EDITORIAL El Servicio Nacional de Aprendizaje SENA, atraviesa en el momento por uno de los procesos de cambio más importantes desde su creación. La ley 119 de febrero de 1994, con la cual se reestructura el SENA, y las resoluciones de delegación que han recibido los Centros para su gestión y funcionamiento, no sólo están permitiendo la descentralización de las Unidades de Formación Profesional y Servicios Tecnológicos que existen a nivel nacional, sino que se están convirtiendo en los instrumentos esenciales para su modernización, proyección y desarrollo. El Comité Técnico de Centro, figura que se creó con esta ley, está integrado por empresarios, trabajadores, representantes de las universidades e instituciones relacionadas con su campo tecnológico, y su misión es la de orientar las actividades del Centro y contribuir a su proyección y desarrollo buscando el mejoramiento y la calidad de los servicios tecnológicos que presta. El Gobierno Alemán por intermedio de su representante, Ingeniero Gunter Kurz, como Jefe de la Misión Alemana, ha mostrado su interés para que el CCA - ASTIN continúe su proyección y consolidación para dar respuesta ágil, oportuna y eficaz a las exigencias de cambio tecnológico que se generan por la introducción o innovación de tecnologías, mediante modelos dinámicos de formación profesional, que permitan un desarrollo sostenido en los subsectores del plástico y la metalmecánica de precisión (matricería). Los años de experiencia del ASTIN trabajando con el medio externo, en algunas ocasiones interactuando con profesionales de universidades y de las empresas, le han permitido analizar, investigar y diseñar diferentes alternativas para contribuir al mejoramiento de la productividad y de esta manera lograr un desarrollo sostenido y acorde con la introducción de nuevas tecnologías en las empresas. La Cooperación Técnica Internacional que han tenido las instituciones nacionales ha llevado a las diferentes instancias del Gobierno, del SENA, e incluso a los expertos alemanes a la convicción, que no es posible lograr el desarrollo tecnológico de las empresas solamente formando alumnos. Casos recientes muestran que si la formación profesional no se retroalimenta de los avances tecnológicos y si los centros que poseen infraestructura para trabajar con las empresas y universidades no se unen para buscar nuevas alternativas para desarrollar investigaciones tecnológicas que contribuyan a su mejoramiento no les será posible lograr una verdadera Transferencia de Tecnología y la generación del conocimiento será cada vez más pobre. Señor empresario, con el objeto de conocer su opinión en cuanto a la orientación y proyección que tiene el Centro, le solicitamos amablemente contestar la encuesta que aparece anexa y enviarla tan pronto le sea posible a la siguiente dirección:
Calle 52 2Bis-15 Salomia AA. j 8053 Tel: (92)44671 82-447 10 7 Fax: (92)44761 66 Cali - Colombia SENA CCA / ASTIN No. 49-1995 AGRADECIMIENTOS El 31 de marzo de 1995, el Ingeniero Gunter Joachim Kurz, termina sus actividades como Jefe de la Misión Alemana en el Centro Colombo Alemán - ASTIN, creado hace cuatro años dentro de un convenio de Cooperación Técnica Internacional entre el SENA y la GTZ (Gesellschaft fur Technische Zusammenarbeit) de Alemania. Se puede decir sin exageración, que Gunter Kurz es el padre de este Proyecto, pues 61 tuvo la idea, él lo planeó, él hizo la evaluación para encontrar la institución contraparte y la sede apropiada y él fue escogido por el Ministerio Alemán de Cooperación Económica para dirigir su realización como consultor El señor Kurz emprendió esta dura tarea a una edad, en que otros «managers» piensan en una vida más tranquila y placentera. Con gran admiración, los que trabajamos junto a él, observamos su gran dedicación y lucha incondicional para sacar adelante este importante Centro de Capacitación y Asistencia Técnica, su incansable afán de encontrarle amigos y colaboradores y sus constantes viajes para traer tecnología y expertos. Ante contratiempos y cambios de política, parecía un hábil timonel, que no pierde su meta de vista y lleva su valioso barco por un mar tormentoso. Su gran bondad le permite hablar con gente sencilla y personas de la más alta cultura. Su vitalidad, tanto en días de indignación como de entusiasmo es contagiosa, es su profundo sentido de calidad. Pero nuestro mayor respeto amerita su incuestionable autoridad como ingeniero y su gran calor humano y experiencia como pedagogo. Para él un problema técnico o la pregunta de un alumno son un desafío irresistible.
Le damos las gracias sinceramente a quien ha preferido estar con nosotros para brindarnos su inconmensurable calidad humana y conocimientos profesionales y esperamos de todo corazón, seguir contando con su asesoría en la importantísima fase de ajuste, consolidación y ampliación del proyecto. COMPAÑEROS Y COLABORADORES CCA - ASTIN SENA CCA / ASTIN No. 49-1995
CONDUCTIBILIDAD ELÉCTRICA DE LOS MATERIALES PLASTICOS
INTRODUCCION El concepto (plástico conductor) es engañoso, dado que casi todos los plásticos bien sea polímeros termoplásticos (polietileno, polietileno, polipropileno, etc.) o polímeros termoestables (epoxi, poliéster, fenólicos, etc.), son intrínsecamente buenos aislantes eléctricos. De hecho el uso principal de los materiales plásticos es como elemento aislador en aplicaciones eléctricas y electrónicas. Los plásticos (conductores) pueden definirse como materiales que mediante técnicas de mezclado con cargas conductoras, imparten sus propiedades de conducción al sistema plástico. Estas cargas forman caminos conductivos que transportan la corriente eléctrica a través de la matriz plástica. Sin embargo, ésta continúa siendo aisladora, y el compuesto producido presenta las propiedades conductoras de la carga. Los polímeros intrínsecamente conductores, se hacen conductivos durante la polimerización mediante el «dopaje» con otros elementos como el Galio y el Selenio; metales semejantes a los «dopantes» utilizados para producir chips semiconductores de silicio. Estos polímeros conductivos son en la actualidad muy costosos y relativamente inestables. Hoy en día se trabaja en la obtención de polímeros conductores estables y totalmente procesables por técnicas convencionales de transformación y moldeo. La función de conductividad eléctrica exhibida por los «plásticos conductores» hará concebir numerosas aplicaciones en el sector de la electricidad y la electrónica, permitiendo una determinada protección de equipos electrónicos a la interferencia de ondas electromagnéticas (EM!) y a las descargas electrostáticas (ESD). PLASTICOS CONDUCTORES El material más usado para la producción de plásticos conductores es el negro de humo, con un porcentaje que supera el 90%. Este material es económico, ampliamente disponible, de fácil elaboración y proporciona conductividad permanente. Las cuatro propiedades que influyen en la capacidad del negro de humo para proporcionar conductividad en compuestos de plásticos son: - Partículas pequeñas, que suponen más partículas por unidad de volumen, lo que reduce la distancia entre partículas. - Estructura ((alta» compuesta por grupos de partículas con varios ramales que incrementan el contacto total y mejoran la conductividad eléctrica.
- Alta porosidad, resultando en más partículas por unidad de peso que con partículas sólidas, lo que resulta en distancias menores entre las mismas. - Bajo contenido volátil, lo que asegura una presencia mínima de oxigeno absorbido químicamente y, por tanto, mínima reducción de la conductividad. En general, la adición del negro de humo conductivo incrementa la conductividad, así como el módulo de flexión, la resistencia, la dureza, la temperatura de viscosidad y de distorsión térmica. Sin embargo, se reduce la resistencia al impacto, el alargamiento y el flujo de colada. El tipo de resma influye en el grado de conductividad del compuesto con negro de humo, las resinas muy cristalinas tienden a dar una conductividad algo más alta que las menos cristalinas para un volumen de negro de humo dado; la conductividad se reduce cuando el compuesto está degradado a causa de una densidad más baja y menor cristalinidad. APLICACIONES DE LOS PLÁSTICOS QUE CONTIE- NEN NEGRO DE HUMO ALAMBRE Y CABLE Los cables de energía (para 50 KV y más) usan polietileno semiconductor, que contiene negro de humo en su construcción, como una barrera contra el efecto corona. Esta barrera es extruida directamente sobre el metal conductor y previene la descarga corona a través del aislamiento puro de polietileno. DISPOSITIVOS ANTIESTATICOS Usados en la industria electrónica para prevenir daños electrostáticos a los circuitos y equipos electrónicos. El empaquetado del chip semiconductor y los puentes atierra son algunas de las aplicaciones de estos compuestos antiestáticos. APANTALLAMIENTO EM/RFI Algunos dispositivos eléctricos y electrónicos, tales como computadores, emiten señales en el rango de las frecuencias de radio que puedan interferir con las comunicaciones o tienen el potencial de hacerlo. Estos dispositivos deben ser «apantallados» para eliminar o disminuir estas emisiones de señal. Los polímeros no conductores no ofrecen propiedades de apantallamiento. Disminuir la emisión conductores.
DISCOS DE VIDEO Los substratos de vinilo utilizados para la fabricación de discos de video, son conductores y contienen altas cargas de negro de humo para suministrar esta conductividad. La resistividad superficial da una indicación de la protección que ofrece un material a los componentes electrónicos. Los plásticos vírgenes, con alta resistencia virtualmente no ofrecen protección. Entre más cargas se adicionan al plástico, la resistencia disminuye proporcionando altos niveles de protección.
PLÁSTICOS INTRINSECA MENTE CONDUCTORES (ICPs) Generalmente aisladores en un principio, los polímeros electrónicamente conductores son hechos así, mediante la adición de portadores móviles de carga vía reacciones de reducción u oxidación Los polímeros pueden ser lineales (polyacetylene), o de forma cíclica conectada (polypyrrole) o unidades de anillos aromáticos (polyanilina). La nube de electrones Pi asociados con los enlaces dobles son sacados de su lugar a lo largo de la cadena molecular, proporcionando un camino energético para los portadores de carga. Estos pueden ser carga negativa (electrones) introducidos vía reducción, o mediante remoción de una carga negativa (referenciada como un hueco) vía oxidación. La neutralidad eléctrica del polímero se mantiene gracias al ion contador del dopante. Los portadores de carga pueden introducirse de varias maneras, incluyendo exposiciones del polímero a los gases dopantes (yodo, bromo), uniendo covalentemente el dopante al polímero (ácido sulfúrico), o por penetración del dopante en el polímero electroquímicamente (ion de tetrafluoruro de boro). Los polímeros que pueden hacerse conductores tienen una cadena molecular que a/terna enlaces simples y dobles. Los electrones Pide los enlaces dobles son sacados de su lugar a lo largo de la cadena, proporcionando un camino energético para los portadores de carga introducidos por dopaje. APLICACIONES DE LOSPLASTICOS INTRINSECA- MENTE CONDUCTORES (ICPs) BATERIAS. La polyaniline es usada como el cátodo en una batería recargable de tres voltios de Bridgestone- Seiko, Japón, es la primera aplicación comercial de los ICPs. DISPOSITIVOS ELECTROCROMICOS Los polímeros conductores dopados y de dopados, causan algunos cambios de color o transparencia. Se han obtenido interrupciones rápidas y ciclos de tiempo de vida razonablemente altos, haciéndolos aptos para dispositivos electro crómicos y despliegues (displays). Por ejemplo, se han reportado para películas de polyanilina, tiempos de conmutación de 100 milisegundos con ciclos de vida de i06 en el cambio de amarillo transparente a verde.
MICROACTUADORES Ciertas combinaciones dopante/polietileno exhiben cambios dimensionales por encima del 10% en longitud y otros, un incremento de su volumen, haciéndolos aptos para la conversión de energía eléctrica a mecánica. Comparadas con los micro actuadores piezoeléctricos o electrostáticos, los polímeros conductores ofrecen un incremento en su capacidad de trabajo por ciclo con magnitudes de voltaje menores. CONDICIONES DE PROCESAMIENTO DE LOS PLASTICOS CONDUCTORES. Las condiciones de procesamiento sugeridas a continuación son aplicables a los compuestos cargados con negro de humo de la firma MODERN DISPERSIONS INC, en polietileno de baja y alta densidad, polipropileno y poliestireno. Para las condiciones particulares de operación y aplicabilidad, deberán considerarse lo siguiente efectos generales del negro de humo. VISCOSIDAD DEL FUNDIDO: el carbón, a concentraciones relativamente grandes, requeridas para impartir conductividad a los plásticos, endurecerá apreciablemente la base del polímero haciéndolo mas viscoso (bajo índice de de fluidez).
TEMPERATURA: los polímeros cargados con negro de humo tiende a desarrollar más calor por cizalla. En los polímeros estables esto puede ser un efecto positivo (puede requerirse menos calor externo una vez se obtenga las condiciones de estado estacionario). MOLDEO POR INYECCION BOQUILLA: debido al incremento de la viscosidad del compuesto conductor, se sugiere si es posible un diámetro interior de boquilla más grande. ENTRADAS: similarmente, entradas más grandes contribuyen a mejorar la eficiencia del flujo de fundido. PRESION DE INYECCION: nuevamente, debido a la viscosidad, puede requerirse una presión más alta compara con la requerida para el polímero no cargado. TEMPERATURA CILINDRO: las mismas temperaturas usadas para el polímero natural deberán seleccionarse para el compuesto conductivo. Una vez se ha establecido el siclo de moldeo, probablemente se tenga que ajustar a temperaturas mas bajas debido al calor cizalla que pueda ser generado. MOLDE: esta debe estar atemperado por encima de la temperatura ambiente. El desmoldeo es reforzado usualmente por el compuesto conductor, debido a que el carbón actúa como elemento de ayuda. El compuesto conductor es menos pegajoso que el polímero virgen. CONTRACCION EN EL MOLDE: Menor que en el polímero natural, del 10-20%, debido a la alta concentración de carga. EXTRUSION TEMPERATURA CILINDRO: Los mismos ajustes de temperatura que para el polímero natural. Puede requerirse menos calor más tarde, como consecuencia del calor de cizalla. HUSILLO: Puede utilizarse agua fría o caliente para disipar el calor de la cizalla si se requiere.
CABEZAL: Un poco más alta que la máxima temperatura del cilindro; al menos al principio, debe disminuirse si el calor de cizalla es mayor que el deseado en la parte final del proceso. HALADO / ESTIRADO Simultáneamente con la estabilidad dimensional del perfil extruido, la velocidad de halado debe controlarse de tal forma que no ocurra un excesivo estirado o alargamiento del compuesto caliente. Si hay mucho estiramiento, la conductividad del compuesto puede disminuir. (Esto sucede porque las partículas de carbón que suministran el camino conductor son estiradas independientemente y no puede mantener un circuito continuo de transporte de corriente). RELAClÓN CALOR / CIZALLA - REMOLIDO Compuestos conductores cargados con negro de humo, tienen la tendencia a ser menos conductores después de varias pasadas por las extrusoras o máquinas de moldeo por inyección. Esto ocurre por dos razones: 1) Cielos repetidos de calor y cizalla, afectan la estructura del negro de humo, rompiéndolo hacia niveles estructurales más bajos. 2) La mayor parte del polímero móvil rodea los agregados del negro de humo. El efecto general es la reducción de la probabilidad de que los agregados de carbón formen caminos de corriente; entre más duro sea el polímero la conductividad disminuirá más rápidamente. El número de remolidos que pueden hacerse debe determinarse por ensayo y error, y es una función del tipo de polímero, el calor, la cizalla y las características de la máquina (LID, razón de compresión, etc.). BIBLIOGRAFÍA - STEVENS, Tim. Electrically Conductive Polymers.-- MATERIALS ENGINEERING (Ohio), Vol. 108, No. 2, Febrero de 1991, p 21-24. - Cabot Plastics Europe. --Compuestos Conductores en la Industria Electrónica. -- PLASTICOS UNIVERSALES (Barcelona), Vol. 35, No. 8, Marzo/Abril de 1991, p 75-76. - SALAMONE, Salvatore. -- Conductive Plastics Charge into New Electronics Market. -- PLASTICS WORLD, Vol. 46, No.5, Mayo 1988, p78-85. - WOOD, Stuart. -- Tapping the power of intrinsic conductivity. -- MODERN PLASTICS IN- TERANTIONAL (New York), Vol. 21, No. 8, Agosto de 1991, p 33-35.
- NAITOVE, Mattew H. -- Conductive Polymer is Moldeable, Extricable in Thermoplastics Blends. -- PLASTICS TECHNOLOGY (New York), Vol. 37, No 9, Agosto de 1991, p 19-22. - Conductive Pasties. -- Catálogo de la firma Modem Dispersions, INC. Adaptado por: Edwin Perea Rayo Ingeniero Electricista Analista de Información - SIDT-ASTIN
MOLDEO POR INYECCIÓN A REACCIÓN (RIM)
Por: Álvaro Jaramillo y Javier Alexis Castillo Profesionales CCA-ASTIN DEFINIClÓN El moldeo por inyección a reacción, es un proceso que involucra la mezcla a alta presión de dos o más reactivos líquidos y la inyección de estos dentro de un molde, cerrado a baja presión. Con la tecnología MM (Inyección a reacción), se han logrado tiempos de cielo de dos minutos o menos en la producción de artículos largos con espesores de pared hasta de cuatro pulgadas. MATERIAL El material plástico usado es el poliuretano (PUR). Otros materiales usados son el nylon termoplástico. Polyester y resinas epóxicas, etc. CARACTERISTICAS Las ventajas del proceso MM sobre el proceso de inyección incluyen el moldeo de artículos de más de diez libras de peso. Estos pueden ser elaborados ya sea con espesores pequeños de pared debido a que las viscosidades del proceso son bajas o con grandes espesores de pared ya que el curado en cada parte de la pieza es uniforme. El proceso típico de inyección a reacción, con poliuretano duroplásticos involucra la mezcla precisa de dos componentes líquidos bajo alta presión dentro de un cabezal de mezcla estacionario. Los componentes reaccionantes son homogeneizados en la cámara de mezcla e inyectados dentro de un molde cerrado, al cual va acoplado el cabezal de mezcla. El calor de la reacción de los componentes líquidos evapora el agente de soplado, empezando así la acción. de espumado, la cual completa el llenado de la cavidad del molde. (Fig. 1). El poliuretano moldeado reproduce fielmente las superficies del molde y tiende a adherirse a las paredes del mismo. Originalmente fue necesaria la aplicación de agentes desmoldeantes con cada ciclo de la elaboración; si el molde no era recubierto con un agente desmoldante antes de la polimerización, la pieza se adhería al molde dificultando su extracción. Además una película permanecía en la superficie del molde, lo cual desmejoraba la apariencia del producto. Por estos inconvenientes la superficie
del molde debe ser pulida a espejo y tratada con níquel, ya que este recubrimiento ha probado ser el más efectivo para la remoción del artículo. En el moldeo por reacción-inyección el punto de arranque para el proceso de conversión son componentes químicos en estado líquido (monómeros, no polímeros). Estos componentes son dosificados exteriormente en cantidades adecuadas, mezclados e inyectados dentro del molde en donde se forma el producto terminado. Figura 1: Proceso Esquematico del RIM En realidad es una operación o reacción química y de moldeos combinados en un solo sistema en el cual la materia prima no es un compuesto preparado pero sus ingredientes químicos formaran dicho compuesto, al final del proceso de moldeo del producto terminado. Los componentes son muy catalizados para inducir a velocidades de reacción extremadamente altas. Los materiales que se prestan al proceso son uretano, resinas epóxicas, poliéster y otros que pueden ser formulados para satisfacer los requerimientos del proceso.
El éxito de la operación completa, dependerá de los siguientes conocimientos por parte del transformador: 1. La química de los dos componentes. 2. Cómo mantener los accesorios químicos en conectas condiciones de operación de tal manera que la mezcla que entra al molde produzca los resultados esperados. 3. El diseño del molde, como también la aplicación de métodos auxiliares que faciliten la extracción del producto y el buen funcionamiento del molde dentro de un tiempo de ciclo razonable, (por ejemplo: 2 minutos) El proceso RIM es muy conservador en términos de consumo de energía. Debido a que las presiones internas en el molde no exceden normalmente los 100 psi, las fuerzas de cierre requeridas son substancialmente más bajas que las usadas en el moldeo por inyección convencional. Piezas inyectadas en poliuretano termoplástico que requieren fuerzas de cierre en el moldeo convencional por inyección de 2.500 a 5.000 toneladas pudieran reducirse a menos de 100 toneladas en el moldeo por inyección a reacción RIM. El proceso RTM involucra la mezcla y dosificación precisa de dos componentes altamente catalizados de uretano líquido: poliol e isocianatos. 1 poliol contiene la columna vertebral de poliéter, un agente de enlace y el catalizador. Un agente de expansión es incluido generalmente en cualquiera de los dos componentes: Poliol e isocianatos. Posterior a la inyección de los químicos (Poliol e isocianatos), el agente de expansión dilata el material para llenar el molde. COMPONENTES PARA UNA PLANTA DERIM El molde En vista de que uno de los objetivos finales del proceso RIM, es la producción de partes exteriores para la industria automotriz en tiempos de ciclo de dos minutos o menos, se han realizado grandes esfuerzos en la construcción y diseño del molde. En la construcción de moldes para el proceso RIM, se debe tener presente que el acabado y calidad de la pieza son equivalentes al acabado y calidad de la superficie del molde mismo. Una interpretación errónea y muy común es, que se pueden usar herramientas de baja calidad, debido a que los requerimientos de fuerza de cierre son relativamente bajos. Esto, es cierto solamente en lo
que respecta a los requerimientos de presión de cierre para el molde. La experiencia ha demostrado que el acabado superficial de la pieza es una función directa del acabado del molde y que el acabado del molde es una función directa de la calidad del material con que se ha elaborado el molde mismo. Se han obtenido excelentes resultados usando moldes en acero niquelado y capas de níquel formados por electrodeposición. Para producciones de 50.000 unidades por año, un acero P-20 o H-13 sería el más apropiado, no solo por la naturaleza homogénea de estos aceros, sino también por sus excelentes capacidades de brillo. Los grados pre-endurecidos de 30 a 40 RC son preferidos debido al grado de estabilidad y durabilidad que ellos imparten a la herramienta. Después de maquinado, se debe realizar una operación de liberación de tensiones (recocido) con el fin de evitar posibles distorsiones o agrietamientos en el molde. Para producciones menores a 50.000 unidades por año, piezas forjadas en aluminio ALCOA grado No. 7075-T73 maquinados a la configuración deseada, tienen un desempeño satisfactorio y adicionalmente una buena conductividad térmica. Se han usado también materia, de fundición con éxitos razonables. Uno de estos materiales en Kirksita, una aleación de Zinc. Los moldes de Kirksita se funden y pulen fácilmente, son libres de porosidades y han sido usados con resultados favorables. Las temperaturas del molde están comprendidas en un rango del 101 al 150 F (38 a 65 C) con el fin de obtener calidades consistentes y cielos de moldeo constantes. Las líneas o duetos de refrigeración deberían estar dispuestas con respecto a la cavidad dejando un espesor de pared de 3/4 de pulgada entre la cavidad y el extremo del orificio. El espacio entre los orificios debe ser de 2,5 a 3 veces el diámetro del orificio de refrigeración. Estas dimensiones se aplican al acero. Para materiales con una mejor conductividad térmica, estas dimensiones se pueden incrementar. La orientación del molde debe ser tal que permita el llenado desde la parte inferior de la cavidad, permitiendo el escape de aire a través de una pestaña dispuesta en la cara interior de la cavidad. El diseño del molde es el resultado de la geometría específica de la pieza. Actualmente este diseño se realiza usando un sistema CAD (Diseño Asistido por Computador). La experiencia de los años anteriores en diseño ha sido integrada al software y existen sistemas CAD de enlace entre los departamentos de ingeniería de la Industria y los proveedores de materias primas y los fabricantes de moldes.
Máquinas o unidades dosicadoras Un argumento importante en favor del uso de unidades dosificadoras para cada unidad de cierre, es que esto significa recorridos de flujo más cortos del tanque contenedor al molde para las materias primas líquidas. Las distancias cortas son un prerrequisito para una alta calidad superficial y una reproducción uniforme de las piezas. La experiencia ha demostrado que la fricción en tuberías largas es la causa principal de pérdidas o caídas de presión y variaciones de un artículo a otro. Particularmente, cuando se usan altos niveles de nucleación, como en la práctica común, la más mínima caída posible de presión dentro de la tubería debería ser el objetivo principal con el fin de evitar la formación de largas burbujas de gas. Los cabezales de mezcla de las unidades dosificadoras deben perfeccionarse en cuanto a lo que concierne a la calidad de mezcla. Esto con el fin de eliminar completamente la instalación de mezcladores posteriores dentro del molde, lo cual incrementa la turbulencia en el molde y transfiere esta al molde. La aplicación de técnicas de análisis de flujo en el molde usados en el moldeo por inyección y aplicadas al proceso RIM, servirán de gran soporte y ayuda en el proceso. Fig 2: Dosificadora de Piston (Tipo SHK 720), Rendimiento 12 Kg/s. Volumen de dosificación 60 lt para isocianato y 90 lt para poliol
Los fabricantes de maquinaría RIM están enfocados hacia un mayor control del proceso. Instalaciones controladas por computador integrando almacenamiento de datos, supervisión, almacenamiento y control son un paso importante en esta dirección. Esto será aplicado a otros equipos, incluyendo moldes, unidades de cierre, controles de temperatura y líneas de pintura. Un control documentado del procesado especificado por los clientes para un análisis estadístico será realizado por el computador. El rendimiento de la máquina se incrementará aproximadamente 10Kg/s. Estos desarrollos conducirán a un diseño de máquina con rendimientos de 520 a 600 Lt/min y a una fuerza de cierre de 4.000 KN (400 Tn) o más. Los tiempos de ciclo se reducirán a 30 s (Fig. 2). La potencia requerida para una máquina de estas características, con rendimientos de 40 a 50 piezas/hora y equipada con un sistema de acumulador hidráulico, será aproximadamente 300 Kw; se da por anticipado que los requerimientos de potencia para una instalación RIM con sistema de acumulador hidráulico. Serán determinados por las demandas de rendimiento de la unidad dosificadora. Porta-moldes o unidad de cierre No existe certeza si los Porta-moldes del futuro serán similares a las prensas verticales actuales o si serán prensas horizontales adaptadas del moldeo por inyección convencional: La Figura 3, muestra las diferencias en la distribución: La tabla 1, da las dimensiones más importantes de las dos opciones. La tabla 2, compara las ventajas y desventajas. Considerando las unidades dosificadoras y de cierre como una unidad de producción completa, los menores requerimientos de energía de una unidad de cierre horizontal son insignificantes. La principal desventaja, la cual es muy significativa en un futuro predecible, es la poca accesibilidad al molde. A pesar de que es posible monitorear la cavidad del molde, aún es necesario limpiar el molde al menos ocasionalmente como un paso indispensable de la producción. Esto solamente puede realizarse si el molde es accesible fácilmente. La fuerza hidráulica aplicada al cilindro de cierre y apertura depende de las fuerzas de apertura requeridas y hasta hoy, de la eficiencia del agente desmoldante. Directamente relacionados al uso de un agente desmoldante están los requerimientos de accesibilidad a la cavidad del molde por parte del operario y la posibilidad de implementar sistemas de manipulación y robots para la extracción de las piezas. Un criterio usado en la selección de la fuerza de cierre del Portamoldes, es la presión interna en el molde. La regla del pulgar, presión interna en el molde Versus área proyectada de la pieza, sólo puede ser aplicada para asignar el límite mínimo de la fuerza de cierre. Para definir el límite máximo de la fuerza de cierre se debe tener en cuenta el punto de deformación elástica del material de la herramienta.
La fuerza de cierre debería estar entre estos dos valores límites, preferiblemente más cerca del valor máximo; esto evita la necesidad de determinar la presión interna en el molde durante el llenado del mismo. El segundo parámetro importante a ser definido para el Portamoldes, es la rigidez de la herramienta (o molde) y las placas de cierre. Se debe tener gran cuidado en el diseño de los moldes como también en el dimensionado de las placas de cierre. Materias primas Los avances en materiales para RIM han elevado sus propiedades ampliando así mismo sus posibilidades de mercado. Materiales para RTM tales como los tenaces y rígidos copolimero de bloque a base de poliéter / nylon 6 de la Monsanto están ampliando sus posibilidades ene1 moldeo de piezas autodesmoldeables, que pueden competir en propiedades con los termoplásticos técnicos y otros aspectos Fig 3: Posible distribución de los portamoldes en plantas de RIM. A la Izquierda está una construcción tradicional con unidad de cierre vertical, a la derecha, una unidad de cierre horizontal
económicos de fabricación. CARACTERISTICAS INIDADES NDE CIERRE VERTICAL HORIZONTAL altura : m 5,4 5,2 longitud : m 8 10 ancho : m 4,5 4,5 area requerida : m2 36 45 potencia instalada : Kw 350 350 Rendimiento :Lt/min 720 720 fuerza de cierre : KN 4000 4000 Acumulador hidraulico si si velocidad maxima de : mm/s 500 500 cierre Tabla 1 Dimensiones y Caracteristiscas de Plantas RIM con unidades de cierre Horizontal y Vertical. El RIM con poliésteres, es otro ejemplo de la expansión de los materiales para RIM. Los materiales RIM a base de poliéster cargado con fibra de vidrio tienen propiedades técnicas superiores. Los tipos RIM de nylon 6 con carga, son asimismo competitivos con los termoplásticos técnicos. El material para RIM denominado EPON a base de resma epoxi de la Shell Chemical, tiene tiempos de curado y de ciclo más cortos. Los materiales RIM a base de poliuretanos se están reforzando para alcanzar el nivel de los materiales rígidos y resistentes al impacto, superando las principales propiedades más difíciles de los poliuretanos en las piezas estructurales. Un gran obstáculo para la productividad, que se está superando, es la necesidad de aplicar desmoldeantes después del ciclo de cada pieza. El prescindir de este pasó significaría un ahorro de 25 segundos por pieza, lo cual supone un incremento de productividad del 50%. La tecnología del desmoldante interno (IMR o internal mould removal) hace posible esta ganancia; muchos de los problemas existentes en la industria del automóvil antes de la aparición de los desmoldeantes internos (IMR) a saber: adhesión defectuosa de la pintura, pérdidas de propiedades de la pieza y reactividad insuficiente con los sistemas de carga, se han superado con los nuevos tipos de materiales - IMR a base de amina. Por eso existe una rápida y amplia tendencia hacia la adopción de la tecnología de desmoldeantes internos (IMR) por parte de la industria del automóvil.
PERSPECTIVAS El funcionamiento del equipo RIM ha sido virtualmente transformado en poco tiempo de una operación sucia y dependiente del operario, en una técnica simple, limpia y más productiva. Controles mejorados, cabezales mezcladores y mecanismos hidráulicos son factores importantes para mejorar rápidamente la eficacia de las máquinas de RIM. Se han mejorado los controles por microcomputador, mediante nuevos sensores, para la determinación con gran precisión de los porcentajes de flujo de masa; los nuevos cabezales mezcladores pueden manipular materiales más reactivos y más viscosos y los nuevos mecanismos hidráulicos dan un mejor rendimiento de la máquina para cualquier relación. Ventajas Unidad de cierre vertical horizontal se requiere de un area mas Mayores velocidades de cierre: pequeña, mejor accesibilidad hasta 800 mm/s dedes todos los lados Desventajas Es posible trabajar con insertos velocidades de cierre lentas, maxima: 500mm/s Poca accesibilidad El area requerida es mayor No se puede trabajarcon inserto ni con pieza El éxito se debe en gran parte a la buena cooperación entre proveedores de materias primas, fabricantes de maquinaria y transformadores. Con esta retroalimentación de la experiencia en el proceso RJM y los desarrollos mecánicos entre el transformador y el proveedor de maquinaria, el progreso que se espera en el proceso de poliuretano y especialmente en el RIM micro celular será mucho más grande que cualquier otro proceso de transformación de plásticos. BIBLIOGRAFÍA ROSATO, Dominick; ROSATO, Donaid V. - Inyection Molding Handbook. --New York; 1986. 900 p. -- il.
RUECHMANN, H. -- Aspects of the design of RJM for the future. -- INDUSTRIAL & PRODUCTION ENGINEERING. (Múnich), Vol. 1, No. 4, sep. 1987. p. 23 SNELLER, Joseph A. --El RIM facilita la productividad mediante desmoldeo rápido y abadado en el molde de las piezas. -- REVISTA DE PLÁSTICOS MODERNOS (Madrid). Vol., 49, No. 345, Mar. 1985. p. 349-352 Automatización del moldeo por inyección y posibilidad de mejorar la productividad con RTM -- REVISTA DE PLÁSTICOS MODERNOS (Madrid), Vol. 34, No. 326, Ago.1983 p. 169-173
EJECUTIVOS Y DOCENTES?
Por: Daisy García Bello- Formadora de Docentes SENA Administradora de Empresas Por primera vez en la historia del género humano importa realmente si la gente aprende o no. De ahora en adelante, la clave son los conocimientos. Pero mientras tanto el aprendizaje y la capacitación más urgentes tiene que ser para los adultos, de tal suerte que el centro de aprendizaje pasará de la escuela al empleador. Todo empleador institucional tendrá que convertirse en maestro. Gran número de empleadores estadounidenses, japoneses y algunos europeos ya lo reconocen así. Pero qué clase de aprendizaje (Peter Drunker, Gerencia para el futuro -El decenio de los 90 y más allá-, página 330). El anterior planteamiento nos puede reafirmar más en el nuevo papel que debe asumir el ejecutivo de hoy. Como bien lo compara el mismo Peter Drucker en el citado libro, la empresa moderna se debe percibir como una orquesta donde su director y demás miembros tienen la seguridad de interpretar la misma sinfonía y para ello éste debe lograr no solamente que cada empleado aprenda lo que le corresponde en la partitura sino que cada uno, en su puesto, sea mejor violinista, mejor baterista para así poder alcanzar el éxito total. Las empresas hoy en día tienden a ser organizaciones del conocimiento. Cada puesto debe ser ocupado por alguien que conozca su tarea, el proceso y el sistema en el cual está involucrado, que no actúe tanto por delegación como por pericia, donde la creatividad, la innovación, la capacidad de construir en equipo y de responder conveniente y adecuadamente a las demandas que recibe la organización, juega un papel primordial. Dentro de este enfoque y en estos momentos de grandes renovaciones, donde las organizaciones se ven abocadas a cambiar por sí mismas, a los ejecutivos les toca no solamente hacer que sus empleados asimilen los elementos básicos de la tecnología cambiante sino lograr que estos manejen su crecimiento personal de tal forma que trabajadores e institución logren un verdadero proceso de retroalimentación y desarrollo mutuos y que la capacidad de aprender pueda llegar a ser la única ventaja competitiva. Si tenemos en cuenta el planteamiento arriba esbozado, es fácil identificar la necesidad de crear centros de capacitación permanente dentro de la empresa, cuyos actores principales sean los propios funcionarios institucionales, quienes asumiendo el rol de Ejecutivos, estarán en capacidad de asimilar, promocionar e implementar los nuevos modelos que demanda el cielo cambiante de la modernización permanente.
MANUAL DE MANTENIMIENTO: Parte III: Costos en el departamento de mantenimiento.
Por: Ing. Camilo Botero O Desde el punto de vista de la administración del mantenimiento, uno de los factores más importante es el costo. El ingeniero, quien es el encargado de esto, no tiene por lo regular suficiente preparación en esta área, sino en la de aspectos técnicos. Por eso el ingeniero tiene que analizar y profundizar respecto a los costos de mantenimiento a fin de conocer su manejo y control, evitando así el crecimiento de estos. Los costos de mantenimiento tienen una gran importancia cuando se trata de medir la eficiencia del mismo. Con la ayuda de la contabilidad de costos, se puede estudiar el cumplimiento de los presupuestos tanto de operación como de obra. Lo anterior permitirá comparar la labor del departamento de mantenimiento con la de los demás departamentos de la empresa. CLASES DE COSTOS Los costos totales de mantenimiento están compuestos por dos clases: Costos directos de mantenimiento (C.D.M.) y costos por parada de equipo (C.P.E.). Costos directos del mantenimiento Los costos directos de mantenimiento se definen como el valor del conjunto de bienes y servicios que se consumen para adelantar una tarea de mantenimiento. Se encuentran conformados por los costos de suministros y los costos de mano de obra que incluyen los costos de operación. COSTOS DE SUMINISTROS: Son todos aquellos costos de los elementos físicos que son imprescindibles durante una tarea de mantenimiento. Resulta conveniente aclarar que todos los suministros no son repuestos ya que suministro es una palabra genérica que incluye tanto a los repuestos específicos como a los repuestos genéricos tales como: láminas de acero, perfiles, rodamientos, tomillos, bujes, etc., que pudiendo ser catalogados como repuestos tienen una aplicación mucho más general que los repuestos específicos. Estimar el costo REAL de un repuesto determinado es una labor difícil, debido a un sin número de factores tales como inflación, devaluación, depreciación y los costos por inventario excesivo. Es una política muy común en el manejo de los costos el incluir dentro de los suministros, los contratos externos que tengan como fin una tarea de mantenimiento, ya que éstos generalmente requieren de equipo y material para ser adelantados emitiéndose entonces una factura única que
se encarga como un suministro. Estos contratos por lo regular son: mano de obra, servicios, asesorías, montajes, etc. COSTOS DE MANO DE OBRA (C.M.O.): se refiere al salario más las prestaciones sociales devengados por los técnicos del departamento asignados a un labor de mantenimiento. Además se incluyen como C.M.O., los costos de operación, que son aquellos que no pueden ser clasificados ni como suministros ni como mano de obra y cuya cuantificación atribuida a una determinada labor de mantenimiento, es casi imposible. Por lo tanto la valorización de estos costos se hacen en un período particular de tiempo. Son ejemplos de estos costos: la renta o alquiler, energía, acueducto, impuesto sobre inmuebles, salarios del jefe de mantenimiento y personal administrativo. Se incluye también en este ítem los elementos solicitados por el taller de máquinas y herramientas, tales como: aceites, refrigerantes, buriles, brocas, fresas, etc., que una vez comprados se consideran consumidos y que constituyen parte de los gastos del mantenimiento que como se verá más adelante, pasarán a formar parte de la tarifa. Gráfica 1: Costos Totales de Mantenimiento Costos deparados del equipo Al hallarse una máquina o equipo en estado improductivo se incurrirá en unos costos debido a la tarifa horaria que tenga la máquina. En ocasiones la obsolescencia de equipos hace imposible conseguir repuestos y es necesario practicar modificaciones a la máquina; esto puede ocasionar que la máquina disminuya su capacidad productiva y a esta pérdida se le denomina costo por falla.
Debido a que algunos de los costos a los que hemos hecho mención se basan en el tiempo de duración de una tarea de mantenimiento y en la estimación del costo actual de un repuesto, es muy difícil dar valores exactos. Deben cuestionarse permanentemente los costos del departamento de mantenimiento, sin descuidar los costos que por una buena o deficiente atención, se estén generando en el sector de producción. Puede darse el caso de que, con unas buenas estadísticas sobre estos aspectos, se logren inversiones en equipos o aumento de personal para el mantenimiento de aquellos equipos que presenten un C.P.E., por encima de lo presupuestado. Como se ve en la gráfica 2, los recursos se utilizan prioritariamente para cubrir los costos directos de mantenimiento. Pero estos tendrán variaciones con el tiempo, alcanzando máximos y mínimos. Al conocer el momento en que se presenta el mínimo, se puede determinar la utilización de los recursos restantes (Rr), en actividades tales como construcción de maquinaria, reconstrucción de la misma, traslados, montajes adaptaciones y mejoras. Gráfica 2: Utilización del Recurso Restante. Donde C.D.M: Costos directos de Mantenimiento; Rr:Recurso Restante
Los recursos antes mencionados pueden ser dinero, hombres o tiempo. Es importante entonces optimizar la utilización del recurso humano tratando de disminuir el tiempo dedicado al mantenimiento para tener así más recursos dedicados a las actividades antes mencionadas. Un punto importante es definir el costo óptimo del mantenimiento; esto no se logra sino mediante una revisión permanente de los costos, lo cual es posible si se tiene la información correcta y oportuna. Para esto debe definirse tarifas claras y prácticas tanto para la cuantificación del costo de parada de equipo como para la evaluación del costo del mantenimiento preventivo, reparaciones en el mantenimiento correctivo, reparaciones mayores, montaje y diseño para el mejoramiento o alteración de maquinaria; es decir, la tarifa de la máquina. Otro factor importante es el de mantener la información sobre los costos de mantenimiento (C.D.M.), comparando estos con la capacidad productiva de la máquina (C PM.), para así poder determinar el momento en el cual se envía un equipo a reparación mayor (ti). Figura 3. Gráfica 3 C.D.M. Vs C.P.M. NIVELES DE MANTENIMIENTO Se desea determinar en esta sección el nivel real y óptimo del mantenimiento, utilizando como elemento de análisis los costos antes mencionados, ya que la tendencia actual es la de minimizar la cantidad de hora-hombre empleadas para fabricar una unidad de un producto, con la finalidad de reducir su costo unitario y así enfrentar la creciente competencia en el mercado.
Es importante anotar lo difícil que resulta determinar el nivel del mantenimiento, ya que no se puede generalizar las conclusiones de una fábrica ni de un período dado. NIVEL ÓPTIMO PARA EL FUNCIONAMIENTO ECONOMICO DE LA FÁBRICA: el nivel óptimo de mantenimiento de una fábrica es el punto en donde la suma de los costos directos de mantenimiento y costos de parada de equipo, sea el mínimo. Expresado gráficamente lo anterior tendremos: (Ver gráfica 4). Si para una planta dada, los costos totales de mantenimiento están a la izquierda del punto mínimo de la gráfica de costos totales, se puede decir que el mantenimiento es insuficiente (submantemiento) y si están a la derecha, el mantenimiento es exagerado (sobremantenimiento). Esto se nota mirando la gráfica y observando qué tan significativa es la incidencia de los costos de mantenimiento de la suma final. Para efectos prácticos se supone que el costo mínimo total de mantenimiento coincide con el punto de corte de las dos curvas de costo.
ELABORAClÓN DE TARIFAS La elaboración de estas tarifas tiene una especial importancia para el cálculo de los costos de mantenimiento, y es fundamental el cuidado que debe tenerse en su elaboración. A continuación describiremos una posible manera de calcular las tarifas de mano de obra (hora hombre) y de maquinaria (hora-máquina). Por encontrarse esta tarifa en términos de peso, variarán constantemente debido a factores económicos y térmicos. Tarifa para mano de obra de mantenimiento Hay muchas formas de evaluar las tarifas para mantenimiento. Unas incluyen mano de obra y tarifas para cada máquina del taller, por separado; otras involucran el costo de la máquina en las tarifas de mano de obra. La tarifa puede sofisticarse o simplificarse tanto como se quiera, pero debe buscarse un punto de equilibrio que sea práctico y represente la situación real. Para poder elaborar correctamente una tarifa, deben quedar claramente definidos los siguientes costos referidos al taller, sus operarios y los técnicos de mantenimiento: - Salarios. - Prestaciones. - Energía, arrendamiento, depreciación y seguros. - Mantenimiento propio, repuestos y suministros del taller. - Mantenimiento de oficinas y papelería. - Otros. Los primeros dos constituyen costos de mano de obra, mientras los siguientes son costos de funcionamiento del taller de máquinas herramientas. Cuando se tenga el presupuesto para el año, que incluya todos los costos anteriores, se puede proceder de la siguiente manera para obtener las tarifas de mantenimiento: se agrupan las personas que trabajan en mantenimiento de acuerdo con sus categorías, por ejemplo: Grupo 1: Mecánicos montadores. Mecánicos de mantenimiento. Técnicos electrónicos. Grupo 2: Dibujantes, diseñadores y de
mantenimiento. Torneros y Cepilladores 1. Electricistas, Mecánicos 1. Grupo3: Torneros y Cepilladores II. Electricistas II. Técnicos en tratamientos térmicos. Grupo 4: Ayudantes de mecánica. Ayudantes de electricidad. Personal del SENA. Luego deben definirse las horas que en un año efectivamente puede trabajar una persona. Si de acuerdo con el horario establecido en la empresa, una cifra de 2500 horas es lo que un individuo permanece en ella, puede asumirse un porcentaje de eficiencia aproximadamente del 80%, teniendo en cuenta vacaciones, incapacidades y licencias, lo cual da aproximadamente 2.000 (horas! año) x persona. A continuación, y teniendo en cuenta el número de horas trabajadas por cada grupo y los costos del mismo, podremos calcular la tarifa de mano de obra para un integrante de este grupo. Para el Grupo 1: Para obtener la tarifa del Grupo (i) se adiciona a los costos de mano de obra de éste, los salarios del jefe y personal administrativo (que no reportan), relacionados con el personal del mismo y una fracción de los costos de funcionamiento del taller, prorrateándolos, por ejemplo de acuerdo con el número de técnicos en el grupo. $(i)+ jefes+ fracción costo funcionarios X(i)=--------------------------------------------------------..# de horas trabajadas La anterior tarifa se refiere al caso en que los costos de las máquinas del taller se adicionan al costo de mano de obra. Lógicamente una tarifa elaborada en esta forma debe recuperar en el transcurso del año; si ha quedado correctamente elaborado, el valor del presupuesto del sector de mantenimiento.
Tarifas para las máquinas de producción Producción calcula a todos sus equipos una tarifa por hora para poder cotizar su trabajo. Esta tarifa sirve a mantenimiento para establecer el costo de parada de equipo. En el caso de un equipo, la tarifa debe involucrar los siguientes aspectos: - Gastos fijos: arrendamiento, depreciación de equipos y seguro de equipos. - Gastos variables: mano de obra, fuerza, luz, agua, mantenimiento, suministros y aire comprimido. - Gastos generales: administración, honorarios y centro de servicios. A continuación se explicarán algunos de los rubros anteriores. ARRENDAMIENTOS: asignación proporcional respecto al área ocupada por la máquina o equipo. DEPRECIAClÓN Y SEGUROS: esto se cuantifica de acuerdo con el valor de adquisición del equipo. MANO DE OBRA: esta se refiere a los salarios, prestaciones sociales, horas extras de operación o la tripulación de la máquina. FUERZA, LUZ AGUA: esta es una asignación proporcional respecto a la potencia de los equipos y número de horas proyectadas de funcionamiento. MANTENIMIENTO: es el gasto de la mano de obra mecánica y eléctrica y se asigna con base en los resultados históricos de este rubro para cada una de las máquinas o equipo y crece en la misma proporción que crece el presupuesto de mantenimiento. SUMINISTROS: son los insumos que la máquina necesita para elaborar un producto específico. CENTROS DE SER VICIOS: son los gastos correspondientes a la tarea que le preste al departamento de mantenimiento y otras áreas por parte del casino, aseo, transporte, etc. Por lo tanto, la tarifa hora- máquina será: Gasto fijos+ variable+ generales M(i)=. denominador
De acuerdo con el manejo que se le quiera dar a la tarifa, el «denominador» puede ser: Horas de tiraje o metas de producción. Horas cronológicas (24 - horas de comida - cuadre, cambio y llenado), quedando un total de 16 horas aproximadamente. Capacidad nominal por un factor de utilización. Horas presupuestales de producción. Esta tarifa reflejará el gasto por hora de operación de la máquina. Estas tarifas se elaboran con el fin de obtener los costos de mantenimiento ya su vez cargarlos de una manera equitativa y razonable a cada una de las secciones de producción. Para realizar lo anterior y poder hacer un buen manejo contable de los costos, es necesario establecer códigos a los equipos o máquinas y a las secciones. ASIGNACION DE CODIGOS CONTABLES Una vez elaboradas las tarifas, debe proveerse de un medio para que los cobros sean simultáneos a la prestación del servicio. Deben asignarse códigos contables tanto a las máquinas como a las obras de mayor envergadura, para cargar los costos de mantenimiento. Los códigos para las secciones de producción y sus máquinas, puede tener el siguiente aspecto xy zw 1 en donde: Sección de producción Ordinal para la máquina Dígito de control 1 XY ZW Mediante el informe diario de trabajo, se hace el cobro definiendo el grupo y el número de horas trabajadas en operaciones de mantenimiento, especificando el código de la máquina; este informe lo rinde mantenimiento. Cuando se trata de obras diferentes al mantenimiento puramente dicho, el código puede ser del tipo: Indica que es código de obra Ordinal XX YZW El cargo a este código de obra se hace de una manera similar al código de máquina. Por su lado la producción estará reportando las horas de parada a través del informe diario de producción con códigos que definen la operación:
Mantenimiento Preventivo, Mantenimiento Correctivo, reparación mayor o esperando el mecánico. La evaluación del costo se hace mediante la tarifa de la máquina, con el número de horas reportadas. CONTROL EN LOS GASTOS DE MANTENIMIENTO Es esencial tener en consideración las medidas de control de los costos en el departamento de mantenimiento. Es importante definir adecuadamente los gastos de mantenimiento, pues con frecuencia los cargos por esta tarea han sido erróneos o no están relacionados con el mantenimiento. El sistema de manejo de esta información debe ser ágil y sencillo; así, la información puede buscarse con facilidad de forma que cada nivel administrativo pueda revisarlo. Se han desarrollado muchos sistemas para determinar donde se están efectuando los gastos, a veces estos mecanismos resultan complejos. La manera más sencilla que se ha experimentado es el método de acumulación de cargos por trabajo realizado utilizando el código contable de la sección o área donde se cumplió la labor. El sistema debe ser manejado con la ayuda del computador, lo cual permite un adecuado manejo de la información, esto se realizará adecuando la sistematización a las necesidades del departamento. El informe de costos tendrá dos aspectos: el uno, mano de obra y el otro, son los repuestos y suministros; además, estará dividido por una parte en las zonas o departamentos de producción y por otra en las tareas complejas como montajes, traslados, construcción y reparaciones mayores. El informe incluye la descripción del equipo, las horas-hombre y los materiales empleados. De esta manera se podrá analizar con facilidad dónde se está gastando el dinero, a la vez que se determinarán los factores que afectan los costos de mantenimiento. Estos tipos de informes revelan cuáles equipos tienen costos elevados y cuáles tienen más avenas. Estos informes de costos de mantenimiento son además una fuente importante de preparación y de revisión de presupuestos; además, de estos informes se obtienen gráficos indicativos e índices para establecer estrategias, tomar decisiones y pasar informes a la gerencia. Se debe tener en cuenta que el departamento de mantenimiento es quien debe tener control sobre los costos; así, aunque las solicitudes de gastos las hacen otras secciones de la planta, es mantenimiento quien tiene la responsabilidad y el adecuado manejo de los gastos.
Los costos de mano de obra son cada día más altos teniendo un efecto muy notable en los gastos de mantenimiento, pero hay otros factores para tener en cuenta y que afectan los costos de mano de obra más que ninguna otra cosa y son: El número de personas asignadas para trabajar en cada tarea sea el adecuado. El uso de herramientas y equipo adecuado. La obtención eficiente de suministros y materiales en la región. La previsión en la disposición de los materiales con anterioridad al trabajo, en especial durante las paradas o reparaciones mayores. En cuanto al personal que labora en mantenimiento, deberá incrementar su preparación y capacitación ya que este factor puede influir en los costos de la mano de obra de una manera definitiva. El perfeccionamiento profesional debe constituir siempre una constante en cualquier programa de mantenimiento. Por otro lado, en referencia a la carga mínima de trabajo en el departamento de mantenimiento, no existe una regla práctica sobre la proporción o número fijo de personas. Uno de los métodos más corrientes para determinar el número de personas se basa en la cantidad de trabajo pendiente en ejecución pero los datos para tener en cuenta deberán ser confiables. Las cuadrillas de mantenimiento deben estar siempre a un nivel mínimo, cualquier aumento en la carga puede regularse utilizando los servicios de contratistas en mantenimiento. Para quienes no pueden en determinadas circunstancias, siempre existe la posibilidad de conseguir una mayor flexibilidad transfiriendo personal de producción a mantenimiento. Cualquiera de estas modalidades siempre estará bajo la supervisión y dirección del personal de planta de mantenimiento. A pesar de todas las técnicas y conocimientos que se utilicen, el elemento humano sigue siendo la parte más importante para controlar y reducir los costos de mantenimiento. Es fundamental conseguir un sincero esfuerzo de cooperación de parte de todo el personal, directa o indirectamente implicado en los problemas de la empresa y en los correspondientes gastos de mantenimiento.
NUEVO ANTIESTATICO PARA POLIMEROS DE SUQUIN LTDA.
REVOLUCIONARIO ANTIESTATICO Kenrich Petrochemicals Inc. anuncia la obtención de la patente europea para el USO de NEOA- LKOXY ZIRCONATOS combinados como antiestáticos en polímeros que no migran a la superficie; que no dependen de la humedad del ambiente; no se agotan y son incoloros. En diciembre de 1987 se le otorgó la patente en Estados Unidos bajo el # 4.715.968 COMO SE TRABAJA? Los agentes antiestáticos basados en zinc-ornatos trabajan bajo el principio de la formación de enlaces bipolares debido a la interacción de disimiles neoalkoxy órgano-metálicos. Estos enlaces forman un circuito interno de transferencia de electrones en el interior del polímero. COMO SE LLAMA? Este nuevo antiestático (zirconato) se denomina KEN-STAT KS MZ 100 y se recomienda para ser utilizado en la mayoría de los polímeros en fabricación de película y fibras. CARACTERISTI CAS Los antiestáticos son ofrecidos en dos formas para facilidad de aplicación. En forma líquida y se denomina KEN-STAT KS MS 100; en forma de polvo y se denomina KEN-STATKS M.Z 60S. El líquido es 100 % puro, el polvo es el 60 % ingrediente activo. DESCRIPCION QUIMICA Es una combinación de un amino zirconato y un sulfonil zirconato. EJEMPLOS DE LA REACCION DE LOS ANTIESTATICOS - Monoestearato de Glicerilo (GMS)
PROPIEDADES Aspecto Físico Liquido Concentración 100% Color Crema Gravedad Específica 1.06 Viscosidad @ 7 F 1800 cps ph 9 Solubilidad Insoluble Agua IPA Parcial Aceite mineral Parcial DOP Parcial DISCUSION GENERAL En muchas aplicaciones de partes fabricadas con polímeros es necesario prevenir la formación de cargas estáticas, por ejemplo en el caso de materiales textiles tales como tapetes, donde la gente al caminar recibe choques eléctricos si tocan algún objeto que tenga conexión a tierra. En otras aplicaciones de equipos electrónicos puede llegar incluso a causar incendios. Los agentes antiestáticos tradicionales aumentan la conductividad de los materiales poliméricos para permitirla disipación de las cargas eléctricas estáticas. Estos pueden ser clasificados en tres categorías generales como son: Tenso-activos higroscópicos tales como Aminas grasas terciarias y sus sales de amonio; glicéridos mono-acilos; fosfatos mono-alquilos y di-alquios, y sulfonamidas las cuales trabajan mediante la migración a la superficie del polímero formando una capa conductiva de la humedad de la atmósfera.
Partículas conductoras que actúan mediante la conductividad inherente de los metales o del negro de humo para disipar las cargas electrostáticas. Metalocenes tal como vis (metil) cioclo-pentadienil cobalto el cual transmite una baja energía la cual se transfiere de los electrones entre capas adyacentes de aromáticos. Cualquier información adicional favor contactar a: SUQUIN LTDA. Fax: (91) 2606075 Apartado Aéreo: 55407 Santafé de Bogotá, D.C. Agrademos a la firma SUQUIN LTDA. Por la colaboración al aportar este valioso material para divulgación entre los lectores del INFORMADOR TECNICO.
HERRAMIENTAS DE CORTE: Materiales y aplicaciones
Materiales y aplicaciones La base de mecanizar piezas con desprendimiento de material es utilizar un elemento con mayor resistencia y dureza llamado herramienta. Una herramienta de corte debe reunir algunas características con el objeto de hacer un buen trabajo económico y eficientemente. Estas son: 1. Alta resistencia al desgaste. 2. Conservación de la dureza a altas temperaturas 3. Buena tenacidad. 4. Reducido coeficiente de rozamiento. 5. Conductividad térmica apropiada según condiciones de utilización. 6. Estabilidad química. 7. Alta resistencia a la compresión. 8. Alta resistencia a la rotura por flexión. La resistencia al desgaste permite una mayor duración de la herramienta y conservación de la geometría. El calor generado en los procesos con desprendimiento de viruta es el mayor enemigo de las propiedades físicas y químicas de las herramientas de corte, por eso es muy importante que se conserve la dureza ante la presencia de altas temperaturas. La tenacidad se refiere a la mayor o menor resistencia de un material a romperse, por eso es importante la tenacidad de modo que se evite la rotura de la herramienta, especialmente en cortes interrumpidos. La fricción entre dos materiales generala producción de calor tan alto que puede ocasionar el deterioro inmediato de la herramienta. La importancia de la conductividad térmica radica en la conducción de calor en la herramienta y la dilatación que podría manifestarse en tensiones internas. Dichas tensiones hacen que la herramienta se rompa. DESGASTE DE LA HERRAMIENTA En todo proceso de corte sucede un fenómeno inevitable que es el desgaste de la herramienta. Las tres causas principales que originan el desgaste de la herramienta son: por abrasión, por adhesión y por difusión; siendo la velocidad de corte el factor que más influye en este fenómeno.
Desgaste por abrasión En ocasiones se producen inclusiones microscópicas de otros materiales de gran dureza (hasta 1300 HV a 400 C) durante el proceso de obtencit4n de los aceros. Estas inclusiones tienen un alto poder abrasivo que causan ralladuras en la superficie de la herramienta causando con el tiempo desgaste. Desgaste por adhesión La propiedad que tienen los átomos de un elemento por la cual se adhieren con los de otro elemento, se llama afinidad. Esta propiedad se puede apreciar cuando se unen dos superficies metálicas incluso a temperaturas normales (semejándose a una soldadura en frío). Cuando el proceso de desprendimiento está en marcha, con el aumento de la temperatura esta afinidad entre los átomos se hace tan grande que los átomos de la viruta se adhieren a la celda de los átomos correspondientes a la herramienta. Desgaste por difusión Cuando los átomos de una red cristalina de un metal se trasladan a la red de otro metal se cumple una reacción termodinámica llamada difusión. CASIFICACION DE LAS HERRAMIENTA SEGÚN EL MATERIAL CONSTITUTIVO
ACEROS AL CARBONO Las herramientas de acero al carbono se caracterizan porque en su fabricación se incorporan metales como el manganeso (Mn) y el sílice (Si), además del carbono (C). Cuando se presentan temperaturas de trabajo superiores a 300 C, la herramienta pierde el filo con gran facilidad. ACEROS RAPIDOS Las herramientas construidas con aceros rápidos tienen mayor aplicación que las construidas en aceros al carbono en la industria metalmecánica. Generalmente las herramientas de aceros rápidos contienen aleaciones a base de cobalto, molibdeno, vanadio, tungsteno y cromo, que permiten mayores temperaturas de trabajo; por lo tanto pueden emplearse a mayores velocidades de corte. Estas herramientas se conocen con el nombre de HSS, correspondientes a iníciales en inglés de High Speed Steel: aceros de alta velocidad. Pierden el filo a los 700 C, por eso se emplea a baja velocidad de corte (Máxima velocidad de corte alcanzable es aproximadamente 40 m/min), y se hace necesaria la refrigeración. Su dureza está entre 60 y 67 HRC. Poseen buena resistencia al impacto. Sin embargo, para aumentar la dureza y mejorar las propiedades de corte del material se utilizan recubrimientos. Los aceros rápidos con recubrimientos de nitruro de titanio (TiN), carburo de titanio (TiC) y con óxido de aluminio, son más duros y resistentes a la fricción. Estos recubrimientos son aplicados por evaporación sobre el material base HSS en alto vacio para temperaturas entre 400 y 800 C, según proceso CVD o PVD (Químico = CVD ó Físico = PVD). Las velocidades de corte pueden llegar a 80 m/min.
En la tabla 1 se muestra la composición y capacidad de trabajo de las herramientas construidas en aceros rápidos. Tabla 1: Herramientas de acero rápido, composición y su capacidad de trabajo Para interpretar el significado de los datos escritos en la designación de la tabla 1 debe tenerse en cuenta los siguientes aspectos:
Para casi todos los aceros rápidos vale: C = 1%, Cr =4% Un acero con la designación S 12-1-4-5 tiene la siguiente composición: 1%C, 4%Cr, 12%W, 1%Mo, 4%V, 5%Co METALES DUROS Se obtienen mediante el proceso denominado pulvimetalurgia que es un proceso químico industrial. Se mezclan los polvos de los diferentes elementos maleantes, tales como el Tungsteno, Carbono, Cobalto, Tantalio y Titanio; se compactan y luego se sinterizan. La Sinterización de los compuestos químicos iníciales en polvo, produce entonces el carburo de tungsteno (WC), el carburo de titanio (TiC) y el carburo de Tántalo (TaC), las cuales reúnen las siguientes características: - Conservación de la dureza a altas temperaturas. - Elevada dureza y resistencia a la compresión. - Buena resistencia al desgaste. - Baja conductividad térmica. Sin embargo las herramientas construidas de metales duros presentan las siguientes desventajas:
- Son poco resistente al impacto, - Tienen baja resistencia a la flexión y - Alta fragilidad. Los componentes influyen en las propiedades de las herramientas de metal duro así: Los metales duros con carburo de tungsteno (Wolframio) como base (WC) y Cobalto (Co) como ligante, tienen la más alta dureza y resistencia al desgaste; sin embargo, presentan tendencia a la difusión. Alcanza una dureza de 93 a 98 HRA. Se emplean especialmente para materiales de viruta corta, metales ligeros y plásticos. Los metales duros de carburo de titanio (TiC) tienen mayor resistencia al desgaste a altas temperaturas, debido a que tienen menos tendencia a la difusión; disminuye la tenacidad y resistencia de los cantos. Su dureza es 90 a 93 HRA. Se emplean especialmente para materiales de viruta larga y con bajo contenido de TiC para materiales de viruta corta. Los metales duros de carburo de tantalio presentan grano fino, lo que permite una mayor tenacidad y resistencia del filo.