Sustainable machining of molds for tile industry by minimum quantity lubrication

Nowadays, to reduce water pollution, soil contamination, and human health hazards, the environmental legislation is forcing manufacturing companies to avoid the use of metalworking fluids. Thus, the adoption of the dry machining and minimum quantity lubrication (MQL) techniques is becoming essential. However, small and medium companies are having difficulties and are skeptical about the adoption of these new techniques. In this study, a methodology is proposed to implement an MQL system for sustainable machining with a step-by-step procedure that facilitates its industrial application. The methodology is divided into three steps: i) MQL configuration to verify its effect on surface roughness, considering the effective flow rates and nozzle position; ii) process modeling based on the Box–Behnken design of experiments (DoE) to model surface roughness, power consumption, and tool life; and iii) process optimization for minimizing cost and environmental impact in terms of water usage and kg of CO2 equivalent. The methodology is applied in the manufacturing process of a component of a mold for the tile industry. Different alternatives are analyzed and the best alternative in both economic and environmental aspects is the use of the MQL system with optimal cutting parameters and an early tool change strategy that ensures part quality without subsequent grinding operations

Influence of different cooling techniques on the surface roughness in milling operations of carbon steels

Comunicació presentada al 22rd International Congress on Project Management and Engineering CIDIP 2018 (Madrid, 11-13 July 2018)In machining processes the use of coolants and lubricants in the cutting zone is critical to reduce cutting forces, facilitate the chip removal and improve the surface quality of the workpiece. However, the influence of different coolant/lubricant techniques on the surface finish depends on many factors, such as the geometry of the cutting tool, material of the workpiece, cutting conditions, and so on. This paper studies the effect of different lubrication techniques such as: internal coolant, external coolant, dry cutting, air coolant and MQL lubrication (Minimum Quantity Lubrication) on the surface finish and the advantages and disadvantages of these systems for milling carbon steels. The study fundamentally analyzes the variations in roughness due to the built-up edge (BUE) and the minimum chip thickness in relation to the type of lubrication / cooling used.En los procesos de mecanizado la refrigeración / lubricación de la zona de corte es fundamental para conseguir menores fuerzas de corte, facilitar el arranque de viruta y mejorar la calidad superficial de la pieza. Sin embargo, la influencia de las diferentes técnicas en el acabado superficial depende de muchos factores, como la geometría de la herramienta de corte, material de la pieza de trabajo, condiciones de corte, etc. En esta comunicación se estudia el efecto de diferentes técnicas de lubricación como: lubricación interna, externa, en seco, con aire y con MQL (Minimum Quantity Lubrication) sobre el acabado superficial y se presentan las ventajas e inconvenientes de estos sistemas para el fresado de aceros al carbono. El estudio analiza fundamentalmente las variaciones de rugosidad debidas al efecto de filo recrecido (Built-up Edge, BUE) y del espesor mínimo de viruta en relación con el tipo de lubricación / refrigeración emplead

Diseño y fabricación de un sistema automatizado de deposición de capas iónicas por inmersión

Treball Final de Grau en Enginyeria en Tecnologies Industrials. Codi: ET1040. Curs: 2015/2016El objetivo de este proyecto es el diseño y desarrollo de un dispositivo SILAR (Successive Ionic Layer Adsorption and Reaction), que automatizará un proceso de deposición de capas iónicas por inmersión. El diseño de este automatismo pretende cubrir las necesidades del Instituto de Materiales Avanzados (INAM) perteneciente al Departamento de Física de la Universitat Jaume I (UJI), sustituyendo un modelo ya existente de características similares e introduciendo en este nuevo dispositivo mejoras, tanto funcionales como de diseño. Se pueden destacar como mejoras la creación de una interfaz donde el usuario pueda introducir de una manera sencilla los parámetros necesarios, mejorar la comunicación entre los diferentes elementos, reducir el tamaño del dispositivo así como implementar un sistema de bucle cerrado que aporte robustez al proceso

Estudio técnico-económico de mejora del proceso de mecanizado de moldes mediante la implantación de un sistema de lubricación mínima

Treball final de Màster Universitari en Enginyeria Industrial. Codi: SJA020. Curs acadèmic: 2017/2018El proyecto tiene cómo alcance el estudio de la implantación de un sistema de de mínima lubricación (MQL), comparándola con la técnica de lubricación utilizada actualmente en el proceso mecanizado. Dicho estudio analizará para el caso presentado de la empresa Macer S.L. que técnica de lubricación se adapta mejor a la operación de mecanizado a realizar así como que parámetros de corte son los más aconsejables. De esta manera se conocerá en qué casos es óptimo el uso de sistemas MQL o para cuales la técnica usada actualmente se utiliza de manera adecuada. Se analizará el proceso a nivel económico donde se comparará el coste actual del mecanizado usando la técnica actual con el coste utilizando el sistema de lubricación mínima añadiendo los costes adicionales de la nueva instalación Del mismo modo, a nivel ecológico se mostrará el impacto medioambiental que tiene dicho proceso utilizando cada una de las técnicas de lubricación sin olvidar lo costes adicionales de cada una de ellas en términos de tratamiento de aguas y recogida de residuos