Ante Proyecto Francesco

8/17/2019 Ante Proyecto Francesco

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DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE UNA CÁMARA DE NIEBLA SALINA

PARA EL ENSAYO DE METÁLES REVESTIDOS

FRANCESCO PISCIOTTI

CODIGO 1.094.241.096

UNIVERSIDAD DE PAMPLONA

FACULTAD DE INGENIERÍAS Y ARQUITECTURA

INGENIERÍA MECÁNICA

PAMPLONA

2011


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DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE UNA CÁMARA DE NIEBLA SALINA

PARA ENSAYAR METÁLES REVESTIDOS

FRANCESCO PISCIOTTI

C.C. 1.094.241.096

ANTEPROYECTO DE TRABAJO DE GRADO

MODALIDAD PASANTIA EMPRESARIAL

PROF. RAFAEL BOLIVAR LEON

DIRECTOR

UNIVERSIDAD DE PAMPLONA

FACULTAD DE INGENIERÍAS Y ARQUITECTURA

INGENIERÍA MECÁNICA

PAMPLONA

2011


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Ureña, 15 de mayo de 2011

Señores

COMITÉ TRABAJO DE GRADODEPARTAMENTO DE INGENIERIA MECÁNICA, MECATRÓNICA EINDUSTRIALFACULTAD DE INGENIERIAS Y ARQUITECTURAUNIVERSIDAD DE PAMPLONA

Asunto: presentación de Anteproyecto

Respetados señores, con el objeto de dar cumplimiento a uno de los

requisitos exigidos por la Universidad de Pamplona para obtener el título de

Ingeniero Mecánico envío a ustedes para su estudio y aprobación el

anteproyecto titulado DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE UNA CÁMARA DE

NIEBLA SALINA PARA ENSAYO DE METÁLES REVESTIDOS que es el

trabajo que desarrollare en modalidad pasantía empresarial.

Se adjunta la presente, carta de aceptación como director del proyecto del

Ing. Rafael Bolívar León, y como asesor técnico el Ing. Francisco Collado.

Agradeciendo de antemano la colaboración que se le preste a la presente.

_______________________________

AUTOR FRANCESCO A. PISCIOTTI C.COD. 1.094.241.096


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Ureña, 15 de Mayo de 2011

Señores


Asunto: Aceptación Director

Respetados señores, por medio de la presente me permito comunicarles que

acepto prestarle(s) la colaboración profesional requerida como DIRECTOR

DEL PROYECTO DE GRADO titulado “DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE

UNA CÁMARA DE NIEBLA SALINA PARA ENSAYO DE METÁLES

REVESTIDOS”

Dicho trabajo será elaborado por el estudiante del Plan de Estudios de

Ingeniería mecánica: Francesco A. Pisciotti C., Código 1.094.241.096.

Me comprometo a dirigir el proyecto propuesto hasta que éste sea culminado

y siempre y cuando el aspirante acate mis recomendaciones.

Atentamente,

__________________________________

Rafael Bolívar LeónIngeniero Mecá[email protected]

mailto:[email protected]:[email protected]


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Ureña, 15 de Mayo de 2011

Señores


Asunto: aceptación asesor

Respetados señores, por medio de la presente me permito comunicarles que

acepto prestarles la colaboración profesional requerida como ASESOR

TÉCNICO DEL PROYECTO DE GRADO titulado “DISEÑO Y

CONSTRUCCIÓN DE UNA CÁMARA DE NIEBLA SALINA PARA ENSAYO

DE METÁLES REVESTIDOS”.

Dicho trabajo será elaborado por el estudiante del Plan de Estudios de

Ingeniería Mecánica: Francesco A. Pisciotti C., Código 1.094´241.096.

Me comprometo a asesorar técnicamente el proyecto propuesto hasta que

éste sea culminado y siempre y cuando el aspirante acate mis

recomendaciones.

Atentamente, _____________________________________

FRANCISCO COLLADO.Ingeniero Mecánico.

[email protected]


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INTRODUCCION

El presente proyecto tiene como objetivo, diseñar y construir una cámara de

niebla salina que permitirá ensayar muestras de los materiales que se utiliza

para la fabricación de las carrocerías en la empresa “Carrocerías Andinas

C.A”.

La primera etapa del proyecto estará centrada en la documentación referente

a las cámaras de niebla salina existentes en el mercado, así como también

seleccionar y cotizar los materiales a utilizar para su construcción, aquí serecurrirá al apoyo del personal de la empresa que puede brindar la

información necesaria correspondiente.

La segunda etapa estará fundamentada en el diseño del equipo con todos

los parámetros, usando “SOLIDWORKS” para el diseño, “ANSYS” ó

“ALGOR” para la simulación.

En la tercera etapa se construirá la cámara de niebla salina. Aquí

nuevamente se contará con el apoyo del personal de planta. También se

escribirá un manual de utilización del equipo, un manual para pruebas

estándar y modelo de las respectivas fichas técnicas.


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PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

La empresa “CARROCERIAS ANDINAS C.A” ubicada en la zona industrial

de Ureña Edo. Táchira, se especializa en el diseño, fabricación y ensamble

de carrocerías para autobuses. El material utilizado para fabricar las

carrocerías es generalmente acero estructural ASTM A-36.

El departamento de diseño de la empresa ha detectado la necesidad de

contar con un equipo donde se realicen ensayos de corrosión con el

propósito de evaluar las propiedades anticorrosivas de los recubrimientosque allí se utilizan, ya que actualmente esta evaluación se hace visualmente

por el ingeniero de planta encargado.


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JUSTIFICACION

La ejecución de este proyecto se basa en la necesidad inminente de obtener

resultados precisos que determinen el comportamiento ante la corrosión del

revestimiento del acero estructural ASTM A-36 que se utiliza para construir la

carrocería según la norma técnica colombiana NTC 1156 [1] con lo cual se

espera que la calidad y el tiempo de producción mejore notablemente.

Entre los ensayos para determinar el comportamiento a la corrosión de los

recubrimientos, se ha decidido que la cámara de niebla salina es la mejoropción por que permite desarrollar una nueva modalidad de ensayo e

inspección entre los materiales con los cuales se fabricará las carrocerías;

creando eficiencia y eficacia a través de la optimización de recursos.


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OBJETIVOS

GENERAL

Diseñar y construir una cámara salina que permita ensayar el

revestimiento del acero ASTM A-36 utilizado para fabricar las carrocerías

en la empresa “CARROCERIAS ANDINAS C.A”

ESPECIFICOS

Revisión y análisis bibliográfico referente a cámaras salinas.

Dimensionar la cámara de niebla salina considerando la superficie de la

pieza a ensayar.

Generar un esquema visual del prototipo de la cámara salina en el

software “SOLIDWORKS”.

Seleccionar los materiales a utilizar para la construcción de la cámara de

niebla salina

Verificar los catálogos de las piezas estándar para su construcción.

Construir la cámara de niebla salina.

Elaborar un manual de utilización y mantenimiento del equipo.


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DELIMITACIONES

La cámara de niebla salina debe tener las dimensiones acorde con las piezas

fabricadas en la empresa “CARROCERIAS ANDINAS C.A”.

En este punto inicial, se ha determinado que un material a usar en la

fabricación de la cámara es el Flexiplast, cuya disponibilidad en el mercado

es difícil y deberá hacerse una importación.

El manual de ensayos se realizara solo para el acero ASTM A-36 con el cualse construyen las carrocerías en esta empresa.

La cámara deberá situarse en una superficie plana y libre, con un área total

de 3 m2 fuera del alcance de potenciales golpes que puedan causar su

posterior deterioro. Aún con esta limitación no se encuentra disponible en la

empresa tal espacio a causa de la línea de producción, por lo tanto deberá

construirse un cuarto aislado para instalar el equipo conllevando un costo

adicional para el desarrollo de este proyecto.

Después de la construcción de la Cámara de Niebla Salina, está deberá

someterse a pruebas durante 2 meses. Estas pruebas y ajustes no entran

como objetivo de este proyecto y es responsabilidad de Carrocerías Andinas

C.A


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ALCANCES

El proyecto terminará con la construcción de la cámara salina para hacer

pruebas de corrosión al acero ASTM A-36 y su respectivo manual de

operación.

Esta construcción podrá generar a futuro dentro de la empresa una mejora

en la producción ya que podrán valorarse distintos tipos de recubrimiento y

podría eventualmente evitarse un sobredimensionamiento en el producto.


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MARCO DE REFERENCIA

Definimos como cámara de niebla salina a un sistema de laboratorio capaz

de simular el ambiente marino, bajo condiciones normalizadas, con el fin de

realizar ensayos de resistencia a la corrosión de metales.

Este tipo de cámaras son capaces de reproducir, a escala de laboratorio,

todas las condiciones climáticas posibles que se pueden producir en la

naturaleza, tales como: climas tropicales, árticos, desérticos, espaciales, etc.,

mediante la generación controlada de los parámetros frío, calor y humedad. Asimismo, es posible la simulación de condiciones extremas mediante la

generación de nieve, hielo, deshielo, condensación, secado, etc., y sus

combinaciones térmicas, pudiendo preseleccionar incluso condiciones

artificiales.[2] En la figura 1 se muestra un esquema de la cámara de niebla

salina utilizada por la empresa CCI en Japón.

Fig.1 Modelo de una cámara salina que fabrica la empresa CCI en Japón

Los rangos de temperatura pueden alcanzar extremos comprendidos entre –

150ºC y +200ºC, y humedades relativas entre 5% HR y saturación.[2]


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Tanto las cámaras de serie, como las de ejecución especial, pueden ser

dotadas de un amplio listado de elementos opcionales y sistemas diversos

de control avanzado, originales CCI. [2]

Aplicaciones

Tecnología aeroespacial y aeronáutica.

Automoción. Tecnología ferroviaria. Naval. Componentes.

Acondicionamiento de plásticos. Humidificación y pruebas.

Construcción. Curado de probetas de hormigón y mortero. Materiales.

Ensayos de estabilidad de productos farmacéuticos según ICH. Automatismos eléctricos y electrónicos. Robótica.

Telecomunicaciones.

Tecnología militar. Armamento y equipo. Pruebas e investigación.

Crecimiento de plantas e investigación vegetal.

Recubrimientos. Pinturas, barnices y metalizaciones.

Cosmética y alimentación.

Cartonajes y papeles. Madera y corcho. Embalajes.

Vidrio. Acristalamientos.

Química industrial. Ingeniería química.

CCI fabrica desde 1967, bajo la Certificación AENOR, cámaras de simulación

climática, entre las que se encuentran las cámaras de ensayos de corrosión

acelerada capaces de reproducir cualquier ambiente marino que pueda

encontrarse en nuestros mares y acelerarlo a requerimiento. A este respecto

es de destacar que CCI ha desarrollado este tipo de cámaras para el Centro

Nacional de Investigaciones metalúrgicas CENIM, perteneciente al Consejo

Superior de Investigaciones Científicas, y las compañías más relevantes del

sector, entre otras entidades públicas y universidades diversas.[3]


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Otra empresa muy importante que se caracteriza por realizar ensayos en

cámaras de niebla salina es Direct Industry Erichsen, que principalmente se

encarga de la fabricación de estos modelos según DIN, EN, ISO, ASTM, BS.

Fig. 1 Cámara de niebla salina fabricada por la empresa Industry Erichsen

La empresa de Fundición Dúctil Benito, es otra gran pionera en la fabricación

de cámaras salinas; ubicada en varias sedes del planeta se ha convertido enuna de las más importantes manufactureras de cámaras de ensayo corrosivo

con sedes de trabajo en Sant Bartomeu del Grau (BARCELONA), Galicia, y

China.


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Fig. 2 Cámara de aceleración corrosiva instalada en la empresa Fundiciones

Dúctil Benito. España

La norma ASTM B117.

De los parámetros establecidos en ella se partió para el diseño del equipo; el

procedimiento descrito por esta norma ha sido generalmente aceptado comoel método estándar para ensayo de corrosión y es todavía extensamente

empleado para probar acabados con pintura y otros tipos de recubrimientos

protectores, componentes militares, componentes eléctricos y en controles

de calidad a productos terminados, sin embargo es de aclarar que este

método no es aplicable a todo tipo de materiales, en la norma se especifican

algunos de los materiales para los que los resultados obtenidos por este

método no son adecuados. Generalmente el requerimiento para

los resultados de una prueba de este tipo se especifica en número de horas

a la falla en la prueba del spray de sal.[4]


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Boquillas de rocío

Las boquillas satisfactorias pueden ser de caucho duro, plástico u otro

material inerte.

El tipo más comúnmente usado se hace de plástico. Se consiguen boquillas

calibradas para consumo de aire y atomización de la solución. En la tabla 1

se muestran las características de la boquilla típica.

Altura del sifón en cm Flujo de aire, dm /min Consumo de solución,cm3/h

Presion de aire, kPa Presion de aire, kPa

34 69 103 138 34 69 103 138

10 19 26,5 31,5 36 2100 3840 4584 5256

20 19 26,5 31,5 36 636 2760 3720 4320

30 19 26,5 31,5 36 0 1380 3000 3710

40 19 26,5 31,5 36 0 780 2124 2804

Tabla .1. Características operativas de la boquilla típica de rocío


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METODOLOGIA DE INVESTIGACION

Existen cuatro etapas fundamentales para el desarrollo de este proyecto:

revisión y análisis bibliográfico, diseño de la cámara de niebla, construcción

y redacción del manual del equipo y tesis.

La revisión bibliográfica se realizará a través de los distintos medios como la

internet, revistas, libros, etc. Esta debe conllevar al conocimiento teórico del

equipo, a empezar a crear trazados imaginarios, una estimación de los

costos de los materiales a utilizar, tiempo estimado para encargo demateriales y organización del equipo de trabajo

El diseño se efectuará en el software “solidworks” y la simulación se

realizará en el software de elementos finitos “ansys” o “algor ”.

La construcción de la cámara de niebla salina se realizara con el apoyo del

personal capacitado en áreas de eléctrica, electrónica, mecánica y

manufactura y la coordinación por parte del ingeniero encargado del

proyecto.

Finalmente, se escribirá el manual del equipo junto con el libro de tesis de

grado, este ultimo como requisito exigido por la Universidad de Pamplona.


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CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES

ACTIVIDADES

MES 1 MES 2 MES 3 MES 4

1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4

Documentación X X

Diseño de la

cámaraX X X X X

Construcción

de la cámaraX X X X X

Escritura del

manual del

equipo y del

libro de tesisX X X X X X


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RECURSOS FINANCIEROS

Estos recursos financieros serán aportados por parte de la empresa

“Carrocerías Andinas C.A” y ya se encuentran disponibles.

PRESUPUESTO PRECIO BsF

Lamina de acero Inoxidable Calibre 16 50000 Válvulas

de aspersión 70000 Lámina de

Flexiplast

Cilindros en fibra de vidrio tipo C 85000

Boquillas de aire pulverizadoras

Sensores de nivel 104200

Peachimetro 28200

Pistón neumático 150000

Pantallas led 82000

Cámara de niebla salina en conjunto (Aprox.) 569400


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BIBLIOGRAFIA

[1] Norma técnica Colombiana NTC 1156. Práctica para ensayo de niebla

Salina. 1998

[2] Cámaras de corrosión para ensayos de niebla salina. Ascott.

http://www.ascott-analytical.com/downloads/ssc_brochure_iss_c_spanish.pdf

[3] Cámaras de ensayos climáticos y de envejecimiento ambiental

acelerado para reproducción y simulación en laboratorio de climasnaturales o artificiales diseño. Investigación y desarrollo desde 1967.

[email protected]

[4] Diseño y construcción de una cámara de niebla salina para ensayos

de corrosión.

Universidad Tecnológica de Pereira. Septiembre de 2007.

Carlos A. Arias Córdoba, Erwin Calvo Henao, Jose I. Ochoa Jaramillo
mailto:%[email protected]:%[email protected]:%[email protected]

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