Ingeniería Mecánica

Estudio de factibilidad y prediseño de brazo porta muestras automatizado para pulidora metalográfica

2026-03-28T05:00:12Z

Estudio de factibilidad y prediseño de brazo porta muestras automatizado para pulidora metalográfica Roberts, Jennifer El presente proyecto final tiene como objetivo realizar el prediseño de una alternativa a los brazos portamuestras automatizados comerciales, que se pueda adaptar a distintas pulidoras metalográficas y constituya una opción accesible para su uso en el INTEMA. Se espera que la información recopilada y el prediseño de un prototipo, sirvan como base para que en el futuro pueda construirse una máquina que trabaje de manera autónoma para que, independientemente del operador, se obtengan resultados repetitivos que dependan únicamente de las condiciones de pulido. Para alcanzar ese objetivo se realiza una recopilación bibliográfica en la cual se analizan íntegramente las distintas etapas del proceso de pulido, sus parámetros, métodos de preparación y posibles fallas para determinar los requerimientos necesarios del equipo. Asimismo, se realiza un relevamiento de las características principales de los equipos comerciales existentes en el mercado, con el objeto de obtener parámetros reales sobre los cuales establecer el prediseño. Se analiza detalladamente el comportamiento cinemático y dinámico de una muestra en el proceso de pulido empleando modelado numérico. Se estudia la trayectoria y orientación de la muestra sobre el plato de pulido buscando relacionar las distintas velocidades de rotación involucradas en el proceso. Se realiza un ensayo para determinar la fuerza de fricción y se verifican las condiciones en las que se mantiene el contacto durante el trabajo. Finalmente, teniendo en cuenta todos los parámetros y variables analizados, se elabora un prototipo virtual mediante un software de diseño 3D. En él se integran componentes comerciales y de diseño propio, con el fin de obtener un modelo preliminar de brazo portamuestras que sirva como punto de partida para futuros proyectos, en los cuales se continúe su desarrollo con mayor nivel de detalle para su fabricación. Se describe el proceso de selección, dimensionado y verificación de varios subconjuntos, dejando algunos planteados como propuestas para considerarlos en una instancia futura. Se excluyen del alcance de este trabajo final, los sistemas de control, verificación de ejes engranajes y rodamientos, aunque se tienen en cuenta en el prediseño.

Análisis de falla en bridas de unión a cuerpo de lubricadores en pozos gasíferos con sistema de extracción Plunger Lift

2026-03-14T05:00:11Z

Análisis de falla en bridas de unión a cuerpo de lubricadores en pozos gasíferos con sistema de extracción Plunger Lift Paez, Laurencio El presente trabajo aborda el análisis de falla recurrente en lubricadores de sistemas de extracción Plunger Lift, localizadas consistentemente en las soldaduras a filete que unen el cuerpo tubular con las bridas de acople. Para determinar la causa raíz del problema, se implementó una metodología combinada que incluyó caracterización de materiales en laboratorio (metalografía y ensayos de dureza) y modelado numérico mediante el Método de Elementos Finitos (MEF). Los análisis de laboratorio confirmaron la presencia de defectos de fabricación, tales como falta de penetración en la raíz de la soldadura y la formación de una microestructura fr´agil en la Zona Afectada por el Calor (ZAC), evidenciada por un salto abrupto en la dureza del material. Paralelamente, las simulaciones numéricas con ANSYS demostraron que, si bien las cargas estáticas no superaban el líımite elástico del material, la configuración del montaje en campo es el factor dominante que controla la vida a fatiga del componente. Se determinó que un montaje inadecuado reduce drásticamente la vida util a aproximadamente 11,600 ciclos, mientras que una configuración correcta la puede extender a más de 2.4 millones de ciclos. El análisis fractomecánico complementario validó que los defectos de soldadura actúan como iniciadores de fisuras en las zonas de alta tensión cíclica. La conclusión final es que la falla prematura no se debe a un único factor, sino a la combinación de defectos de manufactura preexistentes y las elevadas tensiones cíclicas inducidas por un montaje inadecuado. El montaje deficiente genera los esfuerzos necesarios para iniciar y propagar grietas a partir de las imperfecciones de la soldadura, cuya microestructura frágil acelera el proceso hasta el fallo.

Diseño, estudio y fabricación de ala para vehículo aéreo no tripulado

2025-09-03T14:23:19Z

Diseño, estudio y fabricación de ala para vehículo aéreo no tripulado Lemmi, Franco Agustin Este proyecto tiene como finalidad optimizar el rendimiento de una aeronave de pequeñas dimensiones a través de la reducción de su peso. Para alcanzar este objetivo, se propone reemplazar una pieza original del vehículo aéreo por otra elaborada con materiales compuestos y evaluar, también, la viabilidad del método de fabricación. El vehículo aéreo inicial se fabricó con impresión 3D, se armó y se examinaron sus componentes y características. Con el propósito de validar la propuesta, se seleccionó un ala del avión para un análisis detallado. El ala original del modelo X-100 Infinity Wing V2 se produjo mediante impresión 3D según las especificaciones del diseñador y se elaboró un modelado computacional para estudiar su respuesta mecánica. Se ejecutaron ensayos de laboratorio para determinar las propiedades mecánicas del material constitutivo base (Ácido Poliláctico - PLA). Las pruebas de tracción se realizaron en una máquina Instron 3369 con probetas impresas en 3D de distintas orientaciones. Los datos recolectados permitieron caracterizar las propiedades mecánicas del material y alimentar los modelos computacionales. El ala optimizada propuesta conserva la geometría externa de la original, pero su estructura interna se rediseñó. Se fabricó con material compuesto de fibra de vidrio y resina poliéster. Mediante el análisis de elementos finitos, se evaluó la respuesta mecánica de ambas alas ante diversos esfuerzos. Los datos obtenidos facilitaron información sobre la resistencia mecánica y la capacidad del avión completo para soportar cargas (en términos de g) con cada tipo de ala. A continuación, se fabricó la pieza optimizada en material compuesto. A partir del modelo 3D y con un software CAD, se diseñaron moldes internos descartables. También se construyó el larguero principal que atraviesa el centro del componente. El molde, junto con el miembro estructural longitudinal, se recubrió con fibra de vidrio y se colocó en una membrana flexible bajo vacío. La resina poliéster circuló a través del ala y se dejó curar. Una vez concluido el proceso, el molde interno se extrajo mecánicamente, lo que dejó solo la pieza terminada de material compuesto.

Diseño integral de glaseadora automática

2025-03-11T15:46:45Z

Diseño integral de glaseadora automática Oviedo, Julián; Martorello, Mauro Francisco; Da Graca, Damián Andrés La presente tesis se centra en el diseño de una glaseadora de productos de mar versátil, desarrollada específicamente para satisfacer las necesidades de la planta frigorífica de pescado "Isla de los Estados". La investigación se inició con una visita detallada a la mencionada planta, donde se evaluaron sus operaciones, necesidades de producción y requisitos específicos para el glaseado de productos. La planta "Isla de los Estados" se dedica principalmente al procesamiento de corvina, con la pastilla (bloque congelado en forma rectangular de varias piezas de pescado) de diez kilos como uno de sus productos principales. Con una producción diaria de cincuenta toneladas, de las cuales la gran mayoría se exporta a África. Asimismo, la diversificación de su línea de productos incluye langostinos e IQF (Individually Quick Frozen), lo que impone desafíos adicionales al proceso de glaseado. Con el objetivo de encuadrar este trabajo, el diseño de la glaseadora se ha concebido considerando las dimensiones del equipo, la producción requerida y la variedad de productos a glasear. La capacidad de la máquina se adapta específicamente a las demandas de la planta "Isla de los Estados", priorizando la eficiencia en la producción de pastillas de corvina, al tiempo que garantiza la versatilidad para procesar otros productos marinos. Esta investigación se propone no solo optimizar la eficiencia del proceso de glaseado, sino también asegurar la calidad y uniformidad del producto final. Para ello, debe contar con la opción de variar los parámetros del equipo según la especie con la que se desee trabajar. El diseño apunta a que el equipo sea capaz de producir un amplio margen de productos. Los límites de funcionamiento de la máquina en cuanto a dimensiones de productos están dados por el langostino, siendo este el más pequeño y el bloque o “pastilla” de corvina de diez kilos, siendo el producto más grande. Fueron seleccionados como límites del rango de productos a trabajar porque se pudo aprender las características del glaseado aplicados a estos productos en las visitas a planta realizadas. Además, el equipo será capaz de generar el glaseado mediante inmersión, lluvia por cascada y una combinación de ambas. El foco del diseño está en maximizar la producción por lo que debe ser capaz de generar el proceso de glaseado en el menor tiempo posible. Es por eso que en vez de diseñar el equipo para trabajar con agua dulce se lo plantea para que lo haga con salmuera. De esta manera, se alcanzan temperaturas más bajas lo que mejora la transferencia de calor. Esto se traduce en mayor productividad y mejor calidad del glaseado. A su vez, el equipo debe componerse de materiales aptos para la industria alimentaria. Es por ello que tanto la selección de materiales como de componentes que estén en contacto con el alimento deben ser aptos. A lo largo de este trabajo, se abordarán detalladamente los aspectos técnicos del diseño, las consideraciones de ingeniería y los desafíos inherentes al proceso de glaseado, con el propósito de ofrecer una solución integral que mejore significativamente la eficiencia operativa de la planta, asegurando al mismo tiempo la calidad y consistencia de los productos de mar glaseados. Mail de los autores Julián Oviedo ; Mauro Francisco Martorello ; Damián Andrés Da Graca