INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL

ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA

UNIDAD CULHUACAN

TESINA QUE PARA OBTENER EL TITULO DE: INGENIERO MECANICO INDUSTRIAL POR LA OPCION DE TITULACION: SEMINARIO DE ADMINISTRACION DE PROYECTOS DEBERA DESARROLLAR: NELSON SERRANO BENITEZ.

NOMBRE DEL TEMA

“REDISEÑO DE LA BOQUILLA UTILIZADA EN EL PREOCESO DE SOPLETEO CON ABRASIVO (SAND BLAST) PARA LA EMPRESA SEBEMES.”

CAPITULADO

I. MARCO DE REFERENCIA. II. ESTUDIO DEL MERCADO.

III. PLANEACION DEL PROYECTO. IV. EJECUCION Y CONTROL DEL PROYECTO. V. EVALUACION DE RESULTADOS.

Fecha: México, D.F. a 28 de Noviembre de 2008 M. en C. Edna C. Vasco Méndez Ing. Amparo Bañuelos Duran Director del curso Asesor Lic. En Admon. Dalila Viviana Hernández Vasco. Ing. Magdaleno Vázquez Rodríguez Asesor Jefe de la carrera de Mecánica

INTRODUCCIÓN.

REDISEÑO DE LA BOQUILLA UTILIZADA EN EL PREOCESO DE

SOPLETEO CON ABRASIVO (SAND BLAST) PARA LA EMPRESA SEBEMES.

El proyecto de SEBEMES esta enfocado en mejorar el proceso de sand

blast, a través del rediseño de la boquilla utilizada en el mismo. el proceso de

sand blast consiste en impactar la superficie del vidrio para opacarlo y

combinándolo con una plantilla se pueden obtener dibujos grabados incluso a

diferentes profundidades lo cual proporciona agradables decorados en el vidrio.

Para la empresa sebemes es de suma importancia ser más eficiente en

este proceso porque representa cerca del 50% de sus utilidades anuales.

Este proceso de sopleteo de abrasivo a presión más conocido como sand

blast, tiene un severo desgaste en todos los elementos que intervienen en el

mismo, pero la pieza con mas desgaste es la boquilla, esta pieza es la ultima por

donde pasa el material, en la cual la velocidad del abrasivo, llega a su máximo por

lo cual el desgaste de esta pieza es mayor comparándolo con cualquier otro

elemento que interviene en el proceso de sand blast, es por esto la importancia de

hacerla más eficiente, a través del rediseño de la boquilla ya sea haciéndola con

materiales que resulten mas baratos que los que hay actualmente en el mercado,

mas resistente al paso del abrasivo, mas ligera o aumentar su patrón de

esmerilado, cualquier mejora en uno o mas de estos puntos nos dará la ventaja

que buscamos en este proceso para poder ofrecer un producto competitivo a

nuestros clientes. con lo cual nos dará una ventaja sobre nuestros competidores.

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un pequeño ahorro en la boquilla representara un gran ahorro en el total

del proceso de sand blast.

 El sand blast sea llegado a considerar como una técnica la cual es utilizada

en diversos sectores de la industria, porque con la misma técnica podemos

limpiar, pulir, matizar, desbastar y perforar casi cualquier superficie, con un costo

bajo si se compara con otros métodos utilizados para hacer el mismo trabajo pero

con un costo mayor.

Y es por este desarrollo que tiene a través de todas sus ventajas y

aplicaciones la importancia de mejorarlo.

Y solo para ejemplificar enlistaremos algunas de sus aplicaciones:

Preparar superficies a pintar ó recubrir.

Remover oxidación e impurezas.

Quitar pintura y otros acabados.

Esmerilar vidrio y acrílico.

Matizar metales no ferrosos.

Pulir materiales opacos.

Limpiar moldes permanentes para fundición.

Avejentar la madera.

Retirar impurezas de soldadura.

Renovar partes para maquinaria, equipo y engranes.

Realizar trabajos artísticos sobre diferentes superficies.

Grabar artículos promocionales (tazas, vasos, ceniceros, etc.)

Remover placas de concreto. Etc.

 

Y algunos de los beneficios que se pueden obtener al utilizar el proceso de

sand-blast son: Página 4

� Optimizar resultados, mayor uniformidad.

� Abatir costos en mano de obra.

� Minimizar tiempos de trabajo, optimizando la mano de obra.

� Reducir tiempos de mantenimiento.

� Obtener mayor anclaje y adherencia de recubrimientos.

� Conseguir mayor pureza del material con un mínimo de esfuerzo.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ÍNDICE

Resumen……………………………………………………………..……………1

Introducción…………………………………………………………………..……3

A) Presentación del proyecto………………………………………………..…..6

B) Planteamiento del problema...……………………………………..….……..6

C) Justificación…..…………………………………..…………………...…….....7

D) Objetivo general..……………………………………………….....................8

E) Objetivos específicos…...….………………………………………….……...8

F) Alcances……………………………………………………………………......8

G) Metas..……………………………………………………………………...…..8

H) Misión……….…………….…………………………………………….....….9

Capítulo 1. MARCO DE REFERENCIA……….………….………………..10

1.1. Breve historia sobre el Sand Blast…………………………………...….12

1.2. Funcionamiento del sistema presurizado……….……………….…….13

1.3. Abrasivos…………………………...……………………………….……..18

1.4. Guía para la elección de boquilla para Sand Blast…………………...27

1.5. Diámetros de boquillas…………………………………………………..30

1.6. Elección del material para boquillas………………….………….……..30

1.7. ¿Cómo obtener el mayor tiempo de servicio en boquillas?................32

Capítulo 2 ESTUDIO DE MERCADO……….…………………….…….......35

2.1. Características de material para boquillas de Sand Blast…………...36

2.2. Tabla comparativa de duración de materiales para boquilla………..37

2.3. Tabla de materiales, formas y precios de boquillas……………...…..38

2.4. conclusiones sobre materiales…………….…………………………...38

Capítulo 3 PLANEACIÓN DEL PROYECTO.……………….………….…40

3.1. Análisis de boquillas existentes comercialmente………………….…41

3.2. Diagrama de Gantt……………………………………………………….43

3.3. Patentes…………………………………………………………………...49

Capítulo 4 EJECUCIÓN Y CONTROL.……………….………….…….…..52

4.1. Propuesta para los materiales de la boquilla……….………………...53

4.2. Propuesta para la segunda parte de la boquilla (porta boquilla)...…53

4.3. Determinación de medidas y planos de fabricación para el porta

boquillas………………………………………………………………………....54

4.4. Determinación de medidas y planos de fabricación para la boquilla.55

4.5. Diagrama de fotos………………………………………………………....57

Capítulo 5 EVALUACION DE RESULTADOS………………………….....58

5.1. Análisis de rendimiento de boquillas………….…………………………61

5.2. Gráfica comparativa de costos de boquillas….……………………...…62

CONCLUSIONES……………………………………………………..………..63

GLOSARIO ……………………………………………………………..………64

BIBLIOGRAFIA.…………………………………………………………..…….68

CAPÍTULO 1. - MARCO DE REFERENCIA

SEBEMES vidrio y aluminio empresa con actividades desde 1988,

empezando con la compra, colocación y venta de vidrio a particulares.

En 1990 se empezó a ofrecer el servicio de cancelería en aluminio con lo

cual se modifica el nombre el cual es hasta la fecha: SEBEMES vidrio y aluminio.

En 2005 SEBEMES ya es una opción confiable para una amplia cartera de

clientes, fieles con nuestros servicios, y por lo cual adquirimos maquinaria para

poder cubrir con las necesidades de nuestros clientes los cuales fueron

cambiando de particulares a vidrierías y empresas, una de las primeras

adquisiciones fue precisamente un equipo para el proceso de sand blast, el cual

consistió en un tanque presurizado con capacidad de 50kg. Y un compresor de

5hp con tanque de 500lt.

De ahí se ha tenido un crecimiento importante año con año, proporcionando

actualmente con recursos humanos y materiales para ser uno de los principales

proveedor en nuestro ramo.

Contamos para este propósito con un taller con la maquinaria necesaria

para hacer estos procesos, como son computadoras, plotter de corte, pulpo,

taladro de banco (para barrenar vidrio, el cual fue desarrollado en la empresa

Sebemes), cabina de sand blast y la última adquisición una biseladora rectilínea

marca delta, italiana de 7 motores.

En cuanto a la venta al mayoreo contamos con una bodega de 200m2 y con

tres camionetas.

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Sebemes coopera con diferentes empresas de diversos giros pero que

requieren de nuestros servicios para desarrollar sus proyectos, dándoles asesoría

técnica con respecto a nuestra rama.

Algunas de estas son:

Mega diseño. Dedicada al diseño y manufactura de aparadores y estans de

exhibición de productos.

Rivan representaciones del valle de México. Con el mismo giro.

Tecno góndola. También dedicada al giro anterior.

Proelit. Dedicada al diseño y manufactura de cocinas integrales.

Besco de México. Dedicada al piso elevado para oficinas.

Constructora lear. Dedicada al desarrollo de casas habitacionales.

Constructora clon. Dedicada al desarrollo de casas habitacionales.

Aba seguros. Donde los apoyamos en los siniestros de nuestro ramo.

Irmeq internacional. Dedicada al diseño y elaboración de muebles en acero

inoxidable.

Diferentes vidrierías de la zona.

Por lo que respecta al rediseño de la boquilla para el proceso de sand blast,

ahondaremos más, en este tema.

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1.1. Breve historia.

El primer antecedente del sand blast, se conoce en Inglaterra Reino Unido,

en donde en agosto de 1870, Benjamín C. Tilgman, diseñó la primer máquina

para sopleteo con chorro de abrasivos que patentó con el número 2147. Esta

máquina ha sido modificada a través del tiempo para cumplir con diferentes

objetivos, pero el principio de funcionamiento siempre ha sido el mismo. En

México este sistema comenzó a aplicarse aproximadamente en la década de los

50’s siendo la gran mayoría de los equipos utilizados de importación.

Estos equipos de sopleteo con chorro de abrasivo a presión, ahorran

tiempo, trabajo y dinero en la limpieza de partes, siendo realmente el mejor

método para remover óxido, recubrimientos y proporcionar acabados.

Para la realización de este proceso basado en las necesidades del trabajo

en cuanto a volumen y desempeño requerido del proceso existen dos sistemas:

-sistema de succión para el proceso de sand blast -sistema de presión para el proceso de sand blast

Los dos sistemas son similares en sus principios de utilización, pero la

diferencia principal, consiste en que el de succión la presión de aire necesaria

para trabajar la da por completo el compresor y en el de presión se cuenta con un

tanque de presurizado el cual aumenta la presión de trabajo, por lo cual es mas

rápido este sistema.

El sistema de presión para el proceso de sand blast es el que utilizamos en

Sebemes, por lo que lo veremos a detalle.

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1.2. ¿Cómo funcionan los equipos presurizados?

La operación de los equipos presurizados es muy sencilla, Se vierte el

abrasivo en la parte superior del tanque y una vez cargado éste se inyecta aire a

presión dentro del mismo. El fluirá hacia la parte baja en donde se combina con el

flujo de aire a presión que acelera la velocidad del abrasivo para expulsarlo por

medio de la boquilla y así limpiar las superficies.

Ilustración 1.1

De una forma general es la forma de funcionamiento del sand blast, pero

daremos una lista y explicación de todos los elementos que conforman el proceso

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de sand blast, para poder ver la importancia que tiene la boquilla en el proceso de

sand blast.

I. Compresor con tanque de aire

II. Mangueras

III. Tanque de presurizado

IV. Trampa de humedad

V. Mezcladora de aire y abrasivo

VI. Control remoto

I. Compresor de aire de 5 h.p., como mínimo, para poder trabajarlo con el

tanque de presurizado con un tanque de

almacenamiento de 500lt.

Esto es necesario porque para el proceso de sand

blast con equipo presurizado, es requerido más aire

que en un sistema de succión. El compresor de

preferencia debe estar lejos de la cabina de

presurizado para evitar el desgaste excesivo de los

pistones del compresor, por el polvo generado, el

cual es altamente abrasivo. lo cual nos lleva a una vida útil de solo la mitad de lo

especificado para otras aplicaciones.

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II. Mangueras. Para el proceso de sand blast usamos dos tipos de

mangueras:

a) Las que transportan aire

b) Las que transporta aire y abrasivo

a) Las primeras son de hule natural, las cuales tienen una vida útil de

2 a 3 años, lo cual es conveniente para los costos totales del proceso. Las

primeras solo deben resistir la presión del aire requerido para el trabajo sin

embargo se deben checar periódicamente para ver si no tiene fugas. Las fugas

disminuyen la eficiencia del proceso lo cual demandan del compresor periodos

más prolongados de trabajo.

b) Las mangueras que conducen el abrasivo combinado con el aire,

son llamadas mangueras lanza material o mangueras para abrasivo, las cuales

son de hule reforzadas con cuerdas de poliéster, que pueden ser 2 o 4 capas,

entreveradas en el espesor de la

manguera. lo cual les da más resistencia a

la acción de la abrasión que ejerce el

material utilizado para hacer el trabajo.

Adicionalmente estas mangueras dan

seguridad al impedir las cargas estáticas

que se crean por la fricción. Hay

mangueras para abrasivo de diferentes diámetros tanto exteriores como interiores,

para las diferentes aplicaciones del proceso sand-blast, por esta manguera para

abrasivo van aire y material mezclados los cuales son dirigidos hacia la boquilla.

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III. Tanque de presurizado. El tanque

presurizado hecho de acero, con una forma

cilíndrica, en el cual se almacena y aumenta

la presión del abrasivo para el trabajo de

sand-blast. El cual es pieza fundamental,

puesto que en este tanque se conectan los

elementos para poder hacer posible el trabajo

de sand blast, el tanque cilíndrico cuenta con

una tapa ahondada para facilitar la carga del

tanque con el abrasivo, en su parte inferior

acaba en cono para aumentar la presión del

material y poder conectarlo a la válvula pinch, de la cual hablaremos más adelante

para describir su función. Este tanque cuenta con un registro lateral para poder

llegar a su interior en el caso de que requiera mantenimiento, el cual podría ser

para cambiar las partes que se desgasten, como pueden ser el oring y/o la válvula

cónica o tan solo si se acumula basura en la parte inferior del tanque. Estos

tanques cuentas con ruedas para moverlos con facilidad, la cual dará un aumento

en la presión, y aumentara la velocidad del abrasivo, para así poder hacer su

trabajo sobre la superficie.

IV. Control remoto. Válvula pinch, la cual sirve para

controlar la salida y detección del abrasivo, hay de diferentes

tipos, pero la mas popular es la que funciona con un cilindro

y un embolo, el cual se desliza dentro del primero, a través

de la presión del aire que se controla desde el extremo último

de la manguera para abrasivo, la cual tiene una perilla con la que se abre o se

cierra el paso del aire, por lo que con ese sistema el operario tiene toda la

posibilidad de controlar el paso o cierre del material.

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V. Mezcladora de aire y abrasivo. Esta parte se encuentra en la parte

inferior del tanque de presurizado, la cual sirve para mezclar el abrasivo con el aire

en una proporción adecuada, para realizar el

trabajo puesto que una mezcla deficiente dificulta el

trabajo a realizar, su constitución permite hacer la

regulación exteriormente lo cual es conveniente

para evitar el desgaste ocasionado por el paso del

abrasivo. Aunado a esto esta válvula no tiene

partes móviles que interactúen directamente con el abrasivo, lo cual evita atascos

en su funcionamiento.

VI. Trampa de humedad. Ubicada en la parte media del tanque, la cual

tiene varias funciones, que son :

-Ver a que presión se esta trabajando y así

poder regular la presión para el trabajo requerido.

Puesto que hay diferentes presiones de trabajo

dependiendo de cada necesidad.

-Atrapar la humedad que viene con el aire que

suministra el compresor, porque a pesar de que el

compresor tiene filtros en la salida de este, no es

suficiente para quitar toda la humedad del aire comprimido.

-Surtir aire para el tanque y así realizar la presión, y por otro lado aire para

la mezcladora.

Para poder escoger el equipo más adecuado, hay que tener en cuenta

varios aspectos como son:

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- Volumen de trabajo que va a realizar

- Número de operadores que requiere.

- El uso que le va a dar al equipo (ocasional o cotidiano).

- El tiempo de uso continuo que requiera de su equipo.

- El tamaño del compresor con que cuenta.

Otro elemento fundamental para el proceso de sand blast, es el abrasivo

utilizado del cual daremos una explicación mas detallada de algunos aspectos

importantes de los abrasivos.

1.3. Abrasivos para chorro

El tipo de abrasivo que se utilice, determinará el

costo y la efectividad de la limpieza con chorro de

abrasivo. Entre los factores relacionados con el abrasivo

que afectan el desempeño de su equipo encontramos:

A) TAMAÑO. El tamaño de las partículas del abrasivo es sumamente

importante, para lograr un patrón de textura consistente al aplicar el chorro de

abrasivo en la superficie. Los fabricantes de abrasivo utilizan varias nomenclaturas

y numeraciones para definir el tamaño de sus productos. La medida uniforme

entre todas las partículas de abrasivo, se convierte en un parámetro de mucha

importancia, cuando el fabricante de recubrimientos especifica un perfil

determinado para la superficie. Partículas más grandes cortarán demasiado

profundo, dejando puntas muy marcadas que probablemente sobresaldrán del

recubrimiento, esto favorecería a la oxidación. Para compensar dicha diferencia

entre las cavidades más profundas y las puntas más altas, se tendría que aplicar

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varias capas de recubrimiento, lo que incrementaría el tiempo de trabajo y el costo

total.

Elija el tamaño de la malla que le proporcione el acabado deseado. Las

partículas grandes remueven múltiples capas de pintura, corrosión pesada o

lechada de concreto y dejan perfiles profundos en las superficies. Los abrasivos

tamaño mediano remueven óxido ligero, pintura floja, y escamas de acero

delgadas. Las partículas pequeñas dejan perfiles superficiales y son ideales para

el chorreado de abrasivo de metales de poco calibre, madera, plástico, cerámica y

otras superficies semidelicadas, además son muy recomendables para marcar las

superficies con algún logotipo que requiere de precisión en el corte del abrasivo.

B) FORMA. Las diferentes formas en los abrasivos ofrecerán diferentes

perfiles en la superficie siendo las dos principales configuraciones de los abrasivos

la angular y la esférica. Los abrasivos angulares trabajan mejor cuando se trata de

desprender capas pesadas de pintura y corrosión. El abrasivo esférico en cambio,

es mejor para remover escamas de fabricación y contaminación ligera., también es

utilizado para realizar el martilleo (shot peening) para el relevado de esfuerzos. El

martilleo crea una superficie uniforme comprimida que hace que los resortes y

otros metales sujetos a alta tensión tengan mucho menos posibilidades de fallar.

C) DENSIDAD. Densidad es el peso del abrasivo por volumen. Esta es la

característica menos determinante que se tiene que tomar en cuenta para realizar

un trabajo de sand blast, a menos que la diferencia de densidades sea muy amplia

entre los distintos materiales. En la medida en que el material sea más denso,

será mayor la energía con que se impacte contra la superficie.

D) DUREZA. La dureza del abrasivo determinará su efecto sobre la

superficie que va a ser sand blasteada. Si el abrasivo es más duro que el sustrato,

dejará un perfil sobre la superficie. Si es más suave que la superficie, pero más

dura que el recubrimiento, solamente removerá el recubrimiento. Si es más suave

que el recubrimiento, solamente limpiará la contaminación de la superficie sin

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remover el recubrimiento. La dureza del abrasivo está medida en la escala de

Mohs siendo 1 tan suave como talco y 15 materiales tan duros como el diamante.

Los abrasivos del tipo de carburo de boro, carburo de silicio y óxido de aluminio,

estarán dentro del rango 10 al 13.

E) FRAGILIDAD. Con fragilidad nos referimos a la tendencia del abrasivo a

fragmentarse en partículas más pequeñas como consecuencia del impacto,

mientras más frágil sea el abrasivo, menos veces puede ser reutilizado y más

polvo generará. La arena sílica es extremadamente frágil debido a su composición

de cuarzo y nunca debe ser reutilizada. En el primer uso, más del 70% de la arena

se convierte en polvo desprendiendo peligrosas partículas de sílice, la gente

expuesta al polvo de sílice, puede contraer una enfermedad llamada silicosis. La

mayoría de los abrasivos fabricados y derivados de un producto, pueden ser

reciclados varias veces, al igual que algunos abrasivos naturales como el granate

y el pedernal. La escoria de cobre y níquel se fractura en partículas más pequeñas

que pueden ser reutilizadas. La granalla de acero puede ser efectivamente

reciclada unas 200 veces o más.

¿Qué abrasivo utilizar?

Los equipos para limpieza con chorro de abrasivos (sand blast) pueden

realizar diversas tareas como limpiar y preparar superficies para aplicación de

recubrimientos, grabado de materiales, limpieza de contaminantes de la superficie,

proporcionar acabados limpios y estéticos, difuminar defectos y marcas de

herramientas, etc. Sin embargo es necesario que elija el abrasivo más adecuado

para su equipo de acuerdo a los resultados que desea obtener, ya que una mala

elección del abrasivo le puede traer problemas del rendimiento de su equipo.

Recuerde que todos los factures arriba señalados inciden en el resultado de la

aplicación.

A continuación le presentamos algunas

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Arena sílica

Este abrasivo de bajo costo, se utiliza principalmente

cuando se realizan trabajos en exteriores, ya que su precio es

más económico y su uso no puede ser mayor a dos veces; su

avance es mediano y le proporciona un acabado mate, es

importante considerar que su fragilidad es muy alta por lo que es uno de los

abrasivos que más polvo genera. Este abrasivo tiene un alto contenido de sílice

por lo que puede presentar riesgos a la salud de los trabajadores y debe de

utilizarse bajo estrictas medidas de seguridad y siempre con el equipo de

protección para el operador ya que puede producirle daños tales tan severos como

la muerte.. Verifique que no existen restricciones para su utilización antes de

operar con este abrasivo.

Escoria de cobre

Este abrasivo también conocido como "abrasivo negro" o

"abrasivo ecológico" se obtienen principalmente de 2 fuentes: la

fundición de metal (cobre y níquel) y las calderas para generar

poder eléctrico (carbón). La escoria de cobre ha aumentado su

demanda debido a su capacidad de limpieza, disponibilidad,

bajo contenido de sílice (menos del 1%), gran rango de medidas y su relativo bajo

costo. Sus partículas duras y angulares le otorgan gran velocidad y capacidad de

corte, haciéndola perfecta para una gran cantidad de usos. En algunas

aplicaciones, quizá sea necesario reducir la presión del aire para evitar que las

partículas de la escoria de cobre se inserten en el acero. La principal desventaja al

usar escoria de cobre es su alta fragilidad, debido a la cual genera gran cantidad

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de polvo y limita su rehusó, además de que la escoria debe ser revisada de estar

libre de contaminantes antes de comenzar a usarla.

Abrasivos agrícolas

Existe una gran variedad de abrasivos agrícolas. La

cáscara de nuez y el olote de maíz se encuentran dentro los

más populares. Estos abrasivos agrícolas son ligeros y

suaves, y si son utilizados con el equipo, la técnica y la

atención adecuada pueden remover pintura de la madera, plástico, metales de

calibre ligero y otras superficies duras. Este tipo de abrasivo es utilizado para

limpiar motores eléctricos sin dañar la lámina y los cables aislados.

lla de acero

Sin embargo su uso no es muy común y frecuentemente existen problemas

para tener un suministro inadecuado.

Grana

Este abrasivo se encuentra en dos presentaciones: angular y

esférica; la esférica se usa regularmente en las máquinas

granalladoras y tiene un ataque menos violento sobre la superficie,

la aplicación de la granalla esférica sobre estructuras metálicas,

ayuda a mejorar la resistencia a la fatiga de las piezas, este proceso es conocido

como shot peening o martilleo. La granalla angular la encontramos más

frecuentemente en los equipos de sandblast y debido a su peso y dureza (Es el

abrasivo más pesado), es magnífico para realizar preparación de

superficies en aplicación de recubrimientos ya que deja un anclaje

muy profundo. Es importante contemplar que si se trabaja con

granalla de acero angular sobre materiales que no vayan a ser

recubierto, algunas partículas pueden incrustarse sobre la superficie

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lo cual generará brotes de oxidación en el futuro. La granalla de acero es el

abrasivo que más se utiliza para hacer limpiezas para preparación de superficie ya

que otra ventaja del gran peso de su partícula es la baja generación de polvo y

como ya se ha mencionado su anclaje profundo es ideal para la aplicación de

recubrimientos de alta tecnología.

Puede ser reutilizada 40 y en algunos casos hasta 200 veces. La duración

de una boquilla con inserto de carburo de tungsteno con granalla, varía de entre

500 – 800 horas de trabajo.

Perla de vidrio

Este abrasivo esférico también conocido como

microesfera de vidrio es particularmente útil para proporcionar

acabado sobre superficies metálicas como aluminio y acero

inoxidable dejando un acabado satinado. Cuando los

requerimientos de mantenimiento exijan la limpieza de las

piezas sin atacar violentamente la superficie, se recomienda emplear perla de

vidrio ya que el impacto de la microesfera sobre la superficie no desgasta

significativamente el material, cualidad que la hace inadecuada si se va a pintar la

pieza posteriormente.

La perla de vidrio es empleada en cabinas y cuartos con sistemas de

succión ó presurizados para procesos de limpieza de moldes, remoción de

rebabas, detección de defectos de soldadura en superficies metálicas y limpieza

de superficies con materiales ligeros como carbón o residuos en las superficies de

pistones y válvulas, entre otros usos. La generación de polvo es baja, al igual que

su velocidad de limpieza y puede reciclarse de 10 a 15 veces. La duración

promedio de una boquilla con inserto de carburo de tungsteno es de 320 – 640

horas de trabajo.

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Media plástica

Este abrasivo de bajo impacto está fabricado de resinas

plásticas que pueden ser de plástico reciclado o manufacturado

específicamente para el chorreo de abrasivos , tiene una

dureza entre 3.0 y 4.0 en la escala de Mohs, hecho

originalmente para la remoción de recubrimientos en armazones de aviones y

componentes de naves espaciales tiene la particularidad de remover cualquier

recubrimiento de casi cualquier producto ya que la partícula de plástico es mas

dura que el recubrimiento pero mas suave que las superficies y puede limpiar sin

dañar superficies delicadas como aluminio, latón, cobre, magnesio, acero delgado

y titanio. Sus principales aplicaciones son en la limpieza de maquinaria industrial,

troqueles, moldes exteriores de aluminio, acero, fibra de vidrio, equipo de apoyo

especial, sistemas de armas, paneles plásticos, cascos de embarcaciones

marinas, etc. Puede ser usada para quitar primer, pintura, poliuretano, químicos

resistentes adheridos a superficies, contaminantes y hasta carbón acumulado. La

media plástica por el tipo de material y su dureza está dividida en varios tipos

dentro del rango de 3 a 4 mohs y de acuerdo a la especificación miliar de los

Estados Unidos se cataloga en MIL SPEC Tipo I (3.0 Mohs’) Resina de Poliéster,

MIL SPEC Tipo II (3.5 Mohs’) Resina de Urea Formaldehído, MIL SPEC Tipo III

(4.0 Mohs’) Resina de Melanina y MIL SPEC Tipo IV (3.5 Mohs’) Resina de Fenol

Formaldehído. Todos pueden ser usados para el blasting, pero su capacidad de

remoción y avancen variarán de acuerdo al tipo de material. Las clasificaciones del

tamaño del grano varían y van desde la 8 a la 100, sin embargo ya que este

abrasivo se utiliza principalmente para remoción de recubrimientos los estándares

son : 12/16, 18/20, 20/30, 30/40.

Bicarbonato de sodio (soda blast)

Recientemente los operadores de equipo para limpieza con chorro de

abrasivo se han visto en la necesidad de buscar nuevas opciones de abrasivos

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que les permitan hacer una limpieza en exteriores, utilizando sistemas de sopleteo

en húmedo y de fácil manejo con los desechos. El bicarbonato de sodio se

convierte en una excelente opción cuando se requiere limpiar recubrimientos,

pinturas, contaminación, grasa, oxidación, graffiti, etc. en superficies de ladrillo,

concreto, mármol, cantera, , madera, polímeros, fibra de vidrio, aluminio, acero,

etc. Este abrasivo es sumamente útil para las empresas dedicadas al

mantenimiento de edificios históricos, monumentos, esculturas de mármol ya que

el daño sobre la superficie es casi inexistente y el desecho es soluble al agua.

Este abrasivo permite inclusive remover pintura de vidrio sin esmerilarlo y puede

llegar a remover oxidación y algunos recubrimientos de tecnología.

Su uso se recomienda básicamente en equipos especialmente diseñados

para manejo de bicarbonato de sodio ya que se requieren condiciones especiales

para el correcto flujo del abrasivo. También puede utilizarse en sistemas secos, sin

embargo, esto no es muy recomendable ya que al ser una partícula tan fina

genera demasiado polvo por lo que su uso está prácticamente sujeto a equipos

con sistemas de sopleteo húmedo que eliminan el 100% de la generación de

polvo.

Al ser un abrasivo soluble, biodegradable y utilizado con sistemas de

sopleteo húmedo (wet blast) se convierte en una gran alternativa cuando se

requiera trabajar en lugares cerrados, o en condiciones donde no se pueda

generar polvo y el manejo de desechos de arena y lodo sea complicado. Existen

algunas mezclas de bicarbonato de sodio, pero generalmente en cuanto a tamaño

solamente tiene una presentación.

Óxido de aluminio

Este abrasivo angular es uno de los más populares en el

mercado debido a su rapidez en la limpieza, óptima profundidad

en su corte y aceptable tasa de reutilización. Su principal

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característica es la velocidad de limpieza y/o preparación de superficies para

aplicar recubrimientos, además, proporciona un excelente anclaje en las

superficies lo cual es un requisito en la aplicación de recubrimientos. Con una

adecuada regulación de la presión y elección del tamaño de grano se pueden

obtener diferentes resultados, que van desde la limpieza de materiales

fuertemente adheridos a las superficies, hasta el grabado en vidrio, cerámica,

resinas y otros materiales. La generación de polvo del óxido de aluminio es baja y

es ampliamente recomendable para cabinas y sistemas presurizados en cuarto ya

que puede llegar a tener una reutilización de 10 hasta 25 ocasiones. Al ser una

partícula angular con un alto nivel de abrasión, su avance en la acción de corte es

notablemente rápido dejando un acabado mate. La duración de una boquilla con

inserto de carburo de tungsteno con un abrasivo de estas características

disminuye considerablemente ya que se encuentra alrededor de 20 a 40 horas de

trabajo.

Carburo de silicio

Es el abrasivo más duro, afilado y costoso en el mercado.

Está clasificado como 13 en la escala de Mohs’ (escala de 15

puntos), haciéndolo ideal cuando se requiere un corte fino, pero

profundo, al igual que para remover residuos tratados con calor

de partes endurecidas. Este abrasivo tiene también un buen

número de re usos, ya que cuando las partículas se estrellan sobre la superficie y

se fragmentan en partículas más pequeñas no pierden su filo, por lo que siguen

teniendo una buena acción de corte a pesar de reducir su tamaño. El carburo de

silicio es principalmente preferido por aquellos usuarios del chorreado de

abrasivos que requieren una limpieza rápida con un buen anclaje y sin

contaminación ferrosa, ya que debido a su alta dureza, el carburo de silicio limpia

mucho más rápido que cualquier otro abrasivo del mercado, esta rapidez en el

trabajo es de gran ayuda cuando se realizan grabados sobre cerámica, vidrio y

madera, ya que permite un corte más profundo con menos tiempo de exposición

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del chorro sobre la mascarilla. El rango de tamaños es muy amplio, va desde los

muy gruesos hasta los muy finos lo que permite desarrollar una amplia gama de

acabados con este abrasivo. Al ser una abrasivo tan agresivo sobre las

superficies, lo es también en el desgaste del equipo y consumibles, por lo que es

importante que utilice boquillas de boro y recubra las paredes del área de trabajo

con lámina de hule o acero.

1.4. Guía para la elección de la boquilla para sand blast.

Elegir la boquilla adecuada para cada aplicación es simplemente un asunto

de entender las variables que afectan el desempeño y los costos del trabajo.

Existen cuatro preguntas básicas para responder cual será el desempeño y costo

óptimo:

o ¿Qué patrón de limpieza requiere?

o ¿Puede su compresor de aire suministrar y mantener el

requerimiento de aire?

o ¿Cuál es el tamaño de diámetro que requiere?

o ¿Cuál es la mejor elección en el material de la boquilla?

o ¿Qué tipo de patrón de sandblasteo requiere?

El tipo del diámetro que elija determinará el tipo del patrón de limpieza que

obtendrá. Las boquillas generalmente presentan ya sea un diámetro recto o un

diámetro venturi restringido.

Con las boquillas de diámetro recto (Figura 1, No. 1), se obtiene un

patrón de sandblasteo delgado el cual es ideal para limpiar superficies angostas o

en trabajos dentro de cabinas de sandblast. Estas boquillas son muy utilizadas

para trabajos pequeños como limpieza de partes, afinado de costillas de

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soldadura, limpieza de rieles, escalones, trabajos en parrillas, o escultura de

piedra u otros materiales.

Las Boquillas con diámetro venturi (Figura 1 No. 2 y 3) crean un patrón

de sandblasteo amplio e incrementan la velocidad del abrasivo en un 100% a la

misma presión. Este tipo de boquillas son la mejor elección para grandes niveles

de producción en donde se aplique el chorro de abrasivo a superficies muy

grandes. Las boquillas tipo venturi largas por ejemplo, tienen un incremento de

cerca del 40% en la productividad a comparación de las boquillas de inserto recto,

mientras que su consumo de abrasivo puede ser reducido en aproximadamente un

40%.

Las boquillas doble venturi y de

entrada ancha son versiones mejoradas

de las boquillas venturi largas.

Las boquillas doble venturi (Figura1 No. 4) pueden ser pensadas

como dos boquillas en serie que

generan un vacío gracias a los huecos

entre ellas. De esta forma, permiten la

inserción de aire atmosférico dentro del

segmento del caudal de la boquilla. El

diámetro de salida es también más

amplio que el de una boquilla

convencional. Ambas modificaciones

están hechas para incrementar el

tamaño del patrón de limpieza así como

para minimizar la pérdida de velocidad

del abrasivo.

Las boquillas de entrada ancha

(Para alta producción) como su nombre lo indica, presentan una entrada más

amplia que las boquillas venturi normales, así como un diámetro de salida grande

y divergente (Figura1 No. 5). Al ser combinadas con mangueras y/o tubería del

mismo diámetro interior (1-1/4"), pueden ofrecer un aumento en la producción del

15% sobre aquellas boquillas con una entrada más pequeña. Cuando las boquillas

de entrada ancha también presentan un diámetro de salida grande y divergente

(por ejemplo Boquilla BAZOOKA) pueden ser utilizadas a presiones más altas

para incrementar en un 60% el patrón de limpieza con un uso menor de abrasivo.

Es también buena idea tener boquillas en ángulo disponibles para la

limpieza en sitios ajustados tales como celosías de puentes, detrás de rebordes o

en el interior de tuberías. Muchos operadores desperdician tiempo y abrasivo

realizando el trabajo por medio del rebote del abrasivo. El poco tiempo que toma

cambiar una boquilla venturi por una boquilla en ángulo es recuperado

rápidamente y el tiempo total de trabajo es reducido.

¿Su compresor puede soportar el suministro de aire a la boquilla?

Como regla general, el sistema de suministro de aire debe ser capaz de

proveer cuando menos 50% más del volumen de aire (pcm) requerido por la

boquilla nueva para realizar el trabajo a una presión dada, ya sean 100 lbs o 140

lbs. Esto nos ayudará a que la boquilla pueda continuar proporcionando buen

servicio aún a pesar de sufrir un ligero desgaste. Sin embargo, recuerde que no se

debe permitir un desgaste excesivo, ya que en este caso la producción decrecerá

dramáticamente.

Considere siempre que el diámetro de entrada de la boquilla debe coincidir

con el diámetro interior de su manguera de suministro de aire. Una combinación

errónea puede provocar puntos de desgaste mayor, caídas de presión y una

turbulencia interna excesiva.

1.5. ¿Qué diámetro interior requiere?

Para una mayor productividad, seleccione el diámetro de su boquilla basado

en la presión de trabajo que necesita para lograr el acabado deseado, así como en

la presión y flujo de aire disponible. Por ejemplo, supongamos que usted posee un

compresor de 375 pcm a 80% de su capacidad. Además de la boquilla para

sandblast, el compresor está proveyendo aire a una escafandra para operador, así

como a otros componentes como equipo neumático y el control remoto quedando

250 pcm disponibles para la boquilla. De acuerdo con la tabla de consumos de

aire y abrasivos, puede ver que 250 pcm son apenas suficientes para la sola

operación de una boquilla de 7/16” a 100 lbs de presión, una boquilla más grande

o una boquilla de 7/16” ya desgastada requerirá un volumen de aire mayor para

mantener la presión de 100 lbs. Este requerimiento de flujo de aire extra sobre

trabajará su compresor o se reflejará en un decremento en su producción. Por otro

lado, elegir una boquilla de diámetro menor al que su compresor pueda proveer

resultará en un desperdicio de la capacidad instalada, lo que va en detrimento de

la productividad. Como puede ver, es importantísimo elegir el diámetro que se

ajuste mejor a sus condiciones de trabajo.

Página 29

1.6. ¿Cuál es la mejor elección en el material de boquilla?

La selección del material de la boquilla dependerá básicamente del abrasivo

que usted elija, la frecuencia con la que realice la limpieza con chorro de abrasivo,

el tamaño del trabajo, así como las condiciones del sitio de trabajo. A continuación

le señalamos una guía de aplicación general para los distintos materiales.

1.6.1 Boquillas de Cerámica (Óxido de Aluminio): Ofrecen un

rendimiento aceptable a menor costo que otros materiales. Son una buena

elección en aplicaciones esporádicas en las cuales el precio es un factor principal

y el tiempo de vida es lo menos importante. Página 30

1.6.2 Boquillas de Carburo de Tungsteno. Son económicas y

proporcionan un tiempo de vida largo utilizadas principalmente con abrasivos

minerales y escoria de cobre. Se recomienda su uso en sitios en los que el manejo

rudo no puede ser evitado. No todas las boquillas de carburo de tungsteno son

iguales ya que existen en el mercado insertos de distintas duraciones. Todas

nuestras boquillas de carburo de tungsteno presentan material de alta duración.

1.6.3 Boquillas de SiAlON. Proporcionan una duración y servicio muy

similar al carburo de tungsteno, además nuestras boquillas con inserto de SiAlON

pesan la tercera parte de lo que pesa un boquilla de carburo de tungsteno,

cualidad que las convierte en una muy buena opción cuando los operadores están

sujetos a trabajo continuo por largos periodos y prefieren boquillas de poco peso.

1.6.4 Boquillas de Carburo de Silicio. Este tipo de boquilla es

significativamente más ligera, además incorpora el diseño largo de las boquillas

tipo venturi. El carburo de silicio es más resistente al paso del abrasivo, sin

embargo es mucho más quebradizo y frágil. Su precio es aproximadamente un

30% mayor al de las boquillas de carburo de tungsteno, pero su vida útil se

incrementa en un 80%.

1.6.5 Boquillas de Carburo de Boro. Proveen el tiempo de duración más

largo con un óptimo uso de aire y abrasivo. El carburo de boro es ideal para uso

con abrasivos agresivos como óxido de aluminio y carburo de silicio en sitios

donde el manejo rudo pueda ser evitado. El carburo de boro supera en duración

de cinco a diez veces al carburo de tungsteno y de dos a tres veces al Carburo de

Silicio cuando son utilizados abrasivos agresivos.

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¿Quiere reducir sus costos de reemplazo en boquillas en un 66% ó más?

Pruebe reemplazar sus boquillas con nuestras boquillas de carburo de boro.

El costo inicial es mayor, pero le proporciona una vida de servicio mucho más

larga. El costo real por hora de nuestras boquillas con carburo de boro es cerca de

un tercio del costo de cualquier otra boquilla de bajo costo.

1.7. Cómo obtener el mayor tiempo de servicio de sus

boquillas:

1. Evite tirar o golpear las boquillas contra cualquier cosa, el material de

las boquillas puede fragmentarse.

2. Asegúrese de utilizar una boquilla diseñada para la aplicación que va

a realizar y que le proporcione buen rendimiento con el abrasivo que va a

emplear.

3. Siempre utilice un empaque nuevo con su boquilla o inserto ya que

esto previene que la entrada de la boquilla presente desgaste por el paso del

abrasivo. Inspeccione y de ser necesario reemplace el empaque después de cada

10 a 20 horas de uso.

4. Si usted está utilizando boquillas rebordeadas, gire la boquilla 45°

cada semana. Esto ayudará a que tenga un desgaste uniforme y prolongará el

tiempo de vida de la boquilla.

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Como inspeccionar, cuando reemplazar.

¿Qué tanto desgaste es demasiado? Aquí le presentamos dos sencillas pruebas:

1. Inserte una broca de taladro del tamaño del diámetro original de la

boquilla. Si existe derrame, es tiempo de reemplazar. El desgaste en la boquilla se

reflejará en la pérdida de presión y la pérdida de presión se traduce en una baja

en la producción. Hay una pérdida de 1.5% de producción por cada libra de

presión perdida.

2. Sostenga la boquilla a contra luz y mire hacia el interior del inserto.

Cualquier ondulación, desprendimiento de la corteza o fragmentación del inserto

generará turbulencia interna que reducirá la velocidad del abrasivo. Si usted

observa cualquier desgaste disparejo o caída de la presión es momento de

reemplazar la boquilla.

También revise el exterior de la boquilla, pues los materiales utilizados para

construir las boquillas son de uso rudo pero pueden ser frágiles de forma que el

material de la cubierta está diseñado para ayudar a proteger los insertos que

pueden ser quebradizos y sufrir daños por impactos. Si el recubrimiento de la

boquilla está fragmentado existen muchas posibilidades de que el inserto también

lo esté. Si el inserto presenta ruptura, aunque sea solamente una rajadura

angosta, la boquilla debe ser reemplazada inmediatamente, ya que no es seguro

utilizar una boquilla en malas condiciones.

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Recuerde que todas las boquillas eventualmente se romperán o

desgastarán. Mantenga un suministro de boquillas de respaldo a mano para

minimizar el tiempo de reemplazo.

Como puede ver, una sola boquilla no puede ser la solución para todas las

aplicaciones. Al seleccionar la boquilla adecuada para cada trabajo es la mejor

forma de asegurar la velocidad del trabajo, la calidad y la eficiencia.

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CAPÍTULO 2.- ESTUDIO DE MERCADO:

A través de fichas técnicas e información obtenida de cotizaciones, determinaremos las especificaciones de la boquilla.

Dentro del mercado existen un gran número de boquillas utilizadas para el proceso de Sand Blast, con diferentes materiales de fabricación y formas, los cuales determinan las características y aplicaciones de cada boquilla. Esto nos sirve para determinar la boquilla que cubra nuestras necesidades de trabajo y a la vez los requisitos de los demás elementos que interviene en el proceso como son compresor, tanque de Sand Blast, filtro de operario, filtro de cabina y diámetros de las mangueras.

Como vemos hay múltiples factores que determinan el funcionamiento óptimo del proceso, pero mi proyecto está enfocado en mejorar el costo por hora de la boquilla. Por tal motivo solo nos enfocaremos en el estudio de mercado a las boquillas.

Y es en este pequeño elemento del proceso donde se puede aumentar la eficiencia del proceso debido a que en la boquilla se aumenta drásticamente la presión y el patrón de esmerilado. En la siguiente tabla presentamos un resumen de las boquillas existentes en el mercado:  

 

 

 

 

 

 

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2.1. TABLA DE CARACTERISTICAS DE LOS MATERIALES UTILIZADOS EN EL

MERCADO PARA HACER BOQUILLAS DE SANT- BLAST

Precio

Peso

Resistencia

Al paso del

abrasivo

Resistencia a los

golpes

Cerámica Bajo Bajo

Bajo Medio

Tungsteno Medio Alto Medio Medio

Silicio Alto Medio Alto Bajo

Boro Alto Bajo Excelente Muy bajo

TABLA DE LA GEOMETRIA DE LAS BOQUILLAS Y CARACTERISTICAS QUE

SE OBTIENEN DEBIDO A SU FORMA:

Aumento

de presión

Turbulencia Patrón de

esmerilado

Gasto de

material

Recta Baja Alta Bajo Bajo

Cónica Alta Regular Regular Buena

Venturi Muy alta Regular Bueno Alto

Combinada Muy alto Baja Bueno Alto

Doble venturi Muy alto Baja Alto Alto

De acuerdo a estas tablas de características generales que se obtienen de

materiales y formas se derivan un numero muy grande de combinaciones posibles

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y que dentro del mercado no existen todas estas combinaciones, sin embargo hay

un gran numero de boquillas lo cual dificulta nuestro estudio de las mismas, de

acuerdo a eso nos enfocaremos en un par de boquillas que hay en el mercado

para que la comparemos con la boquilla que propongo y poder comparar así si se

cumple con los objetivos propuestos.

A continuación daremos algunos datos mas detallados sobre las boquillas

que nos interesan para ser comparada con la boquilla que queremos producir.

2.2. Tabla comparativa de duración de materiales usados para las boquillas

Duración aproximada (en horas) de las boquillas

MATERIAL DE LA BOQULLA

GRANALLA DE ACERO

ARENA CARBURO DE SILICIO

Cerámica 20-40 10-30 1-4

Carburo de

tungsteno

500-800 300-400 20-40

polipropileno 6-10

 

Valores estimados para comparación. La duración real de la boquilla

puede variar dependiendo de la presión del chorro, tamaño del abrasivo y

forma de la partícula

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2.3. TABLA DE MATERIALES, FORMAS Y PRECIOS:

Descripción de boquilla Precio

Cerámica con entrada de ½”, y forma recta $65.00

Carburo de tungsteno con entrada de 1” y

forma venturi

$605.00

polipropileno con entrada de 1” y forma cónica $25.00

Haciendo un resumen de las tablas anteriores para tener una visión

mas completa del ahorro logrado con esta boquilla:

TABLA COMPARATIVA DE COSTOS DE BOQUILLAS:

Basado en el tiempo de vida aproximado utilizando carburo de silicio.

Carburo de tungsteno

Cerámico Propileno

Costo de la

boquilla

$605.00 $65.00 $25.00

Vida en horas 20 1 6

Costo por hora $30.35 $65.00 $4.10

                                                                          

2.4. CONCLUSIONES:

Por lo visto en las tablas de las boquillas existentes en el mercado de

vemos hacer una boquilla que sea su costo menor a $30.35 por hora, que

corresponde a la boquilla de carburo de tungsteno, con una forma venturi, lo

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cual deberemos experimentar con diversos materiales y formas para

encontrar la combinación adecuada para poder llegar a disminuir el precio

que tenemos por hora de utilización de la boquilla.

Dentro del estudio de mercado se ve la importancia de la forma interior de la

boquilla, la cual da la eficiencia en el proceso de Sand Blast la forma venturi

es una de las formas mas eficientes, la cónica es un poco menos eficiente

que la venturi pero por ser una forma mas sencilla la tomaremos para

desarrollar nuestra boquilla.

Se pudo observar en el estudio de mercado que todas las boquillas tienen

un peso considerable lo cual afecta en el desempeño del operario y seria

deseable mejorar la boquilla en este aspecto.

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Capítulo 3.- PLANEACION DEL PROYECTO.

En el estudio de mercado se puede ver lo siguiente:

Las boquillas ofertadas cubren con nuestras necesidades pero su principal

inconveniente es el precio, debido a que siguen siendo caras y eso repercute

directamente en el precio de los productos elaborados con el proceso de sant blast

de ahí la necesidad de poder hacer una nueva boquilla más barata y eficiente lo

cual lograremos reduciendo el precio de la boquilla a costo por hora, que es una

de las características principales que buscaremos en el rediseño.

Para lo cual aremos un listado de pasos a seguir para llegar a un rediseño,

que cumpla principalmente con la eficiencia planteada que es $36 por hora y cubrir

con los objetivos planteados, para que la nueva boquilla rediseñada cubra con

nuestras necesidades.

Para este rediseño debemos tener en cuenta los recursos a utilizar los

cuales no deben de ser mayores a $10,000.00 y el tiempo que se lleve este

proyecto no debe ser mayor a 6 meses, para obtener una boquilla que cumpla con

los siguientes puntos.

-Más económica.

-De una geometría más sencilla

-Resistente a los golpes

-Ligera

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De acuerdo a estos puntos se debe planear los pasos a seguir para poder

llegar al diseño que cubra con las características mencionadas anteriormente.

3.1. Características para rediseñar la boquilla

1.- Análisis de boquillas existentes comercialmente

2.- Hacer la boquilla de un costo más accesible

3.- Buscar un diseño más sencillo

4.- Hacer propuestas para hacer la boquilla más ligera

5.- Proponer materiales para la boquilla

6.- Analizar los materiales propuestos:

7.- Hacer la boquilla en dos partes

8.- Proponer alternativas para la segunda parte de la boquilla

9.- Hacer pruebas a diferentes materiales

10.-Ponderar las pruebas de materiales y escoger el más adecuado para la boquilla

11.-Ponderar las pruebas de materiales y escoger el más adecuado para el porta boquillas

12.-Determinación de medidas y planos de fabricación para el porta boquilla

13.-Determinacion de medidas y planos de fabricación para la boquilla

14.- Determinación del proceso para la elaboración del porta boquilla:

15.- Determinación del proceso para la elaboración de la boquilla

16.- Maquinado del porta boquilla

17.-Realizacion de la matriz para la boquilla

18.-Comprobar acoplamiento con la boquilla y con la manguera

19.- Producción de boquilla para pruebas

20.- Pruebas de duración de la boquilla

21.- Resultados de las pruebas

22.- Producción de boquillas para trabajar con ellas.

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3.2. A continuación veremos los pasos a seguir en el programa de Proyec, el cual

nos dará un diagrama de Gant en red y la ruta crítica, la cual es el tiempo más

critico.

Se ve en las graficas como la mayoría de las actividades son secuenciales, lo cual

nos llevo a agotar todo el tiempo disponible para llegar a los objetos, debido a que

predecesora.

Y aunque no había holguras en las actividades, si se pudo cumplir con todo lo

requerido por lo requerido por lo programado.

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De los puntos de análisis de las boquillas, se ve de una manera general lo

que se desea alcanzar pero que en el desarrollo veremos si se pueden llegar a

cubrir todos o alguno de estos aspectos.

Buscar un diseño más sencillo, debido a que se vio en el

estudio de mercado que las boquilla de carburo de tungsteno es

buena en su desempeño y en sus materiales, pero al usarse se

desgasta la parte interna de la boquilla la cual es de carburi de

tungsteno siendo un material bastante resistente, pero caro, y al

terminar su vida útil se debe cambiar, pero la parte externa

queda en buenas condiciones, la cual se podria seguir

usándose, pero lo cual no es posible debido a que vienen

acopladas de tal manera que no se pueden separar por tal

motivo se debe desechar la boquilla, en la siguiente figura se verá como es la

boquilla.

                                                                                       

Para solucionar este aspecto se propone hacer la boquilla en dos partes, de

las cuales solo se cambiara la parte interior, y la parte exterior que es la más

elaborada se seguirá usando.

Hacer propuestas para hacer la boquilla más ligera, con respecto a este

aspecto se piensa en materiales derivados del petróleo como pueden ser los

plásticos, acrílicos, policarbonatos o poliuretanos, los cuales son resistentes y

ligeros y en muchos casos son económicos.

Hacer la boquilla de un costo más accesible, con los materiales que se

piensa hacer la boquilla y el porta boquilla, por los costos de materia prima se

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considera que podremos llegar al 20% de ahorro que tenemos como objetivo

mínimo.

Hacer la boquilla en dos partes, derivado del punto tres se llega a esta

conclusión para poder abatir costos el hacerla en dos partes independientes pero

que se puedan acoplar en una forma sencilla para el cambio de la boquilla, y firme

para evitar que se mueva la boquilla.

Proponer materiales para la boquilla, derivado del estudio de los materiales

estudiados en el paso 4 se proponen los siguientes materiales para las pruebas

de resistencia los cuales son: silicón y polipropileno.

Analizar los materiales propuestos:

Hacer pruebas a diferentes materiales.

Ponderar las pruebas de materiales y escoger el más adecuado.

Proponer alternativas para la segunda parte de la boquilla.

Elección del material para el porta boquilla.

Determinación del proceso para la elaboración del porta boquilla: por la

forma del

Determinación de medidas y planos de fabricación para el porta boquilla

Maquinado del porta boquilla.

Determinación de medidas y planos de fabricación para la boquilla.

Realización de matriz para la boquilla.

Comprobar acoplamiento con la boquilla y con la manguera.

Producción de boquilla para pruebas.

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3.3. En este capitulo ponemos el aspecto legal en cuanto a las patentes,

porque todavía esta en proyecto el poder patentar esta boquilla para el proceso de

sand blast:

¿Qué es una patente?

Una patente es la certificación que el Gobierno de nuestro país otorga, tanto a personas físicas como morales, la cual les permite explotar exclusivamente invenciones que consistan en nuevos productos o procesos durante un plazo improrrogable de 20 años contados a partir de la presentación de la solicitud correspondiente.

¿Qué organismo gubernamental es el encargado de otorgar patentes? El Instituto Mexicano de la Propiedad Industrial (IMPI), es el Organismo Público Descentralizado que se encarga de la recepción, estudio y otorgamiento de patentes en nuestro país.

¿Por qué es importante el otorgamiento de patentes de invención? Es importante debido a que con este tipo de "monopolios temporales" el Gobierno de nuestro país promueve la creación de invenciones de aplicación industrial, fomenta el desarrollo y explotación de la industria y el comercio así como la transferencia de tecnología.

¿Qué beneficios tiene el inventor que obtiene una patente? Primero: La seguridad que la protección de la patente le ofrece al inventor, motiva su creatividad, toda vez que tiene la garantía que su actividad inventiva estará protegida durante 20 años y será el único en explotarla. Segundo: Si la patente tiene buen éxito comercial o industrial, el inventor se beneficia con la o las licencias de explotación que decida otorgar a terceras personas, ya que sin la patente otorgada su actividad creativa sería poco remunerada y se expondría al plagio de sus ideas inventivas.

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Tercero: Debido a que la actividad inventiva no es algo que tenga como fin guardarse o que el inventor la utilice para sí evitando su explotación industrial, el inventor siempre Quiere dar a conocer, publicitar y explicar los beneficios que la invención conlleva, por lo que está expuesto a que sus ideas sean plagiadas, con la consecuencia gravísima de que si la invención no está patentada y el plagiario obtiene primero la patente el inventor se verá envuelto en acciones de tipo legal para adquirir o recuperar sus derechos, con los consabidos costos y tiempos perdidos.

¿Qué puede ser patentado? La Ley de la Propiedad Industrial establece que serán patentables las invenciones que sean nuevas, resultado de una actividad inventiva y susceptibles de aplicación industrial.

¿Qué se considera como nuevo para la Ley de la Propiedad Industrial? Es todo aquello que no se encuentre en el estado de la técnica.

¿Qué se considera estado de la técnica para la Ley de la Propiedad Industrial? Es el conjunto de conocimientos técnicos que se han hecho públicos mediante una descripción oral o escrita, así como por la explotación o por cualquier otro medio de difusión o información, en el país o en el extranjero.

¿Qué se considera como actividad inventiva para la Ley de la Propiedad Industrial? Es el proceso creativo cuyos resultados no se deduzcan del estado de la técnica en forma evidente para un técnico en la materia.

¿Qué se considera como aplicación industrial para la Ley de la Propiedad Industrial?

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Es la posibilidad de que una invención pueda ser producida o utilizada en cualquier rama de la actividad económica.

¿Que se considera como reivindicación para la Ley de la Propiedad Industrial? Es la característica esencial de un producto o proceso cuya protección se reclama de manera precisa y específica en la solicitud de patente.

Como se ve nuestro proyecto del rediseño de la boquilla para el proceso de

sand blast tiene los elementos suficientes como para poder ser patentado, pero

será en el futuro que se inicien los tramites necesarios para tal efecto.

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A) PRESENTACION DEL PROYECTO O DETECCION DE NECESIDADES:

La técnica de SAND BLAST es considerado ya por todas sus

cualidades necesaria en muchas aéreas industriales, dentro de nuestro ramo

que es el vidrio, Sebemes ve como una necesidad mejorar la técnica del sand

blast para establecerse en el mercado como una empresa con oportunidad real

de distribuir productos manufacturados con la técnica de sand blast.

El sand blast por ser una técnica de sopleteo con abrasivo y dentro de

nuestras aplicaciones como puede ser el esmerilado de hojas de vidrio

tenemos la necesidad de utilizar uno de los abrasivos mas agresivos que hay

a disposición en el mercado el cual es el carburo de silicio y es uno de los mas

efectivos para el desgaste de la superficie impactada por sus características

físicas como es su forma que terminan en aristas y su dureza lo cual lo

convierte en un material muy efectivo para el sand blast debido a que los

elementos que entran en contacto con este abrasivo sufren un severo

desgaste.

La boquilla sin embargo es la que mas daño sufre por el paso del

carburo de silicio, porque en este ultimo elemento del proceso es donde

adquiere mayor velocidad, por estos motivos es la pieza con mayor desgaste.

Y al tener un pequeño ahorro en el precio de la boquilla redundara en un

beneficio económico del mismo proceso, y por ende en mejores precios para el

consumidor final.

B) PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA:

Dentro de nuestras actividades, contamos con el proceso de sand blast,

el cual tiene un desgaste en todos sus elementos pero de una forma mas

directa es la boquilla, porque por este elemento es donde la velocidad

aumenta a su máximo y por este echo la boquilla es la que sufre el mayor

desgaste y esto representa un alto costo dentro del proceso, Sebemes ve la

necesidad de rediseñarla para reducir costos y así poder entregar productos

elaborados con el proceso de sand blast a un precio competitivo en el

mercado.

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C) JUSTIFICACIÓN:

En el proceso de sand blast intervienen varios elementos los cuales son

necesarios para hacer el sopleteo con chorro de abrasivo los cuales son

compresor, extractor de polvo, purificador de aire, tanque de presurizado,

escafandra, mangueras para aire, mangueras para abrasivo y reguladores de

aire. los cuales seria costoso rediseñarlos por lo tanto considero mas factible

rediseñar la boquilla de esmerilado, por ser una pieza de alto desgaste dentro

del proceso pero sencilla en su forma lo cual será menos costoso rediseñarla

para que cubra con las necesidades de Sebemes.

Dentro de la boquilla de sand blast, el carburo de silicio el cual es el

abrasivo que se utiliza en Sebemes, para sus trabajos de sand blast dicho

abrasivo llega a aumentar su velocidad al doble o mas siempre y cuando el

diseño de la boquilla sea el adecuado, en cuanto a los materiales escogidos

para la boquilla y la forma interna que se escoja en el diseño de la boquilla de

estos elementos depende la duración, costo y eficiencia de la boquilla, por lo

tanto deberemos tener en cuenta estos elementos para el rediseño y así lograr

una boquilla equilibrada en su diseño, materiales utilizados y fabricación que

sean combinados de tal suerte que su costo de fabricación cubra con las

necesidades de la empresa Sebemes.

D) OBJETIVO GENERAL:

Rediseñar la boquilla utilizada en el proceso de sand blast.

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E) OBJETIVOS ESPECÍFICOS:

I. Modificar la geometría de la boquilla.

II. Cambiar el material de la boquilla.

III. Llegar a un nuevo concepto en la boquilla.

IV. Disminuir el peso de la boquilla en un 20%.

V. Tener un ahorro del 20% en el costo de la boquilla.

VI. Recuperar lo invertido para el rediseño en 1año.

F) ALCANCE:

Rediseño, desarrollo y puesta en marcha de la boquilla en el proceso de

sand blast.

G) METAS:

A través del rediseño de la boquilla para el proceso de sand blast, se

pretende tener ahorros del 20% al 30% por el concepto del costo que

representa el cambio de la boquilla por desgaste.

Considerando que el ambiente de trabajo es muy difícil para el operario

se quiere llegar a un rediseño que facilite el trabajo del operario, mediante la

disminución del peso de la boquilla.

Buscar en el rediseño de la boquilla de sand blast aumentar su

resistencia a los golpes de tal manera que asegure la integridad física del

operario.

Tener control total sobre todo el ciclo de producción de la boquilla es

decir tener la posibilidad producir las boquillas en el momento adecuado y no

depender de proveedores para la existencia de las boquillas.

Lograr el rediseño, pruebas y puesta en marcha de la boquilla en seis

meses.

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H) MISIÓN:

Hacer el rediseño de la boquilla para el proceso de sand blast, que sea

una tecnología desarrollada íntegramente por la empresa Sebemes y por lo

tanto tener el beneficio integro del rediseño.

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CAPÍTULO 4.- EJECUCION Y CONTROL.

De acuerdo a nuestro programa de trabajo determinaremos las

características de nuestro rediseño de boquilla los cuales son:

-Boquilla más sencilla: Esto lo lograremos con la forma cónica, que a pesar

de su sencillez da un aumento considerable de presión, lo cual consideramos que

será suficiente para realizar nuestros trabajos.

-Boquilla más ligera: este requisito es deseable aunque no indispensable,

pero por beneficio del operario se tratará de que sea lo más ligera posible, lo cual

se podrá lograr con materiales como el silicón, el poliuretano, naylamin, o

polipropileno.

-Boquilla más económica: este es el punto central del diseño en el cual

esperamos como mínimo un ahorro del 20%, por ahorro en el precio de la boquilla

de carburo de tungsteno lo cual nuestra boquilla deberá tener como máximo un

costo total de $541.60, con la misma duración de tiempo en operación, o más

barata.

-Boquilla d e dos partes: A través de un análisis de la boquilla existente,

vemos que su diseño es bueno y su eficiencia también de acuerdo a su forma, la

cual es venturi, con una entrada de 1”. Pero observamos el inconveniente en esta

boquilla: al desgastarse la parte interior, que es de carburo de tunsgteno, se debe

desechar toda la boquilla, aún sabiendo que la parte exterior esta en buenas

condiciones. Por tal motivo hemos propuesto hacer el rediseño de la boquilla en

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dos partes: una parte interior, la cual deberá ser resistente al paso del abrasivo, y

la parte exterior que deberá ser resistente a los golpes para que pueda proteger a

la boquilla interior.

4.1 -PROPUESTA PARA LOS MATERIALES DE LA BOQUILLA

-Análisis de diversos materiales para la boquilla. A través de un análisis de

las características de diversos materiales, como el fierro, cerámicos y derivadas

del petróleo - los diferentes plásticos-, sea ha visto que el más probable para

cubrir con los requisitos serán los del derivado del petróleo, y mas

específicamente pueden ser el silicón o el polipropileno.

–Pruebas a diferentes materiales: los materiales más probables por sus

características físicas son el silicón y el polipropileno. A través de pruebas, se ha

determinado que el idóneo es el polipropileno, con el cual se hará el prototipo de

boquilla para pruebas. Con los resultados de éstas, tendremos una base para

hacer la producción de la boquilla que cubra nuestras necesidades fielmente con

lo propuesto en los puntos anteriores.

–Elección del material más adecuado para la boquilla: de acuerdo a los

resultados obtenidos con los prototipos, se ha llegado a la conclusión de que el

material idóneo para hacer el prototipo de nuestra boquilla será el polipropileno.

- 4.2. PROPUESTA PARA LA SEGUNDA PARTE DE LA BOQUILLA

(PORTA BOQUILLA)

-Elección del material para el porta boquilla: por ser nuestro rediseño

propuesto para la boquilla en dos partes, al porta boquilla de aluminio existente se

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le llamará conector de manguera. Y a la segunda parte de la boquilla propuesta,

que es la parte externa de nuestro rediseño se le llamara porta boquilla.

Utilizando los datos que se obtuvieron para la boquilla se analizó, que el

mejor material para la parte externa de la boquilla - que llamaremos porta boquilla-

es el naylamin. (con este material se hará el porta boquilla).

-Determinación del proceso para la elaboración del porta boquilla: por su

forma y porque es una pieza que no va ha ser necesario cambiarla

constantemente, el proceso para elaborarla será el maquinado.

-4.3. DETERMINACION DE MEDIDAS Y PLANOS DE FABRICACION

PARA EL PORTABOQUILLA:

Las medidas se sacaron de acuerdo al

equipo existente para que el acoplamiento sea

adecuado. En la figura siguiente se ve como

quedo el porta boquilla de acuerdo a los planos de

elaboración.

-Maquinado del porta boquilla: de acuerdo a

medidas tomadas del equipo existente se maquinó

el porta boquillas, el cual se ve en la Ilustración.

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- 4.4. DETERMINACION DE MEDIDAS Y PLANOS DE FABRICACION

PARA LA BOQUILLA.

Las medidas se harán para que la boquilla se acople al porta boquilla, la

cual es de forma cónica. El método utilizado será a través de una matriz para

poder inyectar el polipropileno; porque, debido a que va a ser una producción

grande, es el método más barato para realizar esta pieza a diferencia del porta

boquilla que se elabora por maquinado.

- Realización de matriz para la boquilla: con las

medidas y los planos para la matriz se elabora ésta.

Estas son las partes de la matriz que se utilizaran para

realiza las boquillas. Las cuales se

muestran pieza por pieza para que

nos demos una idea mas clara de que es lo que vamos a

utilizar. Al terminar de sacar las medidas y datos necesarios

podemos mostrar la matriz armada en una sola pieza.

-Comprobar acoplamiento de la boquilla

con la manguera: Para este paso se necesita

comprobar físicamente el trabajo realizado. Para

esto necesitamos tener nuestra boquilla y

manguera, para acoplar el nuevo porta boquillas

con el equipo existente.

Para nuestro rediseño utilizamos el porta boquilla de aluminio tal cual sin

ninguna modificación pero nuestra boquilla se hace en dos partes y el porta

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boquilla pasa a ser un conector entre nuestro porta boquilla y la boquilla. Esto nos

da la ventaja de solo cambiar la parte más sencilla del nuevo diseño, y la parte

más elaborada queda en condiciones de seguirse usando.

Página 56

4.5. Diagrama de fotos.

PORTA BOQUILLA DE CONECTOR DE

BOQUILL

MANGUER

BOQUILLA

PROCESO DE MANGUERA

Página 57

CAPÍTULO 5.- EVALUACION DE RESULTADOS

Por lo visto en las pruebas con el prototipo de la boquilla se ve claramente

que se llegaron a todos los puntos requeridos en este proyecto e incluso

superando por mucho algunos de ellos, como es el costo de la boquilla.

Para ejemplificar estos resultados los pondremos en graficas.

Dentro de la planeación se pusieron algunas de las características las

cuales se debían cumplir para que el rediseño fuera conveniente para la empresa

Sebemes de los cuales evaluaremos punto por punto.

1.- Hacer una boquilla de un costo menor al comercial.

Boquilla mas económica: este es el punto central del diseño en el cual

esperamos como mínimo un ahorro del 20%, por ahorro en el precio de la boquilla

de carburo de tunsteno el cual es de $605.00, lo cual nuestra boquilla deberá

tener como máximo un costo total de $541.60 o menos.

Lo cual se logro con nuestro diseño se llego a un precio por pieza de $25.00

e incluso se puede llegar a un precio de $20, si se mandara a hacer una

producción de 10000 boquillas, lo cual se está evaluando.

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2.- Buscar un diseño más sencillo.

3.- Boquilla más sencilla:

Si se logro con la elección de la forma cónica tanto exterior como interior la

forma escogida tiene un buen aumento de presión, con el cual se ha podido

comprobar que es suficiente para hacer todos nuestros trabajos, en la imagen se

ve como en la parte superior tiene un aro exterior el cual tiene dos funciones las

cuales son:

- Evitar que la boquilla se mueva.

- Hacer el cierre hermético de la boquilla con el porta boquilla de esa forma

eliminamos un empaque que hay en la boquilla de carburo de tungsteno.

4.- Hacer propuestas para hacer la boquilla más ligera.

Boquilla más ligera: este requisito es deseable aunque no indispensable,

pero por beneficio del operario se tratara de que sea lo más ligera posible lo cual

se logro con los materiales seleccionados tanto para el porta boquilla y la boquilla

los cuales son:

Porta boquilla: naylamin.

Boquilla: polipropileno.

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Los cuales en su conjunto pesan 250 gramos contra 450 gramos que pesa

la boquilla de carburo de tungsteno. Con lo cual redujimos el peso casi a la mitad

lo cual es bastante conveniente para el opera.

5.- Hacer la boquilla en dos partes.

En el paso 5 de programa se propone hacer la boquilla en dos partes lo cual

se derivo de los pasos anteriores en los cuales se vio que la boquilla, de carburo

de tungsteno se cambiaba con el exterior de la boquilla en buenas condiciones,

para lo cual se propuso en hacerla en dos partes pero con la idea de conservar la

parte exterior para así tener un ahorro. Cada parte tiene sus propias

características las cuales son:

Porta boquilla: la parte exterior que es la más elaborada no se desecha,

esta echa de naylamin y se hace por medio de maquinado su precio inicial es alto

pero se recupero lo invertido en una semana de trabajo.

Boquilla: La parte interior se elaboro de una forma sencilla la cual es cónica

y los materiales utilizados para su elaboración fueron polipropileno, y el proceso

de fabricación es por medio de inyección de este material a una matriz, lo cual

represento un costo alto en el principio por la elaboración de la matriz de acero

que se hizo para hace el vaciado del material y así hacer la boquilla pero por el

volumen de boquillas que se utilizan por mes, se justifico ese gasto inicial el cual

se recupero en dos meses.

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Uno de los inconvenientes que se preveía es el cambio de la boquilla que

es mas frecuente que con la boquilla de carburo de tunsgteno, pero se ve en la

practica que este tiempo de cambio no afecta a la eficiencia del proceso porque el

tiempo de cambio es de 30 segundos o menos y este cambio se hace

normalmente cuando se recarga el tanque de presurizado el cual es un tiempo de

25minutos, por lo cual los 30 segundos que se tardan en el cambio de la boquilla

no afecta.

Otro aspecto importante que se ha visto ya en el trabajo real de la boquilla

es que se logro hacerla más resistente a los golpes que sufre durante el trabajo,

esto derivado a que es un ambiente muy agresivo para el operario y al ser cerrado

los operarios no tienen cuidado con el equipo y lo llegan a golpear, para la otra

boquilla esto podía representar la fractura interior del carburo de tunsgteno , pero

con nuestra combinación de materiales utilizados para la elaboración de la boquilla

se ha eliminado por completo esa posibilidad.

5.1. ANALISIS DE RENDIMIENTO DE BOQUILLAS.

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5.2. GRAFICA COMPARATIVA DE COSTOS DE BOQUILLAS.

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Id Nombre de tarea

1 REDISEÑO DE BOQUILLA2 hacer la boquilla de un costo mas accesible3 hacer la boquilla de una geometria sencilla4 hacer propuestas para hacer la boquilla mas ligera5 proponer materiales para hacer la boquilla6 analizar los materiales propuestos7 hacer la boquilla en dos partes8 proponer materiales para la parte exterior de la boquilla9 hacer pruebas a los materiales propuestos para exterior de la boquilla10 ponderar las pruebas de materiales y escoger el más adecuado para la boquilla11 ponderar las pruebas de materiales y escoger el más adecuado para el la parte exterior de la boquilla (po

12 determinación de medidas y planos de fabricación para el porta boquilla13 determinación de medidas y planos de fabricación para la boquilla14 determinación del proceso para la elaboración del porta boquilla: 15 determinación del proceso para la elaboración de la boquilla16 maquinado del portaboquilla17 realización de matriz para la boquilla18 comprobar acoplamiento con la boquilla y con la manguera19 producción de boquilla para pruebas20 pruebas de duración de la boquilla21 resultados de las pruebas22 producción de boquillas para trabajar con ellas2324

Retraso por redist. Duración Comienzo Fin Sucesoras

0 díast 0 días mar 25/03/08 mar 25/03/08 20 díast 1 día mar 25/03/08 mar 25/03/08 30 díast 2 días mié 26/03/08 jue 27/03/08 40 díast 2 días vie 28/03/08 lun 31/03/08 50 díast 3 días mar 01/04/08 jue 03/04/08 60 díast 1 día? vie 04/04/08 vie 04/04/08 7,8,100 díast 5 días lun 07/04/08 vie 11/04/08 80 díast 1 día? lun 14/04/08 lun 14/04/08 9,110 díast 1 día? mar 15/04/08 mar 15/04/08 100 díast 10 días mié 16/04/08 mar 29/04/08 11

(por 0 díast 10 días mié 30/04/08 mar 13/05/08 12,140 díast 2 días mié 14/05/08 jue 15/05/08 13,15,160 díast 2 días vie 16/05/08 lun 19/05/08 14,170 díast 1 día? mar 20/05/08 mar 20/05/08 15,160 díast 1 día? mié 21/05/08 mié 21/05/08 170 díast 12 días? mié 21/05/08 vie 18/07/08 180 díast 10 días jue 22/05/08 mié 04/06/08 180 díast 1 día? lun 21/07/08 lun 21/07/08 190 díast 3 días mar 22/07/08 jue 24/07/08 200 díast 10 días vie 25/07/08 jue 07/08/08 210 díast 2 días vie 08/08/08 lun 11/08/080 díast 15 días lun 18/08/08 vie 05/09/08

D L M X J Var '08 06 abr '08 27 abr

V S D L Mbr '08 18 may '08 08

RESUMEN.

El proyecto realizado para la empresa Sebemes, dedicada a procesar el vidrio a través de diversos procesos como son: Pulido, biselado, barrenado, grabado y Esmerilado con el proceso de sand blast.

La prioridad es elaborar una boquilla que haga el proceso de sand blast más eficiente y así poder tener un proceso mas competitivo de sant blast.

A través de este proyecto podremos ver como se llego a la decisión de mejorar el proceso de sopleteo con abrasivo conocido como sand blast, el cual tiene diversas partes para poder hacerlo mas eficiente, sin embargo después de varias alternativas se tomo la decisión de mejorar la boquilla, por ser esta una parte fundamental en el proceso de sand blast, la cual tiene un desgaste extremo debido al contacto directo que tiene con el abrasivo. El desgaste de la boquilla es el mas severo de entre todos los demás elementos, por lo que se tubo que hacer un diseño adecuado en cuanto a su geometría y materiales para elaborarla y así llegar a la meta propuesta al principio de este proyecto e incluso llegar a superarla.

En el estudio de mercado se pudo ver una serie de boquillas con buenas características pero que siguen siendo caras, y por lo tanto no adecuadas para la disminución de costos para el proceso, a través de la elección de los materiales adecuados y de una geometría adecuada se pudo abatir considerablemente los costos por este concepto, pero lo que realmente hizo la diferencia de nuestra boquilla comparada con las demás de la competencia, fue la idea de hacerla en dos partes en vez de una sola pieza. Las boquillas existentes en el mercado están elaboradas de una sola pieza.

En esencia se dejo la parte mas elaborada como una pieza que se rehúsa infinidad de veces y la parte interna la cual es la que lleva el desgaste mencionado se elaboro de un material barato pero a la vez durable, para que el cambio de la boquilla tuviera la mejora deseada.

Con respecto al costo por hora de la boquilla que usábamos, a la rediseñada por sebemes, se tiene un 300 porciento de ahorro lo cual para un proceso es un beneficio excelente con el que podremos estar dentro del mercado del sand blast, y ser de las mejores opciones para el mismo.

Por otra parte sabemos que no podemos decir que con el rediseño de la boquilla, estaremos siempre a la vanguardia en el proceso, por eso se determino seguir con las mejoras la cual ya se dio en el transcurso del proyecto. Se tendrá que usar una boquilla con la forma de rombo en vez de redonda, esta nueva forma se prevé nos pueda dar un patrón de esmerilado mas grande desde el principio del

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uso de la boquilla, lo cual ayudará a tener un patrón de esmerilado mayor desde el principio, comparada con la boquilla redonda.

En el aspecto del peso de la boquilla también se pudo mejorar sensiblemente esta característica, por que no era la prioridad el disminuir su peso pero era deseable, por comodidad del operario ya que en largos periodos de trabajo continuo, podrían suceder fallas, e incluso accidentes, lo cual es menos probable con nuestro rediseño de la boquilla para el proceso de sand blast. Por lo que es importante hacer mejoras económicas y de seguridad.

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CONCLUSIONES.

Por medio del análisis detallado que se pudo realizar con la asistencia del programa Proyec. Se llego al rediseño de la boquilla para el proceso de sand blast, que supero todo lo previsto para este proyecto.

Se mejoro por mucho el costo de la boquilla rediseñada comparada con la vendida en el mercado comercial. Los materiales utilizados y por el concepto de hacer la boquilla en dos partes. Fue y es lo que maco la diferencia para el costo de la nueva boquilla.

Al decidir disminuir el peso de la boquilla a la mitad, se avanza en la seguridad y bienestar del operario para largos periodos de trabajo. Lo cual es uno del los propósitos fundamentales de la ingeniería, hacer procesos “seguros”.

También tiene mucho que ver el que tengamos el control de producción de la misma. Y queda la posibilidad en dos aspectos de patentar el rediseño de la boquilla, para así asegurarnos que nuestro rediseño sea respetado o que tengamos la posibilidad de comercializarla. Por otro lado la posibilidad de mejorarla con otras innovaciones en la geometría.

Al realizar un diseño desarrollado íntegramente por Sebemes, tenemos la posibilidad de patentar la boquilla y en un futuro poder comercializarla, pero es un aspecto donde se deberá consultar con un profesional en el campo de las patentes y derechos de autor. Posibilidades que se evaluaran en un futuro cercano.

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BIBLIOGRAFIA

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termodinámica. Editorial McGraw-Hill. México, 1988. 355 pp.

- Beer, F.P., y Johnston, E.R. Jr. Mecánica de materiales. Editorial McGraw

Hill. Bogotá, 1982.

- C. Juvinall, Robert. Fundamentos de diseño para ingeniería mecánica.

Editorial Limusa. México, 1993. 821 pp.

- Corzo, Miguel Angel. Introducción a la ingeniería de proyectos. Editorial

Limusa. México, 1982. 226 pp.

- Courbon, J. Tratado de resistencia de materiales. Editorial Aguilar. Madrid,

1968.

- E. Davis, Harmer, et al. Ensaye e inspección de los materiales de

ingeniería. 3ª. Edición. Cía. Editorial Continental. México, 1985. 577 pp.

- Gere-Timoshenko. Mecánica de materiales. Grupo Editorial Iberoamérica.

México, 1986.

- Ortiz Berrocal, Luis. Resistencia de materiales. Editorial McGraw-Hill.

México, 1991. 684 pp.

- S. Buffa, Elwood. Dirección de operaciones. Editorial Limusa-Wiley. México,

1973. 758 pp.

- Shigley, Joseph y Uicker, John. Teoría de máquinas y mecanismos.

Editorial McGraw-Hill. México, 1983. 613 pp.

- Timoshenko, S. y Young, D.H. Elementos de resistencia de materiales.

Montaner y Simón. Barcelona, 1979.

Página 68

GLOSARIO

Abrasivo.

Un abrasivo es una sustancia que tiene como finalidad actuar sobre otros

materiales con diferentes clases de esfuerzo mecánico —triturado, molienda,

corte, pulido—. Es de elevada dureza y se emplea en todo tipo de procesos

industriales y artesanos.

Los abrasivos, que pueden ser naturales o artificiales, se clasifican en

función de su mayor o menor dureza. Para ello se valoran según diversas escalas,

la más utilizada de las cuales es la escala de Mohs, establecida en 1820 por el

mineralogista alemán Friedrich Mohs.

Entre los abrasivos se encuentran el oxido de aluminio, (alúmina), la arena,

el carburo de silicio, el nitruro de boro cúbico, y el diamante.

Barreno.

Un barreno es un dispositivo o herramienta utilizado para desplazar sólidos

o líquidos (ver Tornillo de Arquímedes) por medio de un tornillo helicoidal rotatorio.

El material es desplazado a lo largo del sentido del eje de rotación. En algunos

usos el tornillo helicoidal se encuentra contenido en un cilindro, mientras que para

otros usos no se requiere este. El barreno es una parte integral de un taladro, el

barreno de una mecha de un taladro, utiliza este mecanismo para remover las

virutas del agujero que se está realizando.

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Boquilla.

Parte utilizada para aumentar la presión.

Compresor.

Un compresor de gas es una máquina motora, que trabaja entregándole

energía a un fluido compresible. Ésta energía es adquirida por el fluido en forma

de energía cinética y presión (energía de flujo). Se utiliza principalmente en aires

acondicionados. El compresor esta compuesto por vielas, pistones, embobinado,

bomba de lubricación, anillos de lubricación, anillos de presión, aceite, sedaso o

plato, cigüeñal, carter, bobinas, terminales que son siempre en conexiones de tipo

estrella o estrella delta

Corrosión.

La corrosión es definida como el deterioro de un material a consecuencia de

un ataque electroquímico por su entorno. Siempre que la corrosión esté originada

por una reacción electroquímica (oxidación), la velocidad a la que tiene lugar

dependerá en alguna medida de la temperatura, la salinidad del fluido en contacto

con el metal y las propiedades de los metales en cuestión. Otros materiales no

metálicos también sufren corrosión mediante otros mecanismos.

Escoria.

Las escorias son un subproducto de la fundición de la mena para purificar

los metales. Se pueden considerar como una mezcla de óxidos metálicos; sin

embargo, pueden contener sulfuros de metal y átomos de metal en forma de

elemento. Aunque la escoria suele utilizarse como un mecanismo de eliminación

de residuos en la fundición del metal, también pueden servir para otros propósitos,

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como ayudar en el control de la temperatura durante la fundición y minimizar la

reoxidación del metal líquido final antes de pasar al molde.

Granalla.

Se obtiene por atomización de acero líquido seguido de una serie de

tratamientos térmicos y mecánicos que le confieren características técnicas que se

adaptan a las necesidades de los utilizadores; generalmente los perdigones se

tratan térmicamente mediante un proceso de revenido y templado para quitar la

basta estructura martensítica obtenida de la atomización sobre agua.

Patrón de esmerilado

Área impactada por el chorro de abrasivo a una distancia de 40cm.

Plotter.

Un plotter o trazador gráfico es un dispositivo de impresión conectado a

un ordenador, y diseñado específicamente para trazar gráficos vectoriales o

dibujos lineales: planos, dibujos de piezas, etc. Efectúa con gran precisión

impresiones gráficas que una impresora no podría obtener.

Son usados en varios campos, tales como ambientes científicos, la

ingeniería, el diseño, la arquitectura, etc. Muchos son monocromáticos, pero los

hay de cuatro colores e incluso hay modelos que llegan a poseer hasta ocho

colores.

Un plotter o trazador gráfico es un dispositivo de impresión conectado a

un ordenador, y diseñado específicamente para trazar gráficos vectoriales o

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dibujos lineales: planos, dibujos de piezas, etc. Efectúa con gran precisión

impresiones gráficas que una impresora no podría obtener.

Son usados en varios campos, tales como ambientes científicos, la

ingeniería, el diseño, la arquitectura, etc. Muchos son monocromáticos, pero los

hay de cuatro colores e incluso hay modelos que llegan a poseer hasta ocho

colores.

Sand-Blast.

Chorro de arena, Proceso en el que se sopletea una superficie con un

abrasivo a presión.

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