Diseño de una vela usando el conformado por arranque de viruta

Universidad Politécnica Salesiana Facultad de Ingeniería Electrónica

Orellana Torres Rubén Darío rorellanato@est.ups.edu.ec

Objetivo:

Diseñar un modelo creativo de vela de parafina en cera por removimiento de viruta usando el

método de conformado.

Desarrollo

Para el diseño de la vela se ha tomado en cuenta el diseño concurrente basándose en el ciclo de

vida que tendrá el producto.

Decisión y definición

Para el diseño de la vela se ha tomado en cuenta formas en los 3 ejes x, y, z, el conformado se lo

ha realizado en la fresadora.

La definición del producto, se lo ha implementado buscando un diseño simple, original y nuevo,

propio del diseñador partiendo desde una vela lineal.

Fig.1 Definición de la forma de la vela, freeCAD. [propiedad del autor]

Material del producto

La materia prima a usarse es parafina en cera, siendo un derivado del petróleo, la parafina es un

material muy noble para trabajar mediante el conformado.

Fabricación

En la manufactura de velas a gran escala ejemplo de un número de 10000 unidades, se debe tener

en cuenta los materiales a usarse donde serán almacenados, en este caso la parafina en cera, debe

tener un espacio de almacenamiento adecuado, tanto en temperatura y humedad para la

conservación optima de la materia prima.

Para el proceso de fabricación del producto será necesario el empleo de recipientes(vidrio o

metales)los cuales serán los óptimos para introducir a un horno industrial el mismo que diluirá la

parafina, en los recipientes se puede adicionar colorantes o aromatizantes como para mejorar la

presentación del producto, una vez liquida la parafina será vertida en moldes para determinar su

figura.

Para el conformado del producto se necesita igualmente maquinas para el removimiento del

material según un CAD con las especificaciones del diseñador.

Para realizar la manufactura de este producto a gran escala se podría usar maquinas

automatizadas, comandadas por un software de diseño, ya que al ser el conformado el proceso de

más tiempo, esto ayudaría a la reducción de tiempos en la fabricación del producto.

A continuación se tiene el procedimiento para la fabricación de la vela.

Procedimiento de fabricación.

1. Primero se necesita cortar en pedazos la parafina en cera, para ubicarla en recipientes y

proceder a ser sometida al calor.

2. Se debe poner la parafina en un horno a una temperatura superior a 64 grados

centígrados, en este caso el horno calienta a una temperatura desde 80 grados siendo la

mínima temperatura que se puede setear, con esta temperatura la parafina será diluida

rápidamente.

3. Una vez que la parafina esta en estado líquido se agrega el color deseado luego se

proceder a ubicar la parafina en el molde escogido, según el diseño establecido

anteriormente.

Se recomienda antes de poner la parafina en el molde, lubricarlo previamente con

mantequilla o vaselina de aceite.

Ya que se necesita una fabricación a gran escala se necesitara estimar un gran número de

moldes por lo menos 5000 moldes tomando en cuenta los tiempos de enfriamiento y

solidificación de la parafina.

Fig. 2. molde para la vela, según el diseño [propiedad del autor]

4. Una vez que se ha enfriado y solidificado la parafina en cera en los moldes, se procede al

desmolde ya que previamente se ha lubricado el molde, solo se necesita calentarlo un

poco para facilitar este proceso.

Fig. 3 Desmolde del producto [propiedad del autor]

5. Una vez ya con el producto solidificado se procederá a darle forma por medio del

mecanizado, en este caso por el conformado, usando la fresadora.

Para este proceso se usara el diseño en CAD que ha establecido el diseñador, tal y como se

muestra en la figura 1.

El diseño de la vela posee una forma irregular se recomienda usar una franela o un objeto

suave como soporte, con el fin de evitar fracturas o roturas en el producto, ya que por su

forma irregular no se puede sujetar con firmeza la vela a la entenalla, además puede

facilitar el proceso de mecanizado,

Fig. 4 proceso de conformado de la vela [Propiedad del autor]

6. Ya que el proceso de conformado, produce una gran cantidad de viruta del

material, este material se debe recoger y almacenar para volver a usarlo por medio

de un proceso de limpieza y fundido para volver al ciclo del trabajo.

Fig. 5 Agrupación y almacenaje de la viruta de parafina [Propiedad del autor]

7. Una vez ya realizado el conformado de la vela, se procede a limpiar los excesos

de viruta en la vela, esto quiere decir, limpiar las partes internas de la vela donde

quedo alguna viruta.

Con esto se puede conseguir el acabado final de la vela, lista para el

empaquetado y transporte al sector comercial.

Fig. 5 Producto final [Propiedad del autor]

Fig. 6 Producto final en exhibición [Propiedad del autor]

Empacado y transporte El uso de empaques puede proteger el producto contra el daño, evitando que se pueda romper o estropear. Sin embargo, el empaque consume muchos recursos naturales valiosos y cuando se usa una gran cantidad de paquetes pasa a ser un desperdicio. Los empaques a usar pueden hacerse de materiales reciclados o biodegradables. Los productos finales se transportan en camiones, automóviles, etc. a distintos lugares en donde se venden dichos productos. Uso El uso es para lo que fue diseñado el producto, en este caso el uso que podría tener seria en el área de la decoración, a demás cumplir como objetivo secundario proveer de iluminación artificial. Reciclaje Al finalizar la vida útil del producto, los residuos del mismo se podrían usar para la fabricación de velas de colores, al ser re manufacturadas bajo algún proceso de filtrado de agentes ajenos al proceso, con el fin de conseguir un nuevo producto. Los productos reciclados o re manufacturados también reducen la cantidad de materia prima que tiene que extraerse de la tierra. Desecho. Tirar un producto a la basura significa que terminará en un incinerador y no será útil otra vez. Esto ocurriría si los residuos del producto no son reciclados, por lo tanto terminaría en la basura.

Conclusión

Se puedo entender la importancia que tiene le ciclo de vida de un producto en el diseño de este, ya que se puede diseñar pensando en un producto con re-uso, re manufactura y reciclaje.

Se puedo aprender de la experiencia que conlleva la manufactura, además de la importancia del maquinado, en este caso en conformado para obtener la transformación de una forma a otra por medio del cambio de geometría y apariencia.