MANUFCATURA DE PLATAFORMA Y SOPORTE DE UNA “WAVE SKATE”

Las piezas se basaron en el los diseños originales de la patineta, los cuales se muestran en la Figura1

Figura 1. Patineta original

Los procesos usados en el manufactura del soporte y plataforma de la patineta fueron, fundición en arena y maquinado, respectivamente.

MANUFACTURA DEL SOPORTE MEDIANTE MODELADO POR FUNDICIÓN EN ARENA

Se pueden considerar de manera general, cinco subprocesos que contiene la fundición en arena:

1. Obtención del modelo2. Realización del molde con ayuda del modelo3. Fusión del metal4. Colada del metal5. Enfriamiento de la pieza

La fundición en arena es un proceso de modelado, por el cual se pueden obtener piezas con geometrías complejas. Hay que considerar que a pesar de poder obtener geometrías relativamente complejas en comparación con otros procesos de manufactura (como maquinado o extrusión), la fundición tiene limitaciones respecto a la geometría, por ejemplo: no se pueden tener secciones de espesores pequeños en el molde, ya que el metal fundido puede no llenar completamente el molde, tampoco no se pueden tener cambios bruscos en la geometría (discontinuidades geométricas) porque la inercia que lleva el fluido, evitara que el fluido se “adapte a la curca”. Es importante considerara que la geometría es limitada ya que el modelo a usar debe tener ángulos de salida para facilitar su evacuación en el molde de arena, una vez hecho. La geometría afecta al tiempo de solidificación (estado líquido) y tiempo de enfriamiento (estado sólido), en estos dos últimos, la geometría juega un papel importante al determinar áreas de transferencia de calor, así al tener áreas grandes y/o volúmenes pequeños, el tiempo de solidificación es corto. También influye el tamaño de grano de la arena en el molde, si el grano es pequeño se tienen un molde con más permeabilidad, de esta manera se acelera la solidificación, y con granos más grandes se obtienen un molde menos permeable, retrasando la solidificación. Cabe resaltar que el proceso de contracción en estado líquido se debe controlar con mazarotas, para evitar rechupes en la pieza, de esta manera el rechupe se localizara en la mazarota al ser la última sección en solidificarse. En el proceso de solidifican también se pueden generar microrechupes que son a escala dendrítica, debido a la segregación que se genera por la presencia de dos o más agentes que componen una aleación del metal fundido.Otro parámetro a resaltar es el flujo del metal fundido, el cual depende de la temperatura de sobrecalentamiento (Diferencia entre temperatura de colada y temperatura de

fusión del metal), compactación del molde de arena, sección transversal y longitud del canal de llenado y material fundido (Metal puro o aleación). Una buena colada implica: buen cálculo de los canales de llenado, buen conocimiento del material empleado en la fundición, buena compactación del molde para evitar perdida por fricción y aumentar el flujo del metal, y emplear una temperatura de sobrecalentamiento adecuada para facilitar que el metal llene todas las cavidades del molde [1].

Para el desarrollo del modelo del soporte se empelaron varias consideraciones geométricas que facilitaron: su extracción al hacer el molde, el llenado adecuado de la cavidad. En la Figura 2 se muestran dos CAD de los soportes considerados, uno derivado del otro.

Figura 2. CAD de soportes considerados basados en soporte original de la patineta.

En la Figura 2.A se logra observa una primera modificación en la base del soporte, se consideró de esta manera ya que la pieza original poseía discontinuidades geométricas que dificultaban el flujo del metal fundido. Se trata de mantener la pieza con el grosor que se deseas, aproximadamente 2.4mm, sin embargo es una dimensión muy pequeña, nuevamente dificultaría el flujo correcto del fundido. En la Figura 2.B se resuelve el problema del grosor, se considera un grosor de 7 mm y también se resuelve los ángulos de salida, para facilitar la extracción del modelo. Cabe mencionar que los agujeros mostrados en la figura fueron suprimidos para la manufactura del modelo, ya que implican una discontinuidad geométrica. Estos orificios fueron maquinados. De esta manera una variable controlada fue la geometría del soporte, la cual, como se explicó anteriormente, se modificó para facilitar la extracción del modelo y el llenado del molde. La variación de la geometría influyo en otras variables, las cuales consideramos incontrolables, como son la geometría del sistema de llenado, el tiempo de solidificación, la ubicación y geometría de la mazarota. Otras variables incontrolables fueron los parámetros ambientales, como temperatura, presión, humedad, que son de gran importancia en la solidificación de la pieza, ya que influyen directamente con la transferencia de calor que tiene el molde hacia el ambiente

A continuación se calcula el tiempo de solidificación del soporte de la patineta, empleando el análisis de las secciones que se muestran en la Figura 3.

Figura 3. Secciones a analizar en el orden de solidificación

SECCIÓN A

Figura 4Para cada una de las partes calculamos:Masa = 8.11 gramos.

Volumen de la sección A = 8109.5 mm3

Área de superficie =3569.27 mm2

Superficie de la sección A que disipa calorSa =3223.63 mm2

Modulo geométrico de la sección A M

A=¿V A

S A

=8109.58mm3

3223.63mm2 =2.515mm¿

Factor de forma de la sección AW A=0.9

Módulo de enfriamiento de la sección A M A

'= 2.2635 mmEspesor de la placa infinitae A

'= 4.527 mmSECCIÓN B

Figura 5.

Masa = 16.65 gramos

Volumen sección B = 16654.64 mm3

Área de superficie = 7429.73mm2

Superficie de la sección B que disipa calor

Sb=5046.23 mm2

Módulo geométrico de la sección BMB=3.30mm

Factor de forma de la sección BW B=1

Módulo de enfriamiento para la sección BM '

B=3.30

Espesor de la placa infinitaeB

'=6.60mm

SECCIÓN C

Figura 6.

Masa = 10.56 gramosVolumen = 10562.73 mm3

Área de superficie = 3846.42 mm2

Superficie de la sección C que disipa calorSc= 2834.58 mm2

Modulo geométrico de la sección CMC=3.726mm

Factor de forma de la sección CWC=0.80

Módulo de enfriamiento para la sección CM '

C=2.98mmEspesor de placa infinita

e 'C=5.96mm

SECCIÓN D

Figura 7

Masa = 1.65 gramosVolumen = 1649.45 mm3

Área de superficie = 1097.85 mm2Superficie de la sección C que disipa calorSc= 541.175 mm2

Módulo de las secciones que forman la unión M '

C=2.98mm M 'B=3.30 mm

M 'B

M 'C

=1.10w '1=1.1

Módulo de enfriamiento para la sección CM '

D=1.21

Espesor de placa infinita e '

D=2.43mm

SECCIÓN E

Figura 8.

Masa = 9.98 gramosVolumen = 9984.50 mm3

Área de superficie = 4808.56 mm2

Módulo de las secciones que forman la unión (en L)

M 'B=3.30mm MD

' =1.18mm

M 'B

M D' =2.79

W 2=1.3

Módulo de enfriamiento

M 'E=3.62

Espesor placa infinita

e 'E=7.25

Los resultados obtenidos en el análisis se muestran resumidos en la tabla 1.

TABLA 1. Resultados obtenidos en el análisis del orden de solidificación.

Orden de solidificación

sección

Volumen(milímetros cúbicos )

Área de disipación de calor(milímetros cuadrados)

módulo geométrico(milímetros)

W Módulo de enfriamiento(milímetros)

Espesor de placa equivalente(milímetros)

1 D 1649.45 1.1 1.21 2.422 A 8109.50 3223.63 2.515 0.9 2.26 4.523 C 10562.63 2834.64 3.7226 0.8

02.98 5.96

4 B 16654.64 5046.23 3.30 1 3.30 6.605 E 9984.50 1.3 3.62 7.25

Podemos observar en la Figura 9 el orden de solidificación según su color, los primeros que se solidifican van desde un amarillo más vivo hasta uno más opaco, y crecen en este sentido pasando por un naranjado hasta un rojo que es la última pieza que se solidificara, debido a que es un elemento de unión y tiene muy poca área para dispersar calor.

FIGURA 9. Orden de solidificación.

Ahora se realizan los cálculos para la geometría de la mazarota, teniendo en cuenta que la sección E es la última en enfriarse, y propensa a obtener rechupes al final de la solidificación. Se opta por una geometría cilíndrica. Se emplea la ecuación:

Mmasarota=2ME

Donde M son módulos de enfriamiento. Así:

Mmazarota=2 (3,62mm )=7,24mm

El factor w para la geometría de la mazarota es w=0,75. Con esto se calcula el modulo geométrico como:

M g /mazarota=Mmazarota

w=7,24mm

0,75=9,56

Como:

M g /mazarota=V mazarota

Amazarota

=π r2h2πrh

= r2

Así:r=2M g/mazarota=19,31mm

Entonces el diámetro del cilindro (mazarota) tiene un valor de 3.86 cmLa altura h de la mazarota está dada por:

h=2D=2 (3.86cm )=7,72cmLa mazarota fue ubicada en la parte superior de la sección E, teniendo en cuenta que esta sección se ubica en el macho del molde. Empleando la disposición del modelo del soporte en la hembra (Disposición teórica) como se muestra en la Figura 10, donde la base del

soporte está a 1 cm arriba de la parte superior de la hembra, se calculan los canales de llenado basándose en el esquema mostrado en la Figura 11.

Figura 11.canales de llenado

Se calcula H mediante:

H=(√Hi+√Hf2 )

2

[2]

Hf=11.8−7.72=4.08Hi=4.08+10=14.08

Figura 10.disposicion del modelo

H=¿8.32

Suponiendo un sobrecalentamiento de 100 c tenemos que:

tr=10 seg

B=1.4 (+0.15)

ademásSdSa

=1entonces Sd=Sa [2]

Ahora procedemos a hallar Sd

Sd= B

tr√2 g⌊ volumenbase

√Hi+ 2volumen tapa

√Hi+√Hf⌋ [2]

volumenbase=469.7 cm3volumentapa=134.38cm3Entonces

Sd= 1.4

10√2∗980⌊ 469.7√14.08

+ 2∗134.38√14.08+√4.08

⌋Sd=0.54cm2

Como:

A=π r2

diámetro Sd=8.2mm

Sd=Sa=8.2mm Sc=Sd0.5

=diámetro Sc=11,7mm

Se realizaron dos moldes Figura 12. Las piezas obtenidas se muestran en la Figura 13

Figura 12.molde del soporte Figura 13. Piezas obtenidas

Se observa que en ambos casos se obtuvo rebaba, posiblemente ocasionada por mal apisonado y/o mala preparación de la arena, ya que pudo haber quedado mal aglutinada, se notaba al hacer el molde que algunas secciones de lo que iba a hacer la hembra, quedaba muy frágil, se trató de mejorar el apisonado al realizar el macho, sin embargo, por la rebaba presentada no se logró una buena compactación de la arena. La figura 12.B muestra demasiadas porosidades en las aletas (Sección A), ocasionadas también por una des adecuada compactación de la arena. Las dos piezas presentan un acabado superficial regular. También se nota en la parte superior de la base, que se generó un cumulo de material poroso, el cual posiblemente se generó debido a la erosión del molde en el vertido del fundido y un regular compactación del molde de arena . A pesar de lo anterior, se logró un llenado de la pieza sin rechupes, por lo que la mazarota empleada cumplió su función y la ubicación fue correcta. De esta manera para obtener una pieza funcional se debe optar por maquinar la rebaba y pulir la superficie.

Indicadores de nivel de calidad:

Estéticamente la pieza obtenida por fundición no es muy buena debido a los defectos superficiales que se pueden ver a simple vista (como porosidades, rebabas, ralladuras erosionado) debido a la mala realización del molde, aunque estos defectos se pueden eliminar, no poseíamos las herramientas necesarias para tal corrección(teníamos la maquinaria pero no la herramienta de corte ); en cuanto a la tolerancia pudimos comparar mediante elementos de medición (como pie de rey, micrómetro) que la pieza se asemejaba al modelo realizado lo cual indicaba la efectividad de este proceso .

Para la medición de propiedades no tenemos disponibilidad de las máquinas necesarias para realizarlo por ejemplo ensayos de tracción o de fatiga superficial aunque podemos probar la funcionalidad de ésta montándola y mirando si resiste con diferentes pesos sometiéndola a esfuerzos cíclicos y viendo cómo reacciona la pieza de este modo

observamos si se forman grietas o desprendimiento de material para hacernos una idea de cómo reacciona el material.

Para conocer como es la composición del material podemos realizar pruebas metalográficas pero tampoco contamos con la maquinaria ni el dinero necesaria para su realización de éste.

NOTA: El modelo se elaboró en madera, y el material del soporte es metal reciclado, principalmente aluminio.

MANUFACTURA DE LA PLATAFORMA MEDIANTE MAQUINADO

Para obtener la plataforma se optó por separar la pieza en tres partes: tabla, chaflán y tronco. Se utilizó madera piñón de oreja para la tabla, caracterizara por su dureza y su resistencia al ataque de hongos e insectos, tiene una duración de uso de 5-10 años y moderadamente difícil de trabajar con herramientas manuales y en distintas operaciones de maquinado. Se deben utilizar Técnicas que limiten el desgaste de los filos [3]. Para el chaflán y la parte inferior del tronco se utilizó Cedro; la cual se considera como una madera fácil de maquinar y resistencia a la putrefacción y se adapta muy bien al pegamento, tornillos y clavos [4].

Procesos empleados.

Medir y trazar: Antes de empezar a trabajar un trozo de madera, es necesario medir y trazar aquellas líneas que nos indiquen cuáles son las partes que se han de cortar, agujerear o eliminar. La precisión al tomar las medidas es indispensable para obtener buenos resultados, sobre todo para obtener uniones estables y que resistan los esfuerzos.

Cortar : Se partió de una tabla rectangulares de dimensiones 50 cm por 30 cm para la plataforma , un trozo de 20 cm por 15 cm para el tronco y un cubo de dimensiones 15cm por 15 cm para el chaflán ; se utilizó una maquina sin fin con el objetivo de obtener las formas deseadas debido a su gran filo que da facilidad a la hora de realizar el corte[ 5] . La característica principal de la maquina utilizada es que ofrece un buen acabado superficial, sin embargo las tolerancias dimensionales dependen de la experiencia del operario debido a que es este quien le da dirección y avance a la pieza. Se estimó un tiempo promedio de 3min por pieza. El arranque de material es producido por los dientes, que caracterizan y clasifican a las sierras. La elección de la forma dependerá de los materiales a trabajar (el tipo de madera y su dureza) y por el sentido de corte (longitudinal o transversal). Para la pieza se utilizó una sierra de cinta.

Torneando: Se utilizó un torno de carpintería con el fin de darle al chaflán bordes redondeados. Figura 14. El torno para madera mecánico consiste en una herramienta para mecanizar piezas por revolución sacando material en forma de viruta o aserrín mediante una herramienta de corte.

FIGURA 14 Acabado del chaflan en el torno FIGURA 15. Chaflán (unión entre soporte y plataforma

Generalmente el movimiento de corte que se le imparte a la pieza es la rotación en su propio eje gracias a un motor eléctrico que transmite su giro al husillo mediante un sistema de engranajes. Este puede realizar cortes en varias formas, en forma de cilindro, taladrado, ranurado, refrendado, aplicando el uso de diferentes herramientas y accesorios intercambiables con formas que varían según la operación que se vaya a realizar. [6]

Encolado : Primero se eliminó con una lija los restos de pintura de las superficies que se van a encolar, luego se procedió a extender de manera uniformemente con una brocha, colbon Carpinol MR-60 un pegante sintético a base de Polyvinilyl acetate (PVA) de alta concentración, cuya original y única composición química le proporcionan resistencia en la unión de maderas, [7] después se prensaron las piezas durante 2 horas para permitir la unión entre las piezas y por último, se eliminó con un trapo húmedo los restos de pegamento que sobresalen al prensar las piezas .

Figura 16: pieza sin perforar Figura17: unión de las piezas

Taladrado: se utilizó una broca espada de pulgada y cuarto con recubrimiento de tungsteno para generar la cavidad cilíndrica del tronco, con el fin de darle estabilidad a la pieza durante el taladrado se emplearon trozos de madera para sujetarla en la maquina; Durante el proceso se observó viruta totalmente fragmentada, que se generó como respuesta de la madera a la velocidad de avance, debido a la dureza que posee esta. También se apreció una cantidad considerable de humo, esto puede ser causado por las fibras entrecruzadas de la madera que forman nudos donde la concentración de esfuerzos para su remoción es mayor y por tanto hay un mayor gradiente de temperatura. Se trabajó a una velocidad de avance de 700rpm y se estimó un tiempo aproximado de 7 minutos.

Figura 18: Broca espada y viruta producida. Figura 19: Montaje para realizar la perforación.

Acabado: Con el fin de obtener una pieza con mejores acabados se utilizaron los siguientes procesos:

Lijado: Primero se sujetó la pieza para evitar que se mueva, luego se cogió un tronco de madera y se envolvió con papel de lija para que el trabajo resultara más cómodo y seguro. Se lijo la madera siguiendo la dirección de las fibras, comenzamos con una lija de grano grueso y continuamos con lijas cada vez más finas para perfeccionar la superficie. Lo que se busca es un mejor acabado superficial de las piezas. Para esta operación se empleó el papel de lija que lleva pegados granos de vidrio, arena o cuarzo sobre una de sus caras. Estos granos actúan como pequeños dientes de una lima y arrancan finísimas virutas en forma de polvo. La Tabla 2 describe las lijas utilizadas durante el proceso

Tabla 2. Lijas empleadas en el acabado .Fuente de elaboración propia con base en [8]

Lija Característica

Grano 36 Grano de Oxido de aluminio: redondo, sin aristas agudas, tenaz y de alta durabilidad.

Aditivo: AntiestáticoAplicación: desbaste en madera.

Grano 60 Grano Carburo de silicio: delgado, anguloso, quebradizo y no mucha durabilidadAditivo: Resina con reacciónAplicación: desbaste en madera.

Grano 61 Muy parecido al grano 60, pero con granos más finos.

Fresado: Para lograr que la superficie tuviera forma redondeada (como la original) se usó una fresa cóncava de radio 9.5.Para la parte inferior se adecuo la fresa al taladro y se trabajó a una velocidad de avance de 2800 rpm. Durante el proceso se observó viruta continua en el momento que se removía material que se encontraba paralelo al movimiento de corte, y viruta discontinua para el resto del proceso donde habían giros y esquinas, puede pensarse que este fenómeno se debe a la anisotropía de las fibras de la

madera; las cuales al ser removidas en su misma dirección forman viruta continua. Se estimó un tiempo de 6 minutos

Figura 20 : Fresado zona inferior de la plataforma Figura 21: Viruta continua

Para la parte superior se utilizó una ruteadora con una velocidad de avance de 24000 rpm que produjo una viruta más fragmentada que cuando se utilizó el taladro. En este proceso se estimó un tiempo aproximado de 3:50 minutos. Aunque los dos procesos se utilizaron para lo mismo, se pudo notar diferencias en el acabado superficial, el cual fue mucho mejor cuando se utilizó la ruteadora esto se da debido al aumento significativo en la velocidad de avance, sin embargo también se requiere buena experiencia del operario para realizar esta operación.

Posteriormente se utilizó sellador lijable para madera, realizando una limpieza previa de la pieza con tiner, este sellador permite cerrar los poros de la madera, produce mejor acabado superficial y aumenta su vida útil. Y finalmente se procedió a lijar nuevamente para darle mejor apariencia visual a nuestra pieza con una lija de tamaño de grano 100.

Figura 22: Ruteadora Figura 23: Plataforma con acabados

Variables controlables:

Velocidad de corte: En el proceso de corte se trabajó con una velocidad alta para lograr obtener un buen acabado superficial dadas las características de la madera, generalmente cuando se trabaja en una maquina sin fin, esta velocidad la elige el operario de acuerdo a su experiencia.

Velocidad de avance: Durante el proceso de taladrado se trabajó con una velocidad de avance de 700rpm con el fin de no producir daños o grietas en la madera al hacer la perforación. Esta velocidad se escoge teniendo en cuenta la dureza del material con el cual se trabaja, el material de la herramienta y su diámetro. Para el fresado se utilizó una velocidad de 2800 rpm seleccionada con base en las características del material (madera) y a las necesidades de acabado de la pieza.

Geometría de la pieza: Se debe tener exactitud cuándo se realiza la toma de las medidas, se pueden utilizar herramientas como el pie de rey, Nivel herramienta que permite verificar el nivel vertical u horizontal de las superficies, Metro plegable y cinta métrica sirven para tomar medidas de longitud. La cuchilla de marcar sirve para señalar con profundidad las líneas de corte y facilitar, de esta forma el trabajo posterior de la sierra o del formón, también sirve para prevenir que se formen astillas en la pieza [9].

Presión: Para lograr obtener mejores tolerancias dimensionales es importante tener en cuenta que en el momento de realizar el corte de la pieza se pueden utilizar herramientas como mordazas y gatos accesorios, que sirven para mantener fijas en una posición las piezas que deben cortarse, agujerearse o limarse; son absolutamente necesarios, además, para mantener unidas las piezas en las operaciones de encolado o de encaje.

Tiempo de unión: Debido a que se trabajó con colbon Carpinol MR-60 que de acuerdo a las especificaciones técnicas tiene un tiempo mínimo de unión de 2 Horas.

Variables incontrolables:

Precisión dimensional : Debido a que las herramientas utilizadas en la mayoría de los procesos durante la elaboración de las piezas no se encuentran totalmente automatizadas , se requiere de un grado medio o alto de experiencia del trabajador que trae consecuencias en el acabado y dimensiones finales de la pieza.

Estructura de la madera: La madera no es una materia de estructura homogénea y uniforme. Se encuentra formada por un conjunto de células alargadas de diferente longitud que cumplen funciones tales como la conducción de la savia (alimento del árbol), transformación y almacenamiento de sustancias nutrientes o bien la sustentación física. Propiedad que puede o no beneficiar las características finales de la pieza [10].

Anisotropía de la madera: Presenta un comportamiento diferente en las tres direcciones del espacio (longitud, anchura, espesor), respecto a las presiones y fuerzas a que se vea sometida, trae efectos en la resistencia de las piezas , debido a que se pueden ubicar diferentes capas de maderas a diferentes direcciones permitiendo así aumentar las propiedades de resistencia que tiene la pieza [10].

Los defectos que se obtuvieron en la manufactura de la plataforma se organizan en la tabla 3.

Tabla 3. Defectos en la obtención de la plataforma.

Defecto Característica Causa

Grietas Se observó la formación de grietas en el interior del tronco después de hacer la perforación con el taladro.

La tensión a la que se somete la pieza de madera cuando es perforada que al ser un material duro ocasiona la propagación de grietas. Por otro lado la vibración que produce la maquina sobre este material también puede ser un factor importante a considerar. Por otra parte los procesos anteriores de la madera influyen considerablemente; por ejemplo, Cuando el secado de la madera no se ha realizado de manera correcta, la materia prima puede presentar tensiones que, con el tiempo pueden estropearla [11].

Acabado superficial

La plataforma no presenta una superficie completamente lisa.

Es debido a la historia que tuvo la madera antes del proceso. Por otra parte la falta de lijar de manera uniforme la superficie puedo generar zonas más lisas que otras. También la mano de obra con baja experiencia influye en un mal acabado.

Zonas astilladas

La plataforma presenta partes recubiertas con masilla debido a que en algunas zonas se arrancaron pedazos de madera en el momento del corte.

Esto se da porque las fibras de la madera tienen nudos entrecruzados y hace que se dificulte el corte en algunas zonas. Por otra parte la experiencia del operario juega un papel importante en el momento del corte.

Tolerancia dimensional

No se obtuvieron las medidas exactas de la pieza sobre la cual nos estamos basando para realizar el proceso.

La falta de precisión en el momento de cortar la pieza; que depende de la experiencia del operario es un factor clave en cuanto a dimensiones. Por otra parte las condiciones de trabajo como la vibración y el traqueteo de las maquinas contribuyen a que la pieza no obtenga las dimensiones deseadas. También se debe a la dificultad que se tiene al momento de realizar el corte debido a la geometría de la pieza.

Geometríairregular

No se logró centrar el cilindro hueco del tronco con las especificaciones requeridas.

La falta de precisión en la elección del centro en el momento de taladrar la pieza para generar la perforación fue el principal factor que ocasiono esta geometría.

En cuanto a la elección del material se tuvo en cuenta la resistencia, la dureza y la facilidad a la hora de realizarle operaciones de acabado; dadas las condiciones de disponibilidad de materia se decidió reutilizar una madera que cumplía con las condiciones deseadas. Se consideró dividir el modelo en tres partes, como se mencionó anteriormente, con el fin de lograr obtener una pieza similar y de bajo costo, no se realizó tallado en madera debido que tomaba mucho tiempo y se requería de alta experiencia para realizar todo el modelo completo. Dividirla facilitó la realización de una serie de acabados adicionales a cada una de las partes de la pieza empleando bajas cantidades de energía en tiempos cortos, con poca experiencia y perdida de material, aprovechando el hecho de que la madera es un material liviano y fácil de acoplar mediante uniones simples. Durante el proceso se tuvo que hacer una serie de modificaciones a la pieza; por ejemplo, el tronco presenta una profundidad de corte menor que la pieza original debido a que no se quiso poner en riesgo el material por la probabilidad de que desarrollara una grieta. En cuanto al chaflan, se consideró una geometría diferente, a causa de la disponibilidad de las maquinas, sin embargo se lograron unas dimensiones y condiciones muy parecidas. El grosor de la tabla inicial se escogió mayor que el considerado inicialmente, pensando en procesos adicionales de desbaste y aplicación de esfuerzos que generarían perdida de material y a su vez disminución en el tamaño de la pieza.La geometría obtenida presenta variaciones en comparación con las dimensiones establecidas inicialmente. Se identificaron defectos de superficie y se pudo controlar algunos aplicando relleno con masilla para darle mejor apariencia a la pieza. En cuanto a funcionalidad tenemos una falencia en a la resistencia a la tensión de la pieza; debido a que las partes fueron unidas mediante un pegamento, a pesar de ser de buena calidad, cabe la posibilidad que con el tiempo puedan despegarse. Podría aprovecharse la anisotropía de las fibras de madera con el fin de que la pieza tuviera mayor resistencia en las zonas pegadas o podrían hacerse modificaciones en la estructura del modelo para darle mejor sostenibilidad y apoyo.

La siguiente figura muestra el diseño considerado inicialmente:

Figura 24: Medidas iniciales

INDICADORES DE CALIDAD:

La buena madera debe mostrar resistencia a la tracción en algunas uniones [11] .Con base en esto se pueden someter las partes de la pieza que fueron unidas a tensión, para medir que tanto tiempo pueden resistir.

Se puede considerar que un buen acabado de las superficies y orillas expuestas serán de alta calidad si son completamente lisos. Un indicador cualitativo de la calidad superficial de nuestra pieza podría ser medido mediante el tacto. Se puede pedir que varias personas la toquen y la sientan y den una calificación de 1 a 5 del acabado; donde 5 significaría un acabado superficial de alta calidad. Con base en esto se podrían hacer inferencias de la calidad superficial de nuestra pieza.

Un indicador para la resistencia a la cizalladura que tiene la plataforma se podría medirse sometiéndola a pesos de diferentes personas .Si no se parte al soportar un peso promedio; entonces podría decirse que el material utilizado es adecuado para la pieza.

Referencias:

[1] KALPAKJIAN-SCHMID.2002.”MANUFACTURA INGENIERIA Y TECNOLOGIA”.CUARTA EDICIÓN CAP 11-13

[2] JORGE OSORIO. SISCALCO.1989.” SISCALCO”

[3]http://www.unalmed.edu.co/~lpforest/PDF/Pi%F1on%20de%20oreja.pdf[4] http://www.ehowenespanol.com/propiedades-madera-cedro-pino-lista_125385/[5]http://es.wikipedia.org/wiki/Sierra_sin_fin[6]http://www.maquinariapro.com/obra/torno-para-madera.html[7] http://www.multiherrajesytriplex.com/index.php?id_product=8&controller=product[8] http://www.importacionesvega.com/controlpanel/pdf/0.03756000%201332517455.pdf[9]http://www.tecnologia-tecnica.com.ar/tecnicasdelcarpintero/index%20tecnicasenmadera_archivos/Page460.htm [10]http://grupos.unican.es/acanto/aep/BolPas/la_madera_BMVP-2001.htm(11) QUALITASUR , Carta Específica de Industria de la Madera, (Pág 1- 18); Edición 1.0

MANUFACTURA DE SOPORTE Y PLATAFORMA DE UNA PATINETA MEDIANTE PROCESOS DE FUNDICIÓN Y MAQUINADO EN MADERA

INTEGRANTES:ELIANA ACOSTA

CINDY PAOLA YANESJOSE LUIS TORRES

JOHNNY LEANDRO RÍOS

UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA, SEDE MEDELLÍN

FACULTAD DE MINAS

MEDELLÍN

2013