Diseño de un Sistema Automático de extracción inmersión de piezas tratadas térmicamente en horno de la Empresa Tomocorp S.A.C.

Abstract

En esta investigación se realizó el diseño de un sistema automático de extracción– inmersión de piezas tratadas térmicamente en hornos de la empresa TOMOCORP S.A.C ubicada en Puente Piedra, Lima.

Se determinaron las necesidades del cliente mediante una entrevista la cual nos permitió realizar un análisis de tiempos y costos perdidos en la empresa debido a la extracción manual actual. También, se determinaron las dimensiones del espacio de trabajo, así como lo parámetros importantes de trabajo de este y del tratamiento específico a realizar. Se elaboraron cinco conceptos alternativos útiles que fueron luego filtrados mediante matrices de selección. Se elaboró una GUI (Interface Gráfica de Usuario) que incluyo conjunto de ecuaciones de diseño para facilitar la elección inicial de parámetros. La estructura y los ejes finalmente usados fueron simulados en SolidWorks® con el fin determinar el factor de seguridad adecuado. Finalmente se realizó un análisis económico para determinar los valores del TIR, VAN y ROI.

Nuestro sistema de extracción-inmersión de piezas tratadas térmicamente está limitado a 2𝑇𝑀, longitud de carrera en el ingreso y salida de las piezas hacia el horno 1.8 𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜𝑠 y el tiempo total del proceso de 16𝑠 como máximo. La GUI determinó que los ejes de soporte serian de 𝐴𝐼𝑆𝐼 4140, diámetros de 60𝑚𝑚 y factores de seguridad 9 y 2.87 con carga estática y en fatiga, respectivamente. La simulación en MEF (Método del Elemento Finito) permitió afinar los factores de seguridad 8.6 y 3.8. Se obtuvo un TIR de 4.4%; un VAN de 2502.34 y un periodo de retorno de la inversión de 4 meses y 3 semanas.

La secuencia planteada por la metodología de diseño fue de gran ayuda en clarificar las decisiones a tomar en cada paso de la tesis. La secuencia del uso de una GUI y el MEF permitiendo el cálculo rápido parametrizado de materiales y dimensiones es de gran ayuda en el diseño. La fabricación de este equipo presenta una buena ventaja económica para la empresa.