico (2012)

Nota: Fuente https://goo.gl/YgpIRg (Asociación Nacional de Empresarios de Colombia [ANDI] Foro

galvanicemos, 2012, p.11).


5.4 Cortes Y Perfiles LTDA

Cortes Y Perfiles es una empresa de capacidad mediana del sector metalmecánico, que

ofrece procesos de corte y figurado en materiales laminados. Fue fundada en 1964 en la ciudad de

Medellín, específicamente Zona Industrial de Belén.

Los servicios que ofrece actualmente la empresa son:

1. Corte en cizalla.

2. Corte con plasma y Oxicorte.

3. Plegado (doblado).

4. Rolado (cilindrado).

5. Soldadura en: Electro revestido - MIG - Soldadura de punto – Pintura electrostática en polvo.

La empresa presta como servicio especial la fabricación de productos bajo pedido y con

planos suministrados por el cliente como: tanques de almacenamiento, partes estructurales para

chasis, ciclones, Estructuras, ductos y chimeneas, hornos secadores rotativos, partes para

maquinaria pesada, transportadores para explosión minera, clasificadores por vibración, volcos y

defensas (bomper) para todo tipo de vehículos (Cortes y Perfiles [COYPER], s.f.,). Algunos de

estos se muestran a continuación:

Figura 5. Formaleta para construcción (2015).

Nota: Fuente https://goo.gl/FHjIAA Página oficial de Facebook Cortes y Perfiles.


Figura 8. Aviso publicitario

Nota: Fuente https://goo.gl/FHjIAA Página oficial de Facebook de Cortes y Perfiles.

Figura 6. El Sol -Edgar Negret (2011)


Figura 7. El Maíz- Edgar Negret (2012).



Figura 9. Ciclón (2011)


Figura 10. Tanque (2010)


Figura 11. Remolque


Entre sus clientes más destacados se encuentran empresas de la Industria alimentos,

polímeros, cementera, entre otros; algunas de estas son: Colanta, Industrias ESTRA, Industria

Noel, Cementos Argos, Cementos Rio Claro, Colpisos, Papelsa, Metro de Medellín, EE PP de

Medellín, Enka de Colombia y Sofasa Renault.


5.4.1 Layout Cortes y Perfiles.

Figura 12. Vista superior del primer piso de cortes y perfiles (2016).


Figura 13.Vista superior del segundo piso de cortes y perfiles (2016).


5.5 Materia prima: Acero

Los aceros son aleaciones de hierro carbono y otros elementos aleantes, agregados

para obtener ciertas propiedades y condiciones de servicio, aptas para ser

deformadas en frio y en caliente.

El acero se obtiene sometiendo el arrabio (mineral de hierro), a un proceso de

decarburación y eliminación de impurezas llamado afino (oxidación del elemento

carbono).El carbón es responsable de la respuesta del acero a los tratamientos de

endurecimiento, por lo que es el principal elemento aleante.

Existen tres grandes clasificaciones de aceros básicos: Aceros al carbono, Aceros

de baja aleación, Aceros de alta aleación. (Marulanda, Zapata, & Mesa, 2007, p. 29).

Este trabajo se concentra en el acero al carbono, ya que es la materia prima más trabajada

en la empresa Cortes y Perfiles S.A.

5.5.1 Acero al carbono

Los aceros al carbono son aquellos en los cuales el carbono es el elemento de

aleación que controla en forma esencial las propiedades de las aleaciones y en los

cuales la cantidad de manganeso no puede exceder de 1.65% y los contenidos de

cobre y silicio deben ser cada uno menores de 0.60%. Los aceros al carbono pueden

subdividirse en los que contienen entre 0.08 y 0.35% de carbono, los que contienen

entre 0.35 y 0.50 % de carbono y los que contienen más de 0.50% de carbono. Estos

se conocen respectivamente como aceros de bajo carbono, medio carbono y alto

carbono. (Doyle, 1988, p. 111).

5.5.1.1 Bajo Carbono

El acero de bajo carbono es relativamente suave y dúctil y no puede endurecerse en forma

apreciable por tratamiento térmico. Representa el tonelaje más grande de todo el acero producido.

Se usa para hoja de lata, láminas de carrocería de automóviles, alambres de cerca, elementos


estructurales ligera y pesada (bastidores de automóviles, vigas, etc), y para barras acabadas en

caliente y en frio que se utilizan para maquinar partes. (Doyle, 1988, p. 111).

5.5.1.2 Medio Carbono

El acero al medio carbono se usa para fundiciones de acero de lata resistencia y para forjas,

como ejes de ferrocarril, cigüeñales, engranes, ruedas de cangilones para turbina, y brazos

direccionales. El acero al medio carbono puede endurecerse por tratamiento térmico, pero no puede

endurecerse por completo en secciones cuyos espesores sean mayores de ½ in. (Doyle, 1988, pp.

111-112).

5.5.1.3 Alto Carbono

El acero al alto carbono sirve para forjas como llaves de tuercas y ruedas de ferrocarril y

para productos rolados en caliente, como rieles de ferrocarril y barras para refuerzo de concreto.

Los productos de alambre de alta resistencia, como alambre de piano y cables de suspensión de

puentes se hacen de acero al alto carbono. Las herramientas de acero al alto carbono están entre las

herramientas más útiles de propósito general para aplicaciones como dados de estampados,

martillos de forja, cinceles y hojas de rasurar. (Doyle, 1988, p. 112)

5.6 Versiones comerciales del acero al carbono

5.6.1 Perfiles

Los perfiles vienen en forma de V,L, C, I, entre otros (figura 14) y son utilizados según el

catálogo de la empresa Ferrasa, en: cerrajería, construcción de torres de telecomunicaciones,

vigas, ornamentación, entre otros.


5.6.2 Tuberías

Existen tuberías cuadradas, rectangulares y redondas (Figura 15). Los tipos de tuberías

varían en el material, calibre y función; y son comúnmente utilizadas en pasamanos, conducción

de fluidos, cerrajería, mobiliario, en estructura y otros.

Figura 14. Perfiles (2017)

Nota: Perfiles para ser transformados o vendidos en Cortes y Perfiles.

Figura 15. Tuberías.

Nota: Fuente https://goo.gl/CLIR9z


5.6.3 Barra

Las barras corrugadas son utilizadas comúnmente en la industria de la construcción, se

venden de diferentes calibres y sirven como refuerzo de columnas, lozas, muros, entre otros.

5.6.4 Laminas

Las láminas de acero al carbono vienen comercialmente en diferentes calibres, estos van

desde 0.75mm a un promedio de 69 mm. Dependiendo del espesor de la lámina se determina en

que maquinaria debe ser transformada, ya que la cizalla no tiene la suficiente fuerza para fracturar

el material y está debe ser cortada con pantógrafo (Figura17).

Las láminas también tienen diferentes propiedades dependiendo de cómo fueron

conformadas, es decir, si la lámina fue trabajada con frio o calor al momento de pasarla por rosillos.

En el curso de Conformado de materiales (2008) de la Escuela Colombiana de Ingeniería,

explica mejor este proceso; donde el trabajo en frio o también llamado cold rolled, se hace a

temperatura ambiente o menor, haciendo que se obtengan mejores acabados superficiales, menores

espesores y mayor dureza. El laminado en caliente o hot rolled, se hace a una temperatura mayor

que la de recristalización, haciendo que se tenga que emplear menor fuerza para deformar el

material y mayor ductilidad.

Figura 16. Barra corrugada de diferentes calibres.

Nota: Fuente https://goo.gl/vZkKpa


5.7 Tratamientos térmicos del acero

El acero es sometido a tratamientos térmicos como el de calentamiento y enfriamiento para

variar alguna o algunas de sus propiedades en forma deseada (Comercial Sidero-Metalúrgica S.A

[COSIMET], 1968. p. 267). A continuación se describen los tratamientos específicos que se usan

con el acero:

5.7.1 Recocido

El recocido es un proceso “de calentamiento y de permanencia a temperatura adecuada,

seguidos de enfriamiento a velocidad conveniente para conseguir los objetivos siguientes:

ablandamiento, labrabilidad o maquinabilidad, mejoramiento de las condiciones de trabajo en frio,

estructura deseada y eliminación de tensiones”. (Comercial Sidero-Metalúrgica S.A [COSIMET],

1968, p. 268).

Figura 18. Pieza en horno

Nota: Fuente https://goo.gl/YGQ8M5

Figura 17. Lámina de acero (2016).

Nota: Lámina de acero a punto de ser cortada con pantógrafo.


5.7.2 Temple y Revenido

El tratamiento de temple consiste en enfriar de manera controlada a la mayoría de

las variantes de aceros aleados previamente calentados a temperaturas de entre 750

ºC y 1.300 ºC. Dependiendo del material base, la temperatura y tiempo de

calentamiento, y severidad del enfriamiento se puede conseguir una amplia gama de

durezas. Posterior al temple se realiza un tratamiento de revenido de tipo 1 a

temperaturas de entre 200 ºC y 300 ºC con la finalidad de optimizar la tenacidad y

reducir la fragilidad de las piezas (Grupo Trateriber, s.f., p. 2).

Figura 19. Diagrama tratamiento temple

Nota: Fuente https://goo.gl/JStjUP


5.8 Procesos de transformación

Los procesos de transformación de la lámina que se explicarán a continuación, serán los

trabajados por Cortes y Perfiles como lo muestra el Layout (Figura 12). Y en la (Figura 20) se

muestran los procesos de transformación tanto trabajadas en frio y en caliente.

Figura 20. Clasificación general de los procesos de conformado de lámina de metal (2002)

Nota: Fuente Procesos de manufactura. (2002) John A. Schey


5.8.1 Rolado (Cilindrado)

“Las roladoras de tres rodillos imparten una curvatura uniforme, pero ajustable, a la lámina,

placa o perfil por medio del conformado con rodillos dispuestos en forma piramidal”. (Schey, 2002,

p. 416).

Figura 21.Cilindrado

Nota: Fuente https://goo.gl/ytrOXD

Figura 22. Roladora de lámina y tubería (2016)

Nota: Roladora Cortes y Perfiles LTDA. Salida de campo.


5.8.2 Plegado (Doblado)

En el plegado de chapa, al ser un proceso de conformado por deformación plástica,

se obtienen deformaciones permanentes superando el límite elástico del material.

Una plegadora es un tipo de prensa diseñada especialmente para la realización de

operaciones de plegado. Se caracteriza por una matriz rectilínea y de gran longitud.

Esto implica una prensa y una mesa estrecha y larga. (López, A. & López, J. , 2008,

p. 4).

Figura 23. Dobladora (2016)

Nota: Dobladora Cortes y Perfiles LTDA. Salida de campo.

Figura 24. Doblado entre forma

Nota: Fuente http://leninmatey1.blogspot.com.co/


5.8.3 Corte en cizalla

Para el corte de materiales laminados en la industria metalmecánica, se emplean las cizallas

de guillotina. Estas pueden ser de dos tipos como lo describe la guía práctica NTP 153 (1980), en

ella Chavarría las divide en:

● Cizallas mecánicas

● Cizallas hidráulicas

Este tipo de cizallas se encargan de hacer cortes rectos en la lámina, mediante la

acomodación de la lámina entre dos cuchillas (Figura 26), una que se encuentra fija en la parte de

abajo y la otra que sube y baja impartiendo golpes a la lámina, hasta fracturarla (Figura 27).

La cizalla está pensada para cortar láminas hasta calibre 3/8 aproximadamente. Las láminas con

mayor calibre a este, deben ser cortadas en máquinas como el pantógrafo.

Figura 25. Cizalla cortando lámina (2016)


5.8.4 Corte con plasma y pantógrafo

El plasma es un estado de la materia compuesta de átomos ionizados y electrones

libres interactuando entre sí con una altísima conducción electromagnética y una

alta densidad de energía, normalmente sostenida por temperaturas elevadas mayores

a 30 mil °C. Esta tecnología es útil para cortar cualquier material metálico

conductor, especialmente acero estructural, acero inoxidable y metales no férricos

que el oxicorte no puede trabajar. Puede cortar aluminio, acero inoxidable, cobre,

latón y cualquier metal conductor. (Estefani, 2013, párr. 1).

Figura 26. Zoom cortadora (2015)

Figura 27. Cizallado

Nota: Fuente http://conformadomecanicodepiezasdtc.weebly.com/troqueles.html

http://www.artinaid.com/2013/04/que-es-la-materia/

http://www.artinaid.com/2013/04/que-es-el-voltaje/

http://www.artinaid.com/2013/04/que-es-la-energia/

http://www.artinaid.com/2013/04/el-acero/

http://www.artinaid.com/2013/04/que-es-el-oxicorte/

http://www.artinaid.com/2013/04/el-aluminio/

http://www.artinaid.com/2013/04/el-acero/


El plasma es ideal para cortar figuras orgánicas o piezas que necesiten mucha precisión

como lo son los piñones mecánicos.

5.8.5 Oxicorte

El Oxicorte es un procedimiento mediante el cual se efectúa el corte de las piezas

metálicas mediante Soldadura Autógena. Este sistema Se basa en la combustión de

un metal en presencia de oxígeno. El acero a temperatura ambiente no

es combustible, pero si se eleva su temperatura a 900ºC (temperatura de ignición) y

se lo somete a una atmósfera de oxígeno puro, el acero se quema. Para realizar este

procedimiento se inicia calentando la pieza de acero hasta conseguir la temperatura

de fusión. Al alcanzar la temperatura requerida, se le aplica oxígeno con una

boquilla en forma de chorro, sobre el baño de fusión, apartando el acero fundido.

(Construmática, s.f., párr 1).

Figura 28.Lámina cortada con plasma

Nota: Fuente http://www.eletroplasma.com.br/produtos-e-servicos/corte-a-plasma/

http://www.construmatica.com/construpedia/Soldadura_Aut%C3%B3gena

http://www.construmatica.com/construpedia/Acero

http://www.construmatica.com/construpedia/Combustible

http://www.construmatica.com/construpedia/Acero


5.9 Acabados del acero al carbono

El acabado que comúnmente se le da al acero en dentro de la industria metalmecánica es la

pintura electroestática, aunque también se pueden dar acabados en pintura de poliuretano o a base

de aceite.

5.9.1 Pintura Electroestática

La pintura electroestática también conocida como pintura en polvo o pintura al horno,

consiste en un polvo compuesto de minerales, pigmento y resinas, que al ser aplicado por medio

de una pistola especial, carga estas particular eléctricamente y así estas se adhieren a la pieza a

pintar, que también esta recibiendo una carga eléctrica, posteriormente la pieza se mete a un horno

a altas temperaturas para curar la pintura. Este tipo de pintura no permite que se generen

embobamientos en esta, además que el acabado tiene mucha durabilidad.

Figura 29. Principio de funcionamiento del proceso térmico de oxicorte

Nota: Fuente https://goo.gl/Mvq9AX


Figura 30. Pintura Electroestática (2016)

5.10 Procesos de unión

Este tipo de procesos consisten en como unir piezas o partes entre ellas, ya sea para dejar

la unión siempre fija o que pueda ser desarmable.

5.10.1 Uniones rígidas

Se dividen en fijas y desmontables, como se muestra a continuación:


5.10.1.1 Uniones fijas

Este tipo de uniones se realizan cuando no hay necesidad de separar los componentes de un

objeto o estructura a lo largo del tiempo.

5.10.1.1.1 Soldadura

Los tipos de soldaduras que se explicaran a continuación, son las trabajadas en la empresa Cortes

y Perfiles S.A.

Soldadura GMAW O MIG

La soldadura GMAW (gas metal arc welding), o Soldadura MIG (Metal inert gas),

es un proceso de unión que se logra por el calor aportado por un arco eléctrico, el

cual es generado y mantenido entre un alambre sólido, que funciona como electrodo

continuo, y la pieza de trabajo. El arco y la soldadura fundida son protegidos por un

Figura 31. Tipos de uniones

Nota: Fuente https://goo.gl/WXLzAk


chorro de gas inerte o activo como argón, helio o CO² (Marulanda, J.; Zapata, A. &

Mesa, D., 2007, p. 63).

Soldadura de Arco Manual con Electrodo Revestido

El proceso por arco con electrodo revestido se mantiene como uno de los más usados

entre todas las técnicas de soldadura. Como el mismo nombre lo dice, es un arco

eléctrico que se establece y mantiene entre la punta del electrodo cubierto y la pieza

a soldar. Las gotas de metal fundido son transferidas a través del arco al cordón de

soldadura y un escudo protector de gases es producido por la descomposición de los

fundentes que cubre el electrodo, que a su vez forma la escoria que protege el metal

fundido del cordón de soldadura (Figura 29), aislándolo de la atmosfera durante la

solidificación. (Marulanda, Zapata & Mesa, 2007, p. 57).

Figura 32. Pistola de soldadura MIG

Nota: Fuente https://goo.gl/yJSg4R


Soldadura de punto

La corriente eléctrica pasa por dos electrodos de cobre con punta hacia la pieza de

trabajo (Figura 31). Debido a la resistencia del material en la unión, se logra el

calentamiento y con la aplicación de presión sobre las piezas se genera un punto de

soldadura. (Marulanda, J.; Zapata, A. & Mesa, D., 2007, p. 89).

Figura 34. Cordón de soldadura

Nota: Fuente https://goo.gl/rIWGHw

Figura 33. Esquema soldadura de arco

Nota: Fuente https://goo.gl/dIidhB


5.10.1.1.2 Remaches

El remache, conocido también con el nombre de roblón o remache pop, es un

elemento de fijación cuya función es, al igual que el tornillo, unir dos piezas de

forma permanente. Es un cierre mecánico que está compuesto por un tubo cilíndrico

que en su parte inferior dispone una cabeza cuyo diámetro es mayor que el resto

del remache para que al introducirlo en un agujero pueda encajar, a fin de unir dos

piezas distintas sean o no del mismo material. (De Maquinas & Herramientas, 2011,

párr. 13).

Tipos de remaches o roblón:

1. Remaches de compresión.

2. Remaches ciegos que pueden ser: con mandril de estiramiento, con pasador guiado, roscados

y los que son expandidos químicamente.

3. Remaches de golpe, los cuales se emplea un martillo para su instalación. (De Maquinas &

Herramientas, 2011, párr. 13).

Figura 35. Punto de soldadura

Nota: Fuente https://goo.gl/WTsZ9V


5.10.1.2 Uniones desmontables

Este tipo de uniones se realizan por si en algún momento alguno de los componentes se

necesita separar, ya sea por: mantenimiento, reparación, transporte, entre otros. También se utilizan

por su bajo costo.

5.10.1.2.1 Uniones atornilladas

En el documento de Uniones mecánicas se explica que este tipo de uniones se realizan con

tornillos o con pernos, ya que estos tienen roscas internas o externas, que mediante tracción y

torsión mantienen unidos a los dos miembros. (Universidad Carlos lll de Madrid, s.f.).

Figura 36. Tipos de remaches

Nota: Fuente https://goo.gl/zM0IER

Figura 37. Fuerzas

Nota: Fuente https://goo.gl/fhCq34


5.10.1.2.2 Herrajes

Los herrajes comúnmente son piezas metálicas con las que se equipan diferentes tipos de

mobiliario y otros objetos, para su completo funcionamiento (Figura 37). Algunos herrajes son:

bisagras, dilatadores de vidrio, maniguetas, pasadores, rieles, ganchos, entre muchos otros. La

mayoría de estas piezas son desmontables, ya que se ensamblan con tornillos.

5.11 Reciclaje del acero

El acero es un material reciclable, que empieza su siglo de vida con la extracción de

minerales de la tierra, que posteriormente serán mesclados en diferentes proporciones para poder

crear el acero. En la industria siderúrgica se derrite esta mezcla y posteriormente se conforman

lingotes, laminas, tubería y perfiles, que posteriormente serán transformados en las industrias

metalmecánica, de astilleros u otras, en productos. De estas industrias transformadoras del acero,

salen también chatarra y retales, que son vendidos de nuevo a la industria siderúrgica para volverlos

a fundir con material nuevo; lo mismo pasa cuando los productos hechos de acero cumplen su vida

útil.

Figura 38. Herrajes (2017)


Figura 39. Ciclo de vida del acero (2017)


6 Metodología

El tipo de investigación que se trabajara a continuación, es aplicada. Ya que, con los

hallazgos obtenidos al final de esta, se llegará a un producto tangible. El enfoque de la investigación

es mixto (cualitativa + cuantitativa), ya que conlleva un análisis de observación del contexto a

trabajar y los posteriores resultados de encuestas aplicadas a diferentes empresas y personas.

El trabajo metodológico consistió en una serie de visitas a las tres empresas de

transformación de metales laminados en la Zona Industrial de Belén, con el fin de saber cuáles eran

los calibres de láminas más compradas, con cuánta frecuencia se compraban, la cantidad de chatarra

generada y el aprovechamiento de los retales dentro de estas.

Las tres empresas visitadas fueron:

1. Cortes y Perfiles ltda.

2. Laminas y Cortes.

3. Corte y Doblez ltda.

También se realizaron encuestas a profesionales en el área de la construcción con el fin de

saber en qué podrían ser aprovechados los retales del acero al carbono, en una industria con tanto

auge en la ciudad de Medellín.

El primer paso para la recolección de la información fue la creación de un cronograma

(Figura 40) de visitas, para manejar de forma correcta el tiempo en estos lugares y para crear de

forma detalla las fichas y herramientas para recolectar dicha información.


6.1 Instrumentos de recolección de la información

El primer instrumento (Figura 41) fue una ficha que tenía la finalidad de recolectar cuáles

eran los calibres de lámina más comprados y cada cuanto se compraban. La intensión de saber

cuáles eran los calibres más comprados, era que estos podían ser los más encontrados en chatarra

y recortes.

Figura 40. Cronograma de visitas (2016)


Figura 41. Ficha de recolección #1 compra de materia prima (2016)


La segunda Ficha de recolección de la información (Figura 42), enfocada en las tres

empresas anteriormente mencionadas, se centró en las toneladas de chatarra producidas en un mes

y en qué eran aprovechados los recortes dentro de cada una y en qué otros objetos podían ser

aprovechados.

Figura 42. Encuesta sobre el aprovechamiento de los recortes (2016)

Nota: Encuesta sobre el aprovechamiento de los recortes de láminas de acero, en empresas metalmecánicas del sector industrial

de Belén- Medellín


La tercera ficha de recolección (Figura 43), se enfocó en la empresa Cortes y Perfiles, ya

que en esta es donde se aprovecharán los retales provenientes de los procesos de transformación

de la lámina de acero. Esta ficha es importante, ya que nos permite saber el tamaño de los diversos

recortes, sus calibres y de qué proceso de transformación proviene.

Figura 43. Recortes de las láminas de acero al carbono (2016)


La última ficha de recolección (Figura 44) se destinó al registro de opiniones de expertos

en el ámbito de la construcción, ya que este sector en la ciudad de Medellín es uno de los más

fuertes y el aprovechamiento de los retales puede ser una gran alternativa para este.


Figura 44. Encuesta sobre posibles aplicaciones de los recortes, en el área de la construcción


6.2 Resultados de aplicación de los instrumentos de recolección de información- Flujo de

material

Gracias a la investigación de trabajo de campo se conoció los calibres de láminas más

utilizados y la cantidad de chatarra que generan en un mes las tres empresas anteriormente

mencionadas.

Con esta investigación se evidenció que Cortes y Perfiles, y Láminas y Cortes compran

material casi al diario, mientras que Corte y Doblez hace compras para todo el mes.

Con la ficha de recolección de compra de materia prima (Figura 41) también se dio a

conocer cuáles eran los calibres de láminas más comprados y por ende estos a su vez, podrían ser

los más encontrados en los retales para chatarra de fundición.

Los calibres más comprados por cada empresa son:

Cortes y Perfiles: 1/8 - 1/4- 3/16- cal 18- cal 20

Laminas y cortes: 1/8 - 1/2.

Corte y Doblez Ltda.: cal 22- cal 20 - cal 12

Posteriormente la segunda ficha de recolección sobre la cantidad de retales producidos y el

aprovechamiento de estos, dio a conocer que en la empresa Cortes y Perfiles, se producen en un

mes entre 3 a 5 toneladas de retales para fundición y chatarra proveniente de procesos como el

corte en cizalla, el corte plasma, entre otros. Estos retales o chatarra son de tamaños y formas

diversas (Información que se detallara en el mapa conceptual de caracterización de los retales

Figura 47) y son vendidos a chatarreros que la transportan desde la empresa hasta otros centros de

acopio, para luego ser transportados en camiones más grandes a distintos departamentos del país

como Caldas y Cundinamarca, luego de esto pasan a ser transformados de nuevo en materia prima

para poder fabricar por ejemplo varillas corrugadas de construcción. Estos retales también son

vendidos a pequeños fundidores en la ciudad o artistas para sus obras.


Otro tipo de retales que se dan en la empresa son los que miden entre 9 a 11 cm de ancho y tienen

diferentes largos (Figura 46). Estos recortes son utilizados para fabricar perfiles con ángulos no

convencionales que necesite algún cliente.

En otros momentos quedan pedazos que la empresa no quiere que sean desperdiciados como

chatarra. Es por esto que al momento del corte plasma se aprovecha para sacar estas bases redondas

que según la empresa pueden ser utilizadas como futuras bases o tapas para otros objetos, pero este

tipo de retales también sale del interior de la fabricación de anillos (Figura 45).

Otro tipo de retales que se dan en la empresa son los que miden entre 9 a 11 cm de ancho y

tienen diferentes largos (Figura 51). Estos recortes son utilizados para fabricar perfiles con ángulos

no convencionales que necesite algún cliente.

En otros momentos quedan pedazos que la empresa no quiere que sean desperdiciados como

chatarra. Es por esto que al momento del corte plasma se aprovecha para sacar estas bases redondas

que según la empresa pueden ser utilizadas como futuras bases o tapas para otros objetos, pero este

tipo de retales también sale del interior de la fabricación de anillos (Figura 46).

Figura 46. Retales con forma circular (2016)

Figura 45. Recortes para fundición apilados (2016)


Figura 47. Clasificación de los retales-Cortes y Perfiles (2017)

La siguiente empresa visitada fue Láminas y Cortes (Figura 48), donde según la empresa

también se producen en 3 a 5 toneladas de chatarra y retales de láminas de acero al carbono e

inoxidable. En esta empresa los retales son utilizados para Piezas de anclaje pequeñas y

complementos.


Figura 48. Recortes y retales, en Láminas y Cortes (2016)

Por ultimo encontramos a la empresa Corte y Doblez LTDA. Donde el material que se

maneja es acero al carbono galvanizado. Allí se evidencio que la empresa genera menos de una

tonelada de chatarra en un mes (Figura 49). Esto se debe a que la empresa tiene un sistema de

optimización de la lámina al momento de fabricar sus productos y se consideran retales inservibles

a material oxidado y pedazos menores o iguales a 1 cm.

Con los retales que van quedando se pueden generar perfiles desde 2 cm de ancho, por 122 cm o

244 cm de largo (Figura 50).

Figura 49. Tamaño retales- Corte y Doblez (2016)


6.3 Variables

Las variables a considerar en los retales son:

1. Proceden de diferentes procesos de transformación como: corte con cizalla, pantógrafo u

oxicorte.

2. Los calibres son diferentes.

3. La mayoría tiene diferentes dimensiones y formas.

4. La mayoría tienen figuras o formas grabadas.

5. Dentro de un mismo retal pueden haber distintas figuras.

En la empresa COYPER se considera desperdicio en las láminas, pedazos menores a los 8

centímetros (retales para fundición o chatarra). Los retales más grandes a estas características son

clasificados por sus propiedades físicas y químicas (aceros al carbono e inoxidables), como retales

para un posterior uso dentro de la empresa o también pueden ser vendidos a clientes que los

requieran (Figura 51).

Figura 50. Perfiles fabricados- Corte y Doblez (2016)


6.4 Posibles aplicaciones

Para poder saber en qué se podía aplicar los retales del acero al carbono que son vendidos

como chatarra, se hicieron entrevistas al personal de las empresas metalmecánicas anteriormente

mencionadas, al igual que ingenieros y arquitectos.

En una encuesta de respuesta múltiple (Figura 52), las empresas seleccionaron las aplicaciones

más viables para trabajar con estos retales en distintas áreas (construcción, hogar, agricultura, entre

otros), estos fueron los resultados:

Figura 52. Posibles aplicaciones de los retales, según las empresas (2016)

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

posibles aplicaciones

Figura 51. Retales de aprox. 20cm de ancho (2016)


Por otro lado, la encuesta (Figura 53) que se realizó a ingenieros de distintas áreas y

arquitectos, fue con el fin de saber posibles aplicaciones en el área de la construcción. Esta se

consistió de una pregunta con respuesta múltiple y una con respuesta abierta. Estos fueron los

resultados:

En estas dos encuestas con respuesta múltiple, se evidencia que las respuestas más frecuentes

fueron las arandelas, las rejillas y las fachadas micro perforados.

En lo que respecta a la respuesta abierta sobre otras posibilidades, que se realizó a las empresas,

ingenieros y arquitectos, se vieron opiniones como:

1. Optimizar el material desde el principio.

2. Estructuras para mobiliario.

3. Separadores de espacios.

4. Parrillas.

Figura 53. Posibles aplicaciones según ingenieros y arquitectos (2016)

0

1

2

3

4

5

6

7

posibles aplicaciones


5. Arte.

6. Pérgolas.

7. Cerrajería.

8. Carros de carga.

6.5 Hallazgos trabajo de campo

1. Las 3 empresas aprovechan para fabricar a partir de los retales, objetos como: arandelas, perfiles,

bases, ángulos, entre otros; ya que estos son más fáciles de hacer con la maquinaria que se

cuenta, además que son piezas que se venden rápidamente en el mercado.

2. Los resultados obtenidos de la encuesta de compra de láminas, sirvió para saber cuáles son los

calibres que más se compran y por lo tanto pueden ser los calibres que más se desperdician en

chatarra y retales. Estos son: cal 22- cal 20 - cal 18-cal 12-1/8 - 1/4- 3/16- 1/2.

3. La empresa Cortes y Doblez es entre las 3 empresas estudiadas, la que menos chatarra produce

ya que sabe aprovechar al máximo su materia prima. Por otro lado Cortes y Perfiles es la que

más chatarra produce de las 3, pero esto también se debe a que empresas más pequeñas como

Corte y Doblez, tercerizan muchos de los procesos de transformación de las láminas de acero al

carbono.

4. Al saber cuáles son las formas que más se repiten dentro de los retales (círculos, cuadrados,

rectángulos y triángulos), podemos generar ideas de las posibles aplicaciones con estos desechos

y así podríamos diseñar un mismo objeto, pero con distintas formas interiores.


Figura 54. Resumen hallazgos (2016)


6.6 Conclusiones etapa metodológica

Las fichas de recolección de la información permitieron conocer cuál era la versión comercial

del acero más utilizada en la empresa, al igual de los calibres, procesos de transformación,

uniones y acabados que utilizaban en Cortes y Perfiles ltda. Todo esto para proporcionar datos

como: las toneladas de retales variaron según cada empresa, ya que una de estas tenía una línea

de productos determinada y en las otras dos, se trabaja bajo pedidos de los clientes. Lo siguiente

fueron los calibres de las láminas más desechadas para retales de fundición, que van desde cal

20 a cal 3/16, ya que las láminas más gruesas tienen poco movimiento por las dificultades al

momento de transfórmalas y además se fabrican objetos muy específicos con ellas. Y por último

las formas internas de los retales salen del corte con plasma y sus formas varían mucho, ya que

como se dijo anteriormente los trabajos son bajo pedido de clientes externos. Para que se repita

una forma tiene que haber sido que un cliente mando hacer un lote grande. Y de acuerdo con lo

anterior las formas que más se repiten dentro de estos retales, son las formas geométricas básicas

(circulo, cuadrado, rectángulo, triangulo y ovalo).

Con respecto al primer objetivo específico y la propiedades del material, los aspectos a tener

en cuenta en la fase de diseño con los retales son: los calibres de láminas más delgados son más

flexibles y mucho más si tienen agujeros con formas, gracias al corte con plasma. El segundo

punto a tener en cuenta, es que al momento de cortar con plasma, los bordes y parte del resto de

la lámina pueden sufrir afectaciones a nivel molecular, por las altas temperaturas en este

proceso. Y tercero, es que el peso de los retales cambia dependiendo de cantidad y tamaño de

los agujeros con formas que se hagan con el corte plasma.

El mapa de la tipología de los retales, permitió saber cuáles fueron las categorías a utilizar, en

este caso son los retales que van a ser vendidos para posterior fundición. además de las variables

y requerimientos, que más adelante en la fase proyectual se especificaran, para tener en cuenta

en la etapa de diseño del producto final.

Las entrevistas a los expertos dentro de las empresas y a los arquitectos e ingenieros del área de

la construcción, son una fuente de información muy importante, ya que los puntos de vista de


cada uno, dan orientación acerca de las posibles aplicaciones de los retales de acero al carbono

en el contexto de la vivienda, algunos de estos fueron: estructuras para mobiliario, fachadas

verdes, rejillas, fachadas micro perforadas, cerrajería, pérgolas y biombos.

6.7 Oportunidades de diseño

1. Mobiliario para el hogar.

2. Herrajes para mobiliario (manijas y tiradores).

3. Rejillas.

4. Divisores de espacios.

5. Para soles (pérgolas).

6. Decoración para el hogar o la oficina.

7. Mobiliario para almacenamiento.

8. Transporte para carga.

9. Superficies de apoyo para objetos calientes u otros.


7 Fase proyectual

La fase proyectual consistió del análisis de un cliente ideal, además de cómo se podrían

satisfacer sus necesidades, qué productos existían en el mercado, qué puntos a favor o en contra

tenían las empresas encargadas de estos, posteriormente se sacó una propuesta de valor, de la cual

se salió un producto mínimo viable y de allí se partió para diseñar alternativas de este producto. La

fase final y más importante consistió el planos del productos, modelación, fabricación y detalles

finales.

El inicio de la fase proyectual comenzó con el modelo Canvas, el cual se enfocaba en sacar

una propuesta de valor y posteriormente poder sacar un producto mínimo viable que se enfocara

en un cliente ideal, que tiene ciertas metas, sueños, necesidades y frustraciones (Figura 55), luego

siguió un análisis de los servicios que presta la compañía, como podría aliviar las frustraciones del

cliente y traerle alegrías con nuevos productos o servicios. En el caso del lienzo mapa de valor de

la compañía (Figura 56), no se describe los productos o servicios ofrecidos por Cortes y Perfiles

LTDA. , sino los que ofrecería la empresa encargada de aprovechar los retales y transfórmalos en

un producto (Espacio industrial).

Figura 55. Lienzo perfil del cliente

Nota: Canvas


Posteriormente al análisis de los lienzos del perfil cliente y mapa de valor, se prosigue con

un estado del arte de empresas y diseñadores (Figura57), que tengan productos que hagan

referencia a los retales metálicos, concepto industrial y/o productos que se puedan sacar de los

retales de acero.

Figura 56. Mapa de valor


Figura 57. Estado del arte


Luego de este análisis de estado del arte y de las oportunidades de diseño, que se sacaron

de la investigación de trabajo de campo, se definió una propuesta de valor. Está debe dar solución

a las necesidades, frustraciones o alegrías del cliente (Figura 545) y se definió como: El producto

final debe estar diseñado con retales de acero al carbono, consiguiendo una pieza o piezas únicas

gracias a la diversidad de formas y medidas que tienen los retales. Es un producto que va con el

estilo del usuario, permitiéndole funcionalidad y estética, acorde a sus necesidades y gustos en la

moda.

Después de esto, se describió una propuesta de proyecto. Está consistió en un divisor de

espacios, ya que este podía dar solución a las necesidades del cliente y a la oportunidad de

aprovechar los retales de acero al carbono en el contexto de vivienda; y que además estuviera

acorde a la temática semi-vanguardista e industrial.

A partir de esto se planteó una solución para la idea de proyecto, donde el producto se

desarrollaría de una manera casi artesanal y donde las piezas serian únicas gracias a la diversidad

de formas en los retales, dándole así un plus de exclusividad. El siguiente paso consistió en la

creación de marca, ya que la empresa Cortes y Perfiles no sería la encargada de transformar todo

los retales en el producto final, sino más bien se convertirían en los proveedores de los retales y el

acabado de estos.

Creación de marca

Lo primero a tener en cuenta en la creación de marca, fue el desarrollo de la imagen de la

empresa. El nombre tenía que dar referencia de la temática semi- vanguardista e industrial y que al

mismo tiempo diera a entender que tipo de productos ofrecía está.

El logo y el nombre seleccionado (figura 58), dan muestra de todo lo anterior; por sus líneas simples

y texto enmarcado.


Posteriormente se definió la marca como:

Luego de esto se describió a lo que se dedica la empresa y que diferenciadores tiene respecto

a otras marcas en el mercado. Esta reseña fue: Espacio Industrial es una marca Colombiana,

dedicada a la creación de objetos con detalles únicos, gracias al aprovechamiento de los retales de

láminas de acero, que salen de los procesos de transformación en la industria metalmecánica.

Nuestros objetos están pensados para darle a los espacios del hogar un toque industrial, pero

al mismo tiempo vanguardista. Todo esto gracias a la combinación de materiales, formas y a la

fabricación a detalle.

Para seguir con una buena creación de marca, se definió dos segmentos de mercado, a partir

del lienzo del cliente (Figura 55), a los cuales les interesaría este tipo de producto y lo compraría

(figura 59).

Figura 58. Logo (2017)


Posteriormente se hizo un análisis (benchmarking) de empresas en el mercado local. Esto

se realizó con el fin de saber cuál era el precio de los separadores de espacio, en que materiales

estaban fabricados, que tipo de función cumplían, cuáles eran las empresas que los fabricaban o

vendían, si eran empresas posicionadas en el mercado (Figura 60). Todo esto sirvió para saber que

carencias o que diferenciadores tenia Espacio industrial respecto a otras.

Figura 59. Público objetivo de Espacio Industrial (2017)


7.1 Requerimientos

Los requerimientos son las bases a tener en cuenta para el diseño y desarrollo del producto

final, al igual que en las alternativas de diseño.

Los requerimientos salieron en respuesta a los objetivos específicos y a tres puntos clave:

1. Como debería funcionar el producto y que características debe ofrecer.

2. Como debe comunicar el producto desde la forma, materiales, texturas, entre otros.

3. Y por último los aspectos que se tenían que tener en cuenta al momento de fabricar el producto

final.

Estos requerimientos son:

Figura 60. Análisis de competidores locales (2017)


Funcional operativo:

División de espacios- funcionalidad

Facilidad de ensamble.

Seguridad.

No muy pesado.

Fácil mantenimiento.

Fácil transporte.

Estético comunicativo:

Concepto: semi vanguardista e industrial.

Acabados de acurdo a los gustos del usuario: unisex y concepto industrial.

Armonía.

Morfo productivo:

Material: acero al carbono.

Estandarización en la modulación y ensamble de los retales.

Manufactura con la maquinaria de la empresa. Coyper.

Precio asequible.

Todos estos requerimientos son detallados más adelante en el PDS, para saber por ejemplo

en que rangos de precio debe estar el producto o cual debe ser su peso máximo.

7.2 Especificaciones de diseño (PDS)

El PDS (Figura 61) se utiliza para tratar los requerimientos más a fondo y poder sacar

propuestas. El PDS esta conformado en parte por unidades métricas y valores específicos, también

los materiales a tener en cuenta, el ensamble, la seguridad, el costo del producto en el mercado,

entre otros.


Figura 61. PDS


7.3 Exploración formal

La exploración formal se empezó a partir de los tableros de inspiración o Moodboard

(Figura 62), estos consistían en imágenes de las texturas, lugares, objetos y colores ideales, que

estaban en los lugares frecuentados por el usuario, como lo son: su hogar, cafeterías, bares y

museos.

Figura 62. Tableros de inspiración (2017)


7.3.1 Matriz morfológica

La matriz morfología es una guía, que sirve comúnmente para saber que piezas, acabados,

materiales y ensambles existen en el mercado. En el caso de este proyecto sirvió para mirar los

colores que tenía la empresa en pintura electroestática, que tipos de ensamble y uniones eran las

más adecuadas, entre otros. De todo esto se van sacando ideas para las propuestas de diseño.

Producto mínimo viable

Figura 63. Matriz morfológica (2017)


7.3.2 Producto mínimo viable

El producto mínimo viable, es la primera propuesta que se diseña para el cliente ideal. Esta

consiste en un prototipo rápido y económico (Figura 64), además de un dibujo 3D muy aproximado

del cual sería el producto final (Figura 65).

El producto mínimo viable propuesto fue un divisor de espacios (Figura 64), compuesto de

dos perfiles anclados al techo y al suelo, por el cual se deslizaban paneles (retales). De este modo

se lograban diferentes modulaciones.

El problema de esta propuesta radicaba en el peligro de los bordes irregulares, en la

superposición de un retal con otro y finalmente de que era un divisor que no se podía mover de su

sitio.

Figura 65. Propuesta de producto mínimo viable (2017)

Figura 64. Maqueta producto mínimo viable (2017)


Gracias a este primer acercamiento, ya se sabía que el producto final iba a ser un divisor de

espacios, por consiguiente, el paso a seguir era buscar que existía en el mercado acerca de estos

objetos

7.3.3 Estado del arte de los divisores de espacios

El estado del arte de los divisores de espacios o de ambientes (Figura 66), se enfocó en

buscar que existía actualmente en el mercado, como: estilos, material, forma y que otras funciones

cumplían aparte de separar visualmente los espacios.

De este estado del arte también se puede concluir cuales de los divisores tienen una simple

función estética o cuales cumplen con estándares más altos para tener privacidad.

El estado del arte también es una referencia para saber que la idea en la cual estamos

pensando, ya exista.

Figura 66. Estado del arte divisores de espacios (2017)


7.3.4 Generación de alternativas

La generación de alternativas comienza con una propuesta en escala 1:2 (Figura 67), que

consistió en el acercamiento a la forma real de los retales y al modo de ensamble por tornillos entre

los retales y los perfiles laterales. El problema de esta propuesta, radicaba en que el ensamble se

veía por un lado, haciendo que se viera poco estético por el lado de atrás y además se podían ver

claramente como quedarían los bordes de los retales al momento de cortarlos en forma triangular.

También en esta alternativa se quiso buscar una manera en que los perfiles laterales se pudieran

mover cuando el usuario lo necesitara, por eso se pensó en las patas telescópicas que se ajustaran

a presión cuando el divisor estuviera totalmente ensamblado y de esta manera no tener que dañar

ni el suelo, ni el techo con uniones atornilladas.

La siguiente propuesta fue una mejora de la anterior (Figura 68), donde el sistema

telescópico se plantío desde adentro del perfil y donde los paneles se enmarcaron para facilitar su

anclaje al perfil, por medio de herrajes en forma de gancho. El marco también fue la mejor forma

de proteger los bordes peligrosos de los retales.

Figura 67. Alternativa #1



La tercena alternativa (FIGURA 69) consistió en una base de la cual encajaban los perfiles

laterales y utilizaba el mismo método de la propuesta anterior al ensamblar los módulos.

La siguiente alternativa (Figura 70) se planteó desde el concepto: “Una ciudad de alturas”.

Donde los que se busco era aprovechar los diversos tamaños de los retales y formar paneles de

diferentes alturas. Esta propuesta también cuenta con marcos de madera, pero dándole estabilidad

al colocar los paneles en zigzag como los biombos tradicionales. Siendo este una alternativa más

liviana, referente a las dos anteriores.




La alternativa #5 (Figura71) se planteó para seguir utilizando los marcos de matera, pero

en este caso en forma circular y rectangular. La gracia del diseño era poder meter varios retales

dentro de un mismo marco y crear súper posición con ellos. El problema de este era el peso tan

elevado de cada módulo por la cantidad de retales en su interior.

Y la última alternativa (Figura 72) se planteó colocando los retales de forma diagonal sobre

una base estática.

7.4 Evaluación de alternativas

La propuesta definitiva se eligió gracias a la evolución de los requerimientos (Figura 73),

que son: funcional operativo, estético comunicativo y morfo productivo. Estos aspectos se




evaluaron del 1 al 5 en cada propuesta y al final la que más puntaje obtuvo fue la alternativa número

cuatro

7.5 Desarrollo y fabricación producto final

El nombre escogido para producto final es Retama y es un producto diseñado por espacio

industrial (Figura 74).

Figura 73. Matriz de evaluación propuesta final


Figura 74. Nombre del producto (2017)

Retama es un divisor de espacios diseñado y fabricado a partir de los retales de acero al

carbono, que salen de los procesos de transformación en la industria metalmecánica.

Este divisor cuenta con cinco paneles (figura 75), de tres alturas diferentes y cuenta con la

posibilidad de ser configurado dependiente de las necesidades o gustos del usuario (Figura 76).

Retama cumple la función de dividir visualmente dos espacios, además de poder ser una pieza

totalmente decorativa.

Figura 75. Render 3D, divisor de espacios (2017)


Figura 76. Modulación de marcos (2017).

7.5.1 Contexto

Retama es un divisor de espacios, diseñado para ser utilizado como separador entre los

diferentes ambientes de un hogar. Puede situarse entre la sala y el comedor o simplemente ser

utilizado como un objeto decorativo único.

Figura 77. Divisor de espacio en la vivienda (2017).


7.5.2 Usuario

El producto está pensado para personas que les gusta estar a la moda y que disfrutan de

poder adquirir objetos con diseño y detalles únicos. Además de esto también piensan en cómo

cuidar el medio ambiente en la medida que adquieren productos que tienen un ciclo de vida cerrado.

7.5.3 Explosión

Figura 78. Componentes del divisor (2017)


7.5.4 Detalles

Figura 79. Lupas de detalles (2017)


7.5.5 Vistas

Figura 80. Vista frontal, superior y lateral (2017)


7.5.6 Relación con el usuario

A continuación se puede observar la secuencia de uso que tiene que realizar el usuario al momento

de armar el divisor de espacios Retama.

Figura 81. Secuencia de uso (2017)


7.5.7 Empaque

El empaque de cada módulo es una caja de cartón. El exterior de la caja es en color blanco

y tiene impresa en ella la imagen de la empresa, el código de barras, la cantidad de componentes

que vienen dentro de ella, las redes sociales de la empresa y por último la ciudad donde fue

fabricada.

Figura 82. Empaque (2017)


7.5.8 Diferenciadores

Fabricado con retales de acero al carbono.

Módulos únicos gracias a la diversidad de los retales.

División de espacios de una madera más rápida y sencilla.

Diversas modulaciones.

El usuario puede elegir los módulos con los cuales armar su divisor.

Reciclable.

7.5.9 Fabricación

La fabricación de cada módulo empieza con escoger el tipo de retal que se va a utilizar

según las medidas del módulo y el calibre (Figura83) ; luego pasa a ser cizallado solo si es

necesario, además de pulir las rebabas para luego ser pintado (La pintura utilizada en este caso es

la electroestática). Después de esto los retales son transportados a una carpintería para fabricarles

los marcos. La fabricación de del marco empieza con hacer una ranura con la sierra circular en la

mitad del bastidor de pino, esta ranura será donde encajara el retal. Posterior a esto se parte el

bastidor en las medidas según cada retal y con esquinas en ángulos de 45 °. Y finalmente se procede

a ensamblar el marco con tarugos en cada esquina. (Los planos y fichas de fabricación se

encuentran en los anexos).


Figura 83. Proceso de fabricación (2017)


7.5.10 Producto final

El producto final es un prototipo lo más cercano posible a los diseños y planos

anteriormente realizados (Figura 84), donde se utilizaron retales de calibre 3/16 y 1/8 de acero al

carbono, además de tener un marco de pino sin ningún acabado de pintura.

Con este producto final se pudo constatar la firmeza y estabilidad de Retama, que era unos de los

requerimientos más importantes del proyecto.

Figura 84. Exhibición alfombra naranja, biblioteca de San Javier (2017)

También se puede apreciar como Retama además de dividir, también ayuda a decorar el

espacio (Figura 85). Además, esté proyecto de grado es una gran oportunidad de emprendimiento

para ser trabajado con otros diseñadores y arquitectos, con el fin de elaborar nuevos productos para

el mercador de la construcción y el hogar. Gracias a esta investigación y al producto final obtenido

Retama consiguió mención de honor en la alfombra naranja de la facultad de artes integradas

2017-1.


Figura 85. Alfombra naranja, taller 9 (2017)


8 Conclusiones

El presente trabajo de grado tuvo como objetivo el desarrollo de un nuevo objeto a partir

del aprovechamiento de los retales de las láminas de acero al carbono generados en la empresa

Cortes y Perfiles LTDA. Esto se logró investigando las propiedades físicas y mecánicas del acero al

carbono, al igual que los procesos de transformación de las láminas y posteriormente la

caracterización de los tipos de retales, que salían del corte con pantógrafo. Esta investigación arrojo

que en la empresa Cortes y Perfiles se producen al mes entre una a tres toneladas de chatarra,

además que existe varios tipos de retales, entre ellos los que se siguen aprovechando dentro de la

empresa y los que se venden para fundición u obras de arte. También se concluyó que los calibres

de lámina más usadas dentro de la empresa, van desde cal 20 hasta cal 3/16 y que los retales de

estos calibres son más livianos, que algunos son flexibles y que su estructura química puede

cambiar por el calor del corte con pantógrafo y pueden pandearse un poco. Posteriormente se

sacaron los requerimientos técnicos a tener en cuenta a la hora de diseñar y fabricar. Como

resultado de todo lo anterior, la solución al aprovechamiento de estos retales se dio diseñando y

fabricado un divisor de espacios llamado Retama, el cual cuenta con tres tipos de paneles que se

van modulando dependiendo a las necesidades del cliente. El usuario ideal para este tipo de objeto,

son personas con gusto por la moda y el cuidado del medio ambiente, ya que cada módulo es único

gracias a la diversidad de los retales y que al final de su ciclo de vida es reciclable. El divisor de

espacios es una manera rápida y sencilla de dividir dos ambientes diferentes de un hogar, además

de poder ser una pieza exclusiva de decoración.

Por otro lado, existe otra manera futura de aprovechar más retales de la industria

metalmecánica en Medellín y es la fabricación de estos divisores con otros metales utilizados en la

industria, como lo son: el acero inoxidable y el aluminio. Pudiendo conseguir así un menor peso

en el producto final.


Referencias

Asociación Nacional de Empresarios de Colombia [ANDI]. (Mayo de 2012). Foro Galvanicemos.

Obtenido de https://goo.gl/8dm2UP

Asociación Nacional de Empresarios de Colombia [ANDI]. (s.f.). Información General. Obtenido

de https://goo.gl/M15JMk

Centro de diseño de Barcelona. (s.f.). Manual sobre de Gestión del Diseño. España. Obtenido de

https://goo.gl/NyE67N

Comercial Sidero-Metalúrgica S.A [COSIMET]. (1968). Aceros Productos y deribados. Bilbao,

España: Comercial Sidero Metalurgica Velasco S.A.

Construmática ( Metaportal de arquitectura, ingeniería y construcción). (s.f). Oxicorte. Obtenido

de https://goo.gl/mswXpA

Corradine Angulo, A. (2011). De las ferrerías a la siderurgia. Credencial Historia(262), 1.

Obtenido de https://goo.gl/mjTVTv

De Maquinas y Herramientas. (2 de Diciembre de 2011). Tipos de remaches. Obtenido de

https://goo.gl/Dk5GVQ

Doyle, L. E. (1988). Materiales y procesos de manufactura para ingenieros (Tercera ed.). México

: Prentice-Hall Hispanoamerica S.A.

Escuela Colombiana de Ingeniería. (2008). Conformado de metales. Obtenido de

https://goo.gl/oVU88g

Estefani, G. (Abril de 2013). El corte plasma . Obtenido de https://goo.gl/UWmj9o

González Penagos, J. (8 de mayo de 2014). Una industria de hierro. El Espectador. Obtenido de

https://goo.gl/jUy6va

Grupo Trateriber. (s.f). Temple y revenido. Obtenido de https://goo.gl/vgwCG4

López, A., & López, J. (2008). Manual Teórico Prático de Tecnología Mecánica. Almería:

Universidad de Almeria. Obtenido de https://goo.gl/J6DE4A

Marca Colombia. (30 de Septiembre de 2014). 8 avances de la industria metalmecánica en

Colombia. Obtenido de https://goo.gl/45Q4WE

Marulanda Arevalo, J. L., Zapata Meneses, A., & Mesa Grajales, D. H. (2007). Fundamentos en

la soldadura de los metales. Pereira: Universidad Tecnológica De Pereira-UTP.

Neely, J. A. (2001). Metalurgia y materiales industriales. México: LIMUSA, S.A. .

Schey, J. A. (2002). Procesos de manufactura (Tercera ed.). McGraw-Hill.


Universidad Carlos lll de Madrid. (s.f.). Uniones Mecanicas. Recuperado el 2016, de

https://goo.gl/AHuWPz

Universidad de Oviedo. (s.f). Uniones atornilladas. Obtenido de OpenCourseWare de la

Universidad de Oviedo: https://goo.gl/CzTKpV

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