Avance seleccion del material

7/24/2019 Avance seleccion del material

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Diseo y construccin del proceso de fabricacin de un tarjetero de escritorio

DISEO Y CONSTRUCCIN DEL PROCESO DE FABRICACIN DE UN TARJETERO DE ESCRITORIO| PGINA 1DE 9

Diseo y construccin del proceso de

fabricacin de un tarjetero de escritorioCOCOTARJET

Mogro M.1, Suntaxi G.2, Muoz B.3, Rodrguez J.4

Universidad de las fuerzas Armadas - ESPE

Comportamiento y Seleccin de Materiales

Quito Ecuador

Informe de vance de Proyecto

1.

Objetivo del informe:

El presente informe tiene por objetivo presentar el avance alcanzado en el desarrollo del tarjetero hasta

la fecha, as como los resultados de las pruebas al molde y procesos de fabricacin para la presentacin

al profesor de la asignatura.

2. Datos del Proyecto:

a. Denominacin del proyecto: Construccin de un tarjetero COCOTARJET

b.

Integrantes:i.

Ing. Giovanni Suntaxiii. Ing. Boris Muoziii.

Ing. Juan Rodrgueziv.

Ing. Fernanda Mogroc.

Breve descripcin del proyecto: El objetivo de este proyecto, es realizar una aplicacin de la

asignatura de Comportamiento y seleccin de materiales, al crear un material compuesto a base

de fibra natural y resinas, el cual se va a emplear en la construccin de un tarjetero de escritorio.

Se pretende realizar un proceso para la elaboracin de un lote que vaya en el orden de las decenas.

3. Descripcin general del proyecto

DESCRIPCIN DEACTIVIDAD

% DEAVANCE

FECHA DEINICIOESTIMADA

FECHA DETERMINOESTIMADA PRODUCTO

Determinacin de lasnecesidades

100 26/06/2015 27/06/2015 Ver descripcin

Definicin del problema 100 26/06/2015 27/06/2015 Ver descripcin

Determinacin deobjetivos

100 26/06/2015 27/06/2015 Ver descripcin

Determinar

requerimientos

100 26/06/2015 27/06/2015 Ver descripcin

Identificar restricciones 100 29/06/2015 30/06/2015 Ver descripcin


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Determinar las funciones 100 01/07/2015 03/07/2015 Ver descripcin

Diseo Conceptual 100 01/07/2015 03/07/2015 Ver descripcin

Determinarespecificaciones del diseo

100 01/07/2015 03/07/2015 Ver descripcin

Generacin de alternativas 100 05/07/2015 07/07/2015 Ver descripcin

Modelado (anlisis deldiseo)

80 08/07/2015 09/07/2015 Ver descripcin

Prueba y evaluacin deldiseo

50 08/07/2015 09/07/2015 Ver descripcin

Elaboracin de Informe deavance de proyecto

100 09/07/2015 10/07/2015 Ver descripcin

Optimizacin del diseo 0 11/07/2015 13/07/2015 En proceso

Diseo del artculo 0 11/07/2015 13/07/2015 En proceso

Fabricacin del prototipo 80 14/07/2015 15/07/2015 En proceso

Automatizacin de proceso 40 14/07/2015 15/07/2015 En proceso

4. Descripcin del proceso

Determinacin de necesidadesSe requiere construir un tarjetero de escritorio en el cual solo se pueden emplear los siguientes

materiales: Madera, plstico y materiales compuestos. Adems el proceso de fabricacin tiene que estar

diseado de manera que se pueda realizar un lote en el orden de las decenas.

Definicin del problema

1) Determinacin de objetivos:

i. Construir un tarjetero de escritorio

ii.

Utilizando materiales compuestosiii. Lote hasta 99iv.

Minimizar costos

2) Determinacin de los requerimientos

v. Tener 100 mm de ancho

vi.

Mximo 140 mm de largovii. Que tenga capacidad para 100 tarjetas

3)

Identificacin de restriccionesviii.

Tiene que ser fcil de moldearix.

Tener baja densidadx.

Resistencia a la corrosin en aguaxi. La rigidez suficiente para evitar la flexinxii. Capaz de fabricar a un precio competitivo

xiii. Suficientemente duro para sobrevivir a una cada

4) Determinacin de la funcin

xiv. Guardar tarjetas de presentacin


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Diseo conceptual

5) Determinacin de especificaciones de diseoPara la seleccin del material que se va a utilizar se emplea el software de soporte CES selector el cual

no indica varias posibilidades de materiales con el que se puede desarrollar el proyecto.

De acuerdo a las restricciones que planteamos arriba ingresamos las variables al programa y nosindica que una de las alternativas son materiales compuestos por ejemplo material compuesto

isotrpico (resina polister con fibra de vidrio), como se muestra en la figura 1.

Figura 1 Seleccin de material en software CES

6) Generacin de alternativas

Las alternativas viables para la seleccin del material de acuerdo a lo que arroja el programa que es

la fibra de vidrio, se puede considera el reemplazo de esta fibra por una natural como puede ser la

de coco, abaca, yute, fibra de marihuana y que se encuentra disponible en el mercado y a precios

ms bajos que la fibra de vidrio, en cuanto al proceso de fabricacin segn la figura 2 se va a tomar

en cuenta los que tengan un costo bajo ya que una de las restricciones es poder fabricar a precios

competitivos. Los elegidos son, Aspersin, SRIM, Moldeo por compresin y Moldeo por inyeccin; y

cruzando la informacin con el material obtenido en la seleccin se puede apreciar que el moldeopor compresin es el ms adecuado para compuestos para moldeo.

Ademas si se compara las caractersticas entre la fibra de vidrio y la fibra natural se puede observar

que es superior en varios aspectos como se muestra en la siguiente tabla.


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Tabla 1 Comparison between natural and glass fibres [7]

Figura 2 Criterios de seleccin para el proceso de fabricacin [5]

Figura 3 Mtodo seleccionado para la realizacin del prototipo [3]

Otras de las restricciones que se tena es la resistencia a una cada y se demuestra por la siguiente figura

que la fibra natural de coco es ms resistente que otras fibras hasta la de vidrio


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Figura 4 Charpy impact strengths of fibre reinforced polypropylene[7]

Por este motivo se comienza con la fabricacin del molde para la fabricacin del prototipo tal y como se

muestran en las fotos siguientes

Figura 5 Materiales utilizados para la fabricacin

Figura 6 Fabricacin de las piezas para el molde


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Figura 7 Construccin del molde

Figura 8 Molde terminado

Figura 9 Aplicacin de resina


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7) Modelado del diseoSe utiliz el Solidworks para el modelado del molde del tarjetero

Figura 10 Modelado del prototipo

Para determinar en el programa las propiedades del material a utilizar se basaron en la tabla 2

donde estn las propiedades de la fibra natural del coco.

Tabla 2 Properties of natural fibres in relation to those of E-glass [7]

Figura 11 Ingreso de valores de Fibra de coco al programa


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Figura 12 Determinacin de restricciones

Figura 13 Ingreso de cargas

Figura 14 Mallado

Figura 15 Resultado de desplazamientos


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Figura 16 Resultado de deformaciones

Referencias

1. www.materia.coppe.ufrj.br/sarra/artigos/artigo10651/

2. Compression Molding Cure Cycle Modelling and Optimization for Large Polymeric

Composite Parts Processing

3. V. Guerrero, Nuevos materiales: aplicaciones estructurales e industrials. Pag 101,

2015

4. Gutowski, Timothy George Peter (1997).Advanced composites manufacturing. Ed.

John Wiley & Sons

5. MAZUMDAR, SANJAY K.; Composites Manufacturing: Materials, Product and ProcessEngineering; 2002.

6. A. Pizzi, High resin content natural matrixnatural fibre biocomposites

7. P. Wambua et al. / Composites Science and Technology 63(2003 )
http://www.materia.coppe.ufrj.br/sarra/artigos/artigo10651/http://www.materia.coppe.ufrj.br/sarra/artigos/artigo10651/http://www.materia.coppe.ufrj.br/sarra/artigos/artigo10651/

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