REPBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA EDUCACIN
UNIVERSITARIA CIENCIA Y TECNOLOGA
PROGRAMA NACIONAL DE FORMACIN
EN INGENIERA DE MATERIALES INDUSTRIALES
INSTITUTO UNIVERSITARIO DE TECNOLOGA DE PUERTO CABELLO
FABRICACIN CAJA DE MOLDEO DE PLACAS TRMICAS PARA
RECUPERACIN Y FUNCIONAMIENTO DE HORNOS DEL
LABORATORIO DE TRATAMIENTOS TRMICOS DEL IUTPC.
Estudio presentado como requisito parcial para optar
al grado Ingeniero (a) en Materiales Industriales
AUTOR (ES): T.S.U. Gregory Bolvar
T.S.U. Nicols Serrano
ASESOR: Ing. Oliver Pas
LINEA DE INVESTIGACIN: Desarrollo y Produccin Industrial de Nuevos
Materiales Cermicos, Metlicos y Polmeros.
Puerto Cabello, Junio 2015
Ministerio del Poder Popular para la Educacin Universitaria Ciencia y Tecnologa
INSTITUTO
UNIVERSITARIO DE TECNOLOGIA
DE PUERTO CABELLO
FASE I
DESCRIPCION DEL PROYECTO
Diagnstico Situacional
Descripcin del Contexto
Razn Social y Naturaleza de la Organizacin
Instituto Universitario de Tecnologa de Puerto Cabello (IUTPC), es una
institucin de educacin universitaria que brinda estudios sin fines de lucro a las
comunidades, egresando profesionales en las especialidades de Mecnica,
Mantenimiento y Materiales Industriales a nivel de TSU e Ingenieros, y Gestin
Hotelera, Gestin Turstica, Mecnica Automotriz y mecnica Trmica a nivel de
TSU.
Tiene como misin formar recursos humanos, como profesionales altamente
capacitados a nivel de Educacin Superior Universitario en las Especialidades de
Mecnica, Mecnica Trmica, Mecnica Automotriz, Metalurgia, Turismo,
Programas Nacionales de Formacin (PNF) Mecnica, Ingeniera de Mantenimiento e
Ingeniera de Materiales Industriales, incentivando al crecimiento personal y
profesional, promoviendo una cultura de trabajo eficiente y en equipo, propiciando y
mostrando principios ticos y valores como la solidaridad, el respeto, la justicia, la
paz, la democracia, la accin correcta, la identificacin con el semejante, el sentido de
pertenencia, la excelencia, la competitividad, el espritu emprendedor, la asertividad,
la proactividad, y la sinergia.
En cuanto a la visin est en consolidar al Instituto de Tecnologa de Puerto
Cabello, como la mxima Casa de Estudios de Educacin Universitaria del Eje
Costero del rea Central, dedicada al desarrollo y divulgacin del conocimiento en la
ciencia, tecnologa y la comprensin del ciudadano y ciudadana en sus dimensiones
histrico-social, as como tambin mostrar una imagen que propicie la transformacin
institucional para proyectarse como una organizacin de prestigio acadmico con la
participacin de la comunidad y su entorno.
Localizacin Geogrfica
La sede acadmica principal del Instituto Universitario de Tecnologa de Puerto
Cabello, se encuentra ubicado en el Estado Carabobo, Municipio Puerto Cabello,
Parroquia Juan Jos Flores, Urbanizacin La Elvira, Zona Industrial Santa Rosa.
Tambin cuenta con una extensin ubicado en el Estado Falcn, Municipio Iturriza,
Chichiriviche, Avenida Ezequiel Zamora.
Historia de la Vida de la Organizacin
El Instituto Universitario de Tecnologa de Puerto Cabello, fue creado el 21 de
Diciembre de 1976 mediante el Decreto N 1978, publicado en Gaceta Oficial N
31.140 del 28 de diciembre de 1976, por el entonces Presidente de la Repblica Sr.
Carlos Andrs Prez. Inicindose las actividades al ao siguiente con la Carrera de
Mecnica en octubre de 1977, Metalrgica el 23 Junio de 1982 bajo la resolucin 198
Articulo N. 02 y Mecnica Trmica el 30 de Enero de 1984 resolucin 86 Articulo
N 01,la especialidad de Mecnica Automotriz tiene como fecha de creacin el 27 de
Septiembre de 1.995 publicado en Gaceta Oficial N 4.995 en resolucin 26 Articulo
N 01; todas ellas carreras cortas que confieren el ttulo de Tcnico Superior en la
respectiva especialidad.
A partir del 10 de Mayo de 1999 el IUTPC entro en un proceso de
reestructuracin con miras a su modernizacin y transformacin en una institucin
de vanguardia de acuerdo a las exigencias del nuevo milenio.
El 11 de Noviembre de 2003, se aprob la extensin del Instituto Universitario de
Tecnologa de Puerto Cabello en la Costa Oriental del Estado Falcn - Chichiriviche,
para dictar las carreras de: Gestin Hotelera y Turstica as como Mecnica publicado
en Gaceta Oficial 37.826 bajo la Resolucin 1.046 en el Articulo N 01.
En el ao 2007, el Ministerio de Educacin Superior siguiendo instrucciones del
Presidente de la Repblica, Hugo Rafael Chvez Fras, inicia el proceso de
transformacin del IUTPC para una Universidad Politcnica mediante la Misin
ALMA MATER. Es por ello que a partir del 14 de Marzo del 2008 se ha autorizado
al IUTPC a conferir Ttulos en Ingeniera Mecnica, Ingeniera de Materiales
Industriales e Ingeniera en Mantenimiento, publicado en gaceta Oficial N 38.930 en
Resolucin N 2.963. Hoy dicha el Instituto Universitario de Tecnologa de Puerto
Cabello, se consolida como la mxima casa de estudios universitarios en nuestro
Municipio.
Nombre de las Organizaciones Vinculadas al Proyecto
Instituto Universitario de Tecnologa de Puerto Cabello, debido a que existe la
planta profesoral con experiencia en el tema en cuestin y los laboratorios para
realizar los estudios y ensayos respectivos.
Problemas, necesidades o intereses del contexto:
Descripcin del Diagnstico Situacional
El Instituto Universitario de Tecnologa de Puerto Cabello, cuenta con un
laboratorio de tratamientos trmicos, el cual est ubicado en la nave D, posee equipos
y maquinarias como hornos con resistencias elctricas para realizar prcticas de
tratamientos trmicos de recocido, normalizado, temple, tratamiento termoqumico de
cementacin y ensayo jominy, una cortadora de metales que est activa pero presenta
fallas en su funcionamiento, una secadora de probetas en buen servicio, un
microdurmetro en correcto funcionamiento, dos embutidoras de metalografa
operativas y una pulidora, un cubculo que sirve de oficina de asesora.
En el recorrido realizado al laboratorio de tratamientos trmicos se evidencio bajo
la observacin directa utilizando como herramienta de recoleccin de datos una lista
de cotejo (ver anexo A), las diversas problemticas que interfieren en el correcto
aprendizaje tcnico y terico-prctico para la ejecucin de los tratamientos trmicos
tales como:
Tres (03), hornos marcas Thermolyne modelo A-1740 para tratamientos
trmicos que se encuentran daados ya que tienen las placas trmicas
con resistencias elctricas tipo espiral daadas tanto laterales como
superior e inferior y las puertas superior e inferior deterioradas con un
tiempo desde aproximadamente cinco (05) aos.
Un (01) horno de atmsfera controlada, el cual se encuentra inoperativo
desde hace ms de diez (10) aos sin poder determinarse las causas de
inoperatividad.
Un (01) equipo de ensayo jominy utilizado para medir la templabilidad
de los aceros el cual est totalmente deteriorado, tiene la bomba de agua,
la tubera y el cableado elctrico daado, adems de que las estructuras
metlicas estn totalmente corrodas siendo su tiempo de inoperatividad
de aproximadamente dos (02) aos.
De igual manera utilizando como herramienta de recoleccin de datos el
cuestionario (ver anexo B), para aplicar una entrevista no estructurada a los docentes
y estudiantes de la especialidad de metalurgia, se evidencio la inquietud existente por
la falta de operatividad de los tres (03) hornos para realizar las prcticas de
tratamientos trmicos ya que afecta el estudios de las aleaciones ferrosas y no ferrosas
por medio de los mismos, se pueden determinar sus propiedades, mediante las
temperaturas, tiempos y medios de enfriamientos en los diferentes materiales, lo que
conlleva al diseo y fabricacin de las placas trmicas con sus resistencias elctricas
en forma espiral del horno marca Thermolyne modelo A-1740, verificndose
mediante chequeo elctrico realizado al horno que las placas trmicas presentan
deterioro general, con presencia de grietas, socavaciones las cuales trajeron como
consecuencias el desprendimiento y ruptura de las resistencias elctricas ya que los
mismos tienen un tiempo de vida til variante de acuerdo a su composicin y materia
prima, los que se encuentran en los hornos estn en funcionamiento desde hacen 25
aos.
Identificacin y Jerarquizacin de las necesidades
Con el diagnstico realizado al laboratorio de tratamientos trmicos, al mismo
tiempo se recopilando la informacin obtenida con la lista de cotejo y el cuestionario
respectivamente, se obtuvieron las siguientes prioridades y/o necesidades,
posicionndose de la siguiente manera:
Fabricacin caja de moldeo de placas trmicas para recuperacin y
funcionamiento de hornos del laboratorio de tratamientos trmicos del
IUTPC.
Mantenimiento preventivo y correctivo de los hornos del laboratorio de
tratamientos trmicos del IUTPC.
En este sentido, se procedi a utilizar la tcnica de la matriz de priorizacin (ver
Anexo C), permitiendo as posicionar en un orden de prioridad las necesidades
arrojando como resultado la fabricacin caja de moldeo de placas trmicas para
recuperacin y funcionamiento de hornos del laboratorio de tratamientos trmicos del
IUTPC, de acuerdo con las prioridades y/o necesidades detectadas en el diagnstico
se jerarquizara con la finalidad de resolver aquella problemtica que ms est
afectando a la organizacin. Para ello se deben enfocar en aquellas problemticas que
pueden ser resueltas con los conocimientos adquiridos a travs del Programa
Nacional de formacin de Ingeniera en Materiales Industriales (PNFIMI). En base a
lo ante expuesto se manifiesta que los tres problemticas se pueden atacar.
Seleccin del problema o necesidad
Tomando como base la jerarquizacin realizada se selecciona como necesidad
prioritaria la fabricacin caja de moldeo de placas trmicas para recuperacin y
funcionamiento de hornos del laboratorio de tratamientos trmicos del IUTPC, ya que
resulta muy importante porque debido a que contribuira con el desarrollo de las
investigaciones para la fabricacin a futuro de nuevos materiales cermicos con
caractersticas refractarias en nuestra Institucin adems de la recuperacin y puesta
en funcionamiento de los hornos para tratamiento trmicos, experiencias adquiridas
para reforzar los conocimientos a nivel cientfico-tecnolgico, entre otros.
Alternativas de Solucin
Dentro de las alternativas de solucin se tiene:
Mantenimiento preventivo y correctivo de los hornos del laboratorio de
tratamientos trmicos del IUTPC: Esta primera alternativa se pudiese
implantar pero no resuelve el problema debido a que no ampliara
conocimientos cientficos y de investigacin para efectuar dicho proyecto, se
dificulta la adquisicin y compra de materiales y equipos, influyendo estas
desventajas en el tiempo de ejecucin del mismo y de la solucin inmediata de
la necesidad existente.
Fabricacin caja de moldeo de placas trmicas para recuperacin y
funcionamiento de hornos del laboratorio de tratamientos trmicos del
IUTPC: Desde la perspectiva la fabricacin, se hace mucho ms rentable y
econmica, debido a que se estima un costo aproximado de 110.000 bs, la
mayora de los materiales para su fabricacin se pueden encontrar en el
mercado nacional o industrias que se especializan en la fabricacin de
materiales refractarios necesarios, adems de la importancia de los
conocimientos tericos, cientficos y prcticos que dejara el proyecto a la
comunidad afectada por dicha necesidad.
Dados los planteamientos antes expuestos, es por esta razn la cual se selecciona
la segunda alternativa de solucin, debido a los siguientes factores como: factibilidad
econmica, aportes tcnicos y cientficos, tiempos de ejecucin, aprendizaje, talento
humano, entre otras.
Anexo A
Lista de cotejo
INDICADORES SI NO
El laboratorio de tratamientos trmicos se efectan
prcticas de caracterizacin de materiales ferrosos y no
ferrosos.
X
El laboratorio de tratamientos trmicos cuenta con la
infraestructura necesaria (iluminacin, ventilacin,
ordenamiento).
X
El laboratorio de tratamiento trmico existen hornos para
tratamientos trmicos. X
El laboratorio de tratamientos trmicos cuenta con
equipos y herramientas operativas para realizar las
prcticas.
X
El laboratorio de tratamientos trmicos posee equipos de
primeros auxilios en caso de un evento o accidente no
deseado.
X
Anexo B
El cuestionario
Considera usted que los hornos para tratamientos trmicos son de importante
relevancia para realizar las prcticas:
S x No
Considera usted que el aprendizaje se ve afectado por la inoperatividad de los hornos
para tratamientos trmicos:
S x No
Considera usted que los hornos para tratamientos trmicos deben de ser reparados y
puestos en operatividad:
S x No
Considera usted que las prcticas de tratamientos trmicos son importantes en la
formacin de la especialidad de metalurgia:
Si x No
Considera usted que se debera realizar un equipamiento integro de hornos, mquinas
y herramientas necesarias para realizar las prcticas de tratamientos trmicos:
Si x No
Anexo C
Matriz de priorizacin
NECESIDAD
TIEMPO DE
EJECUCIN
EL IUTPC OFRECE
FINANCIAMIENTO
PRIORIDAD
PARA EL
DEPARTAMENTO
FABRICACIN DE
CAJA DE MOLDEO
DE PLACAS
TRMICAS PARA
RECUPERACIN Y
FUNCIONAMIENTO
DE HORNOS
18 MESES
NO
MUY
IMPORTANTE
MANTENIMIENTO
PREVENTIVO Y
CORRECTIVO DE
LOS HORNOS DEL
LABORATORIO DE
TRATAMIENTOS
TRMICOS DEL
IUTPC
12 MESES NO IMPORTANTE
Nota: Bolvar G, Serrano N. (2015).
Justificacin e Impacto Social
Terico Conocimiento
Desde la perspectiva tcnica del proyecto de Fabricacin Caja de Moldeo de
Placas Trmicas para Recuperacin y Funcionamiento de Hornos del Laboratorio de
Tratamientos Trmicos del IUTPC. Se pone en prctica los conocimientos
adquiridos en el Programa Nacional de Formacin de Ingeniera en Materiales
Industriales, aportando una alternativa de solucin para esta institucin educativa.
Este proyecto brinda como aporte la fundamentacin de nuevos trabajos de
investigacin con respecto a ensayos fsicos, qumicos y mecnicos aplicados en
materiales cermicos refractarios, creando de esta manera una innovacin para nuevas
investigaciones. Tambin se citan los siguientes aportes desde el punto de vista
terico-conocimiento:
Juan Pablo Lpez Proao y Juan Pablo Snchez Jaramillo (Latacunga, Ecuador,
Enero del 2009), que los tratamientos trmicos son un proceso en el cual una pieza o
herramienta se somete intencionalmente a una secuencia especfica de tiempo
temperatura. El objetivo del tratamiento trmico es conferirle a la pieza propiedades
requeridas para procesos de transformacin posteriores o para su aplicacin final.
Eglix Querales, IUTPC, (Mayo del 2011), la cual define que el diseo es una etapa
fundamental en la cual deben incorporarse toda la informacin requerida para
garantizar que la pieza cumpla adecuadamente con las funciones que se requieren
para su puesta en servicio, sin embargo es altamente factible que no exista en el
proceso de materializacin del diseo el control total de las variables de los procesos
de seleccin de materia primas, procesos primarios, secundarios y de acabado de la
pieza.
Tcnico mbito de accin
Se va a proporcionar al Instituto Universitario de Tecnologa de Puerto Cabello,
un estudio el cual perdurara debido a que en futuras problemticas se contara con un
antecedente para la fabricacin de placas refractarias utilizadas por los hornos de
tratamientos trmicos.
Legal
Desde el mbito legal para determinar las propiedades mecnicas de los materiales
refractarios se consultaron normas Nacionales COVENIN e Internacionales ASTM
las cuales se mencionan a continuacin:
COVENIN 1751-81: Materiales Refractarios Terminologa.
COVENIN 1749-1996: Materiales Refractarios Ladrillos y Piezas
Refractarias. Formas y Dimensiones.
ASTM C78-02: Ensayo de Flexin.
ASTM C116-90: Ensayo de Compresin.
Artculo 102 de la Constitucin de la Repblica Bolivariana de Venezuela:
La educacin es un derecho humano y un deber social fundamental el estado
la asumir como instrumento del conocimiento cientfico, humanstico y
tecnolgico al servicio de la sociedad.
Artculo 110 de la Constitucin de la Repblica Bolivariana de Venezuela:
El Estado reconocer el inters pblico de la ciencia, la tecnologa, el
conocimiento, la innovacin y sus aplicaciones y los servicios de informacin
necesarios por ser instrumentos fundamentales para el desarrollo econmico,
social, poltico de pas.
Artculo 5 de la Ley Orgnica de Ciencia, Tecnologa e Innovacin (2011) con la
finalidad de darle rango constitucional facilitando de manera directa a la comunidad
con la finalidad de contribuir con el desarrollo del estado:
Las actividades de ciencia, tecnologa e innovacin y la utilizacin de los
resultados, deben estar encaminadas a contribuir con el bienestar de la
humanidad, la reduccin de la pobreza, el respeto la dignidad y los derechos
humanos.
Participante - Comunidad
Desde el punto de vista social se espera realizando este proyecto contribuya con
una incidencia directa en una sociedad protagnica y participativa en base a
principios ticos como: cooperacin, responsabilidad, corresponsabilidad, eficiencia,
igualdad, equidad, solidaridad y justicia social, en proyectos de inters comn en lo
econmico, poltico, educativo, cultural, entre otros.
Lo antes expuesto persigue contribuir con la creacin del nuevo ciudadano, cuya
visin es un ser integral que fusione lo tcnico-cientfico con lo cotidiano ambiental.
Formar ingenieros en materiales industriales a travs de las vivencias y
experiencias obtenidas mediante la elaboracin del siguiente trabajo de investigacin
y su impacto directo en los programas nacionales de formacin dictados en esta Casa
de Estudios, que cuenten con laboratorios ptimos para realizar prcticas que
contribuyan con el enriquecimiento de conocimientos cientficos tecnolgicos.
Vinculacin del Proyecto con el Plan de Desarrollo Econmico, Segn Lneas
de Investigacin de los PNF y Transversalidad.
El proyecto se vincula de manera precisa con el Plan de la Patria 2013-2019 busca
maximizar las aspiraciones revolucionarias para la gobernabilidad del pas desde un
marco socialista, humanista y bolivariano, brindando la mayor suma de atenciones en
la integracin del Objetivo Nacional 1.5 en Desarrollar nuestras capacidades
cientficos-tecnolgicas vinculadas a la necesidad de las comunidades.
1.5.1.1. Desarrollar una actividad cientfica, tecnolgica y de innovacin,
asociada directamente a la estructura productiva nacional, que permita la
construccin de las condiciones necesarias para la consecucin de la soberana
econmica e independencia tecnolgica, como requisito indispensable para la
satisfaccin efectiva de las necesidades sociales.
1.5.1.3. Fortalecer y orientar la actividad cientfica, tecnolgica y de
innovacin hacia el aprovechamiento efectivo de las potencialidades y
capacidades nacionales para el desarrollo sustentable y la satisfaccin de las
necesidades sociales, orientando la investigacin hacia reas estratgicas
definidas como prioritarias para la solucin de los problemas sociales.
Adems, el proyecto se fortalece con la incorporacin del tercer objetivo
donde ejerce un importante enfoque en Convertir a Venezuela en un pas
potencia en lo social, lo econmico y lo poltico dentro de la Gran Potencia
Naciente de Amrica Latina y el Caribe, haciendo nfasis en los siguientes
objetivos estratgicos y nacionales:
3.1.14. Fortalecer y profundizar la cooperacin energtica internacional:
3.1.14.2. Profundizar las alianzas polticas y econmicas con aquellos pases
con posicionamiento geoestratgico favorable y cuyos intereses converjan con
los de nuestra nacin, favoreciendo la construccin de un mundo pluripolar.
3.2.4. Generar mecanismos de circulacin del capital que construyan un nuevo
metabolismo econmico para el estmulo, funcionamiento y desarrollo de la
industria nacional:
3.2.4.4. Desarrollar el diseo, desarrollo de materiales, ingeniera de procesos
para la produccin de bienes de capital y fabricas madres (fbricas de
fbricas).
Poblacin beneficiada
Este proyecto sirve de antecedente directo para aproximadamente los 4500
estudiantes y 256 profesores del IUTPC, que deseen continuar los estudios o conocer
informacin referente al proyecto Fabricacin Caja de Moldeo de Placas Trmicas
para Recuperacin y Funcionamiento de Hornos del Laboratorio de Tratamientos
Trmicos del IUTPC.
Objetivos del proyecto
Objetivo General
Fabricar Caja de Moldeo de Placas Trmicas para recuperacin y funcionamiento
de hornos del Laboratorio de Tratamientos Trmicos del IUTPC.
Objetivos Especficos
Seleccionar el material refractario adecuado para la fabricacin de las placas
trmicas del horno de tratamientos trmicos del IUTPC.
Disear el modelo grfico de placas refractarias con sus especificaciones
tcnicas requeridas para el horno de laboratorio de tratamientos trmicos del
IUTPC.
Fabricar los modelos para la obtencin de las placas trmicas para el horno de
laboratorio de tratamientos trmicos del IUTPC.
Instalar las placas trmicas del horno de laboratorio de tratamientos trmicos del
IUTPC.
Verificar correcto funcionamiento del horno de laboratorio de tratamientos
trmicos del IUTPC.
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