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Diseño y construcción de prototipo de banco para una máquina de moldeo por transferencia de resina

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dc.contributor.advisorLanchero Suárez, Valery José
dc.contributor.advisorLancheros Montiel, Miguel Ángel
dc.contributor.authorCardona Durango, Andrés Camilo
dc.contributor.authorLópez Martínez, Johan David
dc.contributor.juryDurango Álvarez, Demóstenes José
dc.contributor.juryUnfried Silgado, Jimy
dc.date.accessioned2025-02-06T13:08:15Z
dc.date.available2025-02-06T13:08:15Z
dc.date.issued2025-02-05
dc.description.abstractLa Universidad de Córdoba en conjunto con el Programa de Ingeniería Mecánica, adquirió una máquina de moldeo por transferencia de resina (RTM, por sus siglas en ingles), para realizar investigaciones y pruebas en materiales compuestos. Estos materiales se obtienen mediante la inyección de una resina polimérica en una matriz de forma rectangular que integra previamente un elemento de refuerzo estructural derivado de residuos orgánicos. Actualmente, este sistema RTM se encuentre a disposición del laboratorio de materiales y procesos de la Universidad de Córdoba. Tras la adquisición, se identificó la necesidad de un soporte estructural que tecnifique la integración de los componentes del sistema. Esta condición impulsó el inicio de un proyecto enfocado en mejorar las condiciones operativas de la máquina RTM en ‘pro’ de la tecnificación de procesos, favoreciendo aspectos como ergonomía, estabilidad, mantenibilidad y prolongación del a vida útil del equipo. El objetivo general del proyecto es desarrollar e implementar un prototipo de banco para el sistema de dosificación de la máquina RTM, diseñado específicamente para satisfacer los requisitos operativos, tecnificación del proceso y mejoras en el procedimiento de fabricación de láminas por medio del moldeo por transferencia de resina asistida por vacíospa
dc.description.abstractThe University of Cordoba, in conjunction with the mechanical engineering program, acquired a resin transfer molding machine (RTM) to conduct research and tests on composite materials. These materials are obtained by injecting a polymer resin into a rectangular-shaped matrix that previously integrates a structural reinforcement element derived from organic waste. Currently, this RTM system is at the disposal of the materials and processes laboratory of the University of Cordoba. After the acquisition, the need for structural support to technify the integration of the system components was identified. This condition prompted the initiation of a project focused on improving the operating conditions of the RTM machine in 'favor' of process technification, favoring aspects such as ergonomics, stability, maintainability and prolongation of the equipment's useful life. The overall objective of the project is to develop and implement a prototype bench for the RTM machine dosing system, specifically designed to meet the operational requirements, process technification and improvements in the manufacturing process of sheets by means of vacuum assisted resin transfer moldingeng
dc.description.degreelevelPregrado
dc.description.degreenameIngeniero(a) Mecánico(a)
dc.description.modalityTrabajos de Investigación y/o Extensión
dc.description.tableofcontentsRESUMEN ............................................... 1spa
dc.description.tableofcontentsABSTRACT .................................................................................. 2spa
dc.description.tableofcontents1 INTRODUCCIÓN ............................................................ 3spa
dc.description.tableofcontents2 OBJETIVOS .................................................................... 5spa
dc.description.tableofcontents2.1 OBJETIVO GENERAL ............................................................... 5spa
dc.description.tableofcontents2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS ....................................................... 5spa
dc.description.tableofcontents3 REVISIÓN DE LITERATURA .................................................. 6spa
dc.description.tableofcontents3.1 PROCESO RTM .................................................................... 6spa
dc.description.tableofcontents3.2 MOLDEO POR TRANSFERENCIA DE RESINA AUXILIADO POR VACÍO (VARTM, VACCUM ASSISTED RTM) 7spa
dc.description.tableofcontents3.3 MECANISMOS ......................................................................... 7spa
dc.description.tableofcontents3.4 CLASIFICACIÓN DE LOS ESLABONES ................................................ 8spa
dc.description.tableofcontents3.5 MECANISMOS ADAPTABLES ........................... 9spa
dc.description.tableofcontents3.6 GRADOS DE LIBERTAD ..................................................... 10spa
dc.description.tableofcontents3.7 MECANISMOS DE BARRAS........................................ 11spa
dc.description.tableofcontents3.8 VENTAJA MECÁNICA ........................... 13spa
dc.description.tableofcontents3.9 ANÁLISIS DE ELEMENTOS FINITOS ................................. 14spa
dc.description.tableofcontents4 ESTADO DEL ARTE ........................................ 15spa
dc.description.tableofcontents5 MATERIALES Y MÉTODOS............................... 18spa
dc.description.tableofcontents5.1 INVESTIGACIÓN PRELIMINAR .................................................................. 19spa
dc.description.tableofcontents5.2 ANÁLISIS DE LAS CONDICIONES DE ENTORNO .............................. 20spa
dc.description.tableofcontents5.3 ANÁLISIS DE LOS PARÁMETROS DE DISEÑO................................ 22spa
dc.description.tableofcontents5.3.1 Altura, dimensiones y ergonomía ............................ 22spa
dc.description.tableofcontents5.3.2 Recorrido y movilidad .................................................. 27spa
dc.description.tableofcontents5.3.3 Materiales y mantenibilidad ....................................... 28spa
dc.description.tableofcontents5.3.4 Técnicas de fabricación y economía ........................... 29spa
dc.description.tableofcontents5.3.5 Mecanismo de elevación .................................. 29spa
dc.description.tableofcontents5.3.6 Descripción de alternativas .......................................................... 29spa
dc.description.tableofcontents5.3.6.1 Poleas y cables ............................................................. 30spa
dc.description.tableofcontents5.3.6.2 Pistón y cadena ............................................................... 30spa
dc.description.tableofcontents5.3.6.3 Mecanismo tijera ................................................. 31spa
dc.description.tableofcontents5.3.6.4 Caballete ............................................................................... 31spa
dc.description.tableofcontents5.4 MATRIZ DE DECISIÓN ............................................................. 32spa
dc.description.tableofcontents5.5 PLANTEAMIENTO DEL PRIMER DISEÑO .................................... 33spa
dc.description.tableofcontents5.6 PROCESO ITERATIVO ........................................................ 34spa
dc.description.tableofcontents5.6.1 Mesa de soporte .................................................... 34spa
dc.description.tableofcontents5.6.2 Análisis del mecanismo .............................................. 36spa
dc.description.tableofcontents5.6.2.1 Determinación de longitudes................................... 38spa
dc.description.tableofcontents5.6.2.2 Posiciones de trabajo ............................................................. 40spa
dc.description.tableofcontents5.7 ALINEACIÓN DE PIVOTES EN EL DISEÑO DEL MECANISMO. .................. 42spa
dc.description.tableofcontents5.8 MECANISMOS DE ELEVACION .......................... 42spa
dc.description.tableofcontents5.9 MARCO ........................................................................... 43spa
dc.description.tableofcontents5.10 INTEGRACIÓN ESTRUCTURAL................................................ 45spa
dc.description.tableofcontents5.11 PARTES DE LA ESTRUCTURA DE SOPORTE ...................................... 46spa
dc.description.tableofcontents5.12 ANÁLISIS CINÉTICO DE LA MESA DE SOPORTE .................................... 47spa
dc.description.tableofcontents5.13 ANÁLISIS ESTÁTICO .......................................................... 49spa
dc.description.tableofcontents5.13.1 Posición 1 - plano XY (vista frontal) ................................... 49spa
dc.description.tableofcontents5.13.2 Posición 1 - plano YZ (vista lateral) .............................. 50spa
dc.description.tableofcontents5.13.3 Posición 2 - plano XY (vista frontal) .................................... 51spa
dc.description.tableofcontents5.13.4 Posición 2 - plano YZ (vista lateral) ................................ 52spa
dc.description.tableofcontents5.13.5 Posición 3 - plano XY (vista frontal) ........................................ 53spa
dc.description.tableofcontents5.13.6 Posición 3 - plano YZ (vista lateral) ...................................... 54spa
dc.description.tableofcontents5.14 GEOMETRÍA DE LOS PERFILES ESTRUCTURALES .......................................... 56spa
dc.description.tableofcontents5.15 SELECCIÓN DEL MATERIAL DE LA ESTRUCTURA .................................. 57spa
dc.description.tableofcontents5.15.1 Material de la estructura .......................................................... 57spa
dc.description.tableofcontents5.16 DEFLEXIONES POR VIGA ............................................................... 59spa
dc.description.tableofcontents5.17 CÁLCULO DE SOLDADURA PARA LA MESA SOPORTE ...................... 61spa
dc.description.tableofcontents5.18 ANÁLISIS ESTÁTICO DEL MECANISMO ............................................ 64spa
dc.description.tableofcontents5.19 CÁLCULO DE COLUMNAS ........................................................ 68spa
dc.description.tableofcontents5.20 BARRA DE AGARRE .................................................... 70spa
dc.description.tableofcontents5.21 ELEMENTOS DE FIJACIÓN ......................................... 72spa
dc.description.tableofcontents5.22 VENTAJA MECÁNICA .................................................. 74spa
dc.description.tableofcontents5.23 ANÁLISIS DE ESTABILIDAD ................................... 76spa
dc.description.tableofcontents5.24 GRADOS DE LIBERTAD ........................................................... 78spa
dc.description.tableofcontents5.25 CONCLUSIONES .................................................................... 79spa
dc.description.tableofcontents6 RESULTADOS Y DISCUSIONES ......................................... 80spa
dc.description.tableofcontents6.1 EVALUACIÓN ESTRUCTURAL DEL PRIMER DISEÑO ................................... 80spa
dc.description.tableofcontents6.1.1 Mesa de soporte ...................................... 80spa
dc.description.tableofcontents6.1.2 Mecanismo de elevación ....................................................... 81spa
dc.description.tableofcontents6.2 EVALUACIÓN ESTRUCTURAL DEL DISEÑO FINAL ............................ 82spa
dc.description.tableofcontents6.2.1 Mesa de soporte base .......................................... 82spa
dc.description.tableofcontents6.2.1.1 Esfuerzos de tensión ...................................................... 83spa
dc.description.tableofcontents6.2.1.2 Deformaciones unitarias .................................. 83spa
dc.description.tableofcontents6.2.2 Subestructura de unión entre mesa y mecanismos ................................ 84spa
dc.description.tableofcontents6.2.3 Mecanismo de elevación ........................................ 85spa
dc.description.tableofcontents6.2.3.1 Análisis de posición intermedia ...................... 86spa
dc.description.tableofcontents6.2.3.2 Análisis de posición final ........................................... 87spa
dc.description.tableofcontents6.3 ANÁLISIS DE SOLDADURA POR ELEMENTO FINITOS ........................................................................... 88spa
dc.description.tableofcontents6.3.1 Mesa de soporte .................................................. 88spa
dc.description.tableofcontents6.3.2 Pieza de acople .................................................................................... 88spa
dc.description.tableofcontents6.4 PILARES DE SOPORTE ESTRUCTURAL ................................... 90spa
dc.description.tableofcontents6.5 CONSTRUCCIÓN DEL PROTOTIPO DE BANCO ........................................... 92spa
dc.description.tableofcontents6.6 COSTOS Y PRESUPUESTO ........................................... 94spa
dc.description.tableofcontents6.6.1 Costo de materia prima ............................................. 95spa
dc.description.tableofcontents6.6.2 Componentes y piezas comerciales ..................................... 95spa
dc.description.tableofcontents6.6.3 Perfiles, placas y platinas ............................................................ 95spa
dc.description.tableofcontents6.7 COSTO TOTAL DE FABRICACIÓN ................................................ 97spa
dc.description.tableofcontents6.8 CONCLUSIONES ...................................................... 98spa
dc.description.tableofcontents7 CONCLUSIONES ........................................................... 99spa
dc.description.tableofcontents8 RECOMENDACIONES ............................................ 100spa
dc.description.tableofcontents9 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS ...................................... 102spa
dc.description.tableofcontents10 ANEXOS .................................................... 104spa
dc.description.tableofcontents10.1 PLAN DE MANTENIMIENTO PARA EL BANCO DE SOPORTE Y LA MÁQUINA RTM .............. 104spa
dc.description.tableofcontents10.2 CONSIDERACIONES QUÍMICAS ...................................................................................................... 114spa
dc.description.tableofcontents10.3 PARÁMETROS ANTROPOMÉTRICOS POBLACIÓN LABORAL COLOMBIANA ....................... 115spa
dc.description.tableofcontents10.4 PLANOS ............................................................... 116spa
dc.description.tableofcontents10.5 FICHAS TÉCNICAS ................................. 125spa
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.identifier.reponameRepositorio Institucional Unicórdoba
dc.identifier.repourlhttps://repositorio.unicordoba.edu.co
dc.identifier.urihttps://repositorio.unicordoba.edu.co/handle/ucordoba/9023
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad de Córdoba
dc.publisher.facultyFacultad de Ingeniería
dc.publisher.placeMontería, Córdoba, Colombia
dc.publisher.programIngeniería Mecánica
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dc.rightsCopyright Universidad de Córdoba, 2025
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.coarhttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2
dc.rights.licenseAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subject.keywordsComposite Materials
dc.subject.keywordsRTM
dc.subject.keywordsStructural Support
dc.subject.keywordsFinite Elements
dc.subject.keywordsManeuverability
dc.subject.keywordsEfficiency
dc.subject.proposalMateriales Compuestos
dc.subject.proposalRTM
dc.subject.proposalSoporte Estructural
dc.subject.proposalElementos Finitos
dc.subject.proposalManiobrabilidad
dc.subject.proposalEficiencia
dc.titleDiseño y construcción de prototipo de banco para una máquina de moldeo por transferencia de resinaspa
dc.typeTrabajo de grado - Pregrado
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