Generación de Conceptos

En esta fase del diseño conceptual, se busca elegir, a partir de las múltiples opciones de la carta morfológica, un conjunto de maquinarias que satisfaga las funciones del diseño. Se generan tres conceptos bajo distintos enfoques, para poder abarcar distintas formas que tiene la industria de generar este tipo de ladrillo. La profundización del estudio de los distintos tipos de procesos de conformado con matriz polimérica se encuentra en el anexo 11.4.

4.18.1.Concepto 1: Enfoque moldeo por inyección

En este concepto se utiliza para almacenar colorantes, un contenedor de plástico IBC (Intermediate Bulk Container o Recipiente para materias a granel). Por otro lado, para almacenar el aglomerante, un contenedor refrigerable IBC. Posteriormente, viene la fase de triturado, donde se utiliza un triturador para generar hojuelas de Tetra Pak ®, las cuales son acumuladas en un silo. Para desplazar el triturado, se utiliza un tornillo oleo hidráulico, que lo lleva a un mezclador de cinta donde se mezcla con el aglomerante y colorante. Esta mezcla se moverá con una bomba de tornillo, que no solo desplazará la mezcla, sino que también la calentará a partir de resistencias eléctricas para alcanzar la temperatura óptima (máx 100 °C

82 en termo estables) [29]. Esta bomba realiza la función de desplazar, calentar e inyectar la mezcla (moldeo por inyección). Una vez la mezcla está dentro del molde, pasa por una fase final de calentamiento para alcanzar la temperatura de consolidación del polímero termoestable. Para poder ejercer fuerza y extraer los bloques del molde, se utiliza un cilindro de membrana. Para poder generar varios ladrillos simultáneamente, se utiliza la tecnología del inyector dinámico, que consiste en con un inyector se suministra mezcla a varios moldes a partir de un canal común. Debido a que se utilizan Para enfriar el molde se utiliza un fluido refrigerante que se almacena en un estanque de acero, el cual es bombeado por una bomba de engrane y conducido hacia el interior del molde para extraer el calor de este. Este fluido se enfría una vez ha salido del molde en un sistema Chiller. Para expulsar el bloque y usar la fuerza del actuador, se usan pasadores eyectores. Finalmente, el ladrillo se toma manualmente y se pone en posición para ser posteriormente embalado. Debido a la configuración anterior, se utiliza energía eléctrica y oleo hidráulica para llevar a cabo el proceso productivo. Esta última, por las grandes fuerzas de compresión que se requieren para contener los moldes unidos.

4.18.2.Concepto 2: Enfoque moldeo por compresión

En este concepto se utiliza para almacenar colorantes un bidón metálico. Por otro lado, para almacenar el aglomerante, un contenedor IBC plástico. Posteriormente, viene la fase de triturado, donde se utiliza un triturador para generar hojuelas de Tetra Pak ®, las cuales son acumuladas en una tolva de acopio. Para desplazar el triturado, se utiliza una bomba de particulado sólido, que lo lleva a un mixer vertical cónico de resina, donde se mezcla con el aglomerante y colorante. Esta mezcla se moverá con una bomba de tornillo. Para calentar la resina, se utilizan resistencias térmicas dentro del molde. El método de moldeo que se utiliza es el por compresión y la forma de llenar el molde es a través de una bomba de tornillo. Para poder ejercer fuerza y extraer los bloques del molde, se utiliza un cilindro de doble efecto. Para enfriar el molde se utiliza un fluido refrigerante que se almacena en un estanque de acero, el cual es bombeado por una bomba de engrane y conducido hacia el interior del molde para extraer el calor de este. También se utiliza para enfriar el molde, un sistema de ventilador externo a este. Este fluido se enfría una vez ha salido del molde en un sistema de intercambiador de calor aire- líquido. Para expulsar el bloque y usar la fuerza del actuador, se usan pasadores eyectores. Finalmente, el ladrillo se toma manualmente y se pone en posición para ser posteriormente embalado. Debido a la configuración anterior, se utiliza energía eléctrica y oleo hidráulica para llevar a cabo el proceso productivo.

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4.18.3.Concepto 3: Enfoque moldeo por transferencia

En este concepto se utiliza para almacenar colorantes un bidón metálico. Por otro lado, para almacenar el aglomerante, un contenedor IBC refrigerable. Posteriormente, viene la fase de triturado, donde se utiliza un triturador tipo corte cruzado, las cuales son acumuladas en un silo. Para desplazar el triturado, se utiliza una correa transportadora, que lo lleva a un mixer de resina calentador que precalienta la mezcla, donde se mezcla con el aglomerante y colorante. Esta mezcla se moverá con una bomba de tornillo. Para calentar la resina, se utilizan resistencias térmicas dentro del molde. El método de moldeo que se utiliza es el por transferencia y la forma de llenar el molde es a través de un pre recipiente. Para poder ejercer fuerza y extraer los bloques del molde, se utiliza un cilindro de membrana. Para enfriar el molde se utiliza un fluido refrigerante que se almacena en un estanque de acero, el cual es bombeado por una bomba centrífuga y conducido hacia el interior del molde para extraer el calor de este. También se utiliza para enfriar el molde, un sistema de ventilador externo a este. Este fluido se enfría una vez ha salido del molde en un sistema Chiller. Para expulsar el bloque y usar la fuerza del actuador, se usan pasadores eyectores. Finalmente, el ladrillo se toma manualmente y se pone en posición para ser posteriormente embalado. Debido a la configuración anterior, se utiliza energía eléctrica y oleo hidráulica para llevar a cabo el proceso productivo.