Development of predictive model for surface quality in turning process for high strength steels

La calidad superficial es uno de los indicadores de desempeño que tiene efecto sobre la aceptación o rechazo de un producto terminado. Un producto terminado que no cumpla con el acabado superficial requerido por el cliente es garantía de la generación de costos en el proceso de corte de metales manifestándose a través de grandes cantidades de desperdicio de material, re-trabajo de piezas, tiempos extras, etc. El articulo presenta un estudio sobre la influencia de los parámetros de corte en la calidad superficial en el proceso de torneado cilíndrico de aceros. El trabajo experimental se ha desarrollado controlando el proceso de mecanizado y estableciendo valores fijos para los parámetros de Velocidad, Avance y Profundidad de corte. Se utiliza una técnica estadística basada en el análisis de varianza (ANOVA) y la Metodología de la Superficie de Respuesta para establecer el grado de dependencia del acabado final con los parámetros de corte y obtener un modelo que permite que la rugosidad superficial pueda predecirse mediante la combinación optima de los factores de estudio, logrando así que las especificaciones dimensionales proporcionales en el diseño de las piezas puedan cumplirse.Abstract: The surface quality is a performance indicator which has an effect on the acceptance or rejection of a finished product. If a finished product does not fulfill the final surface conditions established by the costumer it is consider as a guarantee for the costs in the cutting process of metals. Those costs are the results from big amounts of waste material, rework, and extra time, among others. This article shows a study about the influence of cutting parameters in the surface quality regarding the steel cylindrical turning process. The experimental job has been developed due to the control in the machining process and establishing constants values for the speed, advance and depth of cut parameters. Statistics techniques like analysis of variance (ANOVA) and the response surface methodology are used in order to establish the dependence degree between final state and the cutting parameters. That relationship between those parameters is used for the construction of a model in order to predict the surface roughness and calculating the optimal combination of the factors under study, achieving in that way that the dimensional specifications during the pieces design can be fulfilled

Aplicación de la ingeniería concurrente orientada a la fabricación de una herramienta para la extracción tuerca-corona en una excavadora

El artículo presenta la aplicación de la Ingeniería Concurrente integrando el diseño para la calidad (QFD) y el diseño para la manufactura y ensamble (DFMA), en la fabricación de una herramienta mecánica para el desmonte de una turca-corona de una excavadora sobre orugas. El estudio se desarrolló debido a la necesidad que tuvo el Departamento de Mantenimiento de una empresa de extracción de carbón, en desarmar una transmisión de propulsión de la excavadora hidráulica RH340B para reparar alguna de sus partes en mal estado. El análisis se basó en que el diseño de esta herramienta cumpliera con las especificaciones del torque necesario para el desarme del sistema. Se concluye que a través de los métodos aplicados da como resultado un diseño de 26 piezas, con valores aceptables en la eficiencia del ensamble y en el factor de complejidad. Además, la herramienta fabricada fue de gran ayuda para desarmar el mando final, pues su fabricación local consiguió que se ahorrara casi un 75% de los costos de inversión que exigía la adquisición de una herramienta original de TEREX|O&K.The article presents the application of Concurrent Engineering integrating design for quality (QFD) and design for manufacture and assembly (DFMA), in the manufacture of a mechanical tool for the dismantling of a Turkish crown from a crawler excavator. The study was developed due to the need that the Maintenance Department of a coal extraction company had in disassembling a propulsion transmission of the hydraulic excavator RH340B to repair some of its parts in bad condition. The analysis was since the design of this tool met the specifications of the torque required for the disassembly of the system. It is concluded that through the applied methods it results in a design of 26 pieces, with acceptable values in the efficiency of the assembly and in the complexity factor. In addition, the manufactured tool was of great help in disassembling the final control, since its local manufacture achieved savings of almost 75% of the investment costs required by the acquisition of an original TEREX|O&K tool

Caracterización del ABS Utilizado en Procesos de Manufactura Aditiva y el ABS Natural

El estudio de las propiedades del termoplástico ABS requiere de la caracterización previa de las propiedades mecánicas, de manera que se pueda obtener un conocimiento inicial para modelar y predecir el comportamiento mecánico de piezas fabricadas por impresión 3D, o simplemente para comparar los cambios que se producen en el material durante su transformación en la fabricación de los modelos. Este artículo presenta un estudio comparativo del comportamiento mecánico de piezas fabricadas por la técnica de manufactura aditiva, modelado por deposición fundida (FDM), con respecto a dos tipos de materiales termoplásticos: el ABS Plus utilizado en la técnica de FDM y el ABS natural. Las variables que se estudian son la Resistencia a la tensión, Resistencia a la Fluencia y la Elongación. Los resultados muestran que las propiedades determinadas para las probetas fabricadas con ABS natural, presentan una variabilidad menor que las obtenidas con ABS plus. Las muestras ensayadas fabricadas con el ABS natural presentaron una rigidez mayor que el ABS plus, y se comprobó que tiene una mayor resistencia a la tensión. Además, se aplicaron técnicas de caracterización para obtener información sobre la morfología del material y verificar las características dadas por el fabricante

Desarrollo de un Modelo Predictivo para la Calidad Superficial en un Proceso de Torneado sobre Aceros de Alta Resistencia

La calidad superficial es uno de los indicadores de desempeño que tiene efecto sobre la aceptación o rechazo deun producto terminado. Un producto terminado que no cumpla con el acabado superficial requerido por el clientees garantía de la generación de costos en el proceso de corte de metales manifestándose a través de grandescantidades de desperdicio de material, re-trabajo de piezas, tiempos extras, etc.El articulo presenta un estudio sobre la influencia de los parámetros de corte en la calidad superficial en el procesode torneado cilíndrico de aceros. El trabajo experimental se ha desarrollado controlando el proceso de mecanizadoy estableciendo valores fijos para los parámetros de Velocidad, Avance y Profundidad de corte. Se utiliza unatécnica estadística basada en el análisis de varianza (ANOVA) y la Metodología de la Superficie de Respuesta paraestablecer el grado de dependencia del acabado final con los parámetros de corte y obtener un modelo que permiteque la rugosidad superficial pueda predecirse mediante la combinación optima de los factores de estudio,logrando así que las especificaciones dimensionales proporcionales en el diseño de las piezas puedan cumplirse

Calidad superficial en el prototipado rápido, proceso fdm

Este artículo es una síntesis de la tesis de maestría en el Posgrado de Materiales y Procesos de Manufactura, del Departamento de Ingeniería Mecánica y Mecatrónica. El paper muestra la interacción de los parámetros del proceso, distancia de la deposición (Gap) y la velocidad del cabezal de extrusión, para la máquina Titán SH-1 de prototipado rápido, proceso de modelado por deposición fundida de material (FDM), del CEIF (Centro de tensión de los prototipos y la caracterización del material. El proyecto aplica criterios del diseño experimental para orientar la selección de los parámetros experimentales del proceso. Previamente se realiza la caracterización mecánica y físico-química del Acrilinitrilo-Butadieno-Estireno (ABS) material utilizado en el proceso FDM.This article summarises a Manufacturing Materials and Processes MSc thesis written for the Mechanical and Electrical Engineering Department. The paper shows the interaction of process, gap (deposition distance) and extursion terminal velocity modelled process parameters for CEIF's (Centro de Equipos Interfacultades) rapid prototype molten material deposit (MMD) Titan SH-1 machine by analysing prototupes improved surface quality and resistence to tension and characterising material. The project applies experimental design criteria for orientating the selection of experimental process parameters. Acrylonitrile-buttadin-styrene (ABS) had alredy been mechanically and physicochemically characterised (i.e the material used in the MMD process)

Surface quality in rapid prototype MMD process

This article summarises a Manufacturing Materials and Processes MSc thesis written for the Mechanical and Electrical Engineering Department. The paper shows the interaction of process, gap (deposition distance) and extursion terminal velocity modelled process parameters for CEIF's (Centro de Equipos Interfacultades) rapid prototype molten material deposit (MMD) Titan SH-1 machine by analysing prototupes improved surface quality and resistence to tension and characterising material. The project applies experimental design criteria for orientating the selection of experimental process parameters. Acrylonitrile-buttadin-styrene (ABS) had alredy been mechanically and physicochemically characterised (i.e the material used in the MMD process).Este artículo es una síntesis de la tesis de maestría en el Posgrado de Materiales y Procesos de Manufactura, del Departamento de Ingeniería Mecánica y Mecatrónica. El paper muestra la interacción de los parámetros del proceso, distancia de la deposición (Gap) y la velocidad del cabezal de extrusión, para la máquina Titán SH-1 de prototipado rápido, proceso de modelado por deposición fundida de material (FDM), del CEIF (Centro de tensión de los prototipos y la caracterización del material. El proyecto aplica criterios del diseño experimental para orientar la selección de los parámetros experimentales del proceso. Previamente se realiza la caracterización mecánica y físico-química del Acrilinitrilo-Butadieno-Estireno (ABS) material utilizado en el proceso FDM

Metodología para diagnosticar fallas localizadas en equipos de una línea de producción de carbón activado

In this paper we present a methodology to fault detect and diagnose, based on the analysis of vibration signals generated by rotating machines in a activated carbon production line. The design of this methodology is based on: 1. Assess the need for determining implementation teams are considered critical in the production line by the method of weighted averages. 2. Makes recognition of equipment and identify where you should place the measuring sensor to capture the vibrations. 3. We carried out the collection, analysis and evaluation of the spectra obtained in the mechanical vibration equipment. This methodology allows maintenance management have control of machines and maintenance programs.En este artículo se presenta una metodología para detectar y diagnosticar fallas, basada en el análisis de las señales de vibraciones generadas por las máquinas rotativas de una línea de producción de carbón activado. El diseño de esta metodología se fundamenta principalmente en: 1. Evaluar la necesidad de la implementación determinando los equipos que son considerados críticos dentro de la línea de producción a través del método de los criterios ponderados. 2. Realiza un reconocimiento de los equipos e identificar los puntos donde se debe ubicar el sensor de medición para captar las vibraciones. 3. Finalmente se realiza la recolección, análisis y evaluación de los espectros obtenidos en el equipo de vibración mecánica. Esta metodología le permite a la gerencia de mantenimiento tener el control de las máquinas y de los programas de mantenimiento

Implementación del RCM II en planta de producción de lingotes de plomo

En este artículo se presenta la aplicación del concepto de RCM II en una fábrica de Baterías, en la sección destinada a la producción de lingotes de plomo. La metodología para la implementación del RCM II involucra el análisis funcional, identificación de los modos de falla (Causas de las fallas), Efectos de las Fallas (Manifestación de las fallas), Jerarquización del Riesgo (Criticidad), entre otros pasos. Posteriormente, para preservar las funciones del sistema, las tareas de mantenimiento proactivo, son asignadas los modos de falla ya identificados, empleando el Diagrama de Decisión RCM II y bajo el análisis costo-efectivo para cada patrón de falla. Como resultado de este estudio se obtuvo documentos para la Gestión de Mantenimiento (Hoja de información RCM y Hoja de Decisión RCM en sección de Metalurgia), Planos RCM (Relación gráfica entre las Tareas de mantenimiento propuestas y los equipos analizados), este RCM piloto reveló también condiciones de seguridad operacional y un Rediseño en la configuración de los equipos para la mejora del MTBF. El RCM hace parte del Nivel táctico en la Gestión de Mantenimiento y ha tenido gran acogida en la industria moderna, a saber, la industria de la aviación, la industria minera y manufacturera, la industria energética (Petrolera, hidroeléctrica, nuclear), entre otras

Modelado de la Dinámica de Fluidos para Optimizar el Proceso de Manufactura de un Horno de Secado de Madera

A computational model developed for the heat transfer and momentum in an oven to dry wood, in addition the study of the evolution in the time of the variables temperature and speed of the air which influences directly the process of dried. Solidworks software was used for finite element simulation of the heat flow in the oven. The objective of this work is to re-design the oven drying wood to allow improving the flow of heat and fluid inside. Some structural modifications of the design that allow directing better the flow and this way to improve the quality of the dried product.Se presenta un modelo computacional desarrollado para la transferencia de calor y momento en un horno de secado de madera yel estudio de la evolución en el tiempo de las variables, temperatura y velocidad del aire, que influyen directamente en el proceso de secado. Para la simulación por elementos finitos del flujo de calor en el horno, se empleó el software Solidworks. El objetivo del trabajo es rediseñar el horno de secado de madera, lo cual permite mejorar las condiciones de flujo de calor y fluido en su interior. Se proponen algunas modificaciones estructurales del diseño que logran re-direccionar el comportamiento del flujo y, con eso, mejorar la calidad del producto secado

Modelado de la Dinámica de Fluidos para Optimizar el Proceso de Manufactura de un Horno de Secado de Madera

A computational model developed for the heat transfer and momentum in an oven to dry wood, in addition the study of the evolution in the time of the variables temperature and speed of the air which influences directly the process of dried. Solidworks software was used for finite element simulation of the heat flow in the oven. The objective of this work is to re-design the oven drying wood to allow improving the flow of heat and fluid inside. Some structural modifications of the design that allow directing better the flow and this way to improve the quality of the dried product.  Se presenta un modelo computacional desarrollado para la transferencia de calor y momento en un horno de secado de madera yel estudio de la evolución en el tiempo de las variables, temperatura y velocidad del aire, que influyen directamente en el proceso de secado. Para la simulación por elementos finitos del flujo de calor en el horno, se empleó el software Solidworks. El objetivo del trabajo es rediseñar el horno de secado de madera, lo cual permite mejorar las condiciones de flujo de calor y fluido en su interior. Se proponen algunas modificaciones estructurales del diseño que logran re-direccionar el comportamiento del flujo y, con eso, mejorar la calidad del producto secado