Diseño de una línea de fabricación para la elaboración de elementos constructivos de polietileno reciclado mediante el proceso de extrusión

Abstract

La investigación expone la problemática surgida por la incorrecta gestión de residuos de plástico y propone una solución para la reutilización de estos residuos direccionándolos en principio hacia un beneficio social. En ese sentido, se diseña una línea de fabricación de elementos estructurales como ladrillos a partir de plásticos reciclados a base de polietileno de alta densidad, con el fin de realizar un aporte a la reducción de contaminación ambiental. Asimismo, se describe el proceso de fabricación del producto final. Es importante recalcar que investigación no contempla el estudio de materiales. En el Perú no hay datos concretos sobre el uso del polietileno en la industria de la construcción. Hay esfuerzos de personas individuales y pequeñas empresas para dar uso al polietileno reciclado en diferentes ámbitos como objetos, envases o contenedores. Pero todavía no se tiene un registro de la producción en cantidades industriales. La empresa Banánica en la ciudad de Piura hace uso del polietileno de alta densidad reciclado (HDPE) para obtener perfiles angulares de buena calidad que se usan para empaquetamiento de sus productos. Teniendo a esta empresa como referencia, se planteó la línea de fabricación donde se investigó acerca de cada uno de los sistemas a diseñar. Esta línea está compuesta por : molde de acero para obtener un ladrillo (Gaggino, 2019), sistema de transporte (Villacorta, 2020), sistema elevador (Vargas, 2015) y sistema de enfriamiento (Sánchez,2021). Empleando apropiadas ecuaciones de diseño se obtiene de manera teóricamente las dimensiones de los componentes de la línea de fabricación. Con tales dimensiones se hicieron las maquetas digitales de los componentes en SolidWorks, se aplicaron las cargas, hizo el análisis por elementos finitos para obtener los esfuerzos, deformaciones y el factor de seguridad respectivo. Los resultados encontrados permitieron validar los cálculos teóricos. El trabajo se realizó como parte de un proyecto de investigación a efectos de lograr un elemento estructural (ladrillo) muy versátil sin tener en cuenta el sentido comercial, que deberá ser parte de una investigación posterior.