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

Abstract

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.