Presentación de proyecto de automatización

1. Presenta:
Ing. Carlos Eduardo Sanchez Cuevas
Directores de Tesis:
Dr. Raúl Rivera Blas
Dr. José Humberto Pérez Cruz 1
INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica
Sección de Estudios de Posgrado e Investigación
Maestría en Ingeniería de Manufactura
Unidad Azcapotzalco
“Diseño de un sistema automatizado de eliminación de capa de óxido
utilizado para la manufactura de placas de cobre y sus aleaciones en líneas
de fresado
Primer Comité Tutorial

2. CONTENIDO DE LA PRESENTACIÓN
• Antecedentes
• Planteamiento del problema
• Justificación
• Impactos
• Objetivos
• Estado del arte
• Metodología
• Cronograma
• Bibliografía

3. ANTECEDENTES
Proceso de laminación para bobina o rollo.
Ejemplo del proceso de laminación

4. 14/02/2024
Materiales laminados
• Cobre
• Latón
• Bronce
• Cupro-Nickel
• Alpaca
Proceso de laminación para bobina o rollo.
Productos fabricados
• Rollo
• Lamina
• Placa
Consumidores
• Industria eléctrica
• Industria de manufactura de
acuñación
• Industria de balística
• Industria de automotrices,
construcción, telecomunicaciones,
musical.

5. Dimensiones Antes Después
Ancho 1.2 – 1.5 m 1.2 – 1.5 m
Largo 120- 130 m 120- 130 m
Espesor 14-16 mm 12-14 mm

6. Máquina de línea de fresado para cobre y sus aleaciones en bobina o en rollo
Marca – NASH Milling Line
Dimensiones de máquina -
Esquema de línea de fresado

7. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
Actividad de alto riesgo para el operador por ser un proceso de forma
manual.
 Calentamientos
 Atoramientos
 Desprendimiento de material
Control de calidad que depende de la habilidad del operador
• Tiempos muertos por ajustes
• Estandarización del proceso

8. JUSTIFICACIÓN
Con la implementación del sistema de eliminación de capa de oxido se
desea tener un proceso más seguro para el operador, evitando la
manipulación del material.
La idea de estandarizar el proceso proviene de la automatización del
sistema de medición, para lo cual se genera una base de datos específicos
la cual por medio de historiales fallas o defectos de procesos anteriores.

9. IMPACTOS
•Tecnológico
•Social
•Económico
•Contribución al conocimiento universal
•Retribución social

10. OBJETIVOS
Objetivo general
Diseñar un sistema automatizado de eliminación para la capa de óxido para una línea de
fresado
Objetivos Específicos
• Analizar los procesos de eliminación de capa de oxido.
• Diseñar y realizar el sistema de medición de espesor.
• Diseño y análisis de fabricación de mecanismo y estructura para la instalación del
sistema de medición.
• Desarrollar y diseñar el sistema de control para la eliminación de la capa de óxido.
• Crear una base de datos del proceso.

11. ESTADO DEL ARTE
Área de
trabajo
Velocidad
de trabajo
Residuos
peligrosos
Material
recuperado
Acabado
superficial
Operadores
requeridos
Línea de
fresado 40m x 15m 100 - 200m/min
No crea residuos
peligrosos
Todo el material
de desbaste se
vuelve a
reutilizar en el
proceso fundición
Acabado
uniforme no
requiere un
proceso para
mejorar la
superficie.
Se requieren tres
operadores para
el proceso.
Línea de
decapado
120m x 10m 40- 80m/min
Se crea un
residuos
peligrosos
llamado lodo de
decapado
No se recupera
material
Acabado
irregular se
necesita un
proceso
siguiente para
mejorar la
superficie.
Se requiere cinco
operadores para
el proceso

12. Sección 1 Sección 2 Sección 3
Esquema de línea de decapado

13. Foto de la línea de decapado

14. Tipo de sensor de
espesor
Exactitud Contacto con
el material
Mantenimiento Instalación Radiación Costo
Sensor Rayos X Alta No existe Alto Media Alta Alto
Sensor ultrasónico Media Existe Bajo Media Baja Medio
Sensor de galgas
extensiometricas
Alta Existe Alto Alta Baja Medio
Sensor laser Alta No existe Bajo Media Baja Medio
Sensores de espesor
 Sensor de espesor ultrasonido.
 Sensor de espesor Rayos X.
 Sensor de espesor por galgas extensiometricas.
 Sensor de espesor láser.

15. Sensores marca Keyence Serie LK-G5000

17. Servoválvulas hidráulicas
MFB (Mechanical Feedback)
• Diseño mecánico 100%
• Respuesta alta en frecuencia
• Presiones hidráulicas hasta 5,000 PSI
• Caudal máximo 300 l/min
• Retroalimentación mecánica
EFB (Electric Feedback) – Retroalimentación
eléctrica
• Carrete de control electrónico
• Respuesta alta en frecuencia
• Respuesta dinámica alta
• Presiones hidráulicas hasta 5,000 PSI
• Caudal máximo 4,500 l/min
DDV (Direct Drive Valve) - Válvula de
accionamiento directo
 Funcionamiento electrónica totalmente
 Respuesta independiente a la presión
 Presiones hidráulicas hasta 5,000 PSI
 Caudal máximo 120 l/min
 No requiere caudal piloto

18. Cortadores Helicoidales Circulares

19. 14/02/2024
Cortador superior
Cortador inferior
Material de desbaste

21. METODOLOGÍA
QFD
El despliegue de la función de calidad (o QFD, por sus siglas inglesas) es un método de diseño de
productos y servicios que recoge las demandas y expectativas de los clientes y las traduce, en pasos
sucesivos, a características técnicas y operativas satisfactorias. Luego de una introducción
histórica, en este documento de trabajo ilustramos los conceptos principales del QFD, destacamos
sus ventajas y damos recomendaciones de uso. Utilizamos en la presentación el diseño original de
un envase farmacéutico. Para brindar una perspectiva amplia y moderna del QFD, describimos sus
principales campos de aplicación y algunos enfoques nuevos utilizados en su construcción.
Finalmente, presentamos un resumen y conclusiones. El QFD se originó en el Japón en la década
de 1960 y su metodología se consolidó y expandió geográficamente en las décadas siguientes. En el
origen del QFD está la denominada matriz de la calidad, que es en esencia una tabla que relaciona
la voz del cliente con los requerimientos que la satisfacen. La matriz de la calidad suele desplegarse
para dar lugar a otras matrices que permiten hacer operativa a la voz del cliente. Las aplicaciones
recientes del QFD trascienden a las industrias manufactureras y de los servicios y comprenden la
formulación de la estrategia empresarial y el análisis organizacional en los sectores público y
privado.

23. CRONOGRAMA
Actividades Semestre
1 2 3 4
Cursar materias y seminarios X X
Compresión del tema X X
Investigación bibliográfica y análisis de información X
Estudio del estado del arte X
Elaboración de protocolo X
Análisis y selección de medidor de espesor X X
Diseño de los sistemas mecánicos X X
Diseño de los sistemas de control X X
Análisis del resultado X X X
Escritura de tesis X X X X
Solicitud de comisión revisora X X
Atender observaciones de comisión revisora X
Presentación del examen de grado X
Porcentaje de avance: 30 %

24. BIBLIOGRAFÍA
14/02/2024
Referencias
[1] Julio Garavitio, "Conformado de metales", Escuela Colombiana de Ingeniería,
2014.
[2] Dagoberto Silva Franco, "Laminación en caliente y en frio", UANL, 2011.
[3] W. Trinks, "Fundamentos de laminación", Ediciones de interciencia, 1964.
[4] Arturo Molina Ocampo, "Proceso de conformado de materiales", UNAM, 2011.
[5] José Luis Enríquez Berciano, "Laminación", UPM, 2010.
[6] José Alfredo Jiménez, El siete mares, México para el mundo, UNAM 1988.
[7]
[8]
[9]
[10]
[11]