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Actualmente, los procesos de fabricación de piezas fundidas en moldes permanentes requieren diseños con total coincidencia geométrica con el producto fundido y conformado que se desea obtener. La realización de estudios de trabajo para las diversas formas de concepción de piezas fundidas y manufacturadas permite identificar las mejoras que requiere el proceso. Habitualmente, las acciones pueden ser funcionales, siempre y cuando las condiciones y técnicas de trabajo no se vean afectadas por variables que requieran atención, como un cambio en el diseño del producto o materiales no compatibles. Los moldes para la fabricación de piezas fundidas son esenciales para su conformación; contar o no con ellos garantiza o compromete la producción continua de un producto. Las mejoras que sufren estos se deben a la exigencia del producto y de los métodos de trabajo dentro del proceso de fabricación. Siempre se busca garantizar la viabilidad de una costosa fabricación, implementación, rehabilitación o preservación de un molde. Los moldes unitarios equivalen a una geometría definida por producto, por lo que, si se cuenta con un amplio catálogo de productos, se necesitará el mismo número de moldes, con tareas y similitudes relativas de maniobrabilidad. Contar con moldes de mayor funcionalidad geométrica o con nuevos diseños implica adoptar nuevas formas de trabajo. El objetivo de la presente investigación fue implementar un molde permanente múltiple bajo gravedad, de configuración parametrizable negativa de piezas de 6 pulgadas de diámetro, de 1 a 4 ranuras trapezoidal A y B, fundidas en aluminio en una microempresa manufacturera, optimizando las tareas y técnicas de trabajo, maximizando la productividad de piezas diversas y perfeccionar un proceso de fabricación. Adicionalmente, la finalidad fue propiciar la migración a nuevas formas de fabricación masiva en molde y su correcta utilización, así como la inserción de moldes múltiples innovadores y diversificados dentro de las líneas de producción piloto. Lo expuesto anteriormente se logró de forma analítica, física y experimental, en el proceso de línea, con el molde y su implementación. Inicialmente, dentro del proceso se realizaron estudios y proyecciones mediante la tecnología analítica de proceso PAT (Process Analytical Technology), el estudio estandarizado de métodos y el tiempo MTM (Methods Time Measurement), así como del diseño asistido de lay-out del área de proceso (CAD). El molde múltiple se evaluó mediante un método de prueba no destructiva y generalizada (NDT, por sus siglas en inglés), para proseguir con la identificación del algoritmo y la configuración mecánica, la matriz de validación del proceso, las técnicas de habilitación de herramental y la prueba del método de trabajo. Finalmente, se integró con la implementación en línea de fabricación, donde se realizaron las pruebas funcionales, de maniobrabilidad y de validación de repetibilidad por tipo. Los resultados obtenidos demostraron que se alcanzó un 97% de eficiencia global de ensamblaje, con una precisión y maniobrabilidad del 96 y el 98 %, respectivamente. La instrucción anticipada capacitó y mejoró la técnica de los operarios de línea, lo que favoreció la intercambiabilidad disponible del molde, impactando en parámetros de fidelidad, concurrencia y producción de 22 piezas diferentes a partir de un solo molde, previendo alcanzar las 26 piezas, a diferencia de los convencionales, que para fabricar 22 diferentes piezas requieren igual número de moldes. La evaluación inicial del coste de fabricación del molde aumentó en un 25% con respecto a un molde convencional, pero se redujo en un 88% en términos generales, teniendo en cuenta la suma de todos los costes por unidad convencional necesarios para fabricar un solo arreglo múltiple, lo que hace factible la escalabilidad del proceso de fabricación a moldes múltiples y perfecciona las formas de conformación de piezas fundidas bajo gravedad.
Palabras clave: Procesos de fabricación, Fundición en moldes permanentes, Moldes múltiples.
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