1 CARRERA DE INGENIERÍA MECATRÓNICAREPOTENCIACIÓN DE LA MÁQUINA DE ELECTROEROSIÓN DE CORTE POR HILO NC WIRE CUT MACHINE J0780 DE LA EMPRESA SIMYM CIA. LTDA. REALIZADO POR: CARTAGENA OROZCO ANDREA LISSETTE QUIÑONEZ ANGULO KARLA PAOLA TUTOR: ING. SEGURA LUIS SANGOLQUÍ – ECUADOR 2016

2 CONTENIDO I. OBJETIVOS II. MARCO TEÓRICOIII. LEVANTAMIENTO DEL ESTADO INICIAL DE LA MÁQUINA DE ELECTROEROSIÓN DE CORTE POR HILO IV. REDISEÑO E IMPLEMENTACIÓN V. PRUEBAS Y RESULTADOS VI. ANÁLISIS ECONÓMICO Y FINANCIERO VII. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

3 i. OBJETIVOS General Repotenciar la máquina de electroerosión de corte por hilo NC WIRE CUT MACHINE J0780 de la empresa SIMYM CIA. LTDA.

4 i. OBJETIVOS EspecíficosImplementar actuadores tanto para el control del movimiento de ejes como para el control de la chispa. Implementar un control de filtrado, paso y recirculación del dieléctrico (agua desionizada). Integrar los sistemas mecánico, electrónico y de control en un sistema general. Validar el correcto funcionamiento de la máquina, mecanizando piezas con parámetros específicos.

5 ii. MARCO TEÓRICO ¿QUÉ ES REPOTENCIAR?Proceso de mantenimiento cuyo propósito es actualizar y mejorar el funcionamiento de un determinado equipo o sistema. Implica una actualización global, un rediseño, o una reestructuración del sistema o equipo. Los resultados que se esperan con la repotenciación deben ser similares o superiores respecto al estado inicial del equipo.

6 ii. MARCO TEÓRICO Maquinado por descarga eléctrica (EDM)Proceso termoeléctrico que se realiza en materiales eléctricamente conductores independientemente de su dureza, mediante el uso de chispas controladas con precisión, mismas que se producen entre un electrodo que es la herramienta de corte y una pieza de trabajo en presencia de un fluido dieléctrico . Fuente: (Universidad Técnica de Navarra, 2015)

7 ii. MARCO TEÓRICO Electroerosión de corte por hilo Hasta aquíFuente: (Jameson, 2001)

8 Fuente: (Del Castillo, 2007)ii. MARCO TEÓRICO Teoría termoeléctrica de la electroerosión Fuente: (Del Castillo, 2007)

9 III. LEVANTAMIENTO DEL ESTADO TÉCNICO INICIAL DE LA MÁQUINA DE ELECTROEROSIÓN DE CORTE POR HILOFicha técnica general

10 III. LEVANTAMIENTO DEL ESTADO TÉCNICO INICIAL DE LA MÁQUINA DE ELECTROEROSIÓN DE CORTE POR HILO

11 III. LEVANTAMIENTO DEL ESTADO TÉCNICO INICIAL DE LA MÁQUINA DE ELECTROEROSIÓN DE CORTE POR HILO

12 PORCENTAJE DE OPERATIVIDADIII. LEVANTAMIENTO DEL ESTADO TÉCNICO INICIAL DE LA MÁQUINA DE ELECTROEROSIÓN DE CORTE POR HILO Criterios de Evaluación del estado técnico de la máquina CRITERIO PORCENTAJE DE OPERATIVIDAD Bueno 90 a 100% Regular 75 a 89% Malo 50 a 74% Muy Malo Menor a 49%

13 III. LEVANTAMIENTO DEL ESTADO TÉCNICO INICIAL DE LA MÁQUINA DE ELECTROEROSIÓN DE CORTE POR HILOEvaluación del estado técnico general

14 III. LEVANTAMIENTO DEL ESTADO TÉCNICO INICAL DE LA MÁQUINA DE ELECTROEROSIÓN DE CORTE POR HILODiagnóstico final El estado técnico actual de la máquina es el de NO funcionamiento y NO actividad, puesto que no ha trabajado durante un tiempo de 1 año. Incluso se puede observar que no tiene todos los sistemas completos, tanto mecánicos como electrónicos. La carcasa de la máquina se encuentra en buen estado, para soportar una repotenciación media.

15 IV. REDISEÑO E IMPLEMENTACIÓNDiseño del sistema mecánico Circulación y filtrado del fluido dieléctrico. Transmisión de movimiento para los ejes X e Y. Bobinado del hilo de molibdeno.

16 IV. REDISEÑO E IMPLEMENTACIÓNCirculación y filtrado del fluido dieléctrico FLUIDO DIELÉTRICO BOMBA ELECTROHIDRÁULICA TANQUE FILTRO TUBERÍAS ASPERSIÓN O FLUSHING

17 IV. REDISEÑO E IMPLEMENTACIÓNFluido dieléctrico

18 IV. REDISEÑO E IMPLEMENTACIÓNBomba electrohidráulica

19 IV. REDISEÑO E IMPLEMENTACIÓNBomba electrohidráulica

20 IV. REDISEÑO E IMPLEMENTACIÓNTanque Dimensiones del espacio para ubicación del tanque: 650 x 600 x 580 mm Dimensiones de la puerta para ingreso del tanque: 500 x 370 mm Volumen recomendado de fluido dieléctrico litros

21 IV. REDISEÑO E IMPLEMENTACIÓNTanque 𝑽𝒐𝒍𝒖𝒎𝒆𝒏=26.36 𝒍𝒊𝒕𝒓𝒐𝒔

22 IV. REDISEÑO E IMPLEMENTACIÓNTanque

23 IV. REDISEÑO E IMPLEMENTACIÓNTanque

24 IV. REDISEÑO E IMPLEMENTACIÓNFiltro Dimensiones: 254 x 204 x 38 mm

25 IV. REDISEÑO E IMPLEMENTACIÓNTuberías

26 IV. REDISEÑO E IMPLEMENTACIÓNTuberías

27 IV. REDISEÑO E IMPLEMENTACIÓNAspersión o flushing

28 IV. REDISEÑO E IMPLEMENTACIÓNDiseño del sistema mecánico Andre hasta aquí

29 IV. REDISEÑO E IMPLEMENTACIÓNTransmisión de movimiento para los ejes X e Y. Selección de los motores Diseño de los engranajes Diseño de los ejes Selección de los rodamientos

30 IV. REDISEÑO E IMPLEMENTACIÓNSelección de los motores

31 IV. REDISEÑO E IMPLEMENTACIÓNDiseño de los engranajes

32 IV. REDISEÑO E IMPLEMENTACIÓNDiseño de los engranajes Flexión en los dientes Desgaste en los dientes 𝒏=𝟓.𝟐𝟑 𝒏 𝒄 =𝟐.𝟏𝟔 Material acero AISI 4340 T y R

33 IV. REDISEÑO E IMPLEMENTACIÓNDiseño de los engranajes

34 IV. REDISEÑO E IMPLEMENTACIÓNDiseño de los engranajes

35 IV. REDISEÑO E IMPLEMENTACIÓNDiseño de los engranajes

36 IV. REDISEÑO E IMPLEMENTACIÓNDiseño de los ejes 𝑾 𝒕 =𝟎.𝟏𝟓𝟖 𝒌𝑵 𝑾 𝒓 =𝟓𝟗.𝟓𝟒 𝑵 𝑾 𝒂 =𝟒𝟐.𝟑𝟒 𝑵 𝑻=𝟑𝟏𝟔 𝑵.𝒎𝒎

37 IV. REDISEÑO E IMPLEMENTACIÓNDiagrama de fuerza cortante y momento flector del eje motriz (PLANO X-Y)

38 IV. REDISEÑO E IMPLEMENTACIÓNDiseño de los ejes 𝑀𝑡 𝑑=3.3 = = 𝑵.𝒎𝒎 Distancia 46 mm 𝒏 𝒇 =2.87 𝑪𝒓𝒊𝒕𝒆𝒓𝒊𝒐 𝑬𝑫 − 𝑮𝒐𝒐𝒅𝒎𝒂𝒏

39 IV. REDISEÑO E IMPLEMENTACIÓNDiseño de los ejes

40 IV. REDISEÑO E IMPLEMENTACIÓNDiseño de los ejes

41 IV. REDISEÑO E IMPLEMENTACIÓNSelección de los cojinetes Según los diámetros obtenidos para el diámetro del eje, pues seleccionamos nuestro cojinete del catálogo FAG, escogemos el rodamiento 6000.

42 IV. REDISEÑO E IMPLEMENTACIÓNDiseño del sistema mecánico

43 IV. REDISEÑO E IMPLEMENTACIÓNMotor AC para el bobinado del hilo de molibdeno

44 IV. REDISEÑO E IMPLEMENTACIÓNAcople El acople que se necesita, cuadra en la bancada del rodete del hilo

45 IV. REDISEÑO E IMPLEMENTACIÓNBobinado del hilo de molibdeno

46 IV. REDISEÑO E IMPLEMENTACIÓNDiseño del sistema eléctrico, electrónico y de control Selección del variador de frecuencia para el motor AC Sistema de control Sistema de potencia Circuito de la chispa Panel de control principal

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48 IV. REDISEÑO E IMPLEMENTACIÓNSelección del variador de frecuencia para el motor AC

49 IV. REDISEÑO E IMPLEMENTACIÓNSistema de control

50 IV. REDISEÑO E IMPLEMENTACIÓNSistema de potencia

51 IV. REDISEÑO E IMPLEMENTACIÓNCircuito de la chispa

52 IV. REDISEÑO E IMPLEMENTACIÓNCircuito de la chispa

53 IV. REDISEÑO E IMPLEMENTACIÓNCircuito de la chispa

54 IV. REDISEÑO E IMPLEMENTACIÓNPanel de control principal

55 IV. REDISEÑO E IMPLEMENTACIÓNDiseño del sistema eléctrico, electrónico y de control

56 IV. REDISEÑO E IMPLEMENTACIÓNAHORA ANTES

57 v. PRUEBAS Y RESULTADOS Pruebas del Sistema de bobinado de Hilo de molibdeno Pruebas del Sistema de Circulación y Filtrado de fluido dieléctrico Pruebas del Sistema de Transmisión de Movimiento en los ejes X e Y Pruebas del Sistema de Circuito de la Chispa Pruebas del Tablero de Control Pruebas de Corte Resultados Iinicio byron

58 v. PRUEBAS Y RESULTADOS Pruebas del Sistema de bobinado de Hilo de molibdeno CUMPLE CUMPLE Iinicio byron CUMPLE

59 v. PRUEBAS Y RESULTADOS Pruebas del Sistema de circulación y filtrado del fluido dieléctrico NO CUMPLE Iinicio byron CUMPLE

60 v. PRUEBAS Y RESULTADOS Pruebas del Sistema de transmisión de movimiento para los ejes X e Y CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE CUMPLE

61 Pruebas de Disparo de PWM Pruebas de Disparo de del TIP 41 Cv. PRUEBAS Y RESULTADOS Pruebas del Sistema de circuito de la chispa Pruebas de Disparo de PWM Iinicio byron Pruebas de Disparo de del TIP 41 C

62 v. PRUEBAS Y RESULTADOS Pruebas del Sistema de circuito de la chispaIinicio byron

63 v. PRUEBAS Y RESULTADOS Pruebas del tablero de controlIinicio byron Donde E= Encendido, A=Apagado

64 v. PRUEBAS Y RESULTADOS Pruebas del tablero de controlIinicio byron Donde E= Encendido, A=Apagado

65 v. PRUEBAS Y RESULTADOS Pruebas de corte Iinicio byron

66 v. PRUEBAS Y RESULTADOS Pruebas de corte Iinicio byron

67 v. PRUEBAS Y RESULTADOS Pruebas de corte Iinicio byron

68 v. PRUEBAS Y RESULTADOS Resultados Iinicio byron

69 v. PRUEBAS Y RESULTADOS Resultados Iinicio byron

70 VI. ANÁLISIS ECONÓMICO Y FINANCIERO

71 VI. ANÁLISIS ECONÓMICO Y FINANCIERO

72 VI. ANÁLISIS ECONÓMICO Y FINANCIEROEl costo total de la máquina es de USD, cabe mencionar que una máquina con características similares tiene un costo en el mercado de USD, es decir que a SIMYM CIA. LTDA. le representa un ahorro del 57.53% en dólares significa USD.

73 VI. ANÁLISIS ECONÓMICO Y FINANCIEROLa obtención de un VAN positivo y un TIR alto, indica que el proyecto es rentable y por lo tanto recomendable implementar. Además la inversión realizada se recupera al primer año de poner en marcha la máquina electroerosionadora.

74 CONCLUSIONES

75 RECOMENDACIONES

76 THANKS!!!   