Diseño de una máquina troqueladora automatizada con moldes intercambiables para el corte de malla de acero inoxidable

Abstract

En la actualidad, para el proceso de extrusión de plástico reciclado es común el uso de filtros de acero inoxidable, los cuales retienen las impurezas presentes en el material fundido. Actualmente, en la ciudad de Guayaquil se encuentra una empresa que se dedica a este tipo de operaciones, pero no cuenta con un sistema automático de corte para realizar filtros de 180 mm de diámetro. La tarea se realiza de forma manual con tijeras para metal, esto genera pérdidas de tiempo y mano de obra. Debido a esto, se propone el diseño de una máquina, cuyas posibles alternativas de solución involucraron troqueladoras tipo prensa o troquel rotativo, accionamiento electrohidráulico o mecánico y las estructuras tipo H o C. Mediante una matriz de decisión, considerando factores importantes como el costo, eficiencia e instalación, se seleccionó la servo troqueladora tipo prensa con estructura tipo H para el diseño. Se usó el programa Autodesk Inventor para realizar el diseño de cada uno de los componentes de la máquina y simulaciones que verifiquen su rendimiento. Posterior a los análisis cinemáticos, dinámicos y de falla, se obtuvo que la fuerza de corte y el torque máximo en el mecanismo fueron de 40 toneladas y 3727.6 Nm respectivamente. El servomotor requerido tuvo una potencia de 34.2kW para suplir los valores picos del sistema, con un consumo alrededor de 7-10 kW. Del análisis de factibilidad, se obtuvo el costo total estimado del sistema de $23,900. Considerando el tamaño de la empresa, el proyecto podría ser rentable implementando la propuesta de un micronegocio en el cual se justificaría la inversión.