ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DEL LITORAL FACULT FACULTAD AD DE INGENIERÍA INGENIERÍA EN MECÁNICA MECÁN ICA Y CIENCIAS DE LA PRODUCCIÓN VISITA VIS ITA AL CAMPO CAMPO AVA AVANZADO NZA DO DE MECANIZACIÓN Y PROTOTIPOS (CAMPRO)
ING. JORGE DUQUE RIVERA RICARDO FIERRO PERALTA PERALTA PARALELO 2 20! " 20#
1
T$%&$ ' C*+*,'.-
I.
Resumen
Pág. 3
II.
Abstract
Pág. 3
III.
Objetivos
Pág. 4
IV.
Teoría
Pág. 4
Conclusiones
Pág. 7
VI.
Recomendaciones
Pág. 8
VII.
Reerencias
Pág. 8
Ane!os
Pág. "
#otos de la visita al CA$PRO
Pág. %&
V.
VIII. I.
R/1*.2
'n la visita (ue se reali)* al CA$PRO se a+reciaron diversas má(uinas de mecani)aci*n , +rototi+ado- vimos c*mo era el uncionamiento de una resadora- una im+resora , un escáner 3. A+rendimos de la /istoria de estos dis+ositivos , el avance (ue /an tenido a lo largo de los a0os. Pudimos a+reciar el im+acto (ue /an tenido estos dis+ositivos en la industria- /aciendo más sencillo el trabajo de mecani)aci*n de +ie)as de metal , otros materiales (ue antes eran diíciles de trabajar- reduciendo el costo de +roducci*n , el tiem+o (ue antes llevaba trabajar una +ie)a. 'stos dis+ositivos +ermiten reali)ar +ie)as mecánicas con ma,or +recisi*n- +ermitiendo así- dise0ar má(uinas , dis+ositivos con ma,or eiciencia- calidad- +recisi*n , economi)ando su +roducci*n ,a (ue estos dis+ositivos +ermiten reali)ar más +ie)as en menos tiem+o , así- +oder reali)ar una +roducci*n en masa. 'n el recorrido- además- nos dieron una breve introducci*n de dise0o asistido +or com+utadora 1CA2 , control numrico +or com+utadora 1CC2. 'stos son los medios +ara +oder o+erar un dis+ositivo de mecani)aci*n o +rototi+ado desde una com+utadora.
A%/+$3+.-
5n t/e visit to CA$PRO 6e could see various mac/ining and +rotot,+ing devices. T/e o+eration o a milling mac/ine- a +rinter and a 3 scanner. e learned rom t/e /istor, o t/ese devices and t/e +rogress t/e, /ave /ad over t/e ,ears. e could a++reciate t/e im+act t/e, /ave /ad t/ese devices in t/e industr,- doing 6or mac/ining o metal +arts and ot/er materials t/at 6ere +reviousl, diicult to 6or- reducing t/e +roduction cost and t/e time it +reviousl, too to 6or a +iece easier. T/ese devices allo6 to create mec/anical +arts more accuratel,- t/us allo6ing designing mac/ines and devices 6it/ greater eicienc,- (ualit,- accurac, and economi)ing +roduction as t/ese devices allo6 more +arts in less time and t/us able to +erorm a mass +roduction. 5n t/e tour also 6e got a brie introduction o com+uter9aided design 1CA2 and com+uter numerical control 1CC2. T/ese are t/e 6a,s to o+erate a mac/ining device- or +rotot,+ing device rom a com+uter.
O%4+,5/.-
3
%. A+render acerca de la mecani)aci*n , +rototi+ado +or dis+ositivos (ue trabajan mediante el dise0o asistido +or com+utadora- o el control numrico +or com+utadora. :a estructura , las +artes (ue com+onen una má(uina de mecani)aci*n- así como dis+ositivos como im+resoras , escáneres 3d.
&. Ado+tar un eno(ue de c*mo es en la actualidad el dise0o- la mecani)aci*n , el +rototi+ado en la industria. :as nuevas tecnologías (ue debemos ado+tar +ara +oder avan)ar en dise0o de la industria , así +oder sacar +rovec/o de toda la tecnología (ue- /o, en día- acilita el trabajo a nivel industrial.
T6$.-
•
C*+ ' M3$*,7$' V+,3$&8 'sta má(uina /erramienta trabaja con tres ejes de movimiento (ue ubican la +ie)a de trabajo en la resa +ara ir dándole orma a esta. 'n esta má(uina lo (ue gira es la +ie)a de trabajo- mientras (ue en una resadora CC la (ue gira es la /erramienta de corte. ;u +recio en el mercado es de a+ro!imadamente <=>.>>> , +osee una +recisi*n de ? >.%> mm.
T$&$' ' P'/+$&8
's una má(uina /erramienta (ue +ermite +erorar un
material mediante el arran(ue de viruta. 's sencilla de manejar , como está anclada brinda gran +recisi*n , +ermite reali)ar trabajos de alta calidad. 's de doble movimiento- el uno es el de la broca +or acci*n del motor , el otro es en vertical a lo largo del eje del +edestal- +or acci*n manual.
A1&$'$ ' 9$*38
's una má(uina /erramienta com+uesta +or un motor
elctrico donde en su eje se aco+la un disco- con el cual se reali)an diversas tareasseg@n el ti+o de disco (ue se monte en la misma. 'n algunos modelos- el motor lleva un eje transversal con lo (ue se tiene dos ejes o+uestos +ara montar dos discosuno en cada e!tremo. F/$'$ U*,5/$&8 's un má(uina /erramienta +ara ejecutar trabajos de mecani)aci*n +or arran(ue de viruta mediante el movimiento de una /erramienta rotativa de varios ilos de corte denominada resa. $ediante el resado se +ueden mecani)ar materiales como madera- acero- /ierro- etc. :a resadora universal de CA$PRO es una :A B33A- con una velocidad de giro de su /usillo de 4
> a %8>> r+m- cuenta con una mesa de trabajo de %&=>!3> mm- avan)a sobre los tres ejes 1B9D9E2 en %>>>!&>!3=> mm , +esa a+ro!imadamente &34> Fg.
T* P$$&&8 's una má(uina /erramienta (ue o+era /aciendo girar la +ie)a a mecani)ar sujetándola al cabe)al o ijándola entre los +untos de centraje- mientras una o varias /erramientas de corte se +resionan contra la su+ericie de la +ie)a en movimientos regulados de avance , así va cortando la viruta dándole la orma deseada. 'ste torno es mecánico , se controla manualmente- no tendrá la misma +recisi*n (ue un torno CC- +ero de igual manera +ermite mecani)ar- roscar- cortartra+eciar- agujerear- cilindrar- desbastar , ranurar +ie)as de orma geomtrica +or revoluci*n con mu, buenos resultados. 'l torno +aralelo del CA$PRO es marca GARH'D IGJ%44>A- +uede trabajar un objeto con una longitud má!ima de %>>> mm con un volteo sobre bancada , escote de 3> mm , => mm res+ectivamentecuenta con un /usillo de 38 mm , un motor de 3 GP (ue va de 4= a %8>> r+m.
•
F/$'$ CNC (1&'$'$)8
'sta má(uina /erramienta ue creada +or el
CA$PRO en conjunto con Centro de Hisi*n , Rob*tica 1CHR2. 's básicamente una resadora CC +ara reali)ar moldes en cascos de barcos. Trabaja con el mismo +rinci+io de una resadora CC convencional.
•
T* CNC8 'sta má(uina /erramienta es similar al torno +aralelo- +ero este es automati)ado +or com+utadora mediante tecnología CC. Trabaja bajo el mismo +rinci+io (ue el torno convencional +ero al ser o+erado +or com+utadora se obtienen mejores resultados- más +recisos , rá+idos. 'l torno CC con el (ue cuenta el CA$PRO es marca $TI- modelo CF'%3E. Tiene una distancia entre +unto , contra+unto de 7=> mm- +uede trabajar +ie)as con una longitud de /asta &> mm , reali)a un avance de trabajo en B , E de >.>%93>>> mmKmin , >.>%9 4>>> mmKmin- res+ectivamente.
•
C+$'$ ' :,& CNC EDM8
's una má(uina /erramienta (ue trabaja +or el
+rinci+io de electroerosi*n o mecani)ado +or descarga elctrica 1'$2. 'l +roceso de electroerosi*n consiste en la generaci*n de un arco elctrico entre un electrodo , una +ie)a en un medio dielctrico +ara arrancar +artículas de la +ie)a /asta conseguir re+roducir en la +ie)a- la orma del electrodo. :a +ie)a , el electrodo deben ser conductores +ara (ue se +ueda establecer el arco elctrico (ue +rovo(ue el arran(ue de material. :a cortadora de /ilo con la (ue cuenta el CA$PRO es 5
modelo F77- con un alcance de 7> mm , =>> mm en la longitud , el anc/ores+ectivamente- de la +ie)a a mecani)ar. 'l es+esor (ue +uede trabajar en una +ie)a es de 8> a 38> mm , el +eso má!imo de la +ie)a +uede ser de /asta 3&> Fg. ;u +recisi*n de corte es de ? >.>% mm.
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•
M;<,*$ ' P++,=$' ;=,'8
's un dis+ositivo más conocido como im+resora 3- está en +articular- es una im+resora 3 +or com+actaci*n. Trabaja a+licando +olvo cerámico en ca+as sobre una su+ericie de trabajo- de esta manera +uede crear un objeto s*lido- geomtricamente medido , de gran +recisi*n ,a (ue unciona mediante la tecnología CA. 'l e(ui+o con el (ue cuenta el CA$PRO es marca EPrinterL con una resoluci*n de 3>>!4=> PPP- una ra+ide) vertical de im+resi*n de &= mmK/- el grosor de las ca+as del +rototi+o (ue abrica es de >.>8" a >.&>3 mm , trabaja en color monocromático.
I1=/$ ' P++,=$' ;=,' >D8 'l CA$PRO cuenta con otra má(uina de +rototi+ado rá+ido- una im+resora de +rototi+ado 3 didáctica marca Roland. 'sta im+resora unciona con el mismo +rinci+io (ue la anterior- solo (ue esta es más +e(ue0a , no reali)a trabajos mu, grandes.
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I1=/$ >D (A',3,?*)8
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I1=/$ >D (E/+&,+@$6$)8
•
E/3;* >D8 's un dis+ositivo (ue anali)a un objeto , re@ne datos de su orma.
'l CA$PRO cuenta con cuatro im+resoras 3 +or adici*n marca 3 ;,stems. na im+resora 3 +or adici*n trabaja mediante la in,ecci*n de +olímeros- en las (ue el +ro+io material se a0ade +or ca+as. 'stas im+resoras tienen un in didáctico- ,a (ue son de +e(ue0a escala , no +ueden /acer trabajos de tama0o signiicativo.
'sta im+resora 3 trabaja mediante lo (ue se conoce como estereolitograía- +roceso en donde una resina otosensible es curada con /aces de lu) ultravioleta- solidiicándola. 'sta im+resora 3 es marca 3 ;,stems- modelo ProMet 3=%>.
'!isten algunos escáneres (ue tambin anali)an el color del objeto. :a inormaci*n obtenida se utili)a +ara construir un modelo digital tridimensional. 'l CA$PRO cuenta con un E;cannerL 8>> de @ltima generaci*n- el cual brinda una resoluci*n 6
de >.>= mm en BDE- +osee tres cámaras , laser clase 55 con una +recisi*n BD de /asta >.>>%= inc/- una +roundidad de cam+o de /asta 3>> mm , +recisi*n volumtrica de &> Nm >.% : K %>>>.
C*3&/,*/.-
'sta visita al CA$PRO ue mu, gratiicante- a+rendí muc/o sobre mi carrera , obtuve un nuevo eno(ue sobre esta- ,a (ue no estaba amiliari)ado con la mecani)aci*n ni el +rototi+ado. 'l uso de /erramientas mecánicas , tecnología com+utacional le dan al ingeniero una gran ventaja a la /ora de mecani)ar +ie)as- reali)ar +rototi+os , +oder +lasmar una idea en un dise0o +or com+utadora- lo (ue brinda la seguridad , la certe)a de (ue nuestro dise0o será +reciso , nos a/orraremos +osibles errores a la /ora de dise0ar.
R31*'$3,*/.-
's recomendable (ue +ara +oder ingresar al CA$PRO se deban seguir ciertas normas de seguridad establecidas +or el laboratorio- las cuales son Q ;e debe +restar atenci*n a las se0ali)aciones , letreros de seguridad establecidos en el laboratorio. Q o o+erar o mani+ular ning@n e(ui+o del (ui+o sin la debida autori)aci*n. Q 's obligaci*n de todo trabajador del laboratorio mantener su lugar de trabajo lim+io , ordenado. 7
Q ;e +ro/íbe jugar- em+ujar- o /acer bromas +esadas a otras +ersonas así como cual(uier otro acto (ue distraiga a los demás com+a0eros de trabajo. Q ;e +ro/íbe ingresar a las instalaciones del laboratorio en estado de embriague) o bajo el eecto de drogas o sustancias estu+eacientes. Q ;e debe mantener libre el acceso a vías de circulaci*n establecidas +ara la evacuaci*n en casos de emergencia. Q ;e +ro/íbe umar dentro de las instalaciones de trabajo. Q o obstaculi)ar el acceso a medios de e!tinci*n de incendio. Q 's obligaci*n utili)ar los e(ui+os de +rotecci*n +ersonal en los lugares (ue lo re(uieren. Q 'n caso de alg@n siniestro debe ser notiicado en su brevedad +osible a las autoridades com+etentes de la acultad.
R*3,$/.-
%S ii+edia- la enciclo+edia libre #resadora. &S ii+edia- la enciclo+edia libre Amoladora. 3S ii+edia- la enciclo+edia libre Torno. 4S Roland IA 5m+resora de Prototi+ado Rá+ido 3. =S ii+edia- la enciclo+edia libre 5m+resora 3. S ii+edia- la enciclo+edia libre 'scáner 3.
A*B/.-
$) Cro(uis del :aboratorio donde se encuentren los e(ui+os (ue se trat* en la visita
8
%2 Centro de $ecani)ado Hertical &2 Taladro de Pedestal 32 Amoladora de Uanco 42 #resadora niversal =2 Torno Paralelo 2 #resadora CC 1moldeadora2 72 Torno CC 82 Cortadora de Gilo CC '$ "2 $á(uina de Prototi+ado rá+ido %>2 5m+resora de Prototi+ado rá+ido 3 %%2 5m+resora 3 1Adici*n2 %&2 5m+resora 3 1'stereolitograía2 %32 'scáner 3
%) Preguntas evaluativas . C;& / &$ V,/,?* '& CAMPRO
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'l CA$PRO tiene como meta- ser reconocido como un laboratorio de vanguardia- con los más altos estándares en +rocesos de mecani)aci*n en el +aís- estar siem+re en constante crecimiento , cum+liendo con los estándares internacionales- (ue garanticen ser +ionero en el 'cuador.
2. EB=&,< 3* // ==,$/ =$&$%$/ 31 *3,*$ &$ 3+$'$ ' :,&. Trabaja bajo electroerosi*n- (ue consiste en generar un arco elctrico entre el electrodo , la +ie)a- debe ser un medio dielctrico de lo contrario no +odrán ser arrancadas las +artículas de la +ie)a +or acci*n del circuito elctrico ormado- +or lo (ue la +ie)a , el electrodo deben ser conductores.
>. Q +,= ' 1$+,$& / +,&,7$ * &$ ,1=/$ >D :as im+resoras 3 im+rimen mediante dos ti+os de materiales :os Termo+lásticos #$ , los #oto+olímeros PoliMet.
. E/3,%$ * */$ /% /3;*/ >D < / *3*+$* * &$ ,*'/+,$. n escáner 3 básicamente lo (ue /ace es detectar sensores ad/eridos al objeto (ue se (uiere escanear- recreando una nube de +untos a +artir de muestras geomtricas en la su+ericie del objeto. 'stos +untos se utili)an +ara e!tra+olar la orma del objeto , así des+us de /aber +rocesado todos los datos- reconstruir una imagen detallada del objeto. :os escáneres 3 se asemejan a las cámaras- +ero diieren en algunos +untos de estas. Al igual (ue una cámara- tiene un cam+o de visi*n en orma de cono- +ero mientras una cámara re@ne inormaci*n del color acerca de la su+ericie dentro de su cam+o de visi*n- los escáneres 3 re@nen inormaci*n acerca de su geometría. :os datos obtenidos +or un escáner 3- luego de ser +rocesados en el com+utador- describen la +osici*n en el es+acio tridimensional de cada +unto anali)ado del objeto. ;e +uede deinir un modelo esrico en donde el escáner es el origen del sistema de coordenadas , cada +unto anali)ado se asocia con una coordenada VWX- VYX , con una distancia VrX. 'stas coordenadas esricas describen com+letamente la +osici*n tridimensional de cada +unto en el modelo. Para tener resultados satisactorios- se re(uiere escanear varias veces el objeto- ,a (ue con una sola escaneada no se obtendrán todos los 10
+untos de su su+ericie. Ieneralmente se re(uieren m@lti+les tomas- decenas , /asta centenares- desde muc/as direcciones dierentes +ara obtener inormaci*n de todos los lados del objeto. 'stos escaneos tienen (ue ser integrados en un sistema com@n de reerencia mediante- un +roceso (ue se llama alineaci*n- , (ue transorma las coordenadas locales de cada toma en coordenadas generales del modelo.
H. V*+$4$/ '/5*+$4$/ '& / ' &$/ CNC.
Hentajas
$a,or +recisi*n , mejor calidad de +roductos.
$a,or uniormidad en los +roductos +roducidos.
n o+erario +uede o+erar varias má(uinas a la ve).
#ácil +rocesamiento de +roductos de a+ariencia com+licada.
#ácil control de calidad.
esventajas
Alto costo de la ma(uinaria.
#alta de o+ciones o alternativas en caso de allas.
's necesario +rogramar en orma correcta la selecci*n de las /erramientas de corte , la secuencia de o+eraci*n +ara un eiciente uncionamiento.
's necesario mantener un gran volumen de +roducci*n a in de lograr una ma,or eiciencia de la ca+acidad instalada.
F+/ ' &$ 5,/,+$ $& CAMPRO.11
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