proyecto de seleccion batidora

SELECCIÓN DE MATERIALES

Dr. Hernán Alvarado Quintana

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PROYECTO: BATIDORA ELECTRICA

I. INTRODUCCION:

Una batidora mezcladora, es un electrodoméstico que permite batir o mezclar alimentos

blandos, esponjar y emulsionar mezclas y salsas, y montar claras de huevo a punto de

nieve.

1.1 FUNCIONAMIENTO:

Un motor eléctrico (usualmente un motor universal) hace girar un eje, ese eje va

conectado a una serie engranajes, que se conectan a unas varillas de metal. Al girar,

estas provocan el movimiento de batido de la mezcla de ingredientes.

Suelen tener varias velocidades, controladas electrónicamente o mecánicamente

mediante un interruptor haciendo la vida más fácil y rápida, y permitiendo crear

nuevos alimentos uniendo ingredientes.

Tiene un cuerpo compacto, y el accesorio mezclador suele estar montado en ángulo

recto. Tiene varillas finas formando anillas, lo que permite que el aire penetre en la

mezcla. Los modelos que valen para amasar disponen de otro accesorio con varillas

metálicas más estrechas y rígidas.

1.2 INVENCION:

En 1660, un cocinero italiano de apellido Procopio inventó una máquina que

homogeneizaba las frutas, el azúcar y el hielo, con lo que se obtenía una verdadera

crema helada, similar a la que hoy conocemos. Realmente no era una batidora, pero

fue un aparato bastante parecido.

El primer aparato de batir de huevos que conoció el mundo fue inventado por Willie

Johnson en febrero de 1884. No obstante, la batidora que hoy conocemos fue

inventada por Stephen Poplawski en 1922, en el estado de Wisconsin en Estados

Unidos. El buscaba un aparato que batiera a gran velocidad leches malteadas que

antes las hacía agitándolas con sus manos. En 1922, patentó el artefacto y acotó que

era la primera máquina mezcladora con hélice montada al fondo de una taza. Sin

embargo fueron Fred Osius y Fred Waring, quienes se encargaron de mejorar la

licuadora de Poplawski y llevarla hasta las cocinas de la población.

Su aporte fue la ubicación de cuchillas ligeramente inclinadas que trituran el alimento

grueso y desplazan las secciones trituradas lejos de las hélices para que puedan entrar

nuevos trozos de alimento.

En sus orígenes se empleaban principalmente en hospitales donde se precisaba de un

medio para triturar y mezclar diferentes medicamentos y alimentos.

Posteriormente con la masiva difusión de pastillas concentradas el uso médico se

redujo y se difundió masivamente en los hogares.

En 1923 la batidora fue comercializada por la empresa estadounidense Air Mix Inc. de

Wilmington.

http://es.wikipedia.org/wiki/Electrodom%C3%A9stico

http://es.wikipedia.org/wiki/Emulsi%C3%B3n

http://es.wikipedia.org/wiki/Motor_el%C3%A9ctrico

http://es.wikipedia.org/wiki/Motor_universal



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Actualmente lo más utilizado es la Minibatidora solar, que tiene el tamaño de un vaso

y no necesita pilas, baterías ni enchufes, porque utiliza energía solar.

II. SELECCIÓN DEL MATERIAL:

2.1 CARCASA DE LA BATIDORA ELECTRICA:

A. TEORICAMENTE:

FUNCION Carcasa de la batidora eléctrica.

OBJETIVO Minimizar masa.

RESTRICCIONES Buena Rigidez.

Buena resistencia a la temperatura.

VARIABLE LIBRE Espesor (t), elección del material.

ECUACION OBJETIVO:

ECUACION DE RESTRICCION:

Fig.01. Batidora eléctrica.



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Despejando la variable libre, “t”, de la ecuación de Restricción:

Reemplazando en la ecuación objetivo:

Por lo que el índice para esta restricción es:

Como vemos a partir de esta ecuación Ploteamos: Módulo de Young vs Densidad y damos

como pendiente 3.

B. UTILIZANDO EL PROGRAMA CES PARA LA ELECCION DEL MATERIAL:

HACIENDO UN ESTADO TREE PARA UTILIZAR SOLO POLÍMEROS

TERMOESTABLES:



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CREANDO UN ESTADO DE SELECCIÓN GRAFICA:

Fig.02. Estado tree para carcasa de batidora eléctrica.

Fig.03. Gráfico de Módulo de Young VS Densidad.



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Por lo tanto la baquelita (PF) es una opción de material para la carcasa de

la batidora eléctrica.

2.2 BATIDORES

A. TEORICAMENTE:

FUNCION Batidores de acero inoxidable.

OBJETIVO Minimizar masa

RESTRICCIONES Buena Resistencia mecánica.

Resistente al agua y solventes orgánicos.

Resistente a medios ácidos y alcalinos.

VARIABLE LIBRE Radio (r), elección del material

Fig.04. Propiedades de la Baquelita.



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ECUACION OBJETIVO:


Despejando la variable libre, “r”, de la ecuación de Restricción:




como pendiente 2.



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HACIENDO UN ESTADO TREE PARA UTILIZAR SOLO METALES FERREOS:

HACIENDO UN ESTADO LIMITE PARA ALGUNAS RESTRICCIONES:

Fig.05. Estado tree para batidores.



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Fig.06. Estado limite para batidores.



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Por lo tanto el acero inoxidable austenitico BioDur 108 es una opción de

material para los batidores.




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2.3 PIÑONES DE TRANSMISION DE POTENCIA:

A. TEORICAMENTE:

FUNCION Piñones de transmisión de potencia.



Variable Libre Espesor (t), elección del material

ECUACION OBJETIVO:

Fig.08. Propiedades del acero inoxidable BioDur 108.



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como pendiente 1.


HACIENDO UN ESTADO TREE PARA UTILIZAR SOLO PARA POLIMEROS

TERMOPLASTICOS:



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Fig.09. Estado tree para piñones de transmisión de potencia.



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Por lo tanto el PEKK es una opción de material para los piñones de

transmisión de potencia.

2.4 CUBIERTA DE ENCHUFE:

A. TEORICAMENTE:

FUNCION Cubierta de enchufe.


RESTRICCIONES Buena rigidez.

Aislante eléctrico.

VARIABLE LIBRE Espesor (t), elección del material.

Fig.11. Propiedades del PEKK.



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ECUACION OBJETIVO:






como pendiente 3.



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HACIENDO UN ESTADO TREE PARA UTILIZAR SOLO POLÍMEROS

TERMOPLASTICOS:


Fig.12. Estado tree para cubierta de enchufe.



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Fig.13. Estado límite para cubierta de enchufe.



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Por lo tanto el ABS (acrilonitrilo butadieno – estrireno) es una opción de

material para la cubierta de enchufe.




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2.5 VENTILADOR METALICO:

A. TEORICAMENTE:

FUNCION Ventilador metálico.


RESTRICCIONES Buena Resistencia mecánica.

VARIABLE LIBRE Espesor (t), elección del material

ECUACION OBJETIVO:

Fig.15. Propiedades del ABS.



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como pendiente 1.


HACIENDO UN ESTADO TREE PARA UTILIZAR SOLO PARA METALES Y

ALEACIONES:



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Fig.16. Estado tree para ventilador metálico.



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Por lo tanto las aleaciones de Aluminio fundido son una opción de

material para los ventiladores metálicos.

2.6 MOTOR ELECTRICO:

A. TEORICAMENTE:

FUNCION Motor eléctrico.



Buen conductor eléctrico.

VARIABLE LIBRE Radio (r), elección del material

Fig.18. Propiedades de las aleaciones de Aluminio fundido.



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ECUACION OBJETIVO:


Despejando la variable libre, “r”, de la ecuación de Restricción:




como pendiente 2.



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HACIENDO UN ESTADO TREE PARA UTILIZAR SOLO PARA METALES

FERREOS:


Fig.19. Estado tree para motor eléctrico.



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Fig.20. Estado límite para motor eléctrico.



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Por lo tanto los aceros de baja aleación son una opción de material para el

motor eléctrico.




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Fig.22. Propiedades de los aceros de baja aleación.



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III. SELECCIÓN DEL PROCESO:

3.1 CARCASA DE BATIDORA ELÉCTRICA:

TIPO DE MATERIAL Termoestable (Baquelita)

RANGO DE MASA 0.15 – 0.25 Kg. ESPESOR DE SECCION MINIMA 1.5 – 2.5 mm FORMA Sólido 3-D TIPO DE PROCESO Primario. TAMAÑO DE BATCH 100 - 3000 VARIABLE LIBRE Elección del proceso

Fig.23. Gráfico de rango de masa (Kg.) VS Elección del material (Baquelita)



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Fig.24. Gráfico de rango de sección (mm.) VS Proceso de conformado primario.

Fig.25. Gráfico de Tamaño de Batch (units) VS Forma de la pieza (Sólido 3 – D).



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Por lo tanto el proceso sería el Moldeo por compresión.

3.2 BATIDORES:

TIPO DE MATERIAL Metálico (Acero inoxidable BioDur 108)

RANGO DE MASA 0.3 – 0.4 Kg. FORMA Sólido 3 – D TIPO DE PROCESO Primario TAMAÑO DE BATCH 30000 - 40000 VARIABLE LIBRE Elección del proceso



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Fig.26. Gráfico de rango de masa (Kg.) VS Elección del material (BioDur 108).




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Por lo tanto los procesos serian:

3.3 PIÑONES DE TRANSMISION DE POTENCIA:

TIPO DE MATERIAL Termoplástico (PEKK)

RANGO DE MASA 0.06 – 0.12 Kg. FORMA Ahuecado 3-D TIPO DE PROCESO Primario TAMAÑO DE BATCH 30000 - 40000 VARIABLE LIBRE Elección del proceso



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Fig.28. Gráfico de rango de masa (Kg.) VS Elección del material (PEKK).

Fig.29. Gráfico de Tamaño de Batch (units) VS Forma de la pieza (Ahuecado 3 – D).



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3.4 CUBIERTA DE ENCHUFE:

TIPO DE MATERIAL Termoplástico (ABS)

RANGO DE MASA 0.12 – 0.15 Kg. ESPESOR DE SECCION MINIMA 1 – 2 mm FORMA Sólido 3-D TIPO DE PROCESO Primario. TAMAÑO DE BATCH 20000 - 40000 VARIABLE LIBRE Elección del proceso



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Fig.30. Gráfico de rango de masa (Kg.) VS Elección del material (ABS).




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Por lo tanto el proceso serían el Moldeo por compresión y moldeo por inyección.





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3.5 VENTILADOR METALICO:

TIPO DE MATERIAL Metálico (Aleaciones de Aluminio fundido.)

RANGO DE MASA 0.05 – 0.08 Kg. FORMA Ahuecado 3-D TIPO DE PROCESO Primario TAMAÑO DE BATCH 30000 - 40000 VARIABLE LIBRE Elección del proceso



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Fig.33. Gráfico de rango de masa (Kg.) VS Elección del material (Aleaciones de Aluminio fundido).




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3.6 MOTOR ELECTRICO:

TIPO DE MATERIAL Metálico (Acero de baja Aleación)

RANGO DE MASA 0.15 – 0.30 Kg. FORMA Sólido 3-D TIPO DE PROCESO Primario TAMAÑO DE BATCH 10000 - 50000 VARIABLE LIBRE Elección del proceso



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Fig.35. Gráfico de rango de masa (Kg.) VS Elección del material (Acero de baja aleación).




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ANEXOS



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ANEXO A: PARTES DE LA BATIDORA ELECTRICA:

FOTO 01. Carcasa de batidora eléctrica.

FOTO 02. Batidores.



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FOTO 03. Piñones de transmisión de potencia.

FOTO 04. Enchufe de batidora eléctrica.



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FOTO 05. Ventilador metalico.

FOTO 06. Motor eléctrico.

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