#6 - reporte sarti
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UNIVERSIDAD CENTROAMERICANA
“JOSÉ SIMEÓN CAÑAS”
ASIGNATURA:
TECNOLOGÍA MECÁNICA.
CATEDRÁTICO:
JAIME ERNESTO MORÁN.
TEMA EXPUESTO:
VISITA TECNICA A SARTI SA de CV
ALUMNOS:
RIGOBERTO ARNULFO ORELLANA CANALES - 00084312
DIEGO JOSE VÁSQUEZ ORTIZ – 00092012
NICOLÁS EDUARDO OCON CRUZ – 00075309
ANTIGUO CUSCATLÁN, 22 DE JUNIO DE 2013.
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INDICE.
ITEM PAG. .
Introducción 3
1. FUNDICION 4
1.1. Herramientas y equipos utilizados en la planta. 4
1.2. Procedimiento para fabricar ejes y chumaceras
de molino de caña de azúcar. 5
1.2.1. Ejes 5
1.2.2. Chumaceras. 7
1.3. Aspectos relevantes a considerar para garantizar
1.4. la calidad de los productos. 8
2. MAQUINADO. 8
2.1. Herramientas y equipos utilizados en la planta. 8
2.2. Procedimiento para maquinar ejes y chumaceras. 9
2.2.1. Ejes. 9
2.2.2. Chumaceras. 10
2.3. Aspectos relevantes a considerar para garantizar
2.4. la calidad de los productos. 11
3. Conclusiones. 12
4. Recomendaciones para los cuidados al medio ambiente. 13
5. Fotografías. 15
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INTRODUCCION.
El presente trabajo contiene los aspectos más relevantes observados en la visita técnica
realizada a METALURGICA SARTI, SA de CV, una empresa que desde el año 1975 trabaja en el
área de mecánica industrial y fundición de hierro gris.
La fundición es uno de los procesos más antiguos, y responde la búsqueda de mejores
materiales que satisficieran la necesidad de fabricar armas y herramientas que le facilitaran al
hombre la supervivencia del hombre con los animales y el medio.
El principio básico de la fundición es llevar el hierro a una temperatura mayor al punto de
fusión, donde se presenta un cambio de fase: de sólido a líquido, luego es depositado en un molde
que ha sido preparado con anticipación, y el hierro fundido se coloca en dicho molde.
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VISITA REALIZADA A METALURGICA SARTI S.A. de C.V.
En Metalúrgica SARTI, para realizar una pieza, se llevan a cabo dos procesos: FUNDICIÓN y
MAQUINANO.
1. FUNDICIÓN.
1.1. Herramientas y equipos utilizados en la planta.
El proceso de fundición inicia con la preparación del molde de la pieza que se requiere, cuyo
prototipo puede ser elaborado de madera o de aluminio.
El molde debe contener arena, la cual se prepara, al colocarle a la arena sílica, aditivos como:
bentonita, tierra blanca y carbón marino, esto provoca que la arena adquiera mayor dureza.
Se utilizan dos tipos de arena, de contacto, la cual es refinada por medio de una zaranda; esta se
coloca en la superficie donde será depositado el hierro, para que el acabado superficial de la pieza
colada tenga condiciones óptimas y, asi evitar un maquinado extra, que implica el pago de mano
de obra adicionales, gasto de recursos y, en general, una optimización de tiempo y dinero (ver
fotografía 1). El otro tipo de arena, es de relleno, que es arena sin refinar, su función, como su
nombre lo indica, sirve para darle consistencia al molde que se está realizando (Ver fotografía 2).
Fotografía 1: Molde preparado con arena de contacto. Fotografía 2: Molde preparado con arena de relleno.
Las herramientas ocupadas en esta etapa son:
Apisonador de presión de aire y manual: Se utilizan para compactar la arena a utilizarse en
los moldes de manera manual.
Maquina apisonadora: Compacta arena de forma automática.
Hornos de fundición: En ellos se deposita el hierro, el cual se eleva más allá de su punto
de fusión, alimentados por aire y carbón coque.
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Para ambas maquinas, los prototipos de pieza a fundir colocados en el molde son de aluminio,
pues los esfuerzos ejercidos sobre la arena son muy elevados y podrían dañar o fracturar los
prototipos de madera.
1.2. Procedimiento para fabricar ejes y chumaceras de molino de caña de azúcar.
1.2.1. Ejes.
Preparación de molde.
Para fabricar un eje, se prepara un tubo como molde, al cual se le enrolla lazo y se sujeta al tubo
con alambre de amarre, pues la arena preparada no tiene la propiedad de adherirse directamente
al tubo, sobre el lazo se coloca bentonita y agua (cuya consistencia es pastosa, así como se
observa en la fotografía 3), y encima de la bentonita se deposita arena preparada, este proceso es
afianzado mediante la colocación de alambre de amarre. El proceso continúa con el depósito de
una mezcla de bentonita y agua, y nuevamente, se coloca arena preparada, hasta llegar al
diámetro requerido por el diseño del molde.
Fotografía 3: Preparación de molde para eje.
Finalmente, se pulen las superficies del molde y se pinta alrededor de él, con dos procedimientos
diferentes, de acuerdo a lo solicitado:
Pintura plombagina (proveniente del grafito en polvo), melaza y agua, esta mezcla da
dureza y consistencia al molde.
Pintura plombagina y alcohol, a la cual se le deposita fuego sobre ella, para evitar que
haya humedad en el molde.
En las fotografías 4 y 5 puede observarse la aplicación de pintura mezclada con alcohol en moldes
para tapaderas de alcantarillas.
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Fotografía 4: Pintura de molde con plombagina Fotografía 5: Evaporación del alcohol
Fundición.
Se procede con la fundición del hierro; para esto, se encienden los hornos con carbón coque, cuyo
origen es minera y se utiliza en mayor proporción a otros combustibles, pues es capaz calentarse
es mayor comparada con el carbón común (ver fotografía 6), además se ventila el horno, para que
el carbón alcance temperaturas altas, más allá del punto de fusión del hierro., en SARTI el hierro
gris se funde a 1200°C. Al hierro fundido se le deposita un polvo aditivo color blanco, llamado
ESCORIADOR, su función es atraer las impurezas contenidas en él (ver fotografía 7).
Fotografía 6. Carbón coque utilizado en la fundición Fotografía 7: Polvo escoriador.
La cantidad de hierro fundido solicitado para la pieza es depositado en el pozo de colada del
molde, y se espera a que regrese a la temperatura ambiente para poder retirar la arena de la pieza,
verificar imperfecciones y realizarle el maquinado respectivo, como se observa en las fotografías 8
y 9.
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Fotografía 8: Pieza fundida. Fotografía 9: Masa para caña, en proceso de enfriamiento.
1.2.2. Chumaceras.
Las chumaceras están constituidas por bronce fundido.
Se prepara el molde, como se observa en la fotografía 10, se coloca y compacta arena de contacto
alrededor del prototipo de pieza y arena de relleno en el resto de molde. Se dejan los espacios
para el pozo de colada y las mazarotas.
Fotografía 10: Preparación de molde para chumacera.
Luego, se funde el bronce y se espera a que la colada esté a temperatura ambiente para retirar el
molde y poder extraer el cilindro, que se convertirá en una chumacera para caña de azúcar, luego
de realizar el maquinado respectivo.
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1.3. Aspectos relevantes a considerar para garantizar la calidad de los productos.
o Se verifica que el material a reciclar se encuentre en óptimas condiciones: libre de
óxido o de pinturas.
o Se miden la dureza de la arena con aditivos colocados en sus moldes, para
asegurar que no hayan deformaciones al ejercer fuerza alguna en ellos.
o Se revisa que la pintura con plombagina se haya aplicado de manera correcta y
que se encuentre totalmente seca.
o Ya fundido, se revisan las deformaciones originadas en la pieza al fundir (si es que
la hay).
2. MAQUINADO.
Al finalizar el fundido de hierro, y tras el control de calidad en las piezas obtenidas, pasan al área
de maquinado; es acá donde toman la forma que se solicita.
2.1. Herramientas y equipos utilizados en la planta.
Torno: Es utilizado para rectificación de piezas, maquinado y fabricación de piezas
cilíndricas; también, con él se abren los canales de las masas (ver fotografía 11).
Fotografía 11: Canales realizados en los cilindros fundidos.
Cepilladora: Rectifica partes planas y cuadra piezas.
Fresadora: Además de rectificar, se utiliza para hacer canales de lubricación en las
chumaceras.
Horno de precalentamiento: En él se calientan las masas a una temperatura menor al
punto de fusión, lo cual, genera una dilatación en el centro de la masa, y con esto, se
introducen los respectivos ejes, al regresar a la temperatura ambiente, la masa regresa a
sus dimensiones originales y el eje queda sujeto a ella, como se observó en la fotografía
11.
Fotografía 12: Horno de precalentamiento.
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Barrenadora: Es un taladro de grandes proporciones, utilizado para realizar orificios en
piezas grandes.
2.2. Procedimiento para maquinar ejes y chumaceras.
2.2.1. Ejes.
Luego de fundir y verificar el estado óptimo del cilindro que se convertirá en el eje de la masa, se
rectifica y desbasta, de tal manera, que las medidas sean las solicitadas (ver fotografía 13).
Fotografía 13: Rectificacion y desbaste de un cilindro que será ocupado como eje.
Se procede a realizar el “cuñero” con la fresadora, esto es, el espacio que servirá de arrastre para
la cuña del eje.
Simulación 1: Cuñero realizado en un fragmento de eje (Realizado en INVENTOR 2013)
Luego de realizar el cuñero, se coloca la cuña, la cual no se fabrica dentro de la empresa.
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Simulación 2: Eje y cuña que serán colocados en la masa.
(Realizado en INVENTOR 2013)
Finalmente, se inserta el eje en la masa, en el horno de precalentamiento, descrito anteriormente.
2.2.2. Chumaceras.
En el proceso de maquinado, se esmerila para retirar restos de arena o residuos de bronce
provenientes del molde. Luego, pasa a la máquina cepilladora, a rectificar los lados como se
observa en la figura 1.
Figura 1: Rectificado con cepilladora en chumacera.
Después, se aplica soldadura de arco, para unir ambas partes de la chumacera, para formar un
cilindro, como se observa en la figura 2, el cual, se coloca en el torno y se centra con respecto al
eje, para que el volumen quede uniforme, esta etapa, se le da la forma que exige el plano de
diseño.
Con la fresadora o cepilladora, se maquinan los canales de lubricación, con una barrenadora se
abren hoyos de sujeción.
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Fotografía 13: Elaboración de canales de lubricación en chumacera.
Fotografía 14: Chumaceras finalizadas.
La pieza queda finalizada, el tiempo de producción depende del tamaño de la chumacera.
2.3. Aspectos relevantes a considerar para garantizar la calidad de los productos.
Medias precisas: Su importancia está por sobre todos los aspectos necesarios. Se debe
tomar en cuenta las medidas de tolerancia que puede tener la pieza, y en casos muy
extremos, la pieza debe tener medidas exactas, principalmente, cuando se trata de ajustes
para valeros.
Es necesario obtener un buen acabado superficial, que sea capaz de convencer al cliente
que el trabajo realizado es el que se espera.
Si la fundición no ha sido realizada correctamente y ha afectado en pequeñas proporciones
a la pieza, se realizan rellenos con soldadura de arco eléctrico, para no desperdiciarla; a
medida el maquinado avanza y se descubren mayores imperfecciones, la pieza es
destruida y se vuelve a fundir.
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CONCLUSIONES.
- La fundición de hierro gris ha tomado relevancia en el mercado de fabricación y diseño de
maquinarias a nivel internacional, de la cual se obtienen en su gran mayoría las piezas y
mecanismos requeridos en el diseño de maquinarias de cualquier índole.
- En El Salvador, la mayoría de empresas que se encargan de la fundición de hierro (entre ellas
SARTI), utilizan como materia prima el hierro “chatarra” que se es obtenida mediante la compra de
artículos inservibles a las personas, de esta manera, se contribuye a la protección del medio
ambiente al reutilizar materiales que tardarían miles de años en descomponerse.
- Para garantizar el éxito de una fundición es de suma importancia seleccionar de manera
cuidadosa el hierro “chatarra” y utilizar sales como el cloruro de potasio y cloruro de sodio, con la
finalidad de evitar demasiadas impurezas que podrían generarse al momento de fundición, y con
esto, la masa efectiva del hierro sea menor a la masa de escoria.
- En muchas ocasiones, fundir hierro no basta para obtener una buena calidad en las piezas que
son requeridas, y se vuelve indispensable utilizar maquinaria para obtener, entre otras cosas, un
acabado superficial, perfiles en la pieza difíciles de obtener (como los canales de las mazas de
ingenios de caña).
- Las medidas de seguridad para este tipo de trabajos se vuelven de suma importancia para
garantizar el bienestar físico y psicológico de los empleados, pues en esta rama de la industria, las
altas temperaturas en el hierro fundido o el peso del mismo, podrían generar percances en los
empleados, que podrían hasta arrebatarles la vida.
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RECOMENDACIONES PARA LOS CUIDADOS AL MEDIO AMBIENTE.
Controlar los niveles de humo que generan los humos de fundición, pues perjudican la
salud de los obreros, y la calidad de vida de los habitantes aledaños a la planta de
fundición.
Retirar las escorias generadas en la planta con frecuencia, y darles el tratamiento
adecuado, para evitar posibles contaminaciones, tal como la generada por la empresa
Baterias de El Salvador (RECORD) durante diez años en el mismo territorio donde opera
METALURGICA SARTI SA de CV.
Colocar como medida mínima, cemento como piso dentro de la planta, pues, habría la
posibilidad que algún elemento utilizado como materia prima baje a los mantos acuíferos
de la zona, sirva de contaminante, y pueda intoxicar a los habitantes, pues dichos mantos
se encuentran a menos de dos metros de la superficie.
Los encargados deben de proporcionar equipo que mejore y garantice la seguridad de los
empleados, y capacitarlos constantemente para poner en práctica las medidas de
seguridad ya que al visitar la planta, nos percatamos que son pocas las medidas utilizadas
en un rubro al que se expone la salud y la vida con frecuencia.
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FOTOGRAFÍAS.
Anexo 1: Tapaderas para alcantarillas fundidas en SARTI.
Estas piezas no requieren un maquinado de mucha precisión.
Anexo 2: Engranes fundidos, sin maquinar.
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Anexo 3: Rectificado de cilindros, que se convertirán en ejes. A la izquierda, ing. Jaime Morán escucha como se realiza el procedimiento.
Anexo 4: Soporte utilizado en la producción de mazas.
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Anexo 5: Piezas fundidas, maquinadas y pintadas.
Anexo 6: Área de realización de prototipos de moldes.
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Anexo 7: Soporte para cuchillas utilizado en el procesamiento de caña de azúcar.