Se encontró que la prueba de alargamiento de tensión baja, LSE (tensión de arco, alargamiento de 51 grados) cumple con las características de interfaz requeridas. Los autores de este trabajo, estudiantes de la Universidad de Monterrey, han desarrollado este proyecto como parte de su Programa de Evaluación Final como opción al título de Administrador en Ingeniería Mecánica.
Abstract
Introducción
Capítulo 1
Antecedentes de la Empresa
- Historia de la Compañía
- Descripción del Producto
- Descripción de la Problemática
- Descripción de la Metodología
La posibilidad de formar un alambre magnético es un factor muy importante a la hora de decidir la elección del fabricante de alambre magnético. Existe la sospecha de que la memoria elástica del alambre producido en Magnekon es bastante alta en comparación con otros fabricantes de alambre magnético.
Benchmarking en la Industria
- Ambiente Competitivo
- Realización de QFD
- Evaluación Comparativa de Competidores
Actualmente, el Cliente A produce motores ReCon™ remanufacturados de las familias B, C, L, M y N, cigüeñales para motores ISB, cabezas para motores de la familia NH y filtros Fleetguard en la planta de San Luis Potosí. En la década de 1960, se incorporaron a la línea de productos aspiradoras y pulidoras de pisos. s• koa Benchmarking en el sector 2.1.3 Descripción del proveedor. Es de origen estadounidense y tiene su fábrica en la ciudad de El Paso, Texas, la cual utiliza el proceso de fabricación de alambre de cobre Hazellet Krup y un sistema de decapado por inmersión Otto, que utiliza ácido sulfúrico y peróxido de hidrógeno, lo que le da un mayor brillo al alambre.
En este año, la empresa norteamericana inició la explotación de minas de cobre en el noreste de México, lo que impulsó la economía de la región hasta 1949. La QFD (Despliegue de Función de Calidad o Despliegue basado en la calidad) conocida como "casa de la calidad", es una metodología que permite evaluar entre diferentes propuestas, evaluar numéricamente sus características y tener en cuenta la importancia que tienen para el cliente. La prueba más significativa para medir el problema, considerando el "qué" del problema de conformabilidad versus el "cómo" de las pruebas mecánicas, condujo a la prueba LSE (Low Stress Elongation). Bajo esfuerzo) es más importante que los demás para detectar el problema.
Marco Teórico
Las vibraciones del alambre también provocan un aumento de la rotura del alambre y del desgaste de la matriz. En primer lugar, el desgaste laminar, que se produce en la superficie del alambre y se debe a la tensión que sufre el alambre sin tener que entrar en la zona de reducción o deformación. En segundo lugar, por los acabados finales del troquel, ya que algunos están recubiertos de diamantes, y estos provocan cortes en el material, creando pequeñas astillas.
En tercer lugar, debido a la deformación de la superficie, provocada por el exceso de trabajo en la superficie del cable. El desgaste se produce por la presión ejercida al estirar el alambre y por la fatiga provocada por las vibraciones.
Proceso de Recocido
- Etapas del Recocido
Cuando el cable se deforma plásticamente al estirarlo (o enrollarlo) por debajo de la temperatura mínima, se produce una gran cantidad de imperfecciones en la red. Si se produce deformación plástica al aumentar la temperatura (en un intervalo de recocido), la evidencia del endurecimiento por deformación no se refleja a temperatura ambiente y el proceso ahora se denomina trabajo en caliente. Si la temperatura de recristalización se define como la temperatura mínima de recocido requerida para completar la recristalización de un material deformado sin un tiempo específico, entonces se debe consultar la curva temperatura-tiempo de la Figura 3.2.
Grandes cantidades de trabajo en frío aumentan el número de defectos en la red cristalina. El tamaño del grano disminuye al aumentar la deformación, también se ve afectado en menor medida por la temperatura de recristalización y tiende a volverse más pequeño a temperaturas más bajas, como se puede ver en la Figura 3.3. F) Un mayor tamaño de grano inicial hace que el proceso de maduración sea más lento. Para una tasa de deformación determinada, la temperatura de recocido es alta con velocidades de calentamiento más lentas porque la recuperación generalmente ocurre durante el calentamiento.
1• koa Marco Teórico
LSE (Low Stress Elongation)
Es el porcentaje de deformación permanente producida en una longitud controlada de hilo conductor por un esfuerzo de tracción en un tiempo determinado. En esta prueba, la muestra se alarga cuando se somete a una tensión que depende del área de la sección transversal del conductor. Cuanto mayor sea el resultado de esta prueba, mayor será la conformabilidad del cable, propiedad que determina la capacidad del conductor para absorber curvaturas y curvaturas longitudinales.
Desarrollo del Trabajo
- Descripción del Proceso
Máquina MM 85
SEV 900
Proceso MM-85
Luego es arrastrado por poleas que se elevan para que el alambrón pueda desenrollarse y pasar así al tren de estirado. El alambrón llega, desciende y se introduce en el tren de trefilado, que tiene una capacidad de hasta 15 pasos. Se estira a través de dos motores, a diferentes velocidades, porque el alambre se alarga de tal manera que se reduce su superficie de corte.
El alambre pasa por diversos troqueles y está sujeto a un cambio de velocidad entre la entrada y la salida, a esto se le llama deslizamiento, el cual no debe exceder el 5%. El tren de trefilado produce alambre de 10 y 16 AWG (American Wire Gage), que finalmente se alimentará a la máquina SEV 900, que producirá el producto final, en el diámetro requerido (13-22 AWG). Después del recocido, el alambre pasa por un bailarín (nivelador de tensión), por lo que no hay diferencias de velocidad tanto a la salida de la máquina de recocido como a la entrada de la bobinadora.
Proceso SEV 900
Luego de salir de la máquina pasa al horno de recocido donde primero va de arriba a abajo y luego se enfría con agua, pasa por una malla que limpia los finos y también se seca para luego volver al horno y es vidriarse y simultáneamente recocido en la parte inferior, esto dos veces, para luego pasar a las bobinadoras para terminar en los rollos y luego empaquetar.
Caracterización
Como se muestra en la Figura 4.11, los granos de cobre se pueden observar en una sección longitudinal del alambre, donde la estructura no muestra que haya sido previamente trabajado en frío. Otra situación se muestra en la Figura 4.12, en la que se pueden ver los granos alargados debido a la reducción de superficie (trabajo en frío) que sufrió el alambre al pasar de alambrón (8 mm) a calibre 10 AWG. Si bien la estructura no sufre cambios significativos, el valor LSE de la Figura 4.14 sí sufre la disminución del 0,307% al 0,169%, debido al trabajo en frío que produce la bobinadora o devanadora de alambre de la máquina MM 85.
Como se puede ver en la Figura 4.15, el cable cuando se convierte del tamaño 10 a 18 AWG sufre otra reducción de área (trabajo en frío) que provoca el alargamiento del grano y, en consecuencia, un valor LSE bajo. Cuando pasa por el recocido, los granos del alambre vuelven a su forma como se puede observar en la figura 4.16. A continuación, al finalizar el proceso de la máquina SEV 900, se obtiene el producto final (calibre 18 AWG) tras pasar por el horno de esmaltado como se puede observar en la figura 4.17.
Selección de Variables Representativas del Proceso y Elaboración de Diseño de Experimentos
- Porcentaje de Reducción de Área (Trabajo en frío)
El capítulo anterior enfatizó la importancia del papel del recocido en el proceso de trefilado de alambre magnético. Por este motivo se decidió realizar un último paso adicional sobre el alambre, secarlo. Esto significa que cuando finaliza el proceso de esmaltado del alambre, el alambre no se enrolla inmediatamente, sino que pasa nuevamente por el horno de esmaltado, que tiene una temperatura de 660°C. sometido antes de ser bobinado, el objetivo es lograr la máxima recristalización posible (en un intento de aumentar el LSE) antes de ser sometido al "trabajo en frío" implícito en el proceso de bobinado para la formación de las bobinas, es decir, la presentación del hilo. .
Considerando que la temperatura también juega un papel muy importante en el proceso de recocido del alambre y que su efecto depende del tiempo de permanencia del alambre en el horno, se decidió analizar el LSE del alambre a 580 oc, que fue la temperatura que Estaba controlado internamente por la empresa, y subía la temperatura a 660 oc (la temperatura más alta que se puede obtener del horno) para observar los cambios que se producían en el LSE. Esto se debe a que el alambre está en el horno de recocido durante un tiempo bastante corto (aproximadamente 1 m/s) y no es seguro que alcance la temperatura de recristalización del grano de cobre, que es de aproximadamente 200 oc. La atmósfera que se maneja en el horno de recocido es vapor de agua, la cual tiene un coeficiente de conductividad térmica de 1,32 (W/m2 * oc), por lo que se decidió buscar otro tipo de atmósfera con mejor coeficiente, creando un ambiente con menor resistencia a transferencia de calor entre las paredes del horno y el alambre.
Resultados y Recomendaciones
- Resultados
- Recomendaciones
Como se vio en la prueba número uno, los resultados fueron muy similares a los presentados en los molinos Magnekon. Por otro lado, a pesar de todos los cambios aplicados al proceso, se observa que este es el proceso que produce mejor resultado en comparación con el proceso original. Aunque no se alcanzó el objetivo marcado del 0,20%, se ha producido una notable mejora del 54%, alcanzando el 0,169% del 0,110% inicialmente disponible, y permitiéndonos competir con los principales productores de alambre magnético de la ciudad.
Cabe señalar que esta mejora se ha dado sin modificar fundamentalmente el proceso actual, por lo que se está analizando otra posible variable que significaría un cambio radical dentro de la planta, pero que seguramente cambiará los resultados para superar el objetivo establecido. se creó, pero esto quedará para su implementación a largo plazo, no inmediata como se hizo realidad. Entre estas recomendaciones está aumentar el diámetro de las poleas, en la máquina SEV 900, ya que como se mencionó el trabajo en frío perjudica nuestro valor LSE, con el aumento mencionado se tendría una mayor superficie de contacto del alambre con la polea. una desviación direccional menos pronunciada y un ángulo de curvatura del alambre mayor, todo lo cual provocaría menos trabajo en frío y por lo tanto un aumento en el porcentaje de LSE. Otra recomendación que es difícil de implementar en esta planta sería aumentar el tiempo de residencia del alambre en el horno de recocido, ya que permitiría un recocido más efectivo, lo que provocaría un aumento en el valor LSE, pero debido a los tiempos de producción y otros. factores, es prácticamente imposible. ti!) pef INGENIERO MECÁNICO ADMINISTRATIVO.
Conclusiones
Bibliografía
MEDIDAS DE CALIBRES
Medidas por calibre
MANUAL DE PRUEBA DEL LSE
Manual de Prueba LSE
Manual de Prueba LSE
MÉTODO DE PREPARACIÓN DE MUESTRAS
Método de Preparación de Muestras
Pasan posteriormente a pulirse a un acabado espejo
PORCENTAJES DE REDUCCIÓN DE ÁREA
Tabla de reducción de superficie de la máquina MM 85 Salida 10 A WG con avance de 8 mm.
Calibre o/o Absoluto de reducción de Área
Gráfica de reducción de área de la máquina MM 85 potencia 14 A WG con entrada de 8 mm.
Calibre
0 /o Absoluto de
