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.