DISEÑO DE UN SISTEMA DE PINTADO

1. INGENIERÍA EN METAL MECÁNICA
DISEÑO DE UN SISTEMA DE INYECCIÓN DE PINTURA POR MEDIO
DE ASPERSIÓN EN LA RENOVADORA DE LLANTAS
PACHUCA S.A. DE C.V.
MEMORIA PRESENTADA
COMO REQUISITO PARA OBTENER EL TÍTULO
DE INGENIERÍA EN METAL MECÁNICA
AUTOR: ALBERTO AGUILAR HERNANDEZ
ASESOR ACADEMICO: ING. MIGUEL ANGEL ARGUELLES
ASESOR INDUSTRIAL: LC. EDUARDO DAVILA JUAREZ
PACHUCA DE SOTO, HGO. Abril del 2019

2. DISEÑO DE UN SISTEMA DE INYECCIÓN DE PINTURA POR MEDIO
DE ASPERSIÓN EN LA RENOVADORA DE LLANTAS PACHUCA S.A. DE C.V.
Memoria presentada
Por
ALBERTO AGUILAR HERNANDEZ
Ante la Universidad Tecnológica de la Huasteca Hidalguense
como requisito parcial para optar
al título de:
INGENIERÍA METAL MECÁNICA
Abril del 2019

3. DATOS GENERALES DE LA EMPRESA
EMPRESA
RENOVADORA DE LLANTAS PACHUCA S.A. DE C.V.
SECTOR
COMERCIAL
DIRECCIÓN
AV. UNIVERSIDAD NO. 100 COL. LA HACIENDA C.P. 42070 PACHUCA,
HGO.
PROYECTO
DISEÑO DE UN SISTEMA DE INYECCIÓN DE PINTURA POR MEDIO DE
ASPERSIÓN EN LA RENOVADORA DE LLANTAS PACHUCA S.A. DE C.V.
ASESOR INDUSTRIAL
LC. EDUARDO DAVILA JUAREZ
CARGO DEL ASESOR
CONTADOR

4. iv
DEDICATORIAS.
A mis padres.
Por su apoyo incondicional que me brindaron a lo largo de mi desarrollo académico
profesional. Por los grandes consejos que me impartieron, por los sacrificios que hicieron
para que yo pudiese llevar acabo el desarrollo de esta memoria.
A los docentes de la Universidad Tecnológica de la Huasteca Hidalguense
Por su apoyo ya que con sus conocimientos aportados y el empeño demostrado en
cada salón de clase me fue de gran utilidad para poder demostrar mi estancia
adecuadamente.
Al asesor académico
El Ingeniero Miguel Ángel Arguelles Reyna por brindarme todo el apoyo, confianza
en todo momento y por haberme permitido llevar a cabo mi estadía en la empresa
seleccionada, debido a su apoyo pude obtener un gran conocimiento que será de gran
utilidad en mi desarrollo profesional.

5. v
AGRADECIMIENTOS.
Dios
Por darme vida y salud para mi desarrollo profesional, por brindarme de su
conocimiento y acompañarme en cada momento de esta etapa de mi vida, por bendecirme
con unos padres que me dieron su apoyo incondicional en todo momento.
Padre
Por su apoyo incondicional, porque siempre creyó en mi a pesar de las situaciones
presentadas, por enseñarme a cumplir mis metas, por enseñarme que puedo cumplir mis
propósitos, porque siempre estuvo ahí cuando lo necesite, por sus exigencias y disciplina,
por sus grandes consejos como padre y amigo.
Madre
Por estar siempre ahí apoyándome a pesar de las carencias presentadas, por sus
grandes consejos como madre y amiga, por sus regaños que me enseñaron a ser mejor
persona. Por enseñarme a tener una actitud positiva siempre a pesar de las malas
situaciones.
Hermanos.
Porque ustedes siempre creyeron en mí, porque siempre me apoyaban, por siempre
me daban ánimos y me ayudaban a levantarme aún más fuerte en cada caída, por inspírame
a seguir adelante en mi carrera, por estar siempre conmigo.

6. vi
TABLA DE CONTENIDO
DEDICATORIAS......................................................................................................iv
AGRADECIMIENTOS..............................................................................................v
RESUMEN.................................................................................................................x
ABSTRACT ..............................................................................................................xi
I. INTRODUCCIÓN ..................................................................................................1
I. ANTECEDENTES...............................................................................................2
2.1. Datos generales de la empresa. .................................................................2
2.1.1 Filosofía.....................................................................................................2
2.2. Trabajos previos........................................................................................3
II. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA.........................................................4
2.1 Justificación. .................................................................................................4
2.2 Objetivos de la investigación........................................................................4
2.2.1 Objetivo general......................................................................................4
2.2.2 Objetivos específicos. .............................................................................4
2.3 Metas.............................................................................................................5
III. FUNDAMENTOS TEÓRICOS. ......................................................................6
IV. HIPÓTESIS. ...................................................................................................15
V. DESARROLLO DEL PROYECTO...............................................................16
5.1 Metodología................................................................................................16

7. vii
6.2. Desarrollo................................................................................................17
VI. RESULTADOS. .............................................................................................35
6.1 Interpretación de resultados........................................................................35
VII. CONCLUSIONES......................................................................................36
VIII. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS. ......................................................37
IX. ANEXOS........................................................................................................38

8. viii
ÍNDICE DE TABLAS.
Tabla 4.1 Fundamentos teóricos...............................................................................12
Tabla 6.1 Funciones a cumplir de la maquina..........................................................21
Tabla 6.2 Selección de componentes........................................................................23
Tabla 6.3 Diseño funcional.......................................................................................32

9. ix
ÍNDICE DE FIGURAS.
Figura 4.1 Rendimiento de pintura.............................................................................8
Figura 4.2 Abanicos de aspersión...............................................................................9
Figura 4.3 Ilustración de pintado con aspersión.......................................................10
Figura 6.1 Diagrama de Robert Montt .....................................................................20
Figura 6.2 Primer propuesta. ....................................................................................25
Figura 6.3 Segunda propuesta ..................................................................................27
Figura. 6.4 Vistas de la estructura base. 29
Figura. 6.5 Vistas del dispositivo estabilizador. 29
Figura. 6.6 Brazo estabilizador 30
Figura. 6.7 diseño de rodillo. 31
Figura. 6.8 Pistola de aspersión de aire. 32

10. x
DISEÑO DE UN SISTEMA DE INYECCIÓN DE PINTURA POR MEDIO DE
ASPERSIÓN EN LA RENOVADORA DE LLANTAS PACHUCA S.A. DE C.V.
RESUMEN.
En la empresa renovadora de llantas Pachuca C.A de C.V. se llevó a cabo una investigación
a cerca de los posibles problemas dentro de la organización para el acabado del producto
final.
De acuerdo a los resultados obtenidos en la investigación se denoto que el proceso final no
era el adecuado ya que este generaba un exceso de desperdicio de material lo cual dejaba
charcos de pintura y esto podía llevar a posibles accidentes para los trabajadores de esa área,
por ello se tomó la decisión de realizar un diseño para solucionar ese problema.
Los resultados fueron muy favorables ya que se logró terminar el diseño con las
características deseables y esto ayudara a evitar el desperdicio de material y por ende a
reducir los riesgos de accidentes por el derramamiento de pintura, también está ayudará a que
la llanta tenga una mejor estética ya que su pintado será de manera homogénea y constante
por lo tanto tendrá una mejor presentación.
Palabras clave: investigación, organización, calidad, ahorro y servicio.

11. xi
ABSTRACT

12. 1
I. INTRODUCCIÓN
Al estar laborando en la empresa RENOVADORA DE LLANTAS PACHUCA
S.A. DE C,V, me pude percatar sobre cierto detalle que se tiene en el área de acabado de
llantas, y es que en este último proceso es el más importante ya que es la presentación de la
llanta y gracias a este las empresas mejoran su producción sobre otras que no la tienen. Por
ello se ha optado por hacer un análisis sobre las posibles soluciones para mejorar la calidad
del acabado de estas y realizar una comparación para poder elegir cual puede cumplir con
el objetivo general que se plantea, Durante el desarrollo de esta memoria se detallarán los
procesos para la mejora de la calidad del acabado de las llantas dentro de la empresa
aplicando la idea que se eligió para cumplir el objetivo.

13. 2
I. ANTECEDENTES
Renovadora de llantas Pachuca S.A. de C.V. inicia operaciones en septiembre del
1967 bajo el mando de Don Aniceto Bolio, siendo la primera planta de renovado en el
estado de Hidalgo. Un hombre con gran visión, audaz en los negocios, y con carácter y un
gran corazón, amigo de todo mundo. Actualmente la planta renovadora se ha especializado
en el renovado de llantas de camión, convencionales y radiales utilizando un sistema en frio
y materiales PRE-Q GALGO. Dando servicio a todo el estado de hidalgo y estados vecinos.
Haciendo de RENOVADORA DE LLANTAS PACHUCA un verdadero líder en el ramo.
2.1. Datos generales de la empresa.
2.1.1 Filosofía.
Misión.
Proporcionar el mejor servicio de renovado de llantas con la más alta calidad y
confiabilidad, cumpliendo satisfactoriamente con los requerimientos de los clientes para
mantener el liderazgo de la empresa en el mercado, cuidando la protección del medio
ambiente y haciéndolo de la operación un negocio productivo y rentable a través de la
mejora continua y del desarrollo de sus recursos humanos.
Visión.
Seguir siendo el líder en el renovado de llantas dentro del estado, ya que cuenta con
mano de obra, materiales de alta calidad e incursionar en los demás estados, respetando
todas las normas ambientales.
Valores.
Somos una empresa comprometida que trabaja en equipo con:

14. 3
 Alto sentido de responsabilidad.
 Confianza.
 Disciplina.
 Respeto.
 Pasión.
 Honestidad hacia nuestros colaboradores, clientes proveedores y medio
ambiente.
Política de calidad.
El compromiso contraído con nuestros clientes es garantizarles una calidad
constante y una mejora continua en el renovado de sus llantas. Cumpliendo
escrupulosamente con todas sus expectativas y brindándoles la mejor atención y servicio.
El logro de estos objetivos solo se alcanza a través de la dedicada participación de los
recursos humanos de la empresa en forma integral, reflejándose en la productividad de la
misma.
2.2. Trabajos previos.
Actualmente la empresa no cuenta con trabajos previos ya que esta es la primera vez
que se llevará a cabo la aplicación de una herramienta de calidad como esta.

15. 4
II. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
En una industria renovadora de llantas el acabado final es una parte importante del
proceso ya que es la presentación estética del producto final. En la RENOVADORA DE
LLANTAS PACHUCA S.A. DE C.V. se renuevan 46 llantas diarias en dos cargas de 23
cada una, y para el acabado final se utiliza pintura negra base agua aplicada con un cepillo,
lo cual genera escurrimiento y desperdicio de pintura n este proceso es aplicado con dos
personas en un tiempo de 25.3 minutos por las 23 llantas, ya que toma 1.10 minutos por
llanta es decir 0.55 minutos por cada lateral de la llanta.
2.1 Justificación.
Se ha observado que en la RENOVADORA DE LLANTAS PACHUCA S.A. DE
C.V. hay un problema con el desperdicio de pintura y un tiempo excesivo para el acabado
de llantas por ello se tomó la decisión de DISEÑAR UN SISTEMA DE INYECCIÓN DE
PINTURA POR MEDIO DE ASPERSIÓN en la RENOVADORA DE LLANTAS
PACHUCA S.A. DE C.V. para reducir el tiempo de este proceso y evitar el desperdicio de
pintura por escurrimiento.
2.2 Objetivos de la investigación.
2.2.1 Objetivo general.
DISEÑO DE UN SISTEMA DE INYECCIÓN DE PINTURA POR MEDIO DE
ASPERSIÓN EN LA RENOVADORA DE LLANTAS PACHUCA S.A. DE C.V.
2.2.2 Objetivos específicos.
 Analizar el proceso del acabado.
 Implementar un sistema de aspersión.
 Aprovechar el material sin uso (motores, rodillos placas metálicas, etc.).

16. 5
2.3 Metas.
 Realizar el diseño.
 Diseño ergonómico.
 Evitar el desperdicio de pintura.
 Reducir el personal y el tiempo de este proceso.

17. 6
III. FUNDAMENTOS TEÓRICOS.
Métodos de aplicación
Dada la importancia de la aplicación, en un sistema de pinturas, es importante
mencionar que aun el más sofisticado recubrimiento protector tendrá un desempeño malo si
no es aplicado en forma apropiada. Las siguientes condiciones pueden afectar la aplicación
de un recubrimiento:
Temperatura: El rango de temperatura óptima para la aplicación de recubrimiento
oscila entra 15°C y 32°C. Generalmente, los recubrimientos no deben ser aplicados cuando
la temperatura del medio ambiente sea inferior a 4°C o superior a 43°C, durante la
aplicación. Si la pintura es aplicada arriba de 32°C puede ocasionar que la película seque
demasiado pronto y traiga como consecuencia falta de uniformidad en la película y mala
adherencia. Si la temperatura es inferior a 10°C puede alargarse el tiempo de secado y
curado de la película hasta puntos inaceptables. No debe aplicarse la pintura, si existe la
posibilidad de que la temperatura baje al punto de congelación, antes de que ésta haya
secado.
Humedad: La adherencia de la mayoría de las pinturas, excepto las de base acuosa, resulta
seriamente dañada si la superficie por recubrir es contaminada con agua. En general debe
evitarse pintar cuando la humedad relativa sea mayor de 85%. La probabilidad de que se
condense la humedad sobre una superficie por pintar puede predecirse midiendo la
temperatura de la superficie y determinando el punto de rocío de la atmósfera circundante.
La medida del punto de rocío es conveniente practicarla siempre que el tiempo se presente
húmedo, lo que requiere el uso de un termómetro de bulbo seco y bulbo húmedo y una tabla
psicométrica. La temperatura de la superficie más fría debe medirse con un termómetro de

18. 7
superficie. Si la temperatura da la superficie está descendiendo y se encuentra dentro de los
5 grados Fahrenheit (2.7°C) del punto de rocío, debe suspenderse la aplicación porque es
probable que se condense el agua sobre la superficie. Así también la humedad excesiva
evita que la pintura seque y cure en forma regular,
Viento: Operaciones de pintura, sobre todo las aplicaciones por medio de aspersión, se hace
más difícil cuando aumenta la velocidad del viento. Además de la gran cantidad de pintura
desperdiciada cuando hay viento fuerte, la apariencia de la superficie pintada generalmente
no alcanza la conformidad deseada, porque las partículas atomizadas secan antes de tocar la
superficie. Asimismo, las partículas de pintura en suspensión en el aire pueden llegar a
contaminar áreas adyacentes.
Precipitación: Ninguna aplicación de recubrimientos debe ser hecha en presencia de
precipitación o cuando ésta es inminente. La precipitación puede:
 Causar mala adherencia.
 Erosionar la pintura fresca.
 Depositar contaminantes químicos.
 Causar manchas en la pintura.
 Alterar las propiedades de la película.

19. 8
Brocha: Es el método más lento y por tanto el más costoso. En un principio se pensó
que era el método más efectivo para la primera mano, dado que el pintor podía llegar a
todos los rincones de la superficie. Dada la irregularidad que deja una aplicación con
brocha, este método no es muy preferido.
Rodillo: Es un método adecuado para recubrir grandes áreas, de preferencia planas,
en donde la aplicación por otros métodos más eficientes como la aspersión, no es factible.
La longitud y tipo del mango de un rodillo, puede afectar considerablemente la rapidez de
la aplicación, así como reducir el andamiaje y aumentar la producción que con brocha no es
posible. Sin embargo, su uso está limitado a superficies planas.
Aspersión con aire: Es el método más utilizado por su versatilidad en la aplicación
de un gran número de recubrimientos. Aunque no es tan eficiente como el método de
aspersión sin aire, con una adecuada combinación de presiones y boquillas, pueden ser
aplicados productos de alto peso específico y de diferentes viscosidades. Entre las
principales consideraciones al efectuar aplicaciones por este método, se encuentra la
distancia entre la pistola y la superficie, la cual debe oscilar entre 15 y 20 centímetros. La
Figura 4.1 Rendimiento de pintura
Nota: muestra el rendimiento de pintura por método de aplicación.

20. 9
pintura debe ser aplicada a la mínima presión capaz de atomizarla de una manera uniforme.
La pistola debe mantenerse siempre perpendicular a la superficie por pintar. La pérdida de
material por aspersión con aire es de 25 a 35%.
Aspersión sin aire: Este método utiliza una bomba de alta presión accionada
hidráulicamente o por aire, para impulsar la pintura sin aire a través de un orificio a muy
alta presión. Se utiliza menos adelgazador, proporciona películas más gruesas por
aplicación que cualquiera de los métodos anteriores, logra mayor cubrimiento y mejor
aplicación en los rincones donde no es fácil llegar con otros métodos. [1]
Aplicación de pintura con aspersión.
Este método de aplicación es el más rápido y las películas resultantes son más uniformes en
espesor. Deben seguirse las recomendaciones de los fabricantes de los equipos empleados.
[2]
Ventajas y desventajas del pintado por aspersión.
Figura 4.2 Abanicos de aspersión.
Nota: muestra los diferentes tamaños de abanicos de aspersión.

21. 10
La aplicación de pintado por aspersión es eficiente y deja un acabado apropiado, es
muy rápida, versátil por la capacidad de manejar diversos volúmenes en el mismo equipo
puede usarse en casi cualquier tipo de superficie y el equipo no están tan caro y con un
costo de mantenimiento bajo, los operarios no requieren de gran experiencia y el riesgo de
lesión es mínimo.
La desventaja de este es que genera sobre atomizaciones y libración de gases del
contenido de la pintura.
[2]
Normas que deben tener en cuenta la empresa y el pintor en el momento de la aplicación de
la pintura
Empresa
Figura 4.3 Ilustración de pintado con aspersión.
Nota: se muestra en detalle la aplicación de pintado por medio de aspersión.

22. 11
 Tener suficientes conocimientos de los riesgos, métodos correctos de
aplicación y precauciones necesarias del producto que se va a manejar (esta
información la debe suministrar el fabricante de pintura al patrono o a la
persona quien va a utilizar la pintura), mediante la hoja de seguridad.
 Asegurar la adecuada capacitación en cuanto al conocimiento de los riesgos
y la forma de evitarlos en el momento de manipular la pintura.
 Proporcionar los elementos de protección personal y adecuarlo de los
medios necesarios para una correcta aplicación (cámara con cortina de agua,
zonas bien localizadas y con suficiente ventilación).
 Supervisar la higiene y los procedimientos correctos en el área de
aplicación, incluyendo limpieza de los equipos, de las manos, la prohibición
de ingerir alimentos y bebidas mientras se está en el área de trabajo.
 Colocar avisos alusivos a las anteriores normas de comportamiento, así
como las de prohibido fumar
Pintor
 Como medida indispensable y básica, se deben seguir estrictas normas de
aseo e higiene en los puestos de trabajo. Por ejemplo, evitar la ingestión de
alimentos cerca al área de aplicación de pinturas ya que los alimentos
contaminados pueden causar los mismos efectos nocivos que el
contaminante solo.
 Utilizar siempre los elementos de protección personal requeridos para esta
labor.

23. 12
 Trabajar en áreas muy bien ventiladas, considerar la instalación de sistemas
de extracción localizada, fijos o portátiles.
 Evitar toda fuente de ignición.
 Restringir el acceso al área.
 Lavarse muy bien las manos al terminar el trabajo.
 Evitar la limpieza de piel impregnada de pintura con thinner por los efectos
que pueden llevar esto a largo plazo. Utilice siempre traje y guantes para
evitar contacto con la pintura. [3]
Tabla 4.1 Fundamentos teóricos.
Pulverizador sin
aire hidráulico a
combustible
diésel
Modelo: DH
230 convertible
Empresa: GRACO
Correo:
equipment@graco
.com.mx
Peso: 75.6 kg
Anchura: 61 cm
Longitud: 121.92 cm
El DH 230 convertible es un
pulverizador versátil. Con la
capacidad de cambiar el
pistón de la bomba y
convertir a energía eléctrica
o a gasolina sin
herramientas, usted se puede
asegurar de contar con el
pulverizador más versátil.

24. 13
Pulverizador sin
aire eléctrico
Modelo: GX21
Empresa: GRACO
Correo:
equipment@graco
.com.mx
Altura: 46,7 cm
Peso: 11,3 kg
Anchura: 34,3 cm
Longitud: 47,5 cm
El Graco GX21 es un
pulverizador, El GX21
ofrece el rendimiento para
manejar las demandas de los
trabajos diarios de pintura
para una amplia gama de
trabajos tanto al aire libre
como bajo techo.

25. 14
Pulverizador sin
aire eléctrico de
la serie
PROJECT
Modelo:
TrueCoat 360 DSP
Empresa: GRACO
Correo:
equipment@graco
.com.mx
Longitud: 31,75 cm
Ancho: 13.34 cm
Altura: 24,77 cm
Peso: 1,6 kg
El pulverizador TrueCoat
360 DSP combina precisión,
velocidad y control con
verdadera tecnología de
pulverización sin aire para
ofrecer un acabado
profesional a sus proyectos
de pintura y coloración.
[4]

26. 15
IV. HIPÓTESIS.
En la medida que se incremente el uso de un sistema de inyección de pintura por
medio de aspersión, mayor será la productividad ya que este evitara el desperdicio de
material y se reducirán los tiempos de esta fase final y mejor será la presentación de la
llanta ya que este presentara una mejor estética lo que dará mayor calidad de servicio a los
clientes.

27. 16
V. DESARROLLO DEL PROYECTO.
5.1 Metodología.
Introducción
En la empresa RENOVADORA DE LLANTAS PACHUCA S.A. DE C.V. se llevó
acabo primeramente un recorrido para observar la producción que se lleva dentro de ella y
así poder generar un plan de trabajo de acuerdo con las condiciones observadas. Por ello se
tomó la decisión de aplicar la siguiente metodología.
Introducción a la metodología del diseño
Sistema de transmisión de potencia: El sistema de transmisión de potencia básicamente el
motor para cumplir con la función del movimiento de los rodillos del inyector de pintura.
Rodillos: Estos cumplen una tarea fundamental ya que son los que aran rotar la llanta para
ser pintada.
Brazo estabilizador: La tarea de este es importante ya que mantendrá la llanta estable
mientas gira para ser pintada.
Aspersores: Estos tienen la tarea más importante y fundamental ya que serán los que le
darán el acabado final a la llanta.
Bastidor o estructura: Básicamente debe soportar todos los elementos móviles del
dispositivo.
Carcasa: Tiene la función del cubrimiento de las partes del inyector de pintura.

28. 17
Seguridad de operación: Las normas de uso establecen que cuando una máquina esté en
funcionamiento no debe apoyarse o introducir las manos dentro de ella. Entonces; acatando
como regla principal de seguridad, la máquina cuando esté en funcionamiento y en contacto
con el operador esta no debe ocasionar daño o riesgo.
Facilidad de mantenimiento: Al considerar el diseño se debe garantizar un manual de
mantenimiento en la que todos los repuestos y accesorios sean de fácil reemplazo y
adquisición en el mercado, ya que esto influye directamente en la vida útil y costo de la
máquina. Para su respectivo engrase de rodamientos se debe recomendar en lo posible
grasas que existan en el mercado En el instante de que la máquina necesite de ciertas partes
que tiendan a desgastarse debe prestar toda la facilidad para el cambio y uso de
herramientas existentes en el mercado.
Aspecto de la máquina: Es muy importante, ya que su estética y acabado de construcción
influye para la empresa.
Ergonomía de la máquina: El estudio de los factores ergonómicos en los productos busca
crear o adaptar productos y elementos de uso cotidiano o específico de manera que sea
apten a las características de las personas que los van a usar. Es decir, la ergonomía es
transversal, pero no a todos los productos, sino a los usuarios de dicho producto.
6.2. Desarrollo.
Fases del diseño mecánico
Como el título lo dice. Además, la fase del diseño fue guiada del libro de diseños de
elementos de máquinas del autor Robert L. Mott, P. E. Al seguir esté nos damos referencia
que estas dos se llevan de la mano ya que hablan del mismo seguimiento como lo es el

29. 18
diseño de máquinas. Necesidad: El proceso surge como consecuencia de las necesidades
que tiene el usuario. Estas pueden ser manifestadas (a través de una petición de encargo),
implícitas (mediante un sondeo o estudio de la competencia) o provocadas (cuando el
potencial cliente ve el producto en el mercado). Recopilación de Información: Se suele
realizar en dos vertientes, una recogiendo Información de productos anteriores que estén
relacionas con el que se diseña y viendo los desarrollos actuales que se están investigando,
por otro lado, hay que realizar un estudio de costes y mercado, para obtener una valoración
inicial de los mismos.
Características: Son de dos tipos físicas y “psicológicas”:
 Los aspectos físicos tienen en cuenta, los tipos de materiales que
compondrán el producto, el precio, la vida útil.
 Los aspectos “psicológicos” se centran en todos los condicionantes de la
forma externa del producto, como pueden ser el color, la textura, la
ergonomía, etc.
Creatividad: Una vez que se tienen los factores anteriores, se empieza con el proceso de
análisis y síntesis (proceso creativo), lo que dará lugar a distintos anteproyectos, con una
serie de alternativas. Evaluación: En esta fase se procede a la evaluación y selección de
entre las alternativas de la fase anterior. Participaran todas las partes responsables de la
empresa implicadas en el desarrollo del producto. Prototipo: Se fabrica un primer prototipo,
el cual se toma como base de ensayos para validar el grado de cumplimiento de las
especificaciones y tomar como una referencia de costes de fabricación. Esta fase que
engloba el prototipo, la verificación y el rediseño, si fuese necesario, hasta llegar a la
fabricación en serie, se puede englobar en una más amplia “validación del prototipo”.

30. 19
Fabricación en serie: Una vez que se tiene validado el prototipo es conveniente estudiar que
partes del producto pueden ser modificadas, ya que dependiendo del proceso de fabricación
elegido el precio puede variar en gran medida. Modelo definitivo: Normalmente
dependiendo del grado de aceptación que tengan las primeras unidades comercializadas, se
produce un rediseño del mismo para obtener el modelo definitivo.
Proceso de diseño
Se eligió el diseño de Robert Montt para mostrar el diagrama de cómo es la
transformación de los requerimientos en una forma adecuada para el diseño de nuestro
prototipo. Este proceso puede abarcar la investigación y el desarrollo, siendo actividades de
carácter creativo.

31. 20
Diagrama de guía para el diseño.
Figura 6.1 Diagrama de Robert Montt
[5]

32. 21
Generación de conceptos
Tabla 6.1 Funciones a cumplir de la máquina.
Funciones a cumplir Como lograrlo
¿Qué dispositivo de arranque se utilizará
para la maquina?
 Control Manual
 Control mecánico
 Control electromecánico
 Control neumático
 Control hidráulico
¿Qué fuente de energía propulsora
utilizara?
 Motor eléctrico
 Motor de combustión
interna
 Turbina
 Con aire
 Paneles solares
¿Cómo se transmitirá la energía al
mecanismo?
 Polea y banda
 Engrane y Catarina
 Cadena y Catarina
 Polea y correa
 Motor neumático
 Ruedas dentadas
 Ejes de transmisión
¿Cómo obtener la velocidad necesaria
(reducir
velocidad)?
 Moto reductor
 Engranes
 Cadenas
 Poleas
 Bandas
¿Qué tipo de material se usará para
construir la
maquina?
 Acero inoxidable
 Acero al carbono
 Acero al cromo
Operador
¿Con que equipo de seguridad debe de
contar el
operador?
 Bata
 Googles
 Guantes
 Zapatos
 Tapones auditivos
Mantenimiento
¿Cómo será el mantenimiento de la
maquina?
 Diario
 Mensualmente
 Anualmente
 Después de cada operación
 Mantenimiento general
Seguridad
¿Con que equipos de seguridad contara la
 Sensores (detector de
presencia)
 Paro de emergencia

33. 22
maquina
(operador)?
 Líneas de resguardo
 Guardas de protección
 Interruptor de corriente
eléctrica
 Barandales de resguardo
¿Qué tipos de resguardos contara la
máquina para
proteger los mecanismos?
 Resguardo fijo
 Resguardos
interconectados
 Resguardos integrales
¿Qué tipo de estabilizador tendrá la llanta?  Varillas
 Brazo estabilizador
 Retenes
¿Sobre qué girara la llanta?  Ejes
 Rodillos
 Rodamientos
NOTA: Muestra una serie de preguntas para tomar la mejor alternativa para el funcionamiento de la
maquina

34. 23
Selección de componentes
Tabla 6.2 Selección de componentes.
Funciones A B C D
Selección de
motor.
Selección de
transmisión.
Selección de
aspersores.
Selección de
rotadores de la
llanta
Nota: selección de componentes del inyector de pintura.
Motor eléctrico
Motor
combustión
interna
Motor
neumático Motor de turbina
Engranes
Poleas y banda
Engranes y
cadena
Ejes de
transmisión
De combustión De aire Sin aire
De superficie
Rodillos Banda
Rodamientos Tubos cortos

35. 24
Evaluación de conceptos.
Tomando en cuenta los requerimientos de la empresa se llevó acabo un par de
diseños los cuales fueron propuestos ya que su función principal de la inyectora de pintura
es pintar correctamente las llantas de una forma más eficiente. Al tomar en cuenta los
requerimientos de la empresa se seleccionaron las mejores opciones para poder cumplirlas.
Otro aspecto es el de fácil manejo ya que con el diseño innovador adaptado tendrá una manera de
operar sencilla y un mantenimiento periódico adecuado. Tomando en cuenta que el mecanismo está
cubierto por una carcasa lo que permitirá que el operador trabaje seguro y sin ningún riesgo de
lesión, por otro lado, se consideró la elección de los aspersores ya que estos son parte fundamental
dentro del diseño porque gracias a estos la pintura se distribuirá de manera uniforme y constante en
la llanta lo que permitirá un mayor ahorro de pintura y un trabajo más rápido. También se tomó en
cuenta la transmisión ya que esta será llevada a cabo por un motor trifásico de ¾ de caballo de
fuerza y será transmitida por poleas y banda para lograr la velocidad adecuada. Todos los aspectos
de consideraron siempre en la empresa y en la funcionalidad de la máquina.

36. 25
Propuestas de diseño.
Nota: el primer diseño propuesto.
Figura 6.2 Primer propuesta.

37. 26
En la primera propuesta se observa una base sólida conformada por dos rampas a
los laterales para que le permita subir y bajar la llanta de la plataforma, se muestra un braco
estabilizador con un rodillo para que esto ayude a estabilizar la llantas, sobre la plataforma
se encuentran dos rodillos con rodamientos que estos aran girar la llanta gracias a un motor
eléctrico el cual se encuentra ubicado la parte trasera de la máquina, también se pueden
observar dos aspersores a los laterales en la parte superior de la base que estos se
encargaran de pintar la llanta conforme esta gire.

38. 27
Nota: el diseño que se eligió la segunda propuesta
Figura 1.3 Segunda propuesta

39. 28
En la segunda propuesta se muestra una base estructural de metal la cual sobre ella
se encuentran un par de rodillos giratorios con chumaceras las cuales giraran por medio de
poleas y una banda la cual estará siendo impulsada por un motor eléctrico el cual como se
puede observar también tiene su base adherida a la estructura para una mejor estabilidad,
este diseño solo cuenta con una rampa para subir y bajar la llanta, el brazo estabilizador
está más reforzado ya que se utilizó materia de 2plg de anchura y fue ubicada en la parte
media de un lateral de la llanta para que así tenga mayor fuerza de estabilidad este brazo
también cuenta con un rodillo en la parte superior para que la llanta pueda girar, también
cuenta con un par de rodillos pequeños a los laterales de forma vertical para que estos
puedan adaptarse al contorno de la llanta haciéndola más estable y evitando un vaivén para
que esta no caiga, los aspersores también fueron ubicadas en la parte superior con el rodillo
del brazo estabilizador lo cual les permitirá ubicarse a los laterales de las llanta según su
altura, en la parte media interna de la estructura base también se encuentra ubicada una
tolva la cual tiene como función atrapar los excesos de pintura para que esta no sea
desperdiciada o cuse derrames,
Para la creación del este diseño se tomó en cuenta que la estructura de la base debía
ser lo suficiente mente grande para que pudiese entrar la llanta más grande, pero a la vez
tenía que ser un diseño compacto lo cual le permitiera ocupar poco espacio y que no se
utilizara tanto material por ello se tomó la decisión de crear una base con acero estructural
tomando la medida más grande de la llanta para poder colocar los rodillos a la distancia
correcta,

40. 29
Se tomó en cuenta que se necesitaba un dispositivo para que las llantas
pudieran tener un mejor equilibrio por ello se tomó la decisión de diseñar unos rodillos
laterales que se adaptaran al contorno de la llanta y pudieran darle una mayor estabilidad,
Figura. 6.4 Vistas de la estructura base.
Nota: Esta estructura fue diseñada con los parámetros necesarios para poder almacenar la
llanta de mayor magnitud.
Figura. 6.5 Vistas del dispositivo estabilizador.
Nota: se muestra el dispositivo diseñado para poder mantener en equilibrio la llanta sujetando los laterales

41. 30
Para la elaboración del brazo estabilizador se tomaron las medidas necesarias para
ver la altura máxima que podía albergar el cual le permitiera adaptarse a la medida de la
llanta más grande a la más chica. También que su estructura fuera reforzada y resistente.
Para la creacion de los rodillos se tomaron medidas para que estos fuera lo mas
pequeños posibles pero que tubieran la funcion de hacer girar la llanta y para que pudieran
lleva a cabo esta fucion se implementaron chumaceras con rodamientos a los laterales para
que estos pudieran ser engrasados facilmente.
Figura. 6.6 Brazo estabilizador.
Nota: Se muestra el diseño del brazo que como se puede apreciar tiene ciertos cortes con un Angulo que le
permite adaptarse a las llantas de diferente tamaño.

42. 31
Se realizó una breve investigación para saber cuál era el método más eficiente para
poder aplicar la pintura sin que esta se desperdiciara tanto para así ahorrar material y evitar
los derrames de pintura y así disminuir el riesgo de posibles accidentes. Y en base a esta
investigación se tomó la decisión de implementar un sistema de aspersión y se tomó la tarea
para saber qué tipos de aspersores se utilizarían, Por lo cuales se tomó la decisión de
utilizar pistolas con aire con boquillas de 20mm para que estas pudieran abarcar el contorno
de la llanta más ancha y por ende la más pequeña.
Figura. 6.7 diseño de rodillo.
Nota: Se muestra la ilustración del rodillo que girara con la fuerza dl motor los cuales tendrán una
chumacera con rodamientos lo que les permitirá girar libremente.

43. 32
Diseño funcional.
Tabla 6.3 Diseño funcional.
Pieza Descripción
Estructura:
Básicamente esto es lo que soportara toda la
inyectora.
Figura. 6.8 Pistola de aspersión de aire.
Nota: se observa el diseño de una pistola de aspersión la cual
será utilizada para pintar las llantas.

44. 33
Rampa:
El trabajo de esta es facilitar el subir la llanta los
rodillos.
Polea:
Esta se encargará de transmitir la potencia del motor
a los rodillos.
Rodillos:
Son los que se encargaran de hacer girar la llanta.
Tolva:
Esta servirá para que la pintura que caiga fuera de la
llanta tenga un retorno y no se desperdicie.
Motor trifásico:
Este es el que generara la potencia para hacer girar
los rodillos.

45. 34
Brazo estabilizador:
Este se encarga de adaptarse a la medida de la llanta.
Estabilizador:
Este hace juego con el brazo para estabilizar la
llanta y evitar que este no tenga un desbalance.
Pistola de aspersión:
Esta tiene la tarea más importante ya que es la que
se encargara de pintar la llanta para un buen
acabado.
Nota: en esta tabla se describe la función de cada uno d ellos elementos que conforman el diseño.

46. 35
VI. RESULTADOS.
6.1 Interpretación de resultados.
En la empresa renovadora de llantas Pachuca S.A. de C.V. se llevó a cabo la
elaboración de un diseño de una maquina inyectora de pintura por medio de aspersión para
el acabado de llantas como una herramienta para así entregar el producto con un mejor
acabado y una mejor calidad y en base a los datos recabado durante todo el desarrollo se
logró terminar el diseño satisfactoriamente para que pueda llevarse a cabo su manufactura y
de esta forma tener una mejor presentación en sus producto terminados.
De acuerdo a los resultados obtenidos en el diseño se logrará evitar el desperdicio
de material evitando accidentes por causa del derrame de pintura.

47. 36
VII. CONCLUSIONES.
En la empresa renovadora de llantas Pachuca S.A de C.V. se llevó a cabo la
elaboración del diseño de un sistema de inyección de pintura por medio de aspersión ya que
se observó el acabado del producto final no tenía una buena estética y se desperdiciaba
mucho material lo que dejaba encharcamientos de pintura exponiendo así al personal a
posibles accidentes.
El diseño fue realizado con éxito lo cual ayudara a mejorar la calidad de entrega del
producto y evitara desperdicios de material reduciendo las probabilidades de accidentes por
causas de derramamientos de pintura.
El proyecto fue realizado con éxito gracias a la ayuda de los ingenieros en la planta
y al apoyo del personal de la empresa.

48. 37
VIII. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS.
Milenium. (2019). APLICACIÓN DE RECUBRIMIENTOS. 2019, de Productos y
Servicio Mexiquense, S.A. de C.V Sitio web: https://www.psm-
dupont.com.mx/es/axalta/servicios/aplicacion-de-
recubrimientos.html#s5_scrolltotop [1]
Desconocido. Equipos, técnicas y métodos de ampliación de los recubrimientos. 2019, de
Tesis. Uson Sitio web: http://tesis.uson.mx/digital/tesis/docs/11596/Capitulo10.pdf
[2]
CISTEMA ARL SURA. (01/04/2014). EQUIPOS DE PROTECCIÓN PERSONAL PARA
APLICACIÓN DE PINTURAS. 2019, de EQUIPOS DE PROTECCIÓN
PERSONAL PARA APLICACIÓN DE PINTURAS Sitio web:
http://www.ridsso.com/documentos/muro/b6fd403839cf02423eb38e547e3321c9.pd
f [3]
GRACO. (11 de enero de 2019). Equipos de pulverización. 2019, de Graco Inc. Sitio web:
https://www.graco.com/mx/es/products/business-unit/contractor-equipment/paint-
spraying-equipment.html [4]
Robert L. Mott. (2006). Diseño de Elementos de Máquinas 4ta Edición. MÉXICO:
PEARSON EDUACACION. [5]

49. 38
IX. ANEXOS.
Modelado

50. 39

51. 40

52. 41

53. 42

54. 43

55. 44

56. 45

57. 46

58. 47

59. 48

60. 49