Diseño de una prensa calefactora para procesamiento de materiales compuestos

Abstract

El presente proyecto de titulación concibe el diseño de una Prensa Calefactora, desarrollada dentro de los requerimientos del Departamento de Materiales de la Escuela Politécnica Nacional, para la fabricación de láminas y planchas de materiales compuestos. Estos elementos se utilizarán para fabricar productos específicos y para obtener probetas para su posterior análisis, mediante ensayos mecánicos. El trabajo detallado conduce a la definición de especificaciones de los diferentes sistemas de la máquina que son: sistema de compresión (capacidad de carga de 15 toneladas provista por un conjunto bomba manual-cilindro hidráulico), estructural (bastidor rígido de dos columnas) y de calentamiento (rango de temperatura de los platos calefactores de aluminio 300x300x25.4 mm3, de 25 grados C a 300 grados C, 220 VAC). Del mismo modo, se presenta en detalle el equipamiento y funcionamiento del resto de elementos constitutivos de todo el conjunto. El diseño se enfoca en obtener una máquina cuyo costo total sea menor al de equipos ya existentes en el mercado y cuya adaptabilidad sea mayor. El diseño del sistema estructural se basa en la resistencia de los elementos constituyentes de la prensa que se han seleccionado, comprobándose en base a criterios del manual de construcción de la AISC. El diseño se lo simula de manera global en el programa ALGOR v19 con el objetivo de garantizar el diseño de todos los elementos constituyentes de la prensa y su correcto funcionamiento. Se presenta además un análisis de costos de los diferentes sistemas que conforman la máquina, luego de haber realizado la cotización de los mismos y presentado la mejor opción. En el último capítulo se dan las conclusiones extraídas durante la realización del presente diseño y además se enumeran algunas recomendaciones para posibles aplicaciones posteriores.