Artículo científico de propuesta al senado de la república mexicana, en cerámica láser de CO2

1. Resumen de Presentación de Iniciativa Tecnológica y Científica en:
“Innovación para el Método Arcilloso por Ureas y Tratamiento
Térmico a base de Láser de CO2, en Cerámica Estructural”
Innovación para la Cerámica de Última Generación.
Proyecto “Tomas” CeLAC- MEXICO.
El “Proyecto Tomas” Ahora CeLAC MEXICO, ha sido compartido en asociación de investigación y
vinculación con organismos académicos de posgrado y centros de investigación con la UNAM y el IPN
México.
Buscamos mostrar la eficiencia térmica en los diversos tratamientos de combinación de temperatura
por combustión y láser, que consta de un horno semindustrial de rodillos, con la tesis de adaptar un
láser de CO2, como tratamiento térmico por radiación en la gresificación (vitrificación) superficial del
cuerpo cerámico.
Este sistema busca que dentro de una temperatura de calentamiento en la totalidad de la muestra, se
aplica la radiación por láser, que induce rápidamente altas temperaturas en la superficie del cuerpo
cerámico. La aplicación de esta técnica permite sellar la superficie de estos materiales conformados por
arcillas en cerámicas rojas, y al mismo tiempo disminuir la temperatura de la cocción total de la que
tradicionalmente seria aplicada. Además de contribuir y beneficiar a los sectores de: Salud Pública,
Salud Laboral, Medio Ambiente, Direcciones de Desarrollo Económico, Sector Artesanal y
Sustentabilidad.
Se habían hecho ensayos de este sistema láser a nivel laboratorio1,con muestras a escalaconformado
tres tipos de arcillas como se mezclan para cerámica estructural.
Se ha notado que al modificar los parámetros de tratamientos térmicos en el horno de rodillos + láser,
tales como velocidad, la temperatura y gradientes del horno o líneas por milímetro y pulsos, se han
obtenido diversos acabados y tonos superficiales que cubren gran parte de la estética demandada
actualmente en la industria constructiva y estructural. Y por otra parte se buscara también, delimitar
las propiedades y características físico químicas de las arcillas para incrementar el beneficio de
reducción térmica ante un reactivo por ureas, que beneficie una reacción exotérmica y/o endotérmica,
para un avance tecnológico de los productos obtenidos en la disminución de energía necesaria, entre
un 30 o 38% de energía menor y de vitrificación del producto, con las mismas características que sea,
al de aquel que su cocción tradicional oscila entre los 1000°C a solo 590°C, teniendo en consideración
la interacción del láser con las arcillas en las diversas condiciones de tratamiento impuestas.
Los valores que se obtengan permitirán el paso a reproducir y construir el primer horno con tratamiento
láser en planta de producción mitigando las emisiones de CO2 y GEI, así como bajar los altos consumos
de energía y combustibles de la industria artesanal y ladrillera.
A esto de igual manera aunamos pre mezclas de materias primas bajo Ureas, en una eficiencia
exotérmica que contribuya a una rapidez de la fase de sintonización.
Ambas técnicas permitirán, mitigar consumo de combustibles, tiempos de producción, reducción de
usos en espacio de plantas industriales, emisiones de CO2 y GEI por citar algunos.
Fuente: estudios CeLAC ILB México,DF 2013-2015. celac.frodriguez@gmail.com
Investigadores en tesis y
aplicación.
Ceram. Fabián Rodriguez Jimenez.
Dirección de Investigación.
México DF.
Dr. Pedro BoschGiral.
Tutor en Exotérmica y Métodos de
Combustión. México DF.
Ing. Amparo Cárdenas Clavijo.
Ingeniería de Producción
Ladrillera. SIGMA LTDA.
Colombia.
Ing. GilbertoJimenez Díaz.
Instrumentación Óptica.
México, Zacatecas.
Dr. José Ortiz Landeros.
Metalurgia y Cerámicos
Posgrado IPN-Zacatenco.
Dr. Gabriel Ascanio
CCADET UNAM

2. Resumen de Presentación de Iniciativa Tecnológica y Científica.
Metodología del Programa.
El “Proyecto Tomas” CeLAC MEXICO, ha sido compartido en asociación de investigación.
Buscamos mostrar la o las vinculaciones necesarias y los respaldos que considere conducentes para los
siguientes fines:
Difusión: pormedio de conferencias, seminarios en organismos privados, públicos y gubernamentales
o federales. Tales casos pueden ser; fundaciones, IAP´s, Municipios, Empresas, Cámaras de Diputados
o Senadores, Gobiernos Estatales, Universidades y Centros de Investigación Avanzada en metalurgia,
aislamientos térmicos, cerámicos, mineros, medio ambiente e industriales.
Gestión de Recursos: A partir de obtener los indicios, tesis y viabilidades técnicas y científicas sobre este
tema cerámico estructural, se busca bajo la difusión anterior, crear las alianzas necesarias para la
obtención en este caso de los casi $380,000 US. Esto, previendo un marco de reglas de operación de la
investigación, auditorias, avances y aplicación final funcional. Previendo además la creación del
fideicomiso que será regulado en su parte justa por las entidades bajo nombramiento del comité de
observación.
Ejecución: las ejecuciones, de investigación desarrollo y aplicación de métodos como de construcción
del horno láser, serán efectuadas en correlación y congruencia del objetivo poblacional (ladrilleras) con
el principal impacto ambiental y productivo en lo que denominara “La Ciudadela de las Arcillas”1.En la
cual y a la par de las legislaciones vigentes y de las normativas de desarrollo urbano, territorial, medio
ambiente, salud y económico, puedan y promuevan en órganos locales y regionales, obtener las
hectáreas necesarias para reinstalar los hangares de aquellas familias ladrilleras, partiendo de una nave
central para la colocación del horno laser en continua producción,que abastezca dicha productividad a
este núcleo regional.
Conclusión y reproducción: acorde a las estimaciones, métodos y aplicaciones térmicas que se
enmarcan en el abstract, estas tecnologías bajo el consenso de la junta de instituciones y universidades,
centros de investigación e investigadores aquí mencionados, puedan hacer usos de las patentes que
desprenda o desprendan como productos generales o aislados, dichas investigaciones, en ediciones,
publicaciones, conferencias y/o reproducciones parciales del modelo aquí propuesto.
Beneficios: se busca incidir básicamente en las poblaciones con alto grado de contaminación y
emisiones de CO2, y GEI, de municipios con el o los apoyos gubernamentales, aunado a la promoción
industrial de alta producción y por igual de altas emisiones y consumos energéticos.
1. Proyecto dela ciudadela delas arcillas, apartado deintegración productivay comunitarias dereordenamientos
industriales y mineros del CeLAC, México.
Fuente: estudios CeLAC ILB México,DF 2013-2015. celac.frodriguez@gmail.com
Integrantesde Tesis e
Investigación.
Ceram. Fabián Rodriguez Jimenez.
Dirección de Investigación.
México DF.
Dr. Pedro BoschGiral.
Tutor en Exotérmica y Métodos de
Combustión. México DF.
Ing. Amparo Cárdenas Clavijo.
Ingeniería de Producción
Ladrillera. SIGMA LTDA.
Colombia.
Ing. GilbertoJimenez Díaz.
Instrumentación Óptica.
México, Zacatecas.
Dr. José Ortiz Landeros.
Metalurgia y Cerámicos
Posgrado IPN-Zacatenco.
Dr. Gabriel Ascanio
CCADET UNAM

3. Resumen de Presentación de Iniciativa Tecnológica y Científica en:
“El Horno Láser Costos e integración al ciclo de prototipo y
producción regional.”
ESTUDIO-PRESUPUESTO Nº 14007-01ORIENTATIVOPARA EL SUMINISTRO,
MONTAJE Y PUESTA EN MARCHA DE UN HORNO LASERDE
LABORATORIO – PROTOTIPO. UNAM – IPN.
Entidades de Investigación y aplicación de recursos:
 Instituto de Investigación en Materiales, UNAM.
 Centro de Ciencias Aplicadas y Desarrollo Tecnológico UNAM.
 Centro de investigación de Metalurgia y Cerámica, Posgrado IPN, Zacatenco.
CARACTERISTICAS OBJETIVO DE INVESTIGACION Y APLICACIÓN DE RECURSOS PARA EL PROTOTIPO DE HORNO.
CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS
Piezas a producir
De diversa índole y características (ladrillorojoartesanal, teja, piso, azulejo, etc.)
Ciclo de cocción
Puede oscilar mediante variadores de velocidad entre 1 y 4 horas.
Dimensiones del horno propuesto
• Longitud total...………………………….15.000 mm
• Ancho útil……………………………………900 mm
• Ancho total…………………………………1.700 mm
• Altura máxima de los productos………….180 mm
• Altura total del horno……………………..2.500 mm
• Númerode quemadores…………………….4
• Número de láseres……………………….……2
PRESUPUESTO ORIENTATIVO LASERDE LABORATORIO
HORNO DE RODILLOS LASER MODULAR
- VENTILADORES Y REGISTROS HORNO
Ventilador de tiro.
Ventilador de enfriamientolentoy final.
Ventilador de enfriamientorápido.
Ventilador de recuperación y/o escape.
Ventilador de aire a quemadores.
Cuatro registros motorizados.
- MÓDULOS DEL HORNO TÚNEL
Conjunto de módulos prefabricados con perfiles laminados enfríocon piezas
prefabricadas, rematados con chapa sándwich para evitar pérdidas de calor.
Longitud total aproximada: 15 m.
- EQUIPO ELÉCTRICO. INSTALACIÓN
Cuadro eléctricocon variadores para los ventiladores de tiro, enfriamientos y
aire a quemadores. Protección y arranque de los quemadores de cocción.
Cables y bandeja eléctrica para realizar la instalacióneléctrica del conjunto
horno.
- REGULACIÓN AUTOMÁTICA
Hardware y software de control automáticode las curvas de cocción y presión
del interior del horno.
Termopares Ni/Cr-Ni y sondas de presión.
Control de la movimientorotativo de los rodillos por Variadores de frecuencia.
Integrantesde Tesis e
Investigación.
Ceram. Fabián Rodriguez Jimenez.
Dirección de Investigación.
México DF.
Dr. Pedro BoschGiral.
Tutor en Exotérmica y Métodos de
Combustión. México DF.
Ing. Amparo Cárdenas Clavijo.
Ingeniería de Producción
Ladrillera. SIGMA LTDA.
Colombia.
Ing. GilbertoJimenez Díaz.
Instrumentación Óptica.
México, Zacatecas.
Dr. José Ortiz Landeros.
Metalurgia y Cerámicos
Posgrado IPN-Zacatenco.
Dr. Gabriel Ascanio
CCADET UNAM

4. Resumen de Presentación de Iniciativa Tecnológica y Científica en:
“El Horno Láser Costos e integración al ciclo de prototipo y
producción regional.”
ESTUDIO-PRESUPUESTO Nº 14007-01ORIENTATIVOPARA EL SUMINISTRO,
MONTAJE Y PUESTA EN MARCHA DE UN HORNO LASERDE
LABORATORIO – PROTOTIPO. UNAM – IPN.
Entidades de Investigación y aplicación de recursos:
 Instituto de Investigación en Materiales, UNAM.
 Centro de Ciencias Aplicadas y Desarrollo Tecnológico UNAM.
 Centro de investigación de Metalurgia y Cerámica, Posgrado IPN, Zacatenco.
-MOVIMENTACIÓN Y RODILLOS DEL HORNO DE RODILLOS
- ELEMENTOS DE FUNDICIÓN, TUBOS
COMBUSTIBLE, PIROMETRÍA, TIRANTES INOXIDABLES
Elementos en acero inoxidable y en fundición para la ubicación de los
quemadores y las cañas pirométricas.
Tirantes de suspensión de las piezas aislantes también en acero inoxidable.
- INSTALACIÓN DE QUEMADORES
Grupo de quemadores para la cocción de los productos cerámicos,
quemadores del tipo autoencendido. Previstos: 4 uds. De una potencia
calorífica de 50 Kw cada uno.
- HERRERIA METALICA, EXTRACCION DE AIRE CALIENTE.
Conjunto de tuberías para los conjuntos de tiro, recuperación, enfriamientos y
aire a quemadores del horno.
Pórticos de soporte para los ventiladores.
- CALORIFUGADOS TUBERIAS HORNO
Calorifugado con lana de roca de espesor 100 mm y densidad 100 kg/m3 para
el tubo de recuperación del horno. La lana de roca llevará un acabado
exterior en chapa de aluminio de espesor 0,8 mm.
- CIRCUITO INSTALACION DE QUEMADORES
Rampa de entrada de gas completa, con válvulas, con contador
volumétrico y regulador de presión.
Conjunto de tuberías de alimentación hasta los quemadores del horno.
-LÁSERES E INVESTIGACION DE SOFWERE DE CONTROL.
2 Dispositivos láser de una potencia unitaria de 500 ó 1,000 watt cada uno,
completos, con su equipo de refrigeración y dispositivo óptico.
Integrantesde Tesis e
Investigación.
Ceram. Fabián Rodriguez Jimenez.
Dirección de Investigación.
México DF.
Dr. Pedro BoschGiral.
Tutor en Exotérmica y Métodos de
Combustión. México DF.
Ing. Amparo Cárdenas Clavijo.
Ingeniería de Producción
Ladrillera. SIGMA LTDA.
Colombia.
Ing. GilbertoJimenez Díaz.
Instrumentación Óptica.
México, Zacatecas.
Dr. José Ortiz Landeros.
Metalurgia y Cerámicos
Posgrado IPN-Zacatenco.
Dr. Gabriel Ascanio
CCADET UNAM

5. Resumen de Presentación de Iniciativa Tecnológica y Científica en:
“El Horno Láser Costos e integración al ciclo de prototipo y
producción regional.”
ESTUDIO-PRESUPUESTO Nº 14007-01ORIENTATIVOPARA EL SUMINISTRO,
MONTAJE Y PUESTA EN MARCHA DE UN HORNO LASERDE
LABORATORIO – PROTOTIPO. UNAM – IPN.
Entidades de Investigación y aplicación de recursos:
 Instituto de Investigación en Materiales, UNAM.
 Centro de Ciencias Aplicadas y Desarrollo Tecnológico UNAM.
 Centro de investigación de Metalurgia y Cerámica, Posgrado IPN, Zacatenco.
- INVESTIGACION DE CeLAC, UNAM E IPN EN INGENIERIA.
- ASISTENCIA TECNICA, MONTAJES, PRUEBAS Y PUESTA EN MARCHA.
INVESTIGACION DE LAS FASES EXOTERMICAS POR METODOS DE UREAS DE NITRATO DE AMONIO EN
ARCILLAS ROJAS POR INCLUSION COLOIDAL.
TOTAL ORIENTATIVO CONJUNTO AL HORNO LASER Y METODO DE INCLUSION DE UREAS.
TODOS LOS RECURSOS EXPRESADOS Y GESTIONADOS SERAN CAPTADOS Y DISTRIBUIDOS MEDIANTE
UNA JUNTA DE ADMINISTRACION Y EVALUACION, CON EL APORTANTE DEL RECURSO, EL CeLAC
MEXICO, UNAM E IPN, PARA HONORARIOS DE INVESTIGADORES, HONORARIOS ADMINISTRATIVOS
ESTUDIOS PREVIOS DE CARACTERIZACION DE ARCILLAS LOCALES DONDE SERA INSTALADO EL HORNO
LASER Y MATERIALES CONSTRUCTIVOS Y DE LABORATORIO, LA PROPIA CONSTRUCCION DEL EQUIPO
EN ANGAR
GESTION DE RECURSOS NECESARIA: $ 380.000.00 USA. (Trecientos ochenta mil dólares)
LAPSO DE INVESTIGACION CON AJUSTES: 1 AÑO.
LAPSO DE PUESTA EN MARCHA EN COMUNIDAD (METEPEC ESTADO DE MEXICO): 1 AÑO.
PERIODO DEL PROYECTO CON MONTAJE DE CICLOS PRODUCTIVOS. DE 2.5 A 3 AÑOS.
Integrantes de Tesis e
Investigación.
Ceram. Fabián Rodriguez Jimenez.
Dirección de Investigación.
México DF.
Dr. Pedro BoschGiral.
Tutor en Exotérmica y Métodos de
Combustión. México DF.
Ing. Amparo Cárdenas Clavijo.
Ingeniería de Producción
Ladrillera. SIGMA LTDA.
Colombia.
Ing. GilbertoJimenez Díaz.
Instrumentación Óptica.
México, Zacatecas.
Dr. José Ortiz Landeros.
Metalurgia y Cerámicos
Posgrado IPN-Zacatenco.
Dr. Gabriel Ascanio
CCADET UNAM

6. IMÁGENES DE ACTIVIDADES.