Diseño de máquina de chorro abrasivo para mejorar la calidad del acabado superficial de estructuras metálicas y la rentabilidad económica en Carrocerías Ballena, Trujillo

Abstract

En este trabajo se presenta el diseño de una máquina de chorro abrasivo para mejorar la calidad del acabo superficial de estructuras metálicas y rentabilidad económica. El proceso de acabado superficial en alta producción es indispensable en las empresas de servicios en los últimos tiempos, pues permite mejorar su calidad y generar mayor rentabilidad económica. La aplicación de una matriz de Pugh permitió determinar que el equipo de chorro abrasivo más adecuado de acuerdo a los requerimientos del personal de la empresa Carrocerías Ballena es la máquina de chorro de aire comprimido empleando como abrasivo la arena fina. Para el diseño del sistema de arenado se seleccionaron los siguientes componentes: compresora de aire de tornillo rotativo con una potencia de 15 HP y presión de servicio de 10 bar; mediante el análisis de elementos finitos en Solidworks el tanque de arenado es de material AISI 1045 laminado en frio con un diámetro de 810 mm, altura 1510 mm y espesor de pared de ¼ pulgada con un factor de seguridad mínimo de 2.97 ; válvula de manga de uretano con embolo de acero inoxidable de 1 ¼ pulgada de diámetro; manguera de aire comprimido con capacidad nominal de 12 bar, diámetro de 1 ¼ pulgada y longitud de 10 pies; tobera de poliuretano y carburo de silicona con reducción de 1 ¼ pulgada a 5/16 pulgadas para una velocidad de trabajo de 140.74 m/s y manguera de abrasivo con capacidad nominal de 12 bar, diámetro de 1 ¼ pulgada y longitud de 25 pies. Asimismo, mediante pruebas de acabo superficial se determinó que la calidad incremento en 47%, con un ahorro de 17 minutos por cada metro cuadrado. Se realizó un análisis económico indicó que la inversión para el diseño de la máquina de arena es 45559.8 soles, con un beneficio útil de 135360.00 soles/año y retorno operacional de la inversión de 4 meses. El análisis financiero definió un valor actual neto de 436398.73 soles y una tasa de retorno de la inversión de 297%, lo cual hace viable su ejecución del proyecto.