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DISEÑO DE UNA CÁMARA PARA
APLICACIÓN DE PINTURA ELECTROSTÁTICA
CON RECUPERACIÓN DE POLVO PARA UNA
       EMPRESA METALMECÁNICA




Christian Leopoldo
Paredes Salinas
INTRODUCCIÓN


• Industrial
  Metalmecánica.
• Productos metálicos.
• Recubrimiento de
  pintura.
MARCO TEÓRICO


• Recubrimiento electrostático con
  pintura en polvo.
      Polvo 100% solido
      Metales en general.
      Principio del pintado
       electrostático.
      No hay choques eléctricos.
EL PROCESO
VENTAJAS

 No usa compuestos orgánicos
  volátiles(VOC).
 No son inflamables.

 Proceso independiente de la humedad y la
  temperatura del aire.
 Elevada resistencia físico – química.

 Excelente reciclaje del polvo.
DESVENTAJAS

x No pueden utilizarse en materiales que
  no soporten temperaturas del orden de
  los 200 C.

x El costo inicial del polvo es mayor que el
  de la pintura líquida.

x Aunque tiene un buen acabado final,
  nunca es tan bueno como el de la
  pintura líquida.
COMPOSICIÓN DE LA PINTURA EN POLVO
SEGURIDAD INDUSTRIAL

• Los accesorios que debe tener dentro de una cámara de
  aplicación serán:

•   Gafas.
•   Mascarilla.
•   Gorro.
•   Botas.
•   Oberol.
•   Guantes.
EFICIENCIA DE PINTURA


           •Ahorro
           •Reutilización
IDENTIFICACIÓN DE LA NECESIDAD

• Se tiene la necesidad
  de aprovechar todo el
  polvo    de    pintura
  posible debido a su
  desperdicio.

• Soportar una carga de
  400Kg que es la
  máxima carga a la que
  se hará trabajar la
  cámara (estructura).
PARTES CONSTITUTIVAS

• Cámara de Aplicación

• Campana de Extracción

• Ducto (accesorios).

• Ciclón

• Ventilador
CÁMARA DE APLICACIÓN

• Características
  – Soportar 400 Kg
  – Usar viga tipo HEB
  – Acero preferible A36
  – Materiales
    disponibles
  – Tolva de piso.
  – Factor de seguridad
  – Área de 5m por 5m
DISEÑO DE CÁMARA DE PINTURA

• Hallar reacciones.
• Diagramas de
  cortante y momento.
• Deflexión máxima.



• Selección viga HEB.
• Factor de Seguridad.
DISEÑO DE CÁMARA DE PINTURA
•   Mismo     proceso    para   demás
    estructura usando tubo cuadrado de
    60mm.

•   Simulación en Autodesk Inventor® y
    SolidWorks®.

•   Factor de Seguridad Mínimo General
    por simulación.


• Tolva de piso.
DISEÑO DEL SISTEMA DE EXTRACCIÓN Y
RECUPERACIÓN DE POLVO DE PINTURA

• Distribución de partícula
• Campana de extracción
   – Velocidad de Caída
   – Catálogo de Campana




• Ductos
   – Velocidad
   – Diámetro
DISEÑO DEL SISTEMA DE EXTRACCIÓN Y
RECUPERACIÓN DE POLVO DE PINTURA

• Ciclón Alta Eficiencia
SELECCIÓN DE VENTILADOR

Catálogo Soler&Palau
SIMULACIÓN ANSYS®
SIMULACIÓN ANSYS®
SIMULACIÓN ANSYS®
ESTRUCTURA              SOPORTE
• Diseño por Software – Modelo Dinámico
COSTOS
COSTOS
COSTOS
PRESUPUESTO CONSTRUCCIÓN
CONCLUSIONES
• Con este sistema diseñado se logra dar
  solución al problema de contaminación del
  aire ambiental en el lugar donde se realiza el
  trabajo de aplicación de pintura.

• Se estudio el problema basándonos en las
  características del polvo y el proceso y así
  estructurar un sistema de extracción de aire;
  ergonómico, sencillo y de bajo costo a invertir
  comparado con otros métodos de limpieza
  de aire y recolección de partículas.
CONCLUSIONES
• La utilización de los softwares AutoDesk Inventor® y
  SolidWorks® han permitido corroborar los datos teóricos
  obtenidos en el diseño estructural con lo cual puedo
  certificar los resultados.

• La utilización del software ANSYS® ha permitido
  también verificar el comportamiento del aire y de las
  partículas en suspensión en la cámara y en el ciclón.

• Se tiene una eficiencia en el sistema de extracción de aire
  con polvo de 94.8% que valida un beneficio en ahorro,
  seguridad industrial, contaminación ambiental.
RECOMENDACIONES
• Usar este método simple para extracción de aire con material
  particulado  de    similares    características   para  evitar
  contaminación ambiental a zonas cercanas así como también
  prevenir     posibles        sanciones        gubernamentales.

• Implementar el método en empresas donde se haga trabajos de
  pintura electrostática como las metalmecánicas.

• Se recomienda evitar en lo posible movimiento de aire desde
  fuera hacia dentro de la cámara de aplicación en dirección de las
  aperturas al ambiente.

• Estar al tanto de la seguridad industrial de los operadores así
  como también el proceso de encendido del sistema de
  extracción y aplicación de pintura.
RECOMENDACIONES

• Revisar las condiciones de mantenimiento
  del ventilador y accesorios como tuberías
  y codos.

• Tomar muestras de polvo con respecto a
  la humedad en ciertas épocas del año ya
  que estas pueden afectar el proceso.
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  • 1. DISEÑO DE UNA CÁMARA PARA APLICACIÓN DE PINTURA ELECTROSTÁTICA CON RECUPERACIÓN DE POLVO PARA UNA EMPRESA METALMECÁNICA Christian Leopoldo Paredes Salinas
  • 2. INTRODUCCIÓN • Industrial Metalmecánica. • Productos metálicos. • Recubrimiento de pintura.
  • 3. MARCO TEÓRICO • Recubrimiento electrostático con pintura en polvo.  Polvo 100% solido  Metales en general.  Principio del pintado electrostático.  No hay choques eléctricos.
  • 5. VENTAJAS  No usa compuestos orgánicos volátiles(VOC).  No son inflamables.  Proceso independiente de la humedad y la temperatura del aire.  Elevada resistencia físico – química.  Excelente reciclaje del polvo.
  • 6. DESVENTAJAS x No pueden utilizarse en materiales que no soporten temperaturas del orden de los 200 C. x El costo inicial del polvo es mayor que el de la pintura líquida. x Aunque tiene un buen acabado final, nunca es tan bueno como el de la pintura líquida.
  • 7. COMPOSICIÓN DE LA PINTURA EN POLVO
  • 8. SEGURIDAD INDUSTRIAL • Los accesorios que debe tener dentro de una cámara de aplicación serán: • Gafas. • Mascarilla. • Gorro. • Botas. • Oberol. • Guantes.
  • 9. EFICIENCIA DE PINTURA •Ahorro •Reutilización
  • 10. IDENTIFICACIÓN DE LA NECESIDAD • Se tiene la necesidad de aprovechar todo el polvo de pintura posible debido a su desperdicio. • Soportar una carga de 400Kg que es la máxima carga a la que se hará trabajar la cámara (estructura).
  • 11. PARTES CONSTITUTIVAS • Cámara de Aplicación • Campana de Extracción • Ducto (accesorios). • Ciclón • Ventilador
  • 12. CÁMARA DE APLICACIÓN • Características – Soportar 400 Kg – Usar viga tipo HEB – Acero preferible A36 – Materiales disponibles – Tolva de piso. – Factor de seguridad – Área de 5m por 5m
  • 13. DISEÑO DE CÁMARA DE PINTURA • Hallar reacciones. • Diagramas de cortante y momento. • Deflexión máxima. • Selección viga HEB. • Factor de Seguridad.
  • 14. DISEÑO DE CÁMARA DE PINTURA • Mismo proceso para demás estructura usando tubo cuadrado de 60mm. • Simulación en Autodesk Inventor® y SolidWorks®. • Factor de Seguridad Mínimo General por simulación. • Tolva de piso.
  • 15. DISEÑO DEL SISTEMA DE EXTRACCIÓN Y RECUPERACIÓN DE POLVO DE PINTURA • Distribución de partícula • Campana de extracción – Velocidad de Caída – Catálogo de Campana • Ductos – Velocidad – Diámetro
  • 16. DISEÑO DEL SISTEMA DE EXTRACCIÓN Y RECUPERACIÓN DE POLVO DE PINTURA • Ciclón Alta Eficiencia
  • 21. ESTRUCTURA SOPORTE • Diseño por Software – Modelo Dinámico
  • 26. CONCLUSIONES • Con este sistema diseñado se logra dar solución al problema de contaminación del aire ambiental en el lugar donde se realiza el trabajo de aplicación de pintura. • Se estudio el problema basándonos en las características del polvo y el proceso y así estructurar un sistema de extracción de aire; ergonómico, sencillo y de bajo costo a invertir comparado con otros métodos de limpieza de aire y recolección de partículas.
  • 27. CONCLUSIONES • La utilización de los softwares AutoDesk Inventor® y SolidWorks® han permitido corroborar los datos teóricos obtenidos en el diseño estructural con lo cual puedo certificar los resultados. • La utilización del software ANSYS® ha permitido también verificar el comportamiento del aire y de las partículas en suspensión en la cámara y en el ciclón. • Se tiene una eficiencia en el sistema de extracción de aire con polvo de 94.8% que valida un beneficio en ahorro, seguridad industrial, contaminación ambiental.
  • 28. RECOMENDACIONES • Usar este método simple para extracción de aire con material particulado de similares características para evitar contaminación ambiental a zonas cercanas así como también prevenir posibles sanciones gubernamentales. • Implementar el método en empresas donde se haga trabajos de pintura electrostática como las metalmecánicas. • Se recomienda evitar en lo posible movimiento de aire desde fuera hacia dentro de la cámara de aplicación en dirección de las aperturas al ambiente. • Estar al tanto de la seguridad industrial de los operadores así como también el proceso de encendido del sistema de extracción y aplicación de pintura.
  • 29. RECOMENDACIONES • Revisar las condiciones de mantenimiento del ventilador y accesorios como tuberías y codos. • Tomar muestras de polvo con respecto a la humedad en ciertas épocas del año ya que estas pueden afectar el proceso.