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República Bolivariana de Venezuela Universidad José Antonio Páez Facultad de Ingeniería Escuela de Ingeniería Industrial PROPUESTA DE UN PLAN DE MEJORA PARA ELIMINAR EL ARRASTRE DE ARENA, POROSIDAD Y MOLDES ROTOS, EN LAS PIEZAS FABRICADAS EN LA EMPRESA ALFA METAL CASTING C.A Autor: Oliveros Carlos C.I Nro. V-14.302.037 San Diego, Enero de 2013 1
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República Bolivariana de Venezuela Universidad José Antonio Páez
Facultad de Ingeniería Escuela de Ingeniería Industrial
PROPUESTA DE UN PLAN DE MEJORA PARA ELIMINAR EL ARRASTRE DE
ARENA, POROSIDAD Y MOLDES ROTOS, EN LAS PIEZAS FABRICADAS EN LA
EMPRESA ALFA METAL CASTING C.A
Autor: Oliveros Carlos
C.I Nro. V-14.302.037
San Diego, Enero de 2013
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AGRADECIMIENTO
Agradezco a Dios y a la Santísima Virgen, por haberme permitido conservar la
salud y la vida para culminar mi carrera, A mi Madre y a mi Padre, por haberme dado
la vida y criarme con principios. A mis Hermanos, que han sido mis amigos y
compañeros, a mis compañeros de trabajo y amigos por apoyarme y brindarme
palabras de aliento durante estos años, también al resto de mi familia, que han estado
en gran parte de mi vida.
A la Universidad José Antonio Páez, casa de estudios que permitió culminar esta
meta, A mi profesora y Tutora Académica, Nelly Niño, quien con su paciencia y
conocimientos me condujo al éxito en la conclusión del trabajo final de pasantías.
A Alfa Metal Carbon, C.A, Empresa en transición que me brindó la posibilidad de
crecer profesionalmente y desarrollarme en el ámbito laboral, poder desarrollar con
éxito mis pasantías.
Dios les Pague…
Carlos Luis Oliveros.
ÍNDICE GENERAL
2
Pág.
DEDICATORIA………………………………………………………………….
INTRODUCCIÓN………………………………………………………….......... 1
CAPÍTULO I
LA EMPRESA
1.1. Descripción General de la Empresa……………………………... 3 1.2. Reseña Histórica de la Empresa…………………………………. 6 1.3. Estructura Organizacional……………………………………….. 7 1.4. Descripción del departamento donde se realizan las pasantías….. 9 1.5. Descripción General del Proceso………………………………… 12 1.6. Descripción de los Productos que Elabora…………………......... 14
CAPÍTULO II
EL PROBLEMA
2.1. Descripción del Problema………………………………………. 16 2.2. Formulación del Problema…………………………………….... 16 2.3. Objetivos de la Investigación…………………………………… 17 2.3.1. Generales…………………………………………………. 17 2.3.2. Específicos……………………………………………….. 17 2.4. Justificación de la investigación………………………………... 18 2.5. Alcances y limitaciones………………………………………… 19
CAPÍTULO III
MARCO REFERENCIAL CONCEPTUAL
3.1. Antecedentes………………………………………………….. 20 3.2. Bases Teóricas…………………………………………………. 23 3.3. Definición de términos básico…………………………………. 41 CAPÍTULO IV
FASES METODOLÓGICAS
4.1. Naturaleza de la Investigación………………………………… 43 4.2. Técnicas de Recolección de Información……………………... 44
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INDICE DE TABLAS
TABLA Nº 1 Composición actual de la mezcla de Arena Verde………………….. 54
TABLA Nº 2 Composición y propiedades mecánicas de fundiciones…………….. 55
TABLA Nº 3 Entrevista Estructurada aplicada al personal………………………... 61
TABLA Nº 4 Entrevista Estructurada aplicada al personal………………………... 61
TABLA Nº 5 Resumen de la Entrevista Estructurada aplicada al personal……….. 62
TABLA Nº 6 Resumen de la evaluación aplicando técnica de grupo nominal……..68
TABLA Nº 7 Jerarquización en porcentaje de la evaluación……………………..…69
TABLA Nº 8 Composición de la mezcla de Arena Verde propuesta…………….....70
TABLA Nº 9 Costos Generados por reproceso……………………………………..74
TABLA Nº 10 Presupuesto propuesto para mejoras………………………………...75
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INTRODUCCIÓN
Hoy en día, para que sean competitivas las empresas, se hace necesario que cuenten
con altos niveles de productividad y calidad, por lo que es importante la aplicación de
técnicas o procesos adecuados para lograr estos niveles.
La empresa Alfa Metal Casting C.A, ubicada actualmente en el Estado Aragua, es
proveedor de piezas fundidas en variados sectores de la actividad nacional y tiene
por objeto principal, dedicarse a la explotación del negocio de Fusión y Vaciado de
Metales y sus aleaciones, al igual que su representación, distribución, exportación,
comercialización, consignación, compra – venta al mayor y detal, de toda clase de
metal y sus aleaciones.
El siguiente informe de pasantías tiene como propósito elaborar un plan de
mejoras para eliminar el arrastre de arena, porosidad, y moldes rotos, en las piezas
realizadas en la empresa Alfa Metal Casting C.A.
Actualmente, el proceso de fabricación de piezas en la empresa, ha venido
presentando dificultades con la arena verde utilizada para preparar los moldes, y no se
ha podido constatar si sus características cumplen con las especificaciones de
permeabilidad, resistencia, refractariedad y moldabilidad necesarias, porque no existe
el personal capacitado para tal fin. Se ha observado la falta de una constante
renovación o lavado de la arena verde, y la presencia de arrastre de arena durante el
proceso de fundición, por lo que se genera un producto terminado no conforme,
ocasionando pérdidas cuantiosas, debido al costo de repetición del proceso de colado,
así como también la inversión de horas-hombres para repetirlo.
Con respecto al contenido del presente informe, el mismo fue organizado de la
siguiente manera:
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En el Capítulo I, se presenta una breve descripción de la empresa, en cuanto a su
organización, procesos básicos, productos, mercado, visión, misión, y políticas, así
como la estructura organizativa y funciones del departamento donde se realiza la
pasantía. Este capítulo tiene como objetivo contextualizar todo tipo de información
relacionada con la empresa.
En el Capítulo II, se realizo una identificación de la problemática, se formuló el
planteamiento del problema, se especifico el objetivo general y los objetivos
específicos, además de presentar la justificación y alcance. Su objetivo es determinar
los elementos que dan inicio a la investigación.
En el Capítulo III, se fundamenta el marco teórico donde se señalan los
antecedentes relacionados con el tema de estudio, bases teóricas. Tiene como objetivo
el compendio de una serie de elementos conceptuales que sirven de base a la
indagación por realizar.
En el Capítulo IV, se basa en la metodología a seguir para llevar a cabo estudio
para obtener resultados y conclusiones que satisfagan los objetivos planteados.Tiene
como objetivo cubrir con los aspectos metodológicos de la presente investigación,
buscando dejar sin lugar a dudas las razones por las cuales se seleccionó la
metodología planteada, su adecuación al problema de estudio y cuando corresponda,
las posibles limitaciones.
En el Capitulo V, contiene los resultados obtenidos y analizados, del diagnostico
realizado siguiendo la metodología planteada Para lograr finalmente las conclusiones
y recomendaciones que ayudan a solventar la problemática.
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CAPÍTULO I
LA EMPRESA
1.1 Descripción general de la empresa
Alfa Metal Casting C.A., se encuentra ubicada en la calle sociedad, parcela Nro.
6, Zona Industrial Ramirito, Maracay, Estado Aragua.
Es proveedor de piezas fundidas desde hace más de Veinte (20) años en variados
sectores de la actividad nacional (Automotriz, Armamento, Construcción Eléctrica,
Petrolera, Agrícola, y Mecánica en General, entre Otros).
Visión
“Incursionar en el mercado internacional, cubriendo todas las expectativas de
calidad en el campo de la Fusión.”
Misión
“Nuestra misión, es mantenernos en el mercado con los mejores índices de
rentabilidad, para que a su vez nos permitan ampliar nuestra capacidad productiva.”
Políticas
Política de calidad
Alfa Metal Casting, C.A y su gerencia, a través de todo su recurso humano
productivo, tiene como objetivo: la manufactura de piezas de fundición dentro de las
normas internacionales de calidad, buscando la satisfacción de nuestros clientes y la
seguridad de los usuarios finales, de nuestros bienes producidos, mediante nuestros
procesos de fundición.
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Política Ambiental
La gerencia de Alfa Metal Casting, C.A, está comprometida en educar corregir y
concientizar, a todo el personal directo e indirecto de nuestra planta, con relación al
control y manejo responsable de los desechos que podrían resultar tóxicos o
contaminantes, como consecuencia de nuestros procesos productivos; Al
mejoramiento continuo de nuestras políticas ambientales en función de un mejor
ambiente y una mejor calidad de vida.
Objetivos
La empresa tiene por objeto principal dedicarse a la explotación del negocio de
Fusión y Vaciado de Metales y sus aleaciones, al igual que su representación,
distribución, exportación, comercialización, consignación, compra – venta al mayor y
detal, de toda clase de metal y sus aleaciones, así como todo aquello de lícito
comercio conexo con su ramo.
Mercado que satisface
Alfa Metal Casting C.A., cuenta con una alta diversidad de mercados que
satisface, entre los cuales se destaca el sector Petrolero Nacional e Internacional, el
Sector Automotriz, Sector de Armamento, Sector Agrícola, Sector Eléctrico,
Válvuleria, Sector Alfarero y el Sector Cementero, por mencionar algunos. Además,
cuenta con clientes de otros sectores que funden con ellos sus materias primas y
repuestos de maquinarias pesadas en general.
Más allá de ofrecerles a todos los clientes una excelente calidad en todos los
aspectos que ellos requieran, ya sea en propiedades Químicas, Físicas, Mecánicas o
Metalográficas, gozan de Asesoría Técnica especializada en el ramo de la fundición,
ya que cuentan con el conocimiento de sugerir el material más idóneo para su
requisición, asisten también a sus clientes a la hora de diseñar nuevos herramentales,
modificar o alcanzar alta productividad en sus herramentales.
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Así también dentro de sus deberes está, satisfacer totalmente a los clientes,
ofreciéndole productos y servicios ventajosos y se esfuerzan cada día para superar sus
expectativas.
Entre sus principales clientes se pueden mencionar:
• ACEROTON, C.A: Dedicado al ramo del Cemento, Esta compañía dedicada a la
construcción de Obras civiles, Puentes, Elevados y reparaciones de tanques de
cemento, funde con ellos desde hace 02 años, piezas en Hierro Nodular Perlitico,
para el pretensado de sus obras, las cuales soportan guayas tensadas a mas de 16
Toneladas.
• CENTRAL EL PALMAR, S.A: Este central azucarero es cliente desde hace unos
11 años. Son sus proveedores en la parte de rodillos de procesamiento de la caña
de azúcar, llegando a pesar cada uno de sus Rodillos 3,000 kilos.
• EHICA, C.A: Dedicado a la Fabricación de Válvulas, Bombas e Hidráulicas
.Esta compañía ha posado su confianza en nosotros al ser sus proveedores de
materia prima en el área de Válvulas e Hidráulicas de Fundición Gris y Nodular
desde 1” hasta Válvulas de 10”.
• METALÚRGICAS EXCEL, C.A: Empresa enfocada en el ramo eléctrico contra
explosivos, direccionando su producción a Refinerías Nacionales, P.D.V.S.A, y
otras grandes compañías. Desde el año 1996, les ha suministrado de Fundición
Gris y Nodular en Cajetines, Conduletas, y Cajas Pesadas en todos los modelos y
tamaños que manejan desde ¾” hasta 6”.
• SIDETUR, C.A: Empresa perteneciente al Grupo Sivensa, dedicada a la acería
en colada continua para un mercado Internacional y Nacional. Son Proveedores
directos de todas las piezas de repuestos que requieran en Hierro Gris, Nodular, y
Autesnitico tales como; Ruedas de Freno para puentes Grúas, Piezas Refractarias
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para sus Hornos de arco, y Tenazas por mencionar algunos de los trabajos hechos
para ellos.
• TALLER GIROTTO, C.A: Compañía del sector Automotriz dedicada a la
fabricación de soportería y suspensión de Vehículos Pesados. Son clientes desde
hace 12 años en la fundición de Hierro Gris, Nodular y Acero 1020, vaciados en
Soportería completa y sistemas de Frenos para Gandolas Marck.
1.2 Reseña histórica de la empresa
A principios de 1962, comienzan a gestarse las bases de lo que sería Fundición
Rojano, C.A., siendo su principal precursor y fundador el Sr. Juan Antonio Rojano
Paíz, quien junto a su hermano Lic. Manuel Dionisio Rojano Paíz, verían en 1963,
cristalizado el sueño, en la que seria para aquel entonces Metalúrgica C.A.
Posteriormente, en el año 1965, nace el nombre de Fundición Rojano, C.A. y se
encamina hacia una racha de éxitos laborales; no obstante, en el año 1990, la empresa
comienza una crisis económica y financiera, razón por la cual toman la decisión de
vender la compañía, para de esa manera, preservar el patrimonio y a su vez no dejar a
un grupo de trabajadores desempleados.
Es por ello, que en 1995, el señor Francisco Labrador, adquiere esta empresa y
junto a su esposa e hijos, y emprenden mancomunadamente, la labor efectiva de
recuperar económicamente la empresa. Pero no es hasta el año 2.000 cuando
jurídicamente nace Alfa Metal Casting, C.A.
En efecto, comienzan por una reestructuración de cargos, ocupándose la señorita
Aldy Labrador, en el año 2002, de la Gerencia Administrativa de la empresa y a su
vez empieza una lucha ardua y continua por la pronta estabilidad de la compañía.
Para esto adquieren nuevos equipos y maquinaria acorde con la tecnología, como un
espectrómetro en el año 2006, y lo más importante, personal capacitado, dispuesto a
colaborar con el buen desarrollo de las actividades.
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Para el año 2012, Alfa Metal Casting, C.A., se encuentra económicamente estable
abrazada a una lucha constante en pro de la estabilidad económica de la empresa y
de todos sus colaboradores. Ha incrementado su clientela a nivel nacional, y con
miras a obtener clientes en el ámbito internacional.
1.3 Estructura organizacional
Alfa Metal Casting, C.A., está estructurada de la siguiente manera:
A. Gerencia General: Ésta se encarga de dirigir y controlar las actividades y
operaciones administrativas de la empresa, mediante la utilización de los
recursos humanos, materiales y financieros, con el fin de garantizar el
cumplimiento de las metas establecidas por la empresa.
B. Gerencia De Administración: La gerencia administrativa tiene entre sus
responsabilidades:
• Coordinar y controlar la implantación de políticas, normas y
procedimientos administrativos, controles tributarios, de acuerdo con los
lineamientos establecidos en la empresa, a fin de garantizar el control de
las operaciones de la organización.
• Supervisar y controlar la elaboración de los estados financieros, con el fin
de garantizar la demostración real de las operaciones de la empresa.
• Controlar, dirigir y aprobar las transacciones de materiales y equipos.
• Garantizar la información mecanizada de las operaciones contable de la
empresa.
C. Jefatura De Producción: El encargado de esta jefatura, tiene la responsabilidad
de controlar y dirigir todo lo que corresponde al proceso productivo de la
planta, teniendo bajo su responsabilidad la supervisión directa de cada
departamento dependiente de los proceso de fabricación de todas las piezas.
D. Control De Calidad: Este departamento se encarga de preparar todos los
análisis químicos que componen cada una de las piezas a ser fabricadas,
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garantizado y certificando la calidad de producción de las mismas. También le
corresponde el análisis de toda la materia prima requerida para la producción.
E. Inspector De Calidad: Entre las responsabilidades del inspector de calidad se
destacan la de añadir las cantidades justas y necesarias en los Hornos de
Inducción y a su vez, se encarga de medir y controlar las temperaturas.
F. Personal De Planta: En sus diferentes procesos, cada uno de los trabajadores
que conforman el equipo de planta, tienen la responsabilidad de tratar el
producto hasta su fase final, donde efectivamente intervienen los
departamento de: Fusión, Moldeo, Esmeril y por último al departamento de
acabado.
G. Recursos Humanos: Este se encarga de planificar, dirigir y controlar las
acciones de contratación colectiva, seguro social, Ministerio del Trabajo,
programa de reclutamiento y selección, tanto a nivel de asistencia como de
selección y ejecución de programas orientados al entrenamiento y
mejoramiento de todo el personal de la empresa, a su vez coordina el proceso
de pago de nomina, horas extras, y demás beneficios del personal que labora
en la empresa.
H. Contabilidad: Este departamento se encarga básicamente de controlar, dirigir,
supervisar los diversos procesos contables que se generan en la empresa con
el fin de mostrar contablemente los estados financieros. Se encarga de
gestionar todo lo concerniente al pago de impuestos, y demás asuntos
fiscales. Este departamento tiene además entre sus funciones la organización y
coordinación del proceso de las cuentas por pagar a proveedor.
I. Logística: El departamento de Logística coordina con los clientes las ventas y
despacho de los diversos pedidos a la empresa, así como las diferentes
cotizaciones presentada a los posibles clientes. A su vez, se ejecuta gestiones
de cobranza, funge como caja receptora de pagos y se encarga de recopilar la
información necesaria para la elaboración de los cierres mensuales.
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Organigrama General de Alfa Metal Casting, C.A
Figura Nro.1
Fuente: Alfa Metal Casting C.A, Maracay (Año: 2012)
Gerencia General
Contador
Administracion
Recursos Humanos
Compras
Auxiliar de compras
Ventas
Vendedor Ferreteria
Vendedor Industrial
Abogado
Produccion y Macheria
Lider Produccin
Maquina I
Maquina II
Molino
Grapas
Lider Macheria
Maquina Noyera
Macheria Manual
Moldeo Manual Acabado
Lider Acabado
Esmeriles
Tratamiento
termico Desmold
eo Granaya
do Despach
o
Pintura
Fusion
Ayudante de Fusion
Control de
Calidad
Control de
Calidad
Control de
proceso
Modeleria
Ayudante de
modeleria
MANTTO
Herrero
Electrisista
Mecanico
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J. Compra: El encargado de esta jefatura tiene la responsabilidad de gestionar
todo lo que corresponda a la adquisición de materiales fundamentales para el
buen desarrollo de las actividades.
K. Almacén: Este departamento se encarga de controlar la entrada y salida de los
diferentes materiales, de igual manera tiene bajo su responsabilidad presentar
las diferentes requisiciones necesarias para la compra de insumos básicos y de
producción.
L. Inspectores De Seguridad: Se encargan de la seguridad y protección de las
instalaciones de la empresa, de igual manera controlan el acceso de visitantes
a las oficinas.
Alfa Metal Casting, C.A., cuenta con un personal obrero conformado por 12
personas y un personal administrativo de 7 personas.
La jornada laboral es de lunes a jueves con un horario de 7:00 am a 12:00 pm y de
1:00 pm a 5:00 pm , los viernes de 7:00 am a 12:00 pm y de 1:00 pm a 4:00 pm, con
una hora de descanso de 12:00 pm a 1:00 pm.
En la figura Nro. 1, se muestra el organigrama de la empresa, con los cargos antes
descritos.
1.4 Descripción del departamento donde se realizan las pasantías
El departamento en el cual se desarrollan las pasantías, es el departamento de
Calidad, y cuenta con dos áreas:
• El Departamento de Control y Aseguramiento de Calidad : Posee un
laboratorio completo, donde diariamente se hacen los ensayos de arena,
resistencia, y micro estructura que se necesitan para verificar que todos los
parámetros están dentro de rango, así como también consta de un
espectrómetro año 2006, el cual da la posibilidad de verificar exactamente
la composición química del material, brindándole a los clientes la más alta
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Calidad y Seguridad de recibir el material dentro de las especificaciones
mecánicas requeridas.
• Control del Proceso: donde se encuentran las piezas terminadas, a las
cuales se les verifica si cuentan con las especificaciones del cliente,
emitiendo así certificaciones de calidad.
Estas áreas están bajo la dirección de un coordinador para cada área y con 1
analista para el laboratorio y 2 inspectores del proceso.
En la figura Nro. 2, se muestra el organigrama del departamento donde se realizan
las pasantías.
Organigrama
Figura Nro. 2, Organigrama del departamento De Control de Calidad
Fuente: Alfa Metal Casting C.A, Maracay (Año: 2012)
Departamento de Control de Calidad
Control de Calidad
Analista Laboratorio
Control de procesos
Inspector de Procesos
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1.5 Descripción general del proceso
La Fundición cuenta con una capacidad instalada de 6.000 TM/año de piezas
fundidas; contando con dos hornos de inducción de alta frecuencia, que garantiza un
buen control de composición química del metal líquido. Un sistema de moldeo semi–
automático que brinda versatilidad en la fabricación de cualquier tipo de piezas, con
una capacidad de 30 moldes/horas. Además, cuenta con un equipo de moldeo
manual, donde se han fabricado piezas de hasta 3.5 TM de peso neto.
El proceso de fundición consiste en vaciar metal fundido en un recipiente con la
forma de la pieza u objeto que se desea fabricar y esperar a que se solidifique al
enfriarse.
Para llegar a la producción de una pieza fundida, partiendo de un proyecto, es
necesario realizar las siguientes actividades:
• Diseño de los modelos de la pieza y sus partes internas (noyos)
• Elaboración de un herramental acorde a la producción mensual de la pieza
• Prueba de las herramentales en producción para corroborar medidas
finales y llenado de la pieza y descartar algún desplazamiento
• Recolección de materia prima clasificada para la elaboración de los
moldes en arena y la preparación del metal
• Fabricación de los moldes de arena
• Vaciado en los moldes del metal fundido
• Enfriamiento de los moldes
• Extracción de las piezas fundidas
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• Limpieza de las piezas fundidas
• Terminado de las piezas fundidas
Existen dos tipos de fundiciones que se realizan en la empresa Alfa Metal Casting,
C.A y se mencionan a continuación:
• Fundición nodular (dúctil), es un hierro con la composición del hierro gris, en
la cual el metal fundido se trata químicamente antes de vaciarlo para provocar
la formación de nódulos de grafito en lugar de hojuelas. El resultado es un
hierro más fuerte y más dúctil, de aquí el nombre de fundición dúctil. Sus
aplicaciones incluyen componentes de maquinaria que requieren alta
resistencia mecánica y buena resistencia al desgaste.
• Fundición blanca, posee menor contenido de carbono y silicio que la
fundición gris. Se forma mediante un enfriamiento más rápido del metal
fundido después de haberlo vaciado, esto causa que el carbono permanezca
combinado químicamente con el hierro en forma de cementita (carburo de
hierro), en lugar de precipitar la solución en forma de hojuelas. Cuando la
superficie se fractura tiene una apariencia blanca cristalina que da su nombre a
la fundición. Debido a la cementita, la fundición blanca es dura y frágil, y su
resistencia al desgaste es excelente. Estas propiedades de la fundición blanca
la hacen adaptable para aplicaciones donde se requiere resistencia al desgaste.
Las zapatas para freno de ferrocarril son un ejemplo clásico.
En la figura Nro., 3, se muestra los pasos que se realizan en la fundición de piezas
metálicas en la empresa con su control de calidad respectivo.
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Figura Nro. 3. Pasos a realizar en Fundición
Fuente: Alfa metal casting C.A, Maracay (Año: 2012)
1.6 Descripción de los productos que elabora
En la figura Nro. 4, se muestran los productos que realizan en la empresa Alfa
Metal Casting, C.A.
Control de Calidad Acabado
Inspección Certificado
Control de calidad Proceso
Metalografía Espectometría
Control de Calidad Fusion
Horno Colada
Control de Calidad Produccion
Noyería Moldeo
Control de Calidad Primera Etapa
Materia Prima Estandares
Cuplon • Se realizan con fundicion nodular •Uso industrial
Mandarrias • Se realizan con fundicion nodular •Uso industrial
Martillos • Se realizan con fundicion nodular •Uso doméstico e industrial
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Figura Nro.4, Productos elaborados por Alfa Metal Casting, C.A
Fuente: Alfa Metal Casting C.A , Maracay (Año: 2012)
Puntas de rejas • Se realizan con fundicion nodular •Uso doméstico
Rastrillo de granja • Se realizan con fundicion nodular •Uso doméstico
Picos de construccion y jardineria • Se realizan con fundicion nodular •Uso doméstico e industrial
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CAPÍTULO II
EL PROBLEMA
2.1 Descripción del problema
En el proceso de fundición se deben cumplir ciertos factores operativos para
que se realice una pieza metálica en óptimas condiciones, tales como el
procedimiento de moldeo, el modelo, la arena, corazones, equipo mecánico, metal,
vaciado y limpieza.
La arena es el material básico que emplea el fundidor, para la fundición de
hierro. Se estima que por cada tonelada de piezas coladas de fundición de hierro, se
emplea una tonelada de arena.
La mayoría de los moldes para la fundición en arena son unitarios (destruibles),
por lo que la arena no mantiene las mismas propiedades en distintas fundiciones y
ésta se vuelve una práctica de prueba y error.
El estudio de las arenas de moldeo es una de las ramas principales de la
tecnología de la fundición. Por tanto, el laboratorio de ensayo de arena es un área
esencial para el control diario del trabajo del taller de fundición, ya que se podrá
manejar una fórmula estándar, conociendo las proporciones adecuadas para la arena
de fundición durante el proceso.
El control de la preparación y conservación de la arena dentro de límites
predeterminados de humedad, aglutinación, permeabilidad y otras propiedades,
desempeña un papel importante en la preparación de buenos moldes, la reducción del
trabajo de rebaba y la posibilidad de alcanzar el máximo rendimiento en buenas
piezas coladas.
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Actualmente, el proceso de fabricación de piezas en Alfa Metal Casting C.A, ha
venido desarrollando dificultades con la arena verde utilizada para preparar los
moldes, y no se ha podido constatar si sus características cumplen con las
especificaciones de permeabilidad, resistencia, refractariedad y moldabilidad
necesarias. Se ha observado la falta de una constante renovación o lavado de la arena
verde, y la presencia de arrastre y desplazamiento de arena durante el proceso de
moldeo, lo que genera en ocasiones, un producto terminado no conforme,
ocasionando pérdidas cuantiosas, debido al costo de repetición del proceso de colado,
así como también la inversión de tiempo realizada para repetirlo.
Esta situación ha traído como resultado el rechazo de productos por los clientes,
generando así, una perdida en la producción, altos costos e inversión de tiempo,
debido a la repetición de las coladas para poder lograr una mejora en el acabado de
las piezas.
2.2 Formulación del Problema
¿De qué manera se podrá eliminar el arrastre de arena, porosidad y moldes rotos, con
la ejecución de un plan de mejoras?
2.3 Objetivos de la investigación
2.3.1 General
Proponer un plan de mejoras, para eliminar el arrastre de arena, porosidad y
moldes rotos, en las piezas fabricadas en la empresa Alfa Metal Casting C.A, a través
de herramientas de Ingeniería Industrial.
2.3.2 Específicos
• Diagnóstico de la situación actual del proceso de fabricación de piezas a
través de la observación directa, entrevistas no estructuradas y análisis
operacional.
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• Análisis de las debilidades encontradas, a través de herramientas de Ingeniería
Industrial.
• Diseño de un plan de mejoras en base al análisis realizado.
• Evaluación costo-beneficio del plan de mejora propuesto.
2.4 Justificación de la Investigación
El propósito de esta investigación es proponer un plan mejora para eliminar el
arrastre de arena, porosidad y moldes rotos en las piezas fabricadas en la empresa
Alfa Metal Casting, C.A, en vista del alto rechazo de productos no conformes, debido
que no se hacen las observaciones y pruebas necesarias a las condiciones de la arena
utilizada en el moldeo, en la fabricación de las mismos.
La solución propuesta consiste específicamente en realizar un plan de mejoras
muy amplio en donde se encuentran, capacitación del personal del área de control de
calidad, la propuesta de nueva mezcla de arena verde, mejoras en el proceso de
moldeo de la arena, formato para el control de proceso de fundición, obteniendo con
dichas propuestas mejores resultados en la calidad de las piezas y minimizando las
pérdidas ocasionadas por piezas defectuosas.
La implementación de estas propuestas, mejora la calidad de las piezas evitando
repetición de coladas, pagos de horas extras a obreros que generan aumento en costos
de producción, mejorando así la rentabilidad del capital de la empresa Alfa Metal
Casting, C.A.
El autor se beneficia con la presente investigación realizada en la empresa donde
se aplicaron herramientas y conocimientos adquiridos en la carrera, con el fin de
optar por el titulo de Ing. Industrial.
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2.5 Alcances y Limitaciones
Esta investigación está dirigida al área de control de calidad de la empresa Alfa
Metal Casting C.A, con el fin de disminuir el arrastre de arena, porosidad y moldes
rotos en la fabricación de piezas, logrando disminuir el índice de rechazo de piezas.
El autor no encontró mayores limitaciones en la realización de esta pasantía,
pero si en la obtención de la información apropiada y de interés de los objetivos
planteados. El desarrollo de este trabajo será presentado a la gerencia y será ésta
quién tome la decisión sobre su implementación.
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CAPÍTULO III
MARCO REFERENCIAL CONCEPTUAL
El desarrollo del marco referencial conceptual fue realizado buscando
antecedentes de tesis o informes de pasantías de otras universidades sobre problemas
similares que ayudaron a obtener una amplia información para la realización de éste
mismo, estableciendo las bases teóricas que son de gran importancia para la
comprensión del tema, y realizando un glosario de conceptos básicos técnicos para la
mejor interpretación del informe.
3.1 Antecedentes
Guzmán, F. (2011) “Aseguramiento De La Calidad En Las Fundiciones De
Aluminio, En Base A Los Procedimientos De Moldeo En El Laboratorio De
Fundición De La Facultad De Mecánica”. Presentado en la Escuela Superior
Politécnica De Chimborazo, Riobamba-Ecuador. Este Trabajo de Grado presenta un
plan de Aseguramiento de la Calidad en las fundiciones de aluminio, en base a los
procedimientos de moldeo, en el laboratorio de fundición de la Facultad de
Mecánica, con la finalidad de implementar la documentación y establecer un
procedimiento óptimo para asegurar la calidad. Indica la correcta ejecución de los
métodos de moldeo, que es una parte fundamental dentro del proceso de fundición,
lo que dió como resultado el cumplimiento de los parámetros técnicos, con el fin de
obtener un producto de calidad. La fundición en arena consiste en colar el aluminio,
en un molde de arena, dejarlo solidificar y posteriormente romper el molde para
extraer la pieza fundida. Con estos resultados, la Facultad de Mecánica, contará en su
laboratorio de fundición con procedimientos e instructivos necesarios para un mejor
aprendizaje y entendimiento de los ensayos realizados para los estudiantes.
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Con el Trabajo de investigación anterior, se consiguió información acerca de la
metodología que se puede aplicar en la fundición de las piezas a producir, para así
obtener un mejor resultado en acabado final, cumpliendo con los parámetros
necesarios en la calidad de los productos, satisfaciendo la necesidad de los clientes de
la empresa.
Cabello, Y, (2011) “Aplicar el Análisis Operacional y Proponer un Método
Eficiente de Trabajo para mejorar el Proceso Productivo de la Industria
Metalmecánica Movi C.A. (INMOVICA)”. Presentado en la Universidad Nacional
experimental politécnica “Antonio José de Sucre”. El análisis operacional constituye
una de las herramientas para el desarrollo de un estudio eficiente de métodos;
mediante la utilización de ésta, pueden estudiarse todos los elementos productivos e
improductivos de una operación, utilizando la técnica de la pregunta, ¿qué?, ¿por
qué? ¿Cómo?, ya que, proporcionan un método que permite conocer la realidad, de la
situación de las operaciones, procesos de manufactura, condiciones de trabajo, entre
otras. En este sentido, pretendió enfocar este trabajo, ya que todas las empresas
requieren de un mejoramiento continuo en sus operaciones para aumentar su
producción, la calidad de su producto, reducir costos, mediante el máximo
aprovechamiento de sus recursos. Este trabajo presenta un estudio real de análisis
operacional de la empresa IMMOVICA, que permitió estudiar las operaciones
críticas del proceso de producción, y proponer nuevas alternativas para el
mejoramiento, del sistema de almacenamiento. La importancia de este trabajo radica
en que presenta sugerencias de mejoramiento que van en pro del aprovechamiento de
los recursos en una forma adecuada y la reducción de desperdicio de material, por
daños por exposición directa al medio ambiente.
El trabajo de investigación anterior ayudo a complementar la información teórica y
conceptual en el marco metodológico para la realización de este informe de pasantías.
25
Calderón, C, y Fuentes, N. (2009) “Diseñar Un Taller De Fundiciones De
Aleaciones De Aluminio, Partiendo De Las Estructuras Existentes Del Taller
Artesanal Alumnor C.A.”. Presentado en la Universidad de Oriente. El objetivo
principal de este Trabajo de Grado, fue diseñar el taller de fundiciones de
aleaciones de aluminio ALUMNOR C.A, partiendo de las estructuras existentes en el
mismo, en función de la satisfacción de la demanda de utensilios de cocina de la
Zona Nor-Oriental del estado Sucre, cumpliendo con las normas de higiene y
seguridad industrial de Venezuela. Para alcanzar este objetivo realizaron un
diagnóstico de la situación actual del taller, donde recopilaron información referente
al espacio físico, distribución de equipos, recurso humano y condiciones de trabajo
presentes en el mismo. Posteriormente, hicieron un análisis de mercado, haciendo
uso de encuestas y entrevistas a los clientes o posibles clientes del taller, con lo que
estimaron la demanda actual de utensilios de cocina de aluminio fabricados por
colada. En la solución fue necesario el diseño de: La estructura organizativa que
define los cargos necesarios para cumplir las actividades productivas del taller. El
proceso productivo en el que se esquematizó de manera organizada y secuencial las
etapas de la fabricación de piezas de aluminio por colada en el taller. El horno de
crisol a combustión de gas natural, con una capacidad volumétrica en función de la
capacidad de instalación del taller, tomaron en cuenta el recurso humano, tecnología
y espacio físico necesario, y el diseño de la arena de moldeo, seleccionando los
dispositivos para el tratado y manejo de la misma. Luego llevaron a cabo el estudio
de factibilidad y rentabilidad de este proyecto. Finalmente, hicieron un análisis de los
resultados obtenidos, los cuales indicaron que, según el estudio de mercado, la
demanda estimada de los siguientes 4 años; generaría para el 2009 un ingreso anual
aproximado por ventas de aluminio de 706.406,4 BsF, lo que será la base para
recuperar la inversión.
El trabajo de grado anterior aporta para este informe una amplia información acerca
de la fundición de moldes de arena verde y ayuda a la investigación teórica para
26
complementar en el desarrollo del objetivo principal de este trabajo que es de
conseguir una mejora en el control de calidad de las piezas producidas en la empresa
Alfa Metal Casting, C.A.
3.2 Bases Teóricas
Mejoramiento Continúo (Dale, (2009)).
El mejoramiento continuo es una filosofía que en la actualidad, agrupa una serie de
herramientas fundamentales para todas las empresas porque les permite renovar los
procesos administrativos que ellos realizan, lo cual hace que las empresas estén en
constante actualización; además, permite que las organizaciones sean más eficientes y
competitivas, fortalezas que le ayudarán a permanecer en el mercado.
Para la aplicación del mejoramiento es necesario que en la organización exista una
buena comunicación entre todos los órganos que la conforman, y también los
empleados deben estar bien compenetrados con la organización, porque ellos pueden
ofrecer mucha información valiosa para llevar a cabo de forma óptima el proceso de
mejoramiento continuo.
El Mejoramiento Continuo se aplica regularmente, él permite que las
organizaciones puedan integrar las nuevas tecnologías a los distintos procesos, lo cual
es imprescindible para toda organización. Toda empresa debe aplicar las diferentes
técnicas administrativas que existen y es muy importante que se incluya el
mejoramiento continuo.
Para él mejorar un proceso, significa cambiarlo para hacerlo más efectivo,
eficiente y adaptable, qué cambiar y cómo cambiar depende del enfoque específico
del empresario y del proceso. Fadi Kabboul (1994), define el Mejoramiento Continuo
como una conversión en el mecanismo viable y accesible al que las empresas de los
países en vías de desarrollo cierren la brecha tecnológica que mantienen con respecto
al mundo desarrollado.
27
Abell, D. (1994), da como concepto de Mejoramiento Continuo una mera
extensión histórica de uno de los principios de la gerencia científica, establecida por
Frederick Taylor, que afirma que todo método de trabajo es susceptible de ser
mejorado (tomado del Curso de Mejoramiento Continuo dictado por Fadi Kbbaul).
L.P. Sullivan (1996), define el Mejoramiento Continuo, como un esfuerzo para
aplicar mejoras en cada área de la organización a lo que se entrega a clientes.
Eduardo Deming (1996), según la óptica de este autor, la administración de la
calidad total requiere de un proceso constante, que será llamado Mejoramiento
Continuo, donde la perfección nunca se logra pero siempre se busca.
El Mejoramiento Continuo es un proceso que describe muy bien lo que es la
esencia de la calidad y refleja lo que las empresas necesitan hacer si quieren ser
competitivas a lo largo del tiempo.
PASOS PARA EL MEJORAMIENTO CONTINUO
Según Gómez (2002), los siete pasos del proceso de mejoramiento son:
1º Paso: Selección de los problemas (oportunidades de mejora)
2º Paso: Cuantificación y subdivisión del problema
3º Paso: Análisis de las causas, raíces específicas.
4º Paso: Establecimiento de los niveles de desempeño exigidos (metas de
mejoramiento).
5º Paso: Definición y programación de soluciones
6º Paso: Implantación de soluciones
7º Paso: Acciones de Garantía
28
En la figura Nro.5 se encuentran los pasos para el mejoramiento continuo.
Figura Nro. 5 Pasos para el Mejoramiento Continuo
(Página web: http://www.monografias.com/trabajos/mejorcont/mejorcont.shtml)
Fundición
Según Castro (2009), los procesos de fundición del metal se dividen en dos
categorías de acuerdo al tipo de moldes 1) moldes desechables y 2) moldes
permanentes. En las operaciones de fundición con molde desechable éste se destruye
para remover la parte fundida, como se requiere un nuevo molde por cada nueva
fundición, las velocidades de producción son limitadas, ya que se requiere más
tiempo para hacer el molde que para la fundición en sí, sin embargo, para ciertas
partes se pueden producir moldes y fundiciones a velocidades de 400 partes por hora
o mayores.
29
En los procesos de moldeo permanente, el molde se fabrica con metal (u otro
material durable) que permite usarlos en repetidas operaciones de fundición. En
consecuencia, estos procesos tienen una ventaja natural para mayores velocidades de
producción.
La fundición en arena es el proceso más utilizado, la producción por medio de este
método representa la mayor parte del tonelaje total de fundición. Casi todas las
aleaciones pueden fundirse en arena; de hecho, es uno de los pocos procesos que
pueden usarse para metales con altas temperaturas de fusión, como son el acero, el
níquel y el titanio. Su versatilidad permite fundir partes muy pequeñas o muy grandes
y en cantidades de producción que van de una pieza a millones de éstas.
La fundición en arena consiste en vaciar el metal fundido a un molde de arena,
dejarlo solidificar y romper después el molde para remover la fundición.
Posteriormente la fundición pasa por un proceso de limpieza e inspección, pero en
ocasiones requiere un tratamiento térmico para mejorar sus propiedades metalúrgicas.
En esta breve descripción se puede observar que la fundición en arena no
solamente incluye operaciones de fundición, sino también la fabricación de modelos
y manufactura de moldes.
Modelos y Corazones
Según Castro (2009), La fundición en arena requiere un patrón o modelo al
tamaño de la parte, ligeramente agrandado, tomando en consideración la contracción
y las tolerancias para el maquinado de la pieza final. Los materiales que se usan para
hacer estos modelos incluyen la madera, los plásticos y los metales. La madera es un
material común para modelos, por la facilidad de trabajarla y darle forma. Sus
desventajas son la tendencia a la torsión y al desgaste por la abrasión de la arena que
se compacta a su alrededor, lo cual limita el número de veces que puede usarse. Los
30
modelos de metal son más costosos pero duran más. Los plásticos representan un
término medio entre la madera y los metales. La selección del material apropiado
para patrones o modelos depende en gran parte de la cantidad total de piezas a
producir.
Hay varios tipos de modelos. El más simple está hecho de una pieza, llamado
modelo sólido, que tiene la misma forma de la fundición y los ajustes en tamaño por
contracción y maquinado. Su manufactura es fácil, pero la complicación surge cuando
se utiliza para hacer el molde de arena. Determinar la localización del plano de
separación entre las dos mitades del molde e incorporar el sistema de vaciado y el
vertedero de colada para un modelo sólido, puede ser un problema que se dejará al
juicio y habilidad del operario del taller de fundición. Por tanto, los modelos sólidos
se usan solamente en producciones de muy baja cantidad.
Los modelos divididos constan de dos piezas que separan la pieza a lo largo de un
plano, éste coincide con el plano de separación del molde. Los modelos divididos son
apropiados para partes de forma compleja y cantidades moderadas de producción. El
plano de separación del molde queda predeterminado por las dos mitades del molde,
más que por el juicio del operador.
Para altos volúmenes de producción se emplean los modelos con placa de
acoplamiento o los modelos de doble placa (superior e inferior). En un modelo con
placa de acoplamiento, las dos piezas del modelo dividido se adhieren a los lados
opuestos de una placa de madera o metal. Los agujeros de la placa permiten una
alineación precisa entre la parte superior y el fondo (cope y drag) del molde. Los
modelos con doble placa de acoplamiento son similares a los patrones con una placa,
excepto que las mitades del patrón dividido se pegan a placas separadas, de manera
que las secciones de la parte superior e inferior del molde se puedan fabricar
independientemente, en lugar de usar la misma herramienta para ambas.
31
Los patrones definen la forma externa de la fundición. Si posee superficies
internas, se necesita un corazón para definirlas. Un corazón es un modelo de tamaño
natural de las superficies interiores de la parte. El corazón se inserta en la cavidad del
molde antes del vaciado, para que al fluir el metal fundido, solidifique entre la
cavidad del molde y el corazón, formando así las superficies externas e internas de la
fundición. El corazón se hace generalmente de arena compactada. El tamaño real del
corazón debe incluir las tolerancias para contracción y maquinado lo mismo que el
patrón. El corazón, dependiendo de la forma, puede o no requerir soportes que lo
mantengan en posición en la cavidad del molde durante el vaciado. Estos soportes,
llamados sujetadores, se hacen de un metal cuya temperatura de fusión sea mayor que
la de la pieza a fundir. Por ejemplo, para fundiciones de hierro colado se usan
sujetadores de acero. Los sujetadores quedan atrapados en la fundición durante el
vaciado y la solidificación. La porción de los sujetadores que sobresalen de la
fundición se recortan después.
Moldes y Fabricación de Moldes (Castro (2009))
El molde es una cavidad que tiene la forma geométrica de la pieza que se va
fundir. La arena de fundición es sílice o sílice mezclada con otros minerales. Esta
arena debe tener buenas propiedades refractarias, expresadas como la capacidad de
resistir altas temperaturas sin fundirse o degradarse. Otras características importantes
son: el tamaño del grano, la distribución de tamaños del grano en la mezcla y la forma
de los granos. Los granos pequeños proporcionan mejor acabado superficial en la
fundición, pero los granos grandes son más permeables, para que los gases escapen
durante el vaciado. Los moldes hechos de granos irregulares tienden a ser más fuertes
que los moldes de granos redondos debido al entrelazado de los granos, pero esto
tiende a restringir la permeabilidad.
En la fabricación del molde, los granos de arena se aglutinan por medio de una
mezcla de agua y arcilla. La proporción típica (en volumen) es 90% de arena, 3% de
32
agua y 7% de arcilla. Se pueden usar otros agentes aglutinantes en lugar de la arcilla,
como resinas orgánicas (por ejemplo resinas fenólicas) y aglutinantes inorgánicos
(por ejemplo, silicato y fosfato de sodio). Algunas veces se añaden a la mezcla de
arena y aglutinante ciertos aditivos para mejorar las propiedades del molde como la
resistencia y permeabilidad.
En el método tradicional para formar la cavidad del molde se compacta la arena
alrededor del modelo en la parte superior e inferior de un recipiente llamado caja de
moldeo. El proceso de empaque se realiza por varios métodos. El más simple es el
apisonado a mano realizado manualmente por un operario. Además, se han
desarrollado varias máquinas para mecanizar el procedimiento de empacado, las
cuales operan por medio de los siguientes mecanismos: 1) compactación de la arena
alrededor del patrón o modelo mediante presión neumática; 2) acción de
sacudimiento, dejando caer repetidamente la arena contenida en la caja junto al
modelo, a fin de compactarla en su lugar; y 3) lanzamiento, haciendo que los granos
de arena se impacten contra el patrón a alta velocidad.
Una alternativa a las cajas tradicionales para moldes de arena es el moldeo sin
caja, que consiste en el uso de una caja maestra en un sistema mecanizado de
producción de moldes. Cada molde de arena se produce usando la misma caja
maestra. Se estima que la producción por este método automatizado puede ascender
hasta seiscientos moldes por hora.
Se usan varios indicadores para determinar la calidad de la arena para el molde: 1)
resistencia, capacidad del molde para mantener su forma y soportar la erosión
causada por el flujo del metal líquido, depende del tamaño del grano, las cualidades
adhesivas del aglutinante y otros factores; 2) permeabilidad, capacidad del molde
para permitir que el aire caliente y los gases de fundición pasen a través de los poros
de la arena; 3) estabilidad térmica, capacidad de la arena en la superficie de la
cavidad del molde para resistir el agrietamiento y encorvamiento en contacto con el
33
metal fundido; 4) retractibilidad, capacidad del molde para dejar que la fundición se
contraiga sin agrietarse; también se refiere a la capacidad de remover la arena de la
fundición durante su limpieza; y 5) reutilización, ¿puede reciclarse la arena del molde
roto para hacer otros moldes?. Estas medidas son algunas veces incompatibles, por
ejemplo, un molde con una gran resistencia tiene menos capacidad de contracción.
Los moldes de arena se clasifican frecuentemente como arena verde, arena seca o
de capa seca.
Los moldes de arena verde se hacen de una mezcla de arena, arcilla y agua, el
término "verde" se refiere al hecho de que el molde contiene humedad al momento
del vaciado. Los moldes de arena verde tienen suficiente resistencia en la mayoría de
sus aplicaciones, así como buena retractibilidad, permeabilidad y reutilización,
también son los menos costosos. Por consiguiente, son los más ampliamente usados,
aunque también tienen sus desventajas. La humedad en la arena puede causar
defectos en algunas fundiciones, dependiendo del metal y de la forma geométrica de
la pieza.
Propiedades y Características de Las Arenas de Moldeo.
Según Castro (2009), las propiedades físicas más importantes pueden resumirse
bajo los conceptos de moldabilidad, cohesión o resistencia, permeabilidad y carácter
refractario. Estas propiedades están más o menos relacionadas unas con otras y con
las menos conocidas propiedades de las arenas a temperaturas elevadas. La capacidad
de afluencia y la deformabilidad de las arenas están muy relacionadas con su facilidad
de trabajo y se les presta cada vez más atención en la investigación. A parte de las
consideraciones económicas de precio y facilidad de suministro es necesario tener en
cuenta estas propiedades para decidir la posibilidad de hémelo de una arena para
moldeo.
34
Carácter Refractario (Castro (2009))
Es la capacidad de la arena para mantener su integridad. En otras palabras, la arena
del molde no se funde, tuerce ni se deforma en presencia de altas temperaturas.
La refractariedad de una arena se determina por la temperatura a que puede
someterse sin presentar signos de fusión. La refractariedad viene asegurada por la
sílice cuyas características por otra parte resultan siempre modificadas por la
presencia de otros elementos. La vitrificación de una arena disminuye en proporción
inversa a su contenido en otros materiales.
También la forma y el tamaño de los granos tiene una notable influencia sobre la
refractariedad: Los granos angulosos sellan más fácilmente que los esféricos, y los
finos más que los gruesos.
El grado de refractariedad que se exige de una arena de fundición depende,
naturalmente, del metal que deba colarse: La arena para acero debe poder resistir
temperaturas de 1350 a 1400 ºC. Si la arena llega a fundirse o deformarse durante el
proceso de colada, podría quedar incluida en la pieza fundida. Estos defectos
ocasionarían productos de baja calidad y la inutilización de la arena.
Cohesión o Resistencia (Castro (2009))
La cohesión de una arena es consecuencia directa de la acción del aglutinante y
depende de la naturaleza y contenido de este último y del porcentaje de humedad.
La cohesión se puede establecer por medio de las pruebas que determinan las
cargas de ruptura por compresión y por tracción. La más importante es la primera,
porque indica si la arena, al moldearse, será capaz de soportar las fuerzas a que será
sometido el molde durante las diversas operaciones. La resistencia a la cortadura
corresponde al índice de plasticidad.
35
La forma de los granos también influye sobre la cohesión. En igualdad de otras
condiciones, una arena de granos angulosos presenta una cohesión menor que una
arena de granos redondos, porque en estas últimas las superficies de contacto son
mayores.
En igualdad de forma, la cohesión queda influida por el tamaño de los granos. En
general, las cohesiones más elevadas se obtienen con arenas de granos muy gruesos o
muy finos.
En el primer caso, la superficie total de los granos es menor que la de los granos
finos y, por lo tanto, el revestimiento de arcilla de los granos resultará de más
espesor, confiriéndole por ello mayor cohesión; en el caso de la arena fina se tendrá
una capa ligera de arcilla en torno a los granos, pero, en compensación, serán mucho
más numerosas las superficies de contacto.
Por las mismas razones del juego de las superficies de contacto, también la
distribución granulométrica de la arena influye en su resistencia: Una arena muy
uniforme presenta una cohesión menor que otra distribuida en un mayor número de
cedazos.
Permeabilidad (Castro (2009))
La permeabilidad es la propiedad que permite a la arena ser atravesada por los
gases y que permite la evacuación de estos del molde en el momento de la colada.
La permeabilidad tiene una enorme importancia: si es escasa, la evacuación del
gas resulta muy difícil o casi imposible, provocando la ebullición del metal líquido y
la consiguiente formación de sopladuras de la pieza.
La permeabilidad queda establecida en función del volumen de los huecos
existentes en una aglomeración de arena. En consecuencia, depende de la forma, del
tamaño y de la distribución de los granos, y es siempre mayor en una arena de granos
36
gruesos que en una de granos finos. Una arena de granos muy uniformes (distribuida
entre un número limitado de cedazos adyacentes) es más permeable que otra que en
igualdad de índice de grosor tenga los granos de tamaños menos uniformes.
La forma de los granos influye, por regla general, de manera opuesta a lo que
podría creerse: Una arena de granos redondos tiene, teóricamente, un número de
huecos mayor que otra de granos angulosos; pero, en realidad, la segunda es más
permeable que la primera, porque los granos angulosos se comprimen unos contra
otros menos apretadamente que los granos redondos.
La permeabilidad de una arena determinada aumenta con la humedad hasta cierto
límite (4% a 6%), después del cual disminuye.
Tanto la cohesión como la permeabilidad están influidas por: El grado de
elaboración de la arena y el tiempo que se invierte en mezclarla. La permeabilidad
aumenta con la prolongación del tiempo de mezcla hasta un valor límite, lo cual se
explica fácilmente teniendo en cuenta la acción del acto de la mezcla sobre la
distribución uniforme del aglutinante sobre todos los granos.
El grado de compresión, porque, cuanto más comprimida esta una arena, tanto más
disminuye su permeabilidad, al tiempo que aumenta su cohesión sobre todos los
granos.
Moldabilidad
Según Castro (2009), la moldabilidad de una arena de fundición, gracias a esta se
llenan todos los huecos del modelo y se desliza hacia la superficie del mismo y no
necesariamente en la dirección del atacado. Es evidente que cuanto mayor sea la
capacidad de deslizamiento de la arena, tanto más fácilmente podrá ser comprimida
en sus justos límites, mientras que, si es poco deslizante, la dureza del molde en
determinados puntos del mismo puede resultar insuficiente para resistir la acción
mecánica del metal líquido, con posibilidad de defectos.
37
Naturalmente un grado excesivo de deslizamiento es perjudicial porque, en tal
caso, la arena con un atacado normal, se comprime demasiado, el molde resulta
excesivamente duro y no puede absorber la dilatación que provoca en la arena la
acción del calor. De este modo se pueden producir grietas en la superficie del molde,
con los consiguientes defectos en la pieza.
Esta característica tiene especial importancia para escoger una arena para el
moldeo a máquina, y será tanto mayor cuanto menores sean el tamaño de los granos y
la cohesión o resistencia en verde. Por otra parte, recordemos que, respecto a la
cohesión, el deslizamiento es una propiedad secundaria y que, dado que no pueden
obtenerse el máximo de cohesión con el máximo de deslizamiento, si es necesario se
sacrifica esta última.
Limpieza y Acabado.
Según Castro (2009), las piezas pueden ser acabadas totalmente, es decir,
limpiadas a mano con cepillo, con el chorro de arena u oro método más severo y
luego rebanadas.
Para limpiar las piezas de fundición se utilizan métodos severos, dependiendo del
tamaño, género y formas de las piezas. El equipo más comúnmente usando es el
rotatorio, molino cilíndrico de caída. Las piezas se limpian por la acción de la caída
de unas sobre otras cuando el molino esta rotando, generalmente los equipos limpian
de 30 a 45 kilogramos de pieza fundición gris y maleable en un tiempo de 5 a 8
minutos. Máquinas grandes de este tipo tienen capacidades por encina de una
tonelada por carga. La máquina consiste en un barril de limpiado formado por un
transportador de cortina continúo. El trabajo consiste en que debajo de la caída se
localiza la unidad de soplado justo alrededor de la carga y un tiro metálico es soplado
sobre las piezas de fundición.
38
Después que se golpea la carga, el tiro cae a través de los agujeros en el
transportador y es llevado con toda la carga a un separador y al almacén de tolva.
Desde allí éstas son alimentadas a la unidad de soplado. La unidad es descargada por
el movimiento en reversa del transportador de cortina. Un colector de impurezas es
instalado con la máquina par eliminar polvos que originen un riesgo.
Las unidades de soplado se pueden usar separadamente para la limpieza de
fundición.
Si los objetos son pequeños y macizos se introducen al momento después del
desmoldeo en cubas o cedazos junto con estrellas de puntas de fundición dura;
después de unos minutos de rotación se paran las cubas y se descargan las piezas y
completamente limpias.
A las piezas medias y grandes con oquedades, es preciso quitarles la arena de los
machos. Esto se hace a mano con cinceles, o puntas o barras vibratorias.
Si la pieza es grande y pesada se deposita en un banco de parrilla, a ser posible con
aspiración; aquí frecuentemente la pieza es cepillada con cepillos metálicos.
La arena para las limpiadoras de chorro de arena debe ser cuarzosa de gramo
conveniente y sin polvo; la presión de aire debe ser cerca de 6 Kg/cm2. La lanza de
chorro de arena puede ser manejada también mecánicamente.
En las piezas de fundición que van a ser planteadas o galvanizadas frecuentemente
se hace la limpieza de éstas, en una solución de ácido diluido y luego se enjuagan en
agua caliente.
En complemento de estos procesos de limpieza muchas piezas de fundición
requieren de un rebanado, el cual puede ser ejecutado con cinceles de mano o
neumáticos, con limadoras, o con esmeril para eliminar la tez de fundición y cortar
algunos defectos.
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Inspección del Proceso de Acabado (Rodríguez (2009))
Inspección.
Durante el curso de la limpieza y especialidades en el acabado del proceso se
requiere la inspección de la pieza de manera de comprobar que el nivel de calidad de
diseño se ha logrado y mantenido a través de todas las etapas del proceso de
fabricación.
La inspección entonces, comprenderá el conjunto de operaciones necesarias para
chequear o comprobar la calidad de las piezas fundidas. Los procedimientos de
inspección pueden ser clasificados de la siguiente manera:
• Examen visual.
• Control dimensional.
• Control de especificaciones
El examen visual sirve para detectar ciertos tipos de defectos de fundición son
inmediatamente descubiertos bajo una simple inspección ocular de las piezas tales
como:
-Porosidad.
-Deformaciones.
-Superficies rugosas.
-Rechupes.
-Grietas.
-Sopladuras extendidas al exterior y muchas más.
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Indudablemente que el método de inspección visual es más sencillo y más
empleado de todos los métodos existentes, pero su confiabilidad depende
exclusivamente de la experiencia y habilidad del operario inspector.
En cuanto al control dimensional de fundiciones incluye las principales
mediciones tal como se realiza en cualquier elemento de máquina. Calibradores,
galgas de altura y de profundidad, calibradores pasa - no - pasa; niveles y en fin todos
los instrumentos de mediciones dimensionales pueden ser utilizados en la
comprobación de las medidas de las piezas fundidas. Algunas piezas se eligen a
menudo según los procedimientos de control de la industria, con el fin de medir estas
piezas deben de ser seccionadas.
El control de especificaciones: incluye una serie de pruebas y ensayos variables de
acuerdo a las piezas en fabricación y su nivel de calidad.
En los aspectos que incluye este proceso tenemos que los métodos de:
Análisis químicos
Evaluación metalográfica
Ensayos Mecánicos
Ensayos no destructivos
Pruebas de presión: Indispensables para piezas destinadas a contener líquidos,
vapores o gases a presión. L a prueba se realiza de ordinario con líquido, usualmente
agua por ser más económico, sin embargo, el petróleo y la bencina se emplean a
veces para revelar porosidades y grietas pequeñas. Se somete la pieza a una presión
hidráulica predeterminada según las especificaciones del material y se comprueba su
resistencia en la misma.
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Inspección radiográfica: Sistema que permite poner de manifiesto defectos sólidos
ocultos, internos sin destruir la pieza. Se basa en la percusión por los electrones
emitidos por un filamento fijado al cátodo capaz de atravesar cuerpos opacos y de
impresionar una laca fotográfica. Interponiendo la pieza a explorar entre la ampolla y
un diafragma de platinocianuro de bario el cual se hace fluorescente, se verá
proyectada sobre el diafragma la imagen de la pieza y las eventuales inclusiones o
soluciones de continuidad serán reveladas por manchas.
Exámen magnético: Revela también grietas y soluciones de continuidad por
pequeñas que sean. Se somete la pieza trabajada con la máquina - herramienta a un
campo magnético y se rocía las zonas sospechosas con una suspensión de limaduras
de hierro y aceite, cuando coinciden con un defecto, las líneas magnéticas se desvían
y se condensan en el aceite, donde la limadura se agruma y revela por un trozo más
oscuro el defecto.
Ultrasonido: Se vale de un transmisor de ondas ultrasonoras, de un receptor y de
un contador de los intervalos entre emisión y recepción. Las exploraciones pueden ser
hechas por métodos de sombras o por métodos de ecos. En el primer caso el
transmisor trasmite la onda ultrasonora y el receptor dispuesto bajo la pieza, la revela
profundamente atenuada.
Análisis Operacional (Rodríguez (2009))
Es una operación que sirve para estudiar todos los elementos productivos e
improductivos de una operación, con el propósito de incrementar la productividad por
unidad de tiempo y reducir los costos unitarios, a la vez que mejorar la calidad, es tan
efectivo en la planeación de nuevos centros de trabajo como en el mejoramiento de
los existentes.
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Técnica de Grupo Nominal
La Técnica de Grupo Nominal (TGN), es una técnica útil para las situaciones en
que las opiniones individuales deber ser combinadas para llegar a decisiones las
cuales no pueden o no conviene que sean tomadas por una sola persona. Ella permite
la identificación y jerarquizaron de problemas, causas o soluciones a través de
consenso en grupos o equipos de trabajo.
La técnica de grupo nominal procura asegurar que todos tengan la oportunidad de
expresar sus ideas y de que la fase de recolección de datos, generación de ideas y la
fase de evaluación estén separadas en el proceso de solución de problemas. Así se
minimiza la monopolización de la discusión de grupo por algunos individuos debido
a su nivel o personalidad.
Diagrama de Ishikawa (causa-efecto)
Kaouro Ishikawa de la Universidad de Tokio utilizo esta técnica en los años
cincuenta y desde entonces su aplicación se ha difundido a nivel mundial. Se le
conoce también como Diagrama de Espina de Pescado y de Causa – Efecto.
Es una herramienta útil para analizar de una manera integral, las diferentes causas que
se relacionan con un problema determinado, facilitando el proceso de búsqueda de
causas al sugerir ramas y agrupaciones de las mismas.
Cuando nos enfrentamos a un problema complejo, donde es alta la
interdependencia de factores o variables, es posible utilizar este diagrama.
La técnica permite analizar sistemáticamente una situación compleja y ayuda a
detectar las causas de los problemas. Se caracteriza por ser altamente participativa y
permite involucrar a un grupo en el análisis y la solución de problemas.
Este diagrama ayuda a clasificar las causas de un problema o situación y a organizar
las relaciones entre ellas.
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Pruebas y Control de Calidad del Moldeo ((Rodríguez (2009)))
• Control de Humedad Prueba de Compactibilidad.
• Mejoramiento del acabado superficial y reducción de la penetración del metal
Adición de carbón.
• Cantidad total de bentonita en la arena Prueba de azul de metileno
actuar sobre la cantidad de arcilla.
• Control de la expansión del molde Polvo de carbón (Sea Coat).
• El tipo de arena controla las tolerancias, el acabado superficial y la capacidad
de repetición.
Ventajas del Moldeo en Arena Verde
• Posibilidad de obtención de piezas delgadas en acero (~3mm.)
• Posibilidad de utilización en casi todo tipo de metales y aleaciones.
• Resistente a altas temperaturas. (titanio 1491K)
• Es un proceso más barato que el resto.
Desventajas del Moldeo en Arena Verde
• No es adecuado para piezas grandes.
• No se obtienen tolerancias reducidas.
• No es adecuado para piezas de geometría compleja.
• No se obtienen acabados superficiales óptimos.
44
3.3 Definición de términos básicos
Aleación: Una aleación es la mezcla de dos o más elementos, siendo uno de
ellos el metal.
Arrabio: Hierro líquido con menos impurezas que el hierro inicial.
Alto horno: Horno para hacer aleaciones y fundiciones, se alcanzan
temperaturas muy elevadas. Hay que construirlo con materiales refractarios,
es decir muy resistentes al calor.
Basin: vasija o entrada principal del sistema de alimentación donde pasa el
metal líquido.
Bebedero: Viaducto que se comunica con el basin para alimentar el molde
con el metal liquido.
Colada: Etapa de una fundición en donde se vierte el material fundido en un
molde.
Fundición: Conjunto de operaciones que permite dar forma a los materiales
metálicos mediante su fusión, colado sobre molde apropiado y posterior
solidificación dentro de él.
Escorias: Las impurezas que reaccionan con caliza.
Macho o noyo: Es un elemento que permite que permite la posibilidad de
crear huecos internos en la pieza.
Mazarotas: Es como se conoce en fundición y metalurgia a los depósitos
de metal fundido que se colocan en los sitios del molde (rebosando por
encima) que son críticos (es decir, que tienden a generar rechupes) y aportan
material para evitarlos.
45
Modelo: Es un dispositivo que representa la parte exterior de la pieza, y que
permite obtener la geometría de la pieza en el molde. Es la pieza que se
pretende reproducir, pero con algunas modificaciones derivadas de la
naturaleza del proceso de fundición.
Molde: Es el elemento donde se realiza el vertido del metal fundido. Este
molde contiene el hueco de la pieza que se quiere fabricar.
Rechupe: Son cavidades con paredes recortadas por la presencia de dentritas
formadas durante la solidificación. Fundamentalmente se debe a la mala
ubicación de los cargadores, a un dimensionado incorrecto de los mismos.
• Sistema de alimentación: conjunto de tazas de coladas, canales, respiraderos
y mazarotes que unidos entre si llevan el metal liquido a la cavidad interna del
molde.
46
CAPÍTULO IV
FASES METODOLÓGICAS
4.1 Naturaleza de la investigación.
De acuerdo con los objetivos planteados el presente informe de pasantías, fue
elaborado bajo la modalidad de proyecto factible, basado en una investigación de
campo, con un nivel descriptivo.
Para describir la naturaleza de esta investigación .Es un proyecto factible, por cuanto
está orientado a generar una propuesta viable, destinada atender necesidades
específicas a partir de un diagnóstico. El Manual de Tesis de Grado y Especialización
y Maestría y Tesis Doctorales de la Universidad Pedagógica Libertador, (2003),
plantea: “Consiste en la investigación, elaboración y desarrollo de un modelo
operativo viable para solucionar problemas, requerimientos necesidades de
organizaciones o grupos sociales que pueden referirse a la formulación de políticas,
programas, tecnologías, métodos, o procesos. El proyecto debe tener el apoyo de una
investigación de tipo documental, y de campo, o un diseño que incluya ambas
modalidades “(p. 16).
En cuanto al diseño de la investigación que plantea el presente informe de
pasantías, éste se enmarca dentro una investigación de campo, con nivel descriptivo,
dado que permite recolectar los datos directamente de la realidad objeto de estudio,
en su ambiente cotidiano, para posteriormente analizarlos para concluir e interpretar
los resultados de estas indagaciones. Lo anterior se fundamenta en el enunciado de
Méndez (2002), en su obra Metodología, quien señala que, “Un nivel descriptivo es
aquel que identifica las características del universo de investigación, señala formas de
47
conducta y actitudes del universo investigativo, establece comportamientos concretos,
descubre y comprueba la asociación entre variables de investigación”.
4.2 Técnicas de recolección de información.
Las principales técnicas de recolección de información utilizadas fueron la
observación directa, inspección, entrevista no estructurada, análisis operacional,
técnica de grupo nominal, revisión documental y revisión bibliográfica, aplicadas
sistemáticamente según se detalla a continuación.
• Observación Directa: Según Arias, (2006), la observación directa “es una
técnica que consiste en visualizar o captar mediante la vista, en forma
sistemática, cualquier hecho, fenómeno y situación que se produzca en la
naturaleza o en la sociedad, en función de unos objetivos de investigación
preestablecidos”.
Esta técnica es importante ya que, por medio de ella fue posible conocer el
funcionamiento de los equipos que se encuentran en el área donde se realizó el
estudio en las pasantías. Así como en todo el proceso de fundición y principalmente
el proceso de fabricación de moldes, observando los métodos, las maquinarias y la
arena utilizada.
• Entrevistas no estructuradas: Son aquellas en la que se trabaja con preguntas
abiertas, sin un orden preestablecido, adquiriendo características de
conversación. Esta técnica consiste en realizar preguntas de acuerdo a las
respuestas que vayan surgiendo durante la entrevista.
• Con esta técnica se logró captar información importante sobre el proceso de
fundición, haciéndoles entrevistas a los obreros de la planta de Alfa Metal
Casting C.A., con preguntas sobre los procedimientos de la fundición, a los
técnicos del laboratorio, sobre métodos para utiliza los instrumentos para el
48
estudio de la arena, al personal administrativo para obtener información del
organigrama general y documentos de la empresa.
• Análisis operacional: Según (Niebel, 2002), El análisis operacional es una de
las herramientas que permite al ingeniero industrial lograr los objetivos de la
Ingeniería de Métodos: Aumentar la productividad. Consiste en un
procedimiento de revisión detallada de los elementos productivos y no
productivos de una operación (o actividad cualquiera) con la finalidad de
mejorarla.
Esta técnica fué aplicada con el control de calidad del producto realizado en la
plantan realidad, a la mejora de procedimiento con el cual se realiza el moldeo de las
piezas y se obtuvo datos para el análisis de arena verde en el laboratorio, verificando
si tiene las propiedades requeridas para su utilización en el moldeo de piezas.
• La Técnica de Grupo Nominal: Esta técnica hace posible alcanzar un
consenso rápido con relación a características, problemas, soluciones o
proyectos, haciendo posible generar y priorizar un amplio número de
elementos. Los objetivos centrales de esta técnica es asegurar diferentes procesos
en la aplicación de cada fase de la técnica, equilibrar la participación entre las
personas participantes, incorporar técnicas matemáticas de votación en el
proceso de decisión del grupo. Fue aplicada para obtener información de
fallas en la producción en el análisis de las fallas encontradas.
• Revisión documental: Es una técnica de revisión y de registro de documentos
que fundamentan el propósito de la investigación y permite el desarrollo del
marco teórico y/o conceptual. Se busca con esta técnica estar actualizado en el
tema a explorar, buscando archivos propios de la empresa, como los
documentos con información del organigrama de la empresa, proveedores,
fichas técnicas, revistas, y todo tipo de información acerca del tema de
fundición. Fue aplicada para obtener información de métodos aplicados en la
colada.
49
• Revisión Bibliográfica: es el proceso por cual se considera la literatura
existente sobre el tema que se va a investigar, y se realiza buscando en
bibliotecas de universidades nacionales y tesis de otros estudiantes que tenga
una información que ayude a desarrollar la mejora planteada de este informe.
4.3 Diseño Metodológico
A continuación, se va a explicar cómo fueron desarrolladas las fases que
conforman el diseño metodológico del presente informe.
4.3.1 Fase I: Diagnóstico de la situación actual del proceso de fabricación de
piezas por moldeo de arena.
Esta fase se desarrolló de la siguiente forma:
• Se realizó una observación directa para verificar en qué condiciones
es terminada la pieza después del desmoldeo de la misma, haciendo un recorrido por
el proceso de fundición donde se involucra el uso de la arena verde y se realizo un
descripción del proceso de fundición.
• Se realizó entrevistas no estructuradas hechas a los operarios.
• Se realizó un análisis operacional de cada etapa del proceso de
fundición.
• Se realizó un resumen de las debilidades encontradas.
4.3.2 Fase II: Análisis de las debilidades encontradas.
Esta fase se desarrolló de la siguiente forma:
• Se realizó un análisis de las debilidades encontradas, clasificándolas
con el diagrama causa y efecto y visualizando la causa raíz del problema y analizando
las posibles causas que se originan.
50
• Se realizó un resumen de las oportunidades de mejora en la producción
de piezas metálicas.
• Se realizó un análisis de cada falla encontrada.
• Se hizo una evaluación y jerarquización de las fallas a través del grupo
nominal.
4.3.3 Fase III: Diseño del plan de mejora.
En esta fase se procedió a realizar un plan de mejoras partiendo del análisis
realizado para ello donde se propuso un conjunto de acciones correctivas para la
eliminación de arrate de arena, porosidad y moldes rotos, en la fabricación de
piezas en la empresa Alfa Metal Casting C.A. entre las propuestas hechas tenemos:
1. Propuesta de capacitación del personal.
2. Descripción y propuesta de la nueva mezcla.
3. Propuesta de mejoras en el proceso del moldeo
4. Propuesta de formato para control del proceso
4.3.4 Evaluación de presupuesto del plan de mejora.
En esta fase se realizó un presupuesto, verificando como influye en el costo de la
producción de piezas, en la empresa Alfa Metal Casting C.A, obteniendo los
resultados y así, tomar las decisiones necesarias para la mejora de la misma.
51
CAPÍTULO V
RESULTADOS
A continuación, se presentan los resultados obtenidos en el desarrollo de los
objetivos establecidos en la presente investigación, en concordancia con las fases
metodológicas previamente diseñadas. En el mismo se consideraron los aspectos
fundamentales vinculados a la problemática planteada inicialmente para dar solución
a la misma.
5.1 Fase I: Diagnóstico de la situación actual del proceso de fabricación de piezas
metálicas en moldes de arena verde.
Se ha evidenciado en el proceso de fabricación de piezas metálicas, una notable
presencia de fallas en el acabado final, encontrándose en ellas arrastre de arena y
porosidad. Para encontrar las causas que las originan, se hizo primero un diagnóstico
del proceso.
5.1.1 Descripción del proceso de fundición.
Para hacer el molde de arena en verde, se llevan a cabo las siguientes etapas:
a) Desarrollo del modelo de la pieza solicitada por el cliente.
Después de las comprobaciones necesarias en cuanto a la disponibilidad de
material y factibilidad de elaboración, el modelista construye un modelo que adoptará
el fundidor, tomando en cuenta el grado de contracción del metal y los espesores de
mecanización. Si la pieza posee un hueco interior, el modelista hace la
correspondiente caja de machos, núcleos o noyos.
52
El modelo se construye con madera, el diseñador debe conocer la disminución de
las dimensiones ocasionadas por la contracción de la pieza al enfriarse, la rugosidad
de las superficies por la calidad de la arena y los alojamientos para los machos. Los
pesos de los modelos pueden variar desde unos gramos hasta 50 ó 60 TM.
Se tienen dos tipos de maderas para realizar los modelos:
• Duras: Maple, Encino y Ébano
• Blandas: Pino blanco, cedro, caoba y abeto.
La utilización de cada uno de estos tipos de maderas está en función de la cantidad
de piezas que se fabricará con el modelo. Las maderas duras tienen una magnífica
resistencia a la abrasión, sin embargo como inconvenientes, tienen su fragilidad y la
dificultad para ser trabajadas. Toda madera que se emplee para la fabricación de
modelos, deberá almacenarse para impedir la reabsorción de agua.
A continuación, en la figura Nro. 6, se muestra un modelo de madera y en la figura
Nro.7, la respectiva pieza de fundición.
Figura Nro.6, Modelo de Madera Figura Nro.7, Pieza de Fundición
Fuente Alfa Metal Casting C.A, 2012,
b) Diseño del sistema de alimentación.
El técnico encargado del moldeo de piezas, diseña el sistema de alimentación (ver
figura Nro.8), que permita el llenado del molde en el tiempo permitido y de la manera
más uniforme posible.
53
Para diseñar un sistema de alimentación correcto, se requiere conocer los
principios de flujo de fluidos y características de solidificación del metal
vaciado.
Figura Nro. 8: Sistema de Alimentación,
Fuente Alfa Metal Casting C.A, 2012
El metal líquido se introduce a la cavidad del molde a través de un “sistema de
alimentación” compuesto de cuatro partes principales: el basín, un bebedero, un canal
y los ataques. El metal se vacía primeramente en el basín y pasa el bebedero vertical,
después fluye a través del canal (previamente tallado en la arena del molde) y por
último, pasa por los ataques, para llegar a la cavidad del molde. Los metales en estado
líquido absorben gases. El líquido erosiona el material del molde durante el flujo del
metal, y además sufre el proceso de solidificación y contracción en volumen, razones
por las cuales los sistemas de alimentación deben diseñarse con el siguiente criterio:
• El metal debe fluir a través del sistema de alimentación con el mínimo de
turbulencia, para evitar la oxidación del metal, la aspiración de gases en el
molde, eliminar las inclusiones de sustancias en el molde, inclusive evitar
también la formación de escoria.
• El metal debe entrar a la cavidad del molde de una manera tal que los
gradientes de temperatura sean tanto en el fondo como en la superficie del
molde, de tal forma que la solidificación sea progresiva y en dirección de la
54
mazarota o cargador. La primera condición al diseñar un sistema de
alimentación es la de reducir los efectos en las piezas causadas por
inclusiones de escoria, erosiones y gases atrapados. La segunda condición es
la de evitar los defectos causados por la contracción y una alimentación
inadecuada. La tercera condición es producir piezas a un costo competitivo
con otros procesos de manufactura.
c) Moldeo.
Se debe hacer el molde en negativo de la configuración y las dimensiones de la
pieza que va a ser fundida.
Antes de nada, deben construirse o emplearse unas cajas de moldeo (de hierro,
acero) que contendrán la arena compactada junto al modelo. Se emplean dos cajas: la
caja superior y la inferior (o de fondo). Ambas se unen con clavijas durante el
moldeo. Se rellena la caja inferior con arena y se compacta. Se introduce el modelo.
El modelo está dividido en dos mitades. En este caso se introduce la mitad del
modelo. Se repite el proceso con la otra mitad, incorporando un canal, llamado
bebedero por el que entrará el metal fundido y también se deja otro canal llamado
mazarota, que asegura la evacuación de los gases. Se abre el molde y se retiran los
modelos. Se vuelven a unir las dos mitades sin olvidar que los machos ocupen el
lugar de los huecos de la pieza final. Una vez secado el molde, se retiran las cajas de
moldeo. Se vierte el metal fundido hasta rellenar el hueco originado por el modelo,
dejando transcurrir el tiempo necesario para que el metal solidifique. A continuación,
se rompe el molde y se elimina la arena que haya quedado adherida a la pieza,
incluido el macho.
Los moldes son desechables (transitorios), fabricados de arena (ver figura Nro. 9 y
10). Este material es mezclado con varios aglutinantes o agentes de unión, siendo
materiales refractarios, es decir capaces de resistir las altas temperaturas de los
55
metales fundidos generalmente son la arcilla natural y la bentonita. Una vez
solidificada la pieza, el molde es roto para retirar la pieza fundida.
En general la acción de la arcilla natural y de la bentonita es cualitativamente
similar a la de la arcilla, geológicamente aglutinada a las arenas arcillosas naturales.
La bentonita se diferencia de la arcilla, en que contiene una capacidad de absorción
mucho más elevada (en el aire se hincha hasta 16 veces su volumen primitivo) y su
poder aglutinante es de 2 a 3 veces mayor que el de la arcilla. La proporción de la
arcilla que se utiliza en las arenas para fundición es del 2 al 4 % en peso de arena
seca, se añade el 3 al 4 % de agua y se mezcla durante 5 a 15 minutos.
d) Colado
Se funde la chatarra de acero a una temperatura de 1200ºC y se le colocan las
ferroaleaciones según las medidas estipuladas. Se saca una muestra y se pasa el
Departamento de Control de Calidad para verificar la química y la dureza, se ajusta
de ser necesario y luego se saca la colada, el hierro fundido se pasa a una cuchara de
fundición y luego a las cajas ya moldeadas con las piezas.
Figura Nro. 9: Moldes de Arena.
Fuente Alfa Metal Casting C.A, 2012,
56
Figura Nro. 10: Moldes de Arena.
Fuente Alfa Metal Casting C.A, 2012
• Moldeo de arena verde.
A continuación, en la figura Nro. 11, se muestra un esquema del proceso productivo
del moldeo de arena verde.
Figura Nro. 11: Proceso de Moldeo
Fuente: Alfa Metal Casting C.A (2012),
57
Para el modelado en arena verde en la empresa Alfa Metal Casting C.A, utiliza la siguiente proporción típica de elementos, como se muestra en la tabla Nro. 1:
Tabla Nro. 1 Composición actual de la mezcla de Arena Verde
Composición Actual Para Moldes para una molienda de 200 kg (en Porcentaje)
Arena(Sílice (SiO2) ) Bentonita(Arcilla) Agua
93 4 3 Fuente: Alfa Metal Casting C.A, 2012
La figura Nro.12, se muestra el proceso para la fabricación de piezas metálicas por
moldeo de arena verde.
Figura Nro.12: Proceso de Fundición
Fuente: Alfa Metal Casting C.A, Año 2012,
58
Después que es realizado el molde, se vierte el colado en los moldes a una
temperatura aproximadamente de 1200ªC, luego de enfriado, es desmoldado donde se
eliminan las rebabas para posteriormente ser limpiada la pieza y pueda ser entregada
al cliente.
5.1.2 Registro documental del proceso de moldeo.
Se encontraron disponibles documentos del proceso de fabricación de moldes de
arena verde en la empresa Alfa Metal Casting C.A, lo cual representó una ayuda para
esta investigación. Sin embargo la documentación de fallas no pudo ser suministrada
por dicha empresa, debido que no cuenta con formatos para guardar la información.
A continuación, en la tabla Nro.2, se muestra la Composición y propiedades
mecánicas de fundiciones de hierro seleccionadas. La más usada es la clase 20, en
tipos de fundiciones grises.
Tabla Nro.2 Composición y propiedades mecánicas de fundiciones
Fuente: Alfa Metal Casting C.A (2012)
59
En el caso del diseño de los modelos que se utilizan para construir un molde, es
necesario tener en consideración varias tolerancias.
-Tolerancia para la contracción: Se debe tener en consideración que un material al
enfriarse se contrae dependiendo del tipo de metal que se esté utilizando, por lo que
los modelos deberán ser más grandes que las medidas finales que se esperan obtener.
-Tolerancia para la extracción: Cuando se tiene un modelo que se va a remover, es
necesario agrandar las superficies por las que se deslizará, al fabricar estas superficies
se deben considerar en sus dimensiones la holgura por extracción.
-Tolerancia por acabado: Cuando una pieza es fabricada, en necesario realizar algún
trabajo de acabado o terminado de las superficies generadas, esto se logra puliendo o
quitando algún material de las piezas producidas, por lo que se debe considerar en el
modelo, ésta rebaja de material.
-Tolerancia de distorsión: Cuando una pieza es de superficie irregular, su enfria-
miento también es irregular y por ello su contracción es irregular, generando la
distorsión de la pieza, estos efectos deberán ser tomados en consideración en el
diseño de los modelos.
-Golpeteo: En algunas ocasiones, se golpean los modelos para ser extraídos de los
moldes, acción que genera la modificación de las dimensiones finales de las piezas
obtenidas, estas pequeñas modificaciones deben ser tomadas en consideración en la
fabricación de los modelos.
Procedimiento de calidad de la arena para el moldeo
Para obtener una buena arena de moldeo se tiene en el laboratorio de control de
calidad el instrumento Apisonador De Arena (Sand Rammer), que da la lectura de la
60
compactibilidad, la densidad de la arena y el peso correspondiente de la arena a
utilizar en la fundición de piezas.
A continuación, se describen los pasos para la preparación del espécimen (muestra
de la arena).
1. Obtener una muestra representativa de la arena de moldeo. Inmediatamente
zarandear la arena a través del tamiz con el embudo especial y colocar en un
contenedor. Cerrar el contenedor firmemente para prevenir la perdida de humedad.
(Ver figura Nro.13)
Figura Nro.13, Paso 1, fuente: Alfa Metal Casting, (2012)
2. Colocar el tubo de espécimen sobre la copa de pedestal cerrando el tubo por la
parte inferior. (Ver figura Nro.14)
Figura Nro.14, Paso 2, fuente: Alfa Metal Casting, (2012)
61
3. Para la prueba, se debe pesar entre 145 a 165 gramos de arena, con ayuda de la
balanza digital y transferirlos al interior del tubo de espécimen. (Ver figura Nro.15)
Figura Nro.15, Paso 3, fuente: Alfa Metal Casting, ( 2012)
4. Colocar el conjunto en el equipo para fabricar las probetas y se deja descender
lentamente el apisonador. No debe girarse el tubo espécimen ni la copa de pedestal
antes de dar los golpes. (Ver figura Nro.16).
Figura Nro.16, Paso 4, fuente: Alfa Metal Casting, (2012)
5. Se le debe dar tres golpes seguidos con el apisonador a una velocidad moderada, en
intervalos de aproximadamente uno cada segundo. Al final de esto, el tope del
vástago del apisonador debe quedar dentro de las marcas de tolerancia del aparato,
ubicadas en su extremo superior. (Ver figura Nro.17)
Figura Nro.17, Paso 5, fuente: Alfa Metal Casting, (2012)
62
6. Si no se obtiene el peso de la probeta que cumpla el ítem anterior, se repite el
proceso de preparación de la muestra patrón (eligiendo otro peso entre 145 a 165 gr.),
siempre usando arena de moldeo no compactada, hasta que después del tercer golpe
la marca horizontal se encuentre entre las marcas de tolerancia. (Ver figura Nro.18)
Figura Nro.18, Paso 6, fuente: Alfa Metal Casting, (2012)
7. Se anota el valor de la compactibilidad, la densidad de la arena y el peso
correspondiente a este ensayo (Ver figura Nro.19)
Figura Nro.19, Paso 7, fuente: Alfa Metal Casting, (2012)
8. Para extraer la probeta del tubo de espécimen sin ninguna alteración, se utiliza el
poste de extracción, con lo cual se tiene listo para realizar las pruebas
correspondientes sobre el espécimen. (Ver figura Nro.20)
Figura Nro.20, Paso 8, fuente: Alfa Metal Casting, (2012)
63
9. Una vez extraído el espécimen, el tubo se pasa por el trapo acondicionador, para
ser limpiado y lubricado. (Ver figura Nro.21)
Figura Nro.21, Paso 9, fuente: Alfa Metal Casting, (2012)
5.1.3 Resultado de las entrevistas no estructuradas hechas a los operarios.
En el transcurso de las pasantías se entrevistó al personal del área de control de
calidad y personal obrero, para obtener información de cuáles son las normas
aplicadas, procedimientos usados para el proceso de moldeo, elementos de
planificación y el control de calidad aplicados en la empresa.
Las preguntas realizadas durante las entrevistas al personal del Departamento de
Control de Calidad y personal obrero están representadas en la tabla Nro. 3 y 4
respectivamente:
Con estas entrevistas realizadas a varios trabajadores en el área de control de
calidad, se pudo obtener información, que permitieron aclarar algunos factores que
producen las fallas en el proceso de fabricación de moldes en arena verde.
En la tabla Nro. 5, se muestra un resumen de las respuestas generales que dieron
los trabajadores en las entrevistas.
64
Tabla Nro.3, Entrevista no estructurada aplicada al personal
Tabla Nro.4 Entrevista no estructurada aplicada al personal
65
Tabla Nro.5 Resumen de la Entrevista no estructurada aplicada al personal
Preguntas Observaciones
Satisfacción del cliente y horas hombres trabajadas son sus respuestas, solo que no existen normas en el departamento.
Efectividad de la implementación , las horas hombres trabajadas y las inspecciones trabajadas
No se están aplicando las los elementos de planificación
Experiencia del equipo de trabajo es importante para ellos y el intercambio de ideas
Son descritos por la empresa y son importantes para establecer los resultados, pero no se está realizando
Son fijados por el departamento y la gerencia pero no se está utilizando.
Existe la información , mas no se usan las herramientas
No se están implementando pero existe el conocimiento de su existencia.
Fuente: Propia (2012)
5.1.4 Resultado del análisis operacional a cada etapa del proceso.
Al enfocar la problemática existente en la gran cantidad de piezas dañadas, se hizo
un estudio del el diseño de la pieza, materiales utilizados, procesos realizados y
herramientas, con el propósito de poder detectar los posibles cambios en cada uno de
ellos, ya sea haciéndolos más eficientes, productivos, o en su defecto, poder eliminar
procesos innecesarios, a fin de lograr una mayor productividad en la realización de
las piezas metálicas.
66
Se pudo constatar cuales elementos son productivos e improductivos a cada etapa
del proceso.
• Así, en la etapa del mezclado de la arena con la bentonita se encontró que el
molino está defectuoso, ya que tenía las aspas dañadas, por tal motivo deben ser
cambiadas, ya que esto ocasiona que la arena no quede homogénea a la hora del
mezclado.
• Se pudo notar que no se está implementando después de realizado el molde, la
aplicación de pintura de grafito para que al momento del desmoldeo pueda soltarse la
pieza con mayor facilidad y evita que se rompa la pieza, generando asi piezas rotas,
por tal motivo se realiza el reproceso.
• Se pudo observar que el personal obrero no tienen mucho conocimiento
operativo de las máquinas al momento de encontrar fallas en estas, por tal motivo no
resuelven los problemas que se puedan presentar con ellas de manera eficiente, ya
que no se encuentran capacitados para solucionar esta situación, y esto genera, una
caída en la producción.
5.1.5 Resumen de las fallas encontradas.
• Se pudieron detectar algunas fallas en el área de control de calidad, gracias a
la entrevista que se le realizaron a algunos trabajadores de la planta:
- El Departamento de Control de Calidad no cuenta con las normas
necesarias para la verificación del buen estado de la arena en el
momento de hacer los moldes.
- Los operarios no tienen formatos para indicar los motivos de la
devolución de piezas dañadas.
- Los operarios no se encuentran plenamente capacitados para poder
resolver problemas.
- No se encontraron los historiales de las piezas dañadas con
anterioridad debido a que no suelen guardarlos.
67
- Falta supervisión de las maquinarias en el proceso, ya que el personal
encargado, tiene más obligaciones en la planta y evita cumplir con ésta
de manera correcta.
• Además se encontró que las piezas terminadas tienen fallas de arrastre de
arena y porosidad, y minimizar la aparición de tal falla corresponde al
departamento de control de calidad, porque se encuentran con la capacidad
de resolver estos problemas.
• Se encontró que el molino tenía fallas al momento de realizar el mezclado
de la arena con la bentonita y el agua.
• Falta homogeneidad en los granos y existe mucha humedad en la mezcla,
porque no se está cumpliendo con los estándares para realizar la mezcla.
• Según operarios del área del control de calidad, gran cantidad de las piezas
que se producen salen dañadas. Debido a esto se debe cumplir con un
reproceso a fin de volver a realizar las piezas necesarias.
• Las piezas no están siendo desmoldeada con facilidad, porque no tienen
aplicada la pintura que logra tal fin.
A continuación se muestra, en las figuras Nro. 22y 23, las fotos de piezas con fallas
de arrastre de arena y piezas rotas.
Cuplones (Guía Collarín) válvula
Figura nro.22, Fotos de piezas metálicas con fallas de arrastre de arena, (Fuente propia, Año 2012)
68
Figura nro.23, Fotos de piezas metálicas rotas.
Fuente propia, Año 2012,
5.2 Fase II: Análisis de las debilidades encontradas.
5.2.1 Clasificación de fallas encontradas a través de un diagrama causa-efecto.
A continuación, en el diagrama de causa-efecto se muestran las fallas encontradas
en el proceso de fabricación de moldes de arena. (Ver figura Nro.24), las cuales
fueron clasificadas de acuerdo con los factores, maquinarias, métodos, materiales,
mano de obra.
Figura Nro.24 Diagrama Causa-Efecto del Molde de Arena, Fuente: Propia (2012).
69
5.2.2 Análisis de cada falla encontrada.
• Factor Materiales
Haciendo un análisis a la composición del mezclado para la fabricación de los moldes de arena en el laboratorio control de calidad realizada por el analista se encontró lo siguiente:
- falta homogeneidad en los granos. - mucha humedad. - Los granos de arena estaban muy grandes.
Con respecto a la homogeneidad del mezclado se encontró que la cantidad de
bentonita aplicada en las mezclas para la realización de los moldes era muy baja, ya
que ésta cumple la función de homogeneizar los granos para así lograr una mejor
resistencia.
También se encontró que la mezcla estaba muy húmeda, debido a que no se le estaba
añadiendo el agua acorde a la composición para la realización del molde.
• Factor Maquinarias
- Debido a las debilidades encontradas anteriormente se verificó el motivo del
por qué estaban muy grandes los granos de arena, enfocándose en la revisión
del molino de arena, que es la máquina encargada de moler la arena para un
buen mezclado, resultando que tenía averiada sus aspas, lo cual hacia que no
cumpliera con la función que tiene dicha máquina.
• Factor Métodos
- Haciendo un análisis se consiguió que al momento de la separación del molde
de la pieza, ésta no se desmoldaba con facilidad porque no están siendo
aplicadas las medidas necesarias para que esto no ocurra.
70
- Hay que tomar en cuenta también que no existe historial de piezas dañadas con anterioridad por tal motivo se debe buscar mejoras para que exista documentación al respecto.
- No existen normas para tener información oportuna de la producción de piezas en cuanto a las fallas y problemas acaecidos al momento del colado y terminación de la pieza.
• Factor mano de Obra - En el área de producción del proceso de la fabricación de moldes se encontró
que no existe mucha supervisión de las maquinarias y herramientas verificando que se encuentren en buen estado.
- El personal obrero no cuenta con una buena capacitación para resolver problemas al momento de fallas en maquinarias, al igual que el personal de supervisión en control de calidad le falta adiestramiento para solventar las fallas de arrastre de arena, porosidad en las piezas.
- Debido a la cantidad de piezas dañadas (aproximadamente el 80 % de la producción) se debe hacer un reproceso, lo cual incrementa gastos en mano de obra, materia prima, de mas gastos operacionales.
5.2.3 Evaluación y jerarquización de las fallas encontradas a través de la técnica
de grupo nominal.
Por medio de la técnica de grupo nominal, se le hizo una encuesta a cuatro
trabajadores de la planta en el área de producción y control de calidad seleccionador
debido a que son los más capacitados (el supervisor, un técnico y dos obreros), en dar
información de lo que ocurre en la producción de piezas metalicas , donde tenían que
colocar, cuál de las seis fallas encontradas en la producción de piezas metálicas eran
las que generaban mas incidencias sobre el problema , para ello se hizo una escala del
1 al 6, siendo el 1 el valor de la menor causa y el 6 de mayor valor, luego se le hizo
una sumatoria de los resultados obtenidos y se tomó el mayor puntaje como la
principal falla, sacando también el porcentaje con respecto a las demás fallas.
71
A continuación, se muestra (ver tabla Nro.6), las asignaciones de la jerarquización
realizada por trabajadores a las fallas obtenidas en el proceso, y los resultados de
dicha jerarquización en la tabla Nro. 7
Tabla Nro.6 Resumen de la evaluación aplicando técnica de grupo nominal
Nro. falla
fallas supervisor analista Obrero1 Obrero2 total
1 Composición actual de mezclado de arena
6 5 4 5 20
2 Supervisión por parte del personal en el proceso de colado
5 4 6 4 19
3 Capacitación de personal técnico y obrero
4 6 5 6 21
4 Mantenimiento de las maquinarias 3 3 2 1 9
5 Aplicación de pintura en machos 2 1 1 2 6
6
Normativa para la información a control de calidad de piezas dañadas
1 2 3 3 9
Fuente: Propia (2012),
Mediante esta técnica de grupo nominal se ha podido constatar, que la falla
principal se debe a la falta de capacitación del personal técnico y obrero, en segundo
lugar se encuentra la composición del mezclado de arena actual para la realización de
los moldes, en tercer lugar se encuentra la supervisión del proceso, representando
casi un 80 % de las fallas totales.
72
Tabla Nro.7. Jerarquización en porcentaje de la evaluación
Jerarquización de la falla total Porcentaje
(%) Acumulado
(%) 3 21 25 25 1 20 23.8 48.8 2 19 22.6 71.4 4 9 10.7 82.1 6 9 10.7 92.8 5 6 7.2 100
total 84 100 Fuente: Propia (2012)
Por esta razón se debió tomar una decisión a fin de combatir todos estos problemas
que están haciendo que ocurran tantas devoluciones enfocándonos en todas las fallas ,
pero principalmente en la que ocupan el 80 % de dichas fallas, para evitar tantos
reprocesos que hacen que suban los costos de producción en la empresa Alfa Metal
Casting C.A.
5.3 Fase III: Diseño del plan de mejora.
Debido a todas las debilidades encontradas en la elaboración de los moldes de
arena en verde, en la empresa Alfa Metal casting C.A, se realizó un plan de mejora
para disminuir las fallas en las piezas metálicas, basándonos en la jerarquización de
las fallas obtenidas en la técnica de grupo nominal.
5.3.1 Propuesta de capacitación del personal.
Debido a la cantidad de fallas encontradas en el proceso de moldeo, se puede notar
que el personal obrero y técnico necesitan de una capacitación acorde a lo necesitado
por la empresa, en el área de control de calidad en fundición de metales, es por ello
que se propone al personal técnico un curso de Asistente de Ingeniería en Control de
Calidad, para que desempeñe en el control del producto; especialmente en las áreas
de: Inspección de la Calidad, Seguridad y Salud Laboral, Análisis Estadístico, y
73
Control Total de la Calidad, elaboración de Manuales Industriales, Computación y
Aplicación de Normas ISO 9000:2000. Todo esto para actualizarse en materia del
control de la calidad, debido a conversaciones del personal encargado del área de
pasantía en la organización.
Para los obreros se propone dictarle talleres, con profesionales del área de
fundición de metales, para que se actualicen y tengan más conocimientos del proceso.
5.3.2 Descripción y propuesta de la nueva mezcla.
A continuación, se muestra en la tabla Nro.8, la nueva composición propuesta de
materiales para la realización de los molde de arena.
Tabla Nro.8. Composición de la mezcla de Arena Verde propuesta.
Composición Propuesta Para Moldes de Arena para una molienda de 200 kg(en Porcentaje)
Arena(Sílice (SiO2) ) Bentonita(Arcilla) Agua
90 8 2 Fuente: Analista del departamento de Control de calidad, Alfa Metal casting, C.A, (2012).
Esta composición fue realizada por el analista del Departamento de Control de
Calidad debido a las fallas encontradas en las piezas producidas, ya que consiguió
que la mezcla no se encontraba homogénea, y constató que para poder lograr una
mejor homogeneidad tenía que agregarle una porción más grande de bentonita
(elevando el porcentaje de 4 a 8, más de la actual), que es la que logra este acabado
en la mezcla.
Esta mezcla fue sometida a prueba en la producción de 100 piezas, teniendo como
resultado, más del 80 % (aproximadamente) de las piezas aprobadas por Control de
Calidad.
74
5.3.3 Propuesta de mejoras en el proceso del moldeo
Se realizará la siguiente propuesta del proceso del moldeo, a fin de lograr una
mejor producción:
- Control del mezclado de arena, dirigido por el supervisor de producción,
utilizando la nueva propuesta de mezcla, permaneciendo en el puesto de
trabajo en el tiempo que se está realizando dicha mezcla.
- Supervisión semanal de las maquinarias involucradas en el proceso, evitando
cualquier eventualidad, donde estará involucrado el personal obrero.
- Colocarle la pintura de grafito (graphmold) a los machos (noyos), para lograr
un mejor desmoldeo de las piezas, esta operación será realizada por el personal
obrero de la planta en el área de producción.
- Hacer el cambio de arena en un tiempo no mayor de 6 meses, este tiempo es
estimado debido que la arena es reusable y cuesta mucho a que pierda su
composición original, propuesto por el técnico del departamento de moldeo.
Todas estas propuestas buscan una mejora en el proceso de producción y disminuir
las fallas en la producción de piezas metálicas en la empresa Alfa Metal Casting C.A,
también, se disminuirá costos en reproceso, para lograr un mejor beneficio.
5.3.4 Propuesta de formato para control del proceso
El formato propuesto para tener un control de las piezas dañadas diariamente para
el Área de Control de Calidad (ver figura Nro.24).
Este formato contiene un cuadro con celdas para la fecha, número de ficha,
nombre del analista, nombre de la pieza, numero de piezas dañadas , numero de
piezas buenas, y las posibles causas (si se puede detectar ), será llenado a mano por el
analista del departamento de control de calidad diariamente después del desmoldeo de
las piezas, haciendo un chequeo por medio de la observación directa de cada pieza,
75
luego lo colocara en la base de datos de la computadora del departamento de control
de calidad, para ser enviado al departamento de venta.
Figura Nro.24 Propuesta de formato para área de Control de Calidad. Fuente: Propia (2012).
Con este formato se logra tener un mayor control de piezas dañadas en cada
colada, para tener un historial de producción, y sirve para reunir y clasificar las
informaciones según determinadas categorías (buenas y malas), mediante la
anotación y registro de sus frecuencias bajo la forma de datos.
Lo esencial de esto es que el propósito este claro y que los datos reflejen la verdad.
Este formato de recopilación tienen muchas funciones, pero la principal es hacer fácil
la recopilación de datos y realizarla de forma que puedan ser usadas fácilmente y
analizarlos automáticamente.
5.3.5 Balance de logros obtenidos de la aplicación de cada mejora propuesta.
Aplicando todo este plan de mejora se ha obtenido un cambio radical en la
producción de piezas metálicas, de 100 de piezas que se obtienen en una producción,
98 están saliendo en perfectas condiciones, logrando invertir los resultados de piezas
dañadas con anterioridad, con casi un 98% de piezas en buen estado, y un 2% de
76
piezas dañadas con base a 100 piezas. Toda esta información es suministrada por el
departamento de control de calidad de la empresa.
Este resultado se debe al buen mezclado de la arena, debido al cambio de las aspas
del molino, el cual está haciendo su trabajo, esta información es suministrada por el
personal de control de calidad de la empresa y departamento de ventas.
Al colocarle la pintura de grafito está logrando que las piezas se despeguen con
mayor facilidad de los moldes, logrando así mayor productividad con menor tiempo a
la hora del desmoldeo de las piezas.
Con estos resultados se ha logrado disminuir los costos de producción, ya que se
estaban realizando muchos reprocesos.
A continuación en la figura Nro. 25 se puede ver como se le ha aplicado la
pintura negra en el molde, para obtener un mejor desmoldeo de la pieza.
Figura nro.25, Foto de Molde de Arena (Fuente: Propia, Año 2012)
En la figura Nro. 26, se muestran fotos de piezas metálicas, realizadas después de aplicarse el plan de mejora propuesta, el cual al ser observadas detalladamente se encuentran sin ningún tipo de fallas, sin porosidad, sin arrastre de arena, obteniendo así, la calidad que se necesita para una pieza metálica
77
Cuplon (Guía Collarín)
Figura Nro.26 Piezas Metálicas sin Fallas, (Fuente: Propia, Año 2012).
4.4 Presupuesto del plan de mejora.
A continuación, en la tabla Nº 9 se encuentran disponibles los costos generados
por el reproceso mensualmente (cifras aproximadas entregadas por la empresa), y
también se creó otra tabla (vea tabla Nº 10) con un presupuesto propuesto para las
mejoras en la empresa Alfa Metal Carbon C.A, con el cual se puede estimar un
aproximado del tiempo de recuperación de capital.
Tabla Nº 9 Costos Generados por reproceso
Concepto Bs/ mes Costo de mano de obra
25500
Costo materia prima 20000 Electricidad 16000 Costo total 83000
Fuente: Propia, Año 2012
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Tabla Nº 9 Presupuesto propuesto para mejoras
Concepto importe cantidad Total Bs/año
Especialista en fundición 8000 1 96000
Pintura(cuñete) 2400 4 9600
Aspas de molino 900 1 900
Cursos de capacitación 4200 3 151200
Gastos en papelería 16 5 80
Total inversión 257780
Fuente: Propia, Año 2012
Los costos presentados en la figura nro. 10, representan una inversión mínima
para la empresa, considerando los beneficios a obtener una vez implementado.
Con esta propuesta se esperan resultados que beneficien todos los canales
(empresa, cliente). El punto clave para lograr todos estos cambios positivos, que haya
una mayor supervisión por parte de control de calidad, consiguiendo una mejor
eficacia, y así llegar a buenos resultados de calidad en la fabricación de Piezas
Metálicas.
Periodo de recuperación = 𝐼𝑛𝑣𝑒𝑟𝑠𝑖𝑜𝑛𝐵𝑠𝑓𝑐𝑜𝑠𝑡𝑜𝑠 𝑑𝑒 𝑟𝑒𝑝𝑟𝑜𝑐𝑒𝑠𝑜𝐵𝑠𝑓
= 257780 𝑏𝑠𝑓83000 𝑏𝑠𝑓
= 3 𝑚𝑒𝑠𝑒𝑠 (aprox.)
Con estos cálculos se puede ver que la recuperación del capital es rápida, por tal
motivo, se puede aplicar esta propuesta.
Estos cálculos son aproximados, ya que no se tenía disponible todos los costos,
solo esto fue generado por la empresa.
79
CONCLUSIONES
1. Para eliminar el arrastre de arena, porosidad y moldes rotos, en las piezas
fabricadas en la empresa Alfa Metal Casting C.A, se deben tomar en cuenta
las propuestas de mejoras que se indicaron en el Capitulo V como son:
- Propuesta de capacitación del personal.
- Propuesta de la nueva mezcla.
- Propuesta de mejoras en el proceso del moldeo.
- Propuesta de formato para control del proceso.
Estas propuestas son gran importancia para lograr un mejor acabado en las
piezas metálicas.
2. Aplicando una nueva mezcla de arena verde, con mejora en el moldeo y
usando un formato de control se obtuvieron buenos resultados en la
producción, logrando una disminución de fallas y moldes rotos, obteniendo
más del 90% de las piezas en perfectas condiciones.
3. La capacitación del personal lograría también buenos beneficios para la
empresa a pesar de que generan costos, ya que mediante esta capacitación
lograrían resolver eventualidades que resulten en la producción.
4. Para poner en práctica todas estas mejoras es necesario tener el apoyo y
aprobación de quienes tienes el más alto poder de decisión en la organización,
para que puedan desarrollarse y mantenerse a través del tiempo, ya que se
encuentran involucrados elementos tales como calidad, costo y eficiencia y
eficacia.
5. El grado de interés que muestre el personal en materia a la buena calidad del
producto depende de la importancia que tenga para la alta gerencia la
aplicación de la mejora propuesta.
6. Si se siguen generando más fallas en la producción y no se le aplica este plan
de mejora, puede ocasionar grandes costos para la organización.
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RECOMENDACIONES
Finalmente, algunas recomendaciones:
1. Poner en práctica las mejoras propuestas en este informe, para lograr mejores
resultados de calidad en las piezas metálicas.
2. Proporcionar al laboratorio de pruebas de arena, los instrumentos y reactivos
más actualizados para realizar las pruebas, como también que el lugar sea el
adecuado tanto en la disposición de los equipos, así como su limpieza.
3. Convertir el laboratorio en una escuela del tratamiento de las arenas de
moldeo, donde los datos recopilados sean de ayuda para la medición con
precisión de las diferentes propiedades de estas, así monitoreando sus
propiedades.
4. Realizar talleres a los trabajadores de la organización de crecimiento personal
y cursos de mejoramiento profesional, haciendo un estudio de las necesidades.
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REFERENCIAS
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