DESARROLLO TEÓRICO DE UNA FÁBRICA DE MOLDES DE …tauja.ujaen.es/bitstream/10953.1/8393/1/TFG_MANUEL_DE_LOS_COBOS_PEALVER.pdfindustrial de la actividad de fabricación de moldes

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UNIVERSIDAD DE JAÉN Escuela Politécnica Superior de Linares

Trabajo Fin de Grado

______

DESARROLLO TEÓRICO DE UNA

FÁBRICA DE MOLDES DE

INYECCIÓN PARA PIEZAS DE

PLÁSTICO

Alumno: Manuel de los Cobos Peñalver

Tutor: Prof. D. Gustavo Medina Sánchez Depto.: Ingeniería Mecánica y Minera

Febrero, 2018

Trabajo Fin de Grado de Manuel de los Cobos.

1

ÍNDICE GENERAL. 1 Objetivos. ........................................................................................................ 9

2 Justificación. ................................................................................................... 9

3 Evolución del plástico y del moldeo por inyección. .......................................... 9

3.1 Inyección multicomponente. ....................................................................13

3.2 Inyección cuerpos huecos. ......................................................................13

3.3 Micro-inyección. ......................................................................................14

3.4 Atemperamiento para el molde. ..............................................................15

3.5 Espumado por inyección. ........................................................................15

3.6 Sobremoldeo y decoración en el molde. .................................................16

3.7 Simulación. .............................................................................................16

3.8 Inyección de materiales reforzados. ........................................................17

3.9 Silicona líquida. .......................................................................................17

3.10 Combinación de procesos. ..................................................................18

4 Localización. ..................................................................................................19

5 Descripción del emplazamiento. .....................................................................20

5.1 Parcela. ...................................................................................................20

5.2 Descripción del edificio industrial. ...........................................................20

5.3 Descripción de espacios .........................................................................21

5.3.1 Departamento administrativo. ............................................................21

5.3.2 Gerencia. ...........................................................................................24

5.3.3 Departamento técnico. .......................................................................25

5.3.4 Espacio destinado a higiene y mantenimiento. ...................................26

5.3.5 Zona de producción. ..........................................................................27

6 Identificación y descripción del molde. ...........................................................28

6.1 Primeros conceptos. ...............................................................................29

6.2 Materiales para la fabricación del molde. ................................................30

6.3 Componentes del molde. ........................................................................31

6.3.1 Placa fija. ...........................................................................................31


2

6.3.2 Placa móvil. .......................................................................................31

6.3.3 Columna guía. ....................................................................................32

6.3.4 Aguja expulsora. ................................................................................32

6.3.5 Columna separadora. .........................................................................33

6.3.6 Placa expulsora. ................................................................................33

6.3.7 Guía de expulsión. .............................................................................33

6.3.8 Placa de apriete. ................................................................................34

6.3.9 Tornillos Allen. ...................................................................................34

6.3.10 Tirante de expulsión. ........................................................................34

6.3.11 Montaje en conjunto. ........................................................................35

7 Descripción detallada del proceso productivo. ...............................................36

7.1 Captación del cliente. ..............................................................................39

7.2 Estudio de las piezas y diseño del molde. ...............................................40

7.3 Material para la producción. ....................................................................41

7.3.1 Encargo del material. .........................................................................41

7.3.2 Recepción del material. ......................................................................41

7.3.3 Comprobación del material. ...............................................................42

7.3.4 Traslado del material para zona de almacenamiento. ........................42

7.4 Programación de los procesos de CNC y erosión. ..................................42

7.4.1 Programación CNC. ...........................................................................42

7.4.2 Programación para erosión. ...............................................................43

7.4.3 Programación para electroerosión con hilo. .......................................43

7.4.4 Programación para electroerosión por penetración. ...........................44

7.5 Procesos de mecanizado. .......................................................................45

7.5.1 Mecanizado por CNC. ........................................................................45

7.5.2 Mecanizado por electroerosión. .........................................................46

7.5.3 Mecanizado con máquinas convencionales. ......................................48

7.5.4 Rectificado. ........................................................................................50

7.6 Medición y verificación geométrica de nuestras piezas. ..........................51


3

7.7 Tratamientos térmicos. ............................................................................52

7.7.1 Temple. ..............................................................................................52

7.7.2 Revenido. ...........................................................................................53

7.7.3 Recocido. ...........................................................................................53

7.8 Marcado de las piezas. ...........................................................................54

7.9 Traslado de las piezas al almacén. .........................................................55

7.10 Montaje del molde. ..............................................................................55

7.11 Control de calidad. ...............................................................................57

7.11.1 Prueba de nuestro molde en la prensa hidráulica.............................57

7.11.2 Ensayo de nuestro molde y obtención de piezas de muestra. ..........58

7.11.3 Análisis y verificación de las piezas. ................................................58

7.12 Empaquetado y envío. .........................................................................58

8 Medios materiales y humanos. .......................................................................59

8.1 Identificación y descripción de los equipos y medios auxiliares. ..............59

8.1.1 Máquina CNC mecanizado de grafito. ................................................59

8.1.2 Máquina de electroerosión por penetración. ......................................60

8.1.3 Máquina de electroerosión por hilo. ...................................................61

8.1.4 Máquina de taladrado para piezas de acero. .....................................62

8.1.5 Rectificadora superficial tangencial. ...................................................63

8.1.6 Rectificadora interior y cilíndrica.........................................................64

8.1.7 Rectificadora CNC. ............................................................................65

8.1.8 Fresadora manual. .............................................................................66

8.1.9 Torno manual. ....................................................................................68

8.1.10 Prensa hidráulica .............................................................................69

8.1.11 Taladro columna. .............................................................................71

8.1.12 Taladradora CNC. ............................................................................72

8.1.13 Máquina CNC. .................................................................................73

8.1.14 Máquina láser de marcado. ..............................................................74

8.1.15 Carretilla eléctrica de cuatro ruedas. ................................................75


4

8.1.16 Transpaleta. .....................................................................................76

8.1.17 Carros de transporte. .......................................................................77

8.1.18 Polispasto eléctrico. .........................................................................78

8.1.19 Aparatos de medida. ........................................................................78

8.2 Descripción de puestos de trabajo y funciones. ......................................81

8.2.1 Gerente. .............................................................................................81

8.2.2 Recursos humanos. ...........................................................................82

8.2.3 Departamento financiero. ...................................................................83

8.2.4 Departamento comercial. ...................................................................84

8.2.5 Departamento de diseño. ...................................................................85

8.2.6 Departamento de programación. ........................................................86

8.2.7 Operarios. ..........................................................................................87

8.2.8 Jefes de sección. ...............................................................................89

8.2.9 Equipo de limpieza. ............................................................................90

9 Plan económico. .............................................................................................90

9.1 Inversión inicial. ......................................................................................90

9.1.1 Nave Industrial. ..................................................................................90

9.1.2 Maquinaria. ........................................................................................91

9.2 Salarios. ..................................................................................................92

9.2.1 1 Gerente. ..........................................................................................92

9.2.2 3 Técnicos. ........................................................................................92

9.2.3 1 Recursos humanos. ........................................................................92

9.2.4 2 Programadores. ..............................................................................92

9.2.5 2 Diseñadores. ...................................................................................93

9.2.6 1 Secretaria. ......................................................................................93

9.2.7 3 Operarios de erosión. ......................................................................93

9.2.8 3 Operarios de CNC. ..........................................................................93

9.2.9 3 Operarios de máquinas convencionales. .........................................93

9.2.10 3 Operarios de bancada. ..................................................................93


5

9.2.11 1 Personal de limpieza. ....................................................................93

9.2.12 1 Encargdo de mantenimiento. ........................................................94

9.3 Gasto energético y generales de explotación. .........................................94

9.3.1 Gasto de energía. ..............................................................................94

9.3.2 Gastos generales de explotación. ......................................................94

9.4 Total de gastos y viabilidad. ....................................................................94

10 Conclusiones. .............................................................................................96

11 Referencias. ...............................................................................................97

12 Anexo de los planos. ..................................................................................99


6

ÍNDICE DE TABLAS. Tabla 1. Coordenadas GPS de la localización. .....................................................19

Tabla 2. Características máquina mecanizado de grafito (roeders). .....................60

Tabla 3. Características máquina electroerosión. .................................................61

Tabla 4. Características máquina electroerosión por hilo......................................62

Tabla 5. Características máquina de taladrado. ....................................................63

Tabla 6. Características rectificadora superficial. ..................................................64

Tabla 7. Características rectificadora de interiores. ..............................................65

Tabla 8. Características rectificadora CNC. ..........................................................66

Tabla 9. Características fresa manual. .................................................................67

Tabla 10. Características torno manual. ...............................................................69

Tabla 11. Características prensa hidráulica. .........................................................70

Tabla 12. Características taladro de columna. ......................................................71

Tabla 13. Características taladradora CNC. .........................................................73

Tabla 14. Características máquina CNC. ..............................................................74

Tabla 15. Máquina de marcado láser. ..................................................................75

Tabla 16. Características carretilla eléctrica cuatro ruedas. ..................................76

Tabla 17. Características de la transpaleta. ..........................................................77

Tabla 18. Características carro de transporte. ......................................................77

Tabla 19. Característica polipasto eléctrico. .........................................................78

Tabla 20. Características proyector de perfiles. ....................................................79

Tabla 21. Características pie de rey. ....................................................................79

Tabla 22. Características micrómetro. ..................................................................80

Tabla 23. Características microscopio óptico. .......................................................81

Tabla 24. Resumen del plan económico. ..............................................................95


7

ÍNDICE DE FIGURAS. Figura 1. Proceso de inyección.............................................................................11

Figura 2. Primeras máquinas de inyección. ..........................................................12

Figura 3. Inyección multicomponente. ..................................................................13

Figura 4. Inyección de cuerpos huecos. ...............................................................14

Figura 5. Micro-inyección. .....................................................................................14

Figura 6. Atemperamiento. ...................................................................................15

Figura 7. Espumado por inyección. ......................................................................16

Figura 8. Sobremoldeo. ........................................................................................16

Figura 9. Ejemplo de simulación. ..........................................................................17

Figura 10. Producto por inyección de silicona líquida. ..........................................18

Figura 11. Emplazamiento. ...................................................................................20

Figura 12. Molde de inyección para piezas de plástico. ........................................29

Figura 13. Placa fija. .............................................................................................31

Figura 14. Placa móvil. .........................................................................................32

Figura 15. Columna guía. .....................................................................................32

Figura 16. Aguja expulsora. ..................................................................................33

Figura 17. Columna separadora. ..........................................................................33

Figura 18. Guía de expulsión. ...............................................................................34

Figura 19. Tornillo Allen. .......................................................................................34

Figura 20. Tirante de expulsión. ...........................................................................35

Figura 21. Molde en conjunto. ..............................................................................36

Figura 22. Molde en conjunto. ..............................................................................36

Figura 23. Captación de clientes. .........................................................................40

Figura 24. Diseño de nuestros moldes. ................................................................41

Figura 25. Almacenamiento del material. ..............................................................42

Figura 26. Programación. .....................................................................................44

Figura 27. Mecanizado CNC. ...............................................................................46

Figura 28. Electroerosión por penetración. ...........................................................47

Figura 29. Electroerosión por hilo. ........................................................................48

Figura 30. Fresado manual. ..................................................................................49

Figura 31. Torneado manual. ...............................................................................50

Figura 32. Rectificado. ..........................................................................................51

Figura 33. Verificación piezas. ..............................................................................52

Figura 34. Tratamiento templado. .........................................................................53

Figura 35.Tratamiento de revenido. ......................................................................53

Figura 36. Tratamiento de recocido. .....................................................................54


8

Figura 37. Marcado láser de las piezas. ...............................................................55

Figura 38. Montaje del molde. ..............................................................................57

Figura 39. Prensa para el molde. ..........................................................................57

Figura 40. Ensayo y muestra de piezas de plástico. .............................................58

Figura 41. Empaquetado y envío. .........................................................................59

Figura 42. Máquina CNC para grafito. ..................................................................60

Figura 43. Máquina de electroerosión...................................................................61

Figura 44. Máquina de electroerosión por hilo. .....................................................62

Figura 45. Máquina de taladrado. .........................................................................63

Figura 46. Rectificadora superficial tangencial. .....................................................64

Figura 47. Rectificadora de interiores. ..................................................................65

Figura 48. Rectificadora CNC. ..............................................................................66

Figura 49. Fresadora manual. ..............................................................................68

Figura 50. Torno manual. .....................................................................................69

Figura 51. Prensa hidráulica. ................................................................................70

Figura 52. Taladro de columna. ............................................................................72

Figura 53. Taladradora CNC. ...............................................................................73

Figura 54. Máquina CNC. .....................................................................................74

Figura 55. Máquina de marcado láser. .................................................................75

Figura 56. Carretilla eléctrica. ...............................................................................76

Figura 57. Transpaleta. ........................................................................................77

Figura 58. Carro de transporte..............................................................................77

Figura 59. Polipasto eléctrico. ..............................................................................78

Figura 60. Proyector de perfiles. ...........................................................................79

Figura 61. Pie de rey. ...........................................................................................80

Figura 62. Micrómetros. ........................................................................................80

Figura 63. Microscopio óptico. ..............................................................................81


9

1 OBJETIVOS.

El objetivo principal de mi TFG es el estudio de la implantación en un edificio

industrial de la actividad de fabricación de moldes para la posterior obtención de piezas

de plástico por inyección de polímero.

Para la consecución del objetivo se seguirán los siguientes pasos:

Antecedentes y evolución del proceso productivo sobre la fabricación de

moldes y el proceso de inyección de polímeros.

Descripción del emplazamiento y organización de los espacios.

Explicación detallada del molde y de su proceso productivo.

Descripción de medios y equipos auxiliares.

Relación de los puestos de trabajo y funciones a llevar a cabo por cada uno de

ellos.

Elaboración de un plan económico a grandes rasgos para asegurar la

viabilidad.

2 JUSTIFICACIÓN.

La motivación que me ha llevado su desarrollo ha sido la relación que tiene con

una de las partes que más interesante me ha parecido de estos años de estudio que han

sido las asignaturas de procesos de fabricación. En ellas estudié este tipo de industria y

me pareció de gran utilidad para poder enfrentarnos a nuestro entorno laboral una vez

finalizados nuestros estudios.

Otro motivo fue que este verano tuve la oportunidad de hacer mis prácticas en una

empresa dedicada a este sector en el país vecino de Portugal en la cual adquirí unos

conocimientos y un interés que me empujaron a realizar mi trabajo fin de grado sobre

esta materia.

Por último, el principal motivo ha sido el reparar que a nuestro alrededor la

inmensa mayoría de las piezas, objetos que componen cualquier material de uso diario,

etc. son realizadas a partir de esta técnica en este tipo de industria.

3 EVOLUCIÓN DEL PLÁSTICO Y DEL MOLDEO POR

INYECCIÓN.

Antes de pasar a hablar de los moldes para inyección de plástico, es necesario

conocer para qué serán utilizados y la evolución que ha tenido el sector de la inyección y

las piezas de plástico en las últimas décadas.


10

Desde su descubrimiento, los plásticos se han convertido en uno de los

principales materiales para la fabricación de diferentes piezas y artículos. A su

versatilidad se le añade la facilidad para incorporar diferentes elementos para obtener

propiedades específicas. Su entrada en gran número de aplicaciones se debe

fundamentalmente a esta característica.

Una de las técnicas de procesado de plásticos que más se utiliza es el moldeo por

inyección.

Esta técnica requiere temperatura y presiones más elevadas que cualquier otra,

por ello es capaz de proporcionar piezas y objetos con una elevada precisión, superficies

limpias y lisas y un magnífico aprovechamiento del material.

El moldeo por inyección se basa en la inyección de un polímero fundido en un

molde cerrado y frío, donde solidificará y dará lugar al producto. Al abrir el molde,

obtendremos la pieza.

El ciclo de producción de una pieza de plástico por inyección de polímero consta

de ocho fases:

Cierre del molde.

Avance del grupo de inyección.

Inyección del material en el molde.

Mantenimiento y presión.

Refrigeración y solidificación del objeto.

Retroceso del grupo de inyección.

Plastificación del material para el ciclo siguiente.

Apertura del molde y expulsión de la pieza.

Los elementos fundamentales de una máquina de inyección son los siguientes:

tolva de alimentación, sistema de dosificación, plastificación e inyección y la unidad de

moldeo y desmoldeo. El cilindro donde tiene lugar la plastificación se conecta mediante

un conducto a la tolva de alimentación que debe ir refrigerado para evitar atascos por

reblandecimiento prematuro del material. El sistema de dosificación, plastificación e

inyección admite la cantidad de resina necesaria, la reblandece o funde y la inyecta en el

molde a través de una boquilla que, al adaptarse a presión al bebedero del molde, abre

una válvula de descarga dispuesta en su extremo. Al desacoplar la boquilla, la válvula se

cierra automáticamente.

Actualmente la mayoría de máquinas de inyección disponen de un pistón en forma

de husillo que al girar un número determinado de vueltas, realiza la carga del material,

volviendo a una posición tope obligado por este material. Esta posición tope estará

previamente regulada quedando el cilindro completamente lleno de material.


11

La cámara del cilindro de plastificación-inyección irá provista de un sistema de

calentamiento mediante resistencias individuales que permitirán la regulación de la

temperatura de la pared y mantendrá la resina plastificada entre cada inyección.

Una vez inyectado y solidificado el material, se procederá a la extracción de las

piezas de plástico formadas y se comenzará el siguiente ciclo de inyección.

A continuación se mostrará una ilustración en la cual se describe el proceso de

inyección.

Figura 1. Proceso de inyección.

El moldeo por inyección de plástico ha evolucionado de una manera muy

destacable en los últimos años. Comenzaron a producirse piezas como collares,

botones… actualmente productos plásticos se requieren en casi todas partes, desde

productos de uso cotidiano para el hogar como componentes para el motor de un avión.

El primer producto de plástico se elaboró en Gran Bretaña en el año 1851 y se

desarrollaron productos en menor escala hasta la invención de la máquina de inyección

de plásticos en 1872 por John Wesley Hyatt. Fue durante la Segunda Guerra Mundial

cuando se produjo un auge en su producción debido a las exigencias de productos

plásticos en grandes cantidades.


12

Figura 2. Primeras máquinas de inyección.

Se fueron inventando máquinas de inyección más avanzadas y esta industria

comenzó a crecer de manera más rápida hasta llegar donde ha llegado hoy en día. Se

producen piezas de plástico de inyección para todos los sectores como el automotriz y

aeroespacial, sector médico, productos de consumo, juguetes, fontanería, construcción…

Su demanda hoy en día tan alta es debida al elevado coste de los productos de metal.

En los últimos 60 años se ha llevado a cabo un desarrollo exponencial del sector

del plástico sobre todo en Europa occidental, se producen más productos de plástico que

de acero. El principal factor al que se debe este impulso de su crecimiento es la facilidad

y economía de transformación de estos materiales. Permiten la fabricación de grandes

series con costes relativamente bajos.

La demanda de moldes de inyección de plástico en España está estabilizada

alrededor de los 220 millones de euros anuales. Cabe destacar que a pesar de la difícil

situación del sector debido a la crisis económica, a partir del año 2010 se comenzó de

nuevo a elevar la producción de moldes y matrices y este sector se está convirtiendo muy

importante en nuestro país aunque aún siga existiendo una elevada dependencia de la

importaciones de procedencia de Japón, China y de nuestro país vecino Portugal.

Numerosas mejoras y avances se han ido desarrollando en estos últimos años y

décadas para llevar a la industria de la inyección de plásticos al marco en el que se

encuentra en estos días.

Estas mejoras se adaptan al incremento del poder adquisitivo de las economías

emergentes y las presiones ambientales que esto requiere. Las tecnologías desarrolladas

deben abastecer a un mayor número de personas pero sin agotar los recursos naturales

y respetando con las leyes medioambientales. Por otro lado, la competencia global da

lugar al aumento de la presión por reducir los costos en las empresas.


13

En conclusión, podemos decir que el avance y desarrollo de estas técnicas para el

auge de este sector busca tres cosas: ser más eficientes, más productivas y al mismo

tiempo producir artículos más complejos y diferenciados.

A continuación mencionaremos y explicaremos algunas de las técnicas que se

han desarrollado en estos últimos 30 años que han dado lugar al avance del sector

industrial de la inyección de plástico.

3.1 Inyección multicomponente.

Comenzó a desarrollarse en los años 60 y en los últimos 30 años se ha

desarrollado en cuanto a la cantidad de componentes que pueden incluirse en un único

molde, mezcla de materiales, tecnología de máquina y molde y sistemas de control.

Se trata de la combinación de dos o más materiales en la misma pieza plástica. El

objetivo es combinar colores y/o aprovechar la funcionalidad o propiedades de varios

tipos de materiales. Algunos elementos construidos con esta técnica son cepillos de

dientes, mangos de herramientas…

La empresa alemana Zahornksy en estos últimos años presentó un molde para

inyección de siete componentes, lo que constituye un nuevo estándar en la industria. Este

molde se emplea para producir cepillos de dientes de diferentes colores. El objetivo es

poder responder a todas las demandas como en este caso por ejemplo diversidad de

colores en el producto, y no tener que purgar el molde cada vez que se cambie un color.

Figura 3. Inyección multicomponente.

3.2 Inyección cuerpos huecos.

La conformación de cuerpos huecos a través de moldeo por inyección es posible

gracias a las tecnologías de inyección asistida con agua y gas. Estas tecnologías

abrieron el camino para el empleo de tuberías de plástico y no de metal como se

instalaban anteriormente en edificaciones antiguas. Se ha ganado resistencia química,

reducción de peso en construcción y ganancias en instalación debido a su flexibilidad.


14

En estos últimos años se ha dado un paso más. Ahora se combinan materiales

rígidos y flexibles, de esta manera un cuerpo podrá tener la capacidad de doblarse y al

mismo modo de absorber impactos.

Otra evolución en la técnica de inyección de cuerpos huecos es la de emplear un

proyectil impulsado por agua para lograr superficies interiores más consistentes.

Actualmente se está investigando el combinar agua y vapor de tal forma que se combinen

las propiedades térmicas y físicas de cada estado.

Figura 4. Inyección de cuerpos huecos.

3.3 Micro-inyección.

Ha sido uno de los avances más destacados en estos últimos años. El

comportamiento de los plásticos a escala micrométrica es diferente que a macrométrica

por fenómenos como la fricción o tensiones superficiales que son despreciables a grande

escala pero al pasar a escala micro adquieren importancia. Se han combinado piezas

multi-componente y micro-inyección. Esta técnica es de relevante importancia para la

industria médica, electrónica… En el campo de la electrónica, además se busca que las

piezas sean conductoras por lo que se combinan con materiales termoplásticos que se

pueden moldear con polvos metálicos para obtener está característica.

Figura 5. Micro-inyección.


15

3.4 Atemperamiento para el molde.

Es un avance muy interesante. En los últimos 30 años se ha estudiado y

desarrollado la tecnología de enfriamiento de contorno que daba lugar a unos ciclos muy

eficientes debido a que se consigue llevar el agua mucho más cerca de la cavidad. En el

caso de piezas intrincadas o profundas se puede hacer a través de machos refrigerados,

donde se reduce la fatiga térmica de ciclo.

Lo último es el atemperamiento local por láser. Se limita a regiones específicas de

las piezas para lograr una mejor calidad y precisión en zonas críticas

Figura 6. Atemperamiento.

3.5 Espumado por inyección.

El uso de agentes espumantes se utiliza para reducir peso y lograr propiedades

como la absorción de ruido o la reducción de densidad. Hace 40 años desde el inicio del

uso de esta técnica y se utilizaban agentes espumantes químicos que se insertaban en

las máquinas de inyección convencionales para generar una estructura celular dentro de

piezas moldeadas. Las piezas aparecen con una pared sólida y un núcleo con celdas

cerradas. La fuerza de cierra también se ve reducida con esta técnica ya que se cuenta

con una presión al interior del polímero por parte del agente espumante.

En las últimas décadas se ha vivido un trabajo intenso para el desarrollo de esta

técnica. Se probó con la introducción de un gas inerte dentro de la unidad de

plastificación de la máquina de inyección y obtenemos una mezcla entre gas y el

polímero bajo la presión de la unidad de plastificación. Después del material haber

entrado en el molde, el gas se separa del fundido y se genera la estructura espumada.

Estos gases son más económicos y además no generan sustancias residuales, sin

embargo, la técnica es más complicada.


16

Figura 7. Espumado por inyección.

3.6 Sobremoldeo y decoración en el molde.

Los elementos han ido ganando importancia esta última década y se han

desarrollado diferentes tecnologías para integrarlos a la pieza plástica directamente

dentro del molde. Ya no nos conformamos con una pieza práctica sino que además,

queremos que sea agradable a la vista. De esta manera se obtiene una decoración que

hace parte integral de la pieza, y por tanto la hace más durable, al mismo tiempo que se

ahorra un paso adicional en la decoración posterior al molde.

Figura 8. Sobremoldeo.

3.7 Simulación.

La simulación ha ido avanzando al mismo tiempo que la de Software a pasos

agigantados. Hace unos años, a penas se podía predecir el patrón de llenado del molde y

ahora somos capaces de simular el proceso completo de inyección y de fabricación del

molde, así como una máquina de inyección virtual.

Hoy es posible reproducir hasta el último detalle de inyección y de producción del

molde. Se puede predecir la temperatura a las que se verá expuesto el molde y otros

demás aspectos. Todo ello se utilizará para calcular con exactitud tiempos de ciclo y


17

posibles deformaciones. El software permite identificar errores en la pieza, evaluar el

desempeño de diferentes materiales en el molde e incluso encontrar el sistema óptimo de

atemperamiento.

Algunas empresas que han ofrecido software de simulación son la empresa

taiwanesa Core Tech Systems Co. y la alemana Sigmsoft.

Figura 9. Ejemplo de simulación.

3.8 Inyección de materiales reforzados.

El objetivo de usar fibras o materiales de refuerzo es combinar las mejores

propiedades de cada material: La conformabilidad del material termoplástico con la

resistencia mecánica de las fibras. El uso de estos materiales con refuerzo como por

ejemplo el de termoplásticos de alto punto de fusión con fibras está permitiendo

reemplazar metales por plásticos en aplicaciones como motores automotrices.

La tendencia más importante en este campo es la inyección de fibras largas e

incluso continuas con las que se pueden obtener láminas de compuestos reforzadas en

algunas regiones.

3.9 Silicona líquida.

La silicona líquida es un material con alta resistencia térmica y estabilidad

dimensional. Puede ser empleado para utensilios de cocina ya que puede ser

esterilizado. Se trata de un material termoestable formado por la reacción de dos

componentes que al reaccionar químicamente generan una estructura reticulada similar a

la del caucho.

Algunas aplicaciones de la silicona líquida además de la mencionada

anteriormente son productos para la industria médica como mascarillas, o para el cuidado

de los bebés como son los chupetes.


18

Figura 10. Producto por inyección de silicona líquida.

3.10 Combinación de procesos.

En los últimos años los procesos de transformación del plástico se reinventan y se

utilizan combinación de los mencionados anteriormente con el objetivo de lograr

propiedades en los procesos y en las piezas que no serían posible con la utilización de

una sola técnica.

Un ejemplo podría ser la combinación del moldeo por inyección con el soplado

para la producción de piezas huecas con gran precisión para realzar roscas o ajustes.

Otro caso podría ser la combinación de la tecnología del espumado con el sobremoldeo

por inyección para lograr una pieza rellena de un material muy ligero con una piel

resistente a la abrasión, como un termoplástico. De esta manera se ahorran etapas

posteriores de ensamble y montaje. Esta técnica es la que marcará el futuro del plástico.

Tanto es así que se está pensando en dejar de pensar en máquinas de inyección por sí

mismas para pensar más bien en celdas de manufactura.

Estas diez son las técnicas que han ido desarrollándose durante estas últimas

décadas para el desarrollo y la evolución de la industrial de la inyección de polímeros.

Estamos a las puertas de una revolución industrial que en Alemania ya se ha catalogado

como “Industria 4.0”, la época en la que las máquinas inteligentes serán capaces de

adaptarse a entornos productivos nuevos. Esto significa que las máquinas serán capaces

de autocorregirse ya que aprenderán de sus errores. De esta manera se minimizará la

intervención del ser humano, aspecto que es muy aceptado por algunos países y

trabajadores ya que esto supondría reducción en los puestos de trabajo y en la oferta

laboral.

El objetivo que se busca es minimizar pérdidas y lograr una calidad estable, con

un mínimo de consumo energético.


19

4 LOCALIZACIÓN.

Según las necesidades, la nave industrial se situaría en el Polígono Industrial Los

Palillos, concretamente en la calle Los Palillos Tres, localidad de Alcalá de Guadaíra,

provincia de Sevilla.

Las coordenadas GPS aparecen en la siguiente tabla.

Grados decimales (GD) Latitud: 37,370600

Longitud: -5,873228

Grados, minutos, segundos (GMS) Latitud: 37º 22´ 15,6´´

Longitud: 5º 53´ 24,1´´

Tabla 1. Coordenadas GPS de la localización.

La elección de está localización se debe a que se situaría en una calle del

polígono industrial con fácil acceso a través de la SE-40 que a la vez comunicará con la

A4. El aeropuerto de Sevilla se encontrará a menos de 15 minutos lo que facilitaría el

desplazamiento de nuestros comerciales y al mismo tiempo de clientes extranjeros que

se quieran presenciar en la nave industrial.

El envío de moldes y recibir materia prima sería tarea sencilla por los mismos

motivos expuestos en el párrafo anterior.

Otro motivo sería que en Andalucía no se encontraría mucha competencia en esta

área y se podrían captar clientes andaluces o del sur de Portugal que compraban a otras

partes de España como Madrid o Barcelona y la zona industrial de este sector en

Portugal, que se encuentra en Leiria.

Por lo tanto, Sevilla como capital andaluza nos brindaría todas estas posibilidades

que podrían cumplir nuestras necesidades y sería el lugar oportuno para emplazar esta

actividad industrial.

En la siguiente ilustración aparecerá una imagen de dónde se localizaría la nave

industrial.


20

Figura 11. Emplazamiento.

En el anexo de los planos al final de la memoria del trabajo fin de grado, se

encontrarán unos planos de localización y emplazamiento.

5 DESCRIPCIÓN DEL EMPLAZAMIENTO.

5.1 Parcela.

La parcela donde se ubicaría la nave industrial poseería una geometría

rectangular y ocuparía una superficie de 2450 m2 de los cuales 800 m2 se destinan para

la nave industrial. Ésta se situaría en el centro de la parcela dejando 7,5 metros a cada

lado y un espacio de unos 1000 m2 en la parte trasera donde se encontraría el parque de

estacionamiento y por donde entraría y saldrían las cargas. La parcela contaría con dos

puertas principales, una atrás para trabajadores y acceso de mercancías y otra delantera

para clientes.

Se dejaría para estudio la posibilidad o no de desmonte y alineación del terreno

dependiendo de su morfología a la hora de construir el edificio industrial.

5.2 Descripción del edificio industrial.

El edificio que a continuación se describirá es el que se ha pensado que podría

ser el ideal para cubrir todas las necesidades y requisitos que se planteen.

Dentro de la parcela se encontrará el edificio industrial con una superficie de 800

m2 aproximadamente. Esta nave ocupará aproximadamente 1/3 parte de la parcela.

El edificio industrial tendrá unas dimensiones de 20,00 m de luz y 40,00 m de

profundidad. La distancia entre pórticos será de 5 metros. Se utilizará una cubierta a dos


21

aguas cuyas correspondientes alturas serán 15,00 m en la parte centras y 10,00 m en los

extremos.

Los pilares y los dinteles serían de perfil IPE.

Los cerramientos frontal, trasero y laterales de la nave se realizarán con placas de

hormigón armado con mallazo doble.

En la fachada principal se encontrará la puerta principal de entrada de clientes por

la que se accede directamente a secretaría y otra al lado de ella que tendrá acceso al

pasillo principal.

En la parte trasera de la nave se encontrará el portón de acceso a las mercancías

y la puerta final del pasillo por la que los trabajadores accederán hacia los vestuarios.

En los laterales se encontrarán ventanas repartidas por toda la fachada.

Lo anteriormente mencionado se puede ver con más detalle en los planos en

anexo al final de esta memoria.

5.3 Descripción de espacios

La nave industrial estará dividida en diferentes espacios que se pueden clasificar

en: Departamento administrativo, gerencia, departamento técnico, zonas de higiene y

mantenimiento y zona de producción.

La fábrica constará de dos puertas principales de entrada. Una estará destinada

para clientes que irán a hablar con el departamento comercial, que se entrevistarán con

el gerente… todo tipo de trámite administrativo, informativo y burocrático. Esta puerta se

encuentra en la parte izquierda de la nave y comunica con recepción. Al final del pasillo

de despachos y vestuarios, en el lateral derecho de la nave industrial, aparecerá otra

puerta por la que entrarán todos los trabajadores. Existe otro portón en la parte derecha

de la nave (atrás) por la cual se cargarán y descargarán mercancías y el personal de la

fábrica (zona de producción podrá también entrar.

A continuación vamos a ir definiendo cada uno de los espacios.

5.3.1 Departamento administrativo.

5.3.1.1 Recepción.

Es el espacio destinado a la recepción de clientes. El recepcionista atenderá al

cliente y se encargará de avisar o dirigirlo con quién necesite hablar o proporcionarle

información.

Tendrá un área de 32,50 m2.

Como hemos indicado anteriormente, a esta zona se accede a través de una

puerta situada en la fachada enfrente del estacionamiento dedicado para clientes. Se

trata de una puerta de acero y cristal lacado con el logotipo de nuestra empresa con una

dimensión de 2,1 m2. Entra luz del exterior a través de dos ventanas cuyas dimensiones


22

son de 1,50x1,25x0,15 m, estas poseen un marco de aluminio así como un

acristalamiento de vidrio aislante de ruido. Esta zona está comunicada con un pasillo en

el cuál se encuentran la recepción, el despacho de los comerciales, el despacho del

gerente, el área de recursos humanos, los baños, el vestuario masculino, el femenino y el

cuarto de mantenimiento. Se accede al pasillo a través de una puerta de madera de

dimensiones 0,75x2 m. Este pasillo estará separando a la zona de producción con

paneles de aislamiento acústico. Del mismo modo, estará dividido en dos partes a través

del mismo panel separando los vestuarios y cuarto de mantenimiento. Se pasará de una

parte a otra del pasillo a través de una puerta igual a por la que se sale al pasillo desde

recepción.

También comunicará a través de una puerta de madera de 0,75x2 m. con el

despacho de comerciales.

La pared estará compuesta por ladrillo cerámico de 20x10 cm revestido con una

capa de yeso que será pintada.

El pavimento de esta zona estará compuesto por tarima flotante de roble

barnizado natural y un falso techo desmontable de escayola a una altura de 2,5 metros.

La recepción constará de un tipo de recibidor en el que se encontrará nuestra

secretaria y uno sofá y sillas rodeando una mesa pequeña de madera en donde los

clientes podrán esperar.

5.3.1.2 Departamento comercial.

Es el primer despacho que nos encontramos. Está entre la sala de reuniones y la

recepción. Aquí, trabajan nuestros comerciales, atendiendo visitas por parte de clientes,

atendiendo llamadas, en contacto continuo y directo con el cliente… Se trata de uno de

los departamentos con más movimiento en nuestra fábrica.

Tendrá una superficie de 20,00 m2.





La luz entrará del exterior a través de una ventana de 1,50x1,25x0,15m con un

vidrio aislante de ruido.

El despacho estará compuesto por mesas individuales en las que cada comercial

tendrá su ordenador y un pequeño sofá en el cual podrán relajarse al mismo tiempo que

toman un café o atienden una llamada de larga duración de un cliente.

Comunicará a través de dos puertas de madera de 0,75x2 m. con recepción y la

sala de reuniones respectivamente.


23



La sala de reuniones estará equipada con una mesa en forma circular de madera

con sillas y una pizarra digital y proyector en la cual poder exponer.

5.3.1.3 Departamento de recursos humanos.

Situado entre el despacho del gerente y los aseos de la parte administrativa se

encuentra el despacho de recursos humanos, lugar donde se llevarán a cabo las tareas

de este departamento. El despacho comunica con el pasillo donde se encuentran todos

los demás anteriormente descritos a través de una puerta de 0,75x2 m. Justo a la salida

de este despacho, se encuentra otra puerta, pero en este caso de cristal de 0,75x 2m que

separa los paneles de aislamiento acústico que separan la zona de producción del pasillo

de los despachos administrativos. Los trabajadores de la zona de producción deberán

acudir periódicamente al despacho de recursos humanos por lo que deberá estar a fácil

acceso.

Tendrá una superficie de 20,00 metros cuadrados.

Desde el exterior entra luz a través de una ventana cuyas dimensiones son de

1,50x1,25x0,15 m, estas poseen un marco de aluminio así como un acristalamiento de

vidrio aislante de ruido. Son iguales a las de toda la fábrica.





En el despacho de recursos humanos encontraremos un par de mesas de oficina

en las cuales estarán nuestros encargados de este departamento y sillas enfrente de

cada una de las mesas donde se podrán sentar las personas que acudan ahí para tratar

algún tema.

5.3.1.4 Departamento de compras.

Se encuentra entre la sala de diseño y la de programación. Se accede a ella a

través tres puertas, todas ellas de vidrio y cristal lacado de 0,75x2m. Un de las puertas la

comunicará con diseño, la otra con programación y la última con la zona de producción.

Entra luz desde el exterior a través de una ventana de 1,50x1,25x0,15m que estará

equipada con vidrio aislante de ruido exterior.

Tiene una superficie de 12 m2.






24

Aquí se encargarán de realizar los pedidos de material laboral necesario. Por

ejemplo, pinturas, guantes, gomas… todo lo necesario que falte, se le comunica al jefe de

sección y este se dirigirá a este departamento para hacer el pedido.

La secretaría constará de una mesa equipada con un PC en la cual estará

trabajando nuestra secretaria.

5.3.2 Gerencia.

5.3.2.1 Despacho del gerente.

Es el espacio destinado al gerente en el que desarrollará los aspectos técnicos y

administrativos referentes a la empresa.

El despecho estará conectado con la sala de reuniones como hemos dicho

anteriormente a través de una puerta de 0,75x2 m. y al pasillo a través de otra puerta

igual.

Contará con una superficie de 22,50 metros cuadrados.


capa de yeso que será pintada. Al exterior estará comunicado a través de una ventana

cuyas dimensiones son de 1,50x1,25x0,15 m, estas poseen un marco de aluminio así

como un acristalamiento de vidrio aislante de ruido.



En el despacho del gerente encontraremos una mesa de despacho en la que

trabajará nuestro gerente y en el otro lado, una pequeña mesa redonda para pequeñas

reuniones rápidas o encuentros con clientes de forma más privada que no necesiten

desplazarse hasta la sala de reuniones. Nadie de fuera de la fábrica podrá dirigirse hasta

aquí sin previo aviso desde recepción.

5.3.2.2 Sala de reuniones.

Es el lugar donde se realizarán los encuentros y reuniones entre el gerente y

distinto personal de la empresa o clientes que vienen de fuera así como charlas

informativas.

Contará con una superficie de 24 m2.

Todos los días, los jefes de sección acudirán a la sala de reuniones para planificar

el día y ver el proceso en los trabajos. El gerente formará para de estas reuniones

generalmente para estar completamente informado del estado de sus productos.

A la sala de reuniones se accederá por el pasillo que comunica salas y despachos

con la zona industrial a través de una puerta de madera de 0,75x2 m. al mismo tiempo

que una puerta igual a ésta conectará directamente al despacho del gerente con la sala

de reuniones. Al exterior estará comunicada a través de una ventana cuyas dimensiones


25

son de 1,50x1,25x0,15 m, estas poseen un marco de aluminio así como un

acristalamiento de vidrio aislante de ruido.



5.3.3 Departamento técnico.

5.3.3.1 Departamento de diseño.

Se trata del departamento en el cual se desarrolla el diseño a ordenador de los

moldes encargados por nuestros clientes.

Su superficie es de 24,00 m2.

A la sala de diseño se accede desde una puerta en el pasillo situado justo

enfrente de la puerta por la cual se entra a recepción. Esta puerta tendrá unas

dimensiones de 0,75x2m. Al exterior comunica y entra luz a través de dos ventanas de

1,50x1,25x0,15m con un vidrio aislante acústico.





La sala de diseño estará compuesta por 6 mesas equipadas con un ordenador por

cada una, es decir 6, en las cuales desarrollarán el trabajo nuestros diseñadores. Al

frente de estas mesas, encontraremos una, de un poco mayor tamaño que será

destinada al jefe de diseño que llevará el control de toda esta sección.

5.3.3.2 Departamento de programación.

Es dónde nuestro equipo de programación se encargará de desarrollar su trabajo

que será ejecutado en CNC y en erosión.

Contará con una superficie de 18,00 m2.

Este departamento está comunicado directamente con secretaría y con la sección

de erosión a través de dos puertas de vidrio con cristal lacado de unas dimensiones de

0,75x2m y entra luz del exterior a través de una ventana de 1,50x1,25x0,15m que estará

equipada con vidrio aislante de ruido exterior.





Estará equipada con dos mesas enfrentadas en las cuales habrá dos ordenadores

en cada lado para programar para CNC y erosión respectivamente. Otra mesa estará en


26

la otra esquina que será en la cual el jefe de programación controlará y ejecutará su

trabajo.

5.3.3.3 Departamento de control y metrología.

Se encontrará al lado de la puerta de entrada de mercancías. Se trata de un

espacio destinado a la verificación de piezas que lleguen nuevas y del control y medición

de las piezas fabricadas durante el proceso productivo.

5.3.4 Espacio destinado a higiene y mantenimiento.

5.3.4.1 Aseos.

Al lado del despacho de recursos humanos encontramos una puerta de cristal

lacado de 0,75x2m por la que se accede al aseo. Estos aseos están exclusivamente

destinados al personal administrativo de la empresa para su higiene personal. Constará

de un baño para hombres, otro para mujeres y un par de lavabos. Además de esto, habrá

una zona en la que se encontrarán algunas taquillas en las que los trabajadores pueden

dejar algunas cosas como el desayuno o enseres personales.

Los aseos tendrán una superficie de 20,00 m2..

La pared estará compuesta por ladrillo cerámico 20x10 cm revestido con azulejos

de 20x20 cm para baño pegados con masa resistente al agua.

El pavimento estará compuesto por baldosas de 30x30 cm especiales para baño y

un falso techo de escayola situado a 2,5 metros de altura.

Habrá una ventana, de 0,75x1, 25x0,15m por las que entrará luz del exterior.

El pasillo de los despachos llega un momento en el que si divide a través de un

panel que lo divide en dos partes a partir de los aseos. En una parte del pasillo

encontraremos los espacios anteriormente descrito, recepción, despacho de comerciales,

sala de reuniones, despacho de gerente, área de recursos humanos y por último los

aseos. A partir de aquí aparece un panel en el que se atreve a partir de una puerta de

0,75x2m a la otra parte del pasillo en la que encontraremos el vestuario de hombres, el

de mujeres y el cuarto de mantenimiento. A esta parte del pasillo se accede también a

través de dos puertas de 0,75x2m que lo comunica con la zona de producción.

5.3.4.2 Vestuario masculino y femenino.

Se encontrarán uno a continuación del otro. Están destinados a la higiene de los

trabajadores y poder cambiarse de ropa antes y después del trabajo. Se accede a ellos a

través de una puerta de vidrio con unas dimensiones de 0,75x2m y entra luz del exterior a

través de una ventada de 0,75x1, 25x0,15m.

La pared estará compuesta por ladrillo cerámico 20x10 cm revestido con azulejos

de 20x20 cm para baño pegados con masa resistente al agua.

Tendrán un área de 20,00 m2 cada uno.


27

El pavimento estará compuesto por baldosas de 30x30 cm especiales para baño y

un falso techo de escayola situado a 2,5 metros de altura.

En los vestuarios encontraremos unas taquillas y bancos en los que sentarse para

poder cambiarse y dejar la ropa. Cada trabajador tendrá asignada una taquilla. En la otra

parte del vestuario encontraremos duchas y un baño y lavabo.

A la izquierda se encontrará el vestuario femenino y a la derecha el masculino,

junto al cuarto de mantenimiento.

5.3.4.3 Cuarto de mantenimiento.

Se trata del último espacio situado en el pasillo. Es el espacio destinado a la

limpieza y mantenimiento de todas las zonas pertenecientes a la nave industrial.

Su superficie es de 15,00 m2.

Se accede a través de una puerta de vidrio de 0,75x2m y entra luz del exterior a

través de una ventana cuyas dimensiones son de 1,50x1,25x0,15m.

El pavimento de esta zona estará compuesto por hormigón con cuarzo

seleccionado y premezclado y un falso techo desmontable de escayola a una altura de

2,5 metros.


capa de lana de roca, estos paneles presentan gran resistencia térmica. Se hace

necesario el uso de estos recubrimientos ya que en el interior de esta zona se pueden

almacenar productos altamente inflamables.

Solo el personal de limpieza y mantenimiento tendrá permitido el acceso a este

cuarto.

5.3.5 Zona de producción.

Es la zona de mayor superficie, 324,00 m2, ya que es donde se desarrollará todo

el proceso productivo de los elementos a fabricar. A esta zona se accede a través de

diversas puertas de los demás departamentos de 0,75x 200 m., en concreto 8, y a través

del portón de entrada de mercancías que consta con área de 20,25 m2.

Esta zona, a su vez, está comunicada con el exterior a través de 6 ventanas cuyas

dimensiones son de 1,5 x 1,25 x 0,15 m. Estas poseen un marco de aluminio y un

enrejado de acero conformado en frio, así como un acristalamiento de vidrio monolítico

sencillo. Además de estas ventanas, entrará luz por la cubierta que contará con varias

ventanas distribuidas por toda ella.

El pavimento de esta zona de producción será de hormigón con cuarzo

seleccionado y pre-mezclado proporcionando una mayor resistencia a la abrasión e

impacto ya que trabajamos con bloques de acero de gran peso.


28

La zona de producción está dividida en varias secciones dependiendo del trabajo

que se va a realizar en cada una de ellas. Cabe destacar la división entre la zona de

erosión que se encuentra en el lateral de la fábrica. Esta zona estará dividida del resto de

la zona de producción a través de paneles aislantes térmicos y acústicos de vidrio y

mayoritariamente de cristal ya que es preciso el mantenimiento de esta parte de la fábrica

a una temperatura constante de unos 20º debido a las máquinas y los materiales con los

que aquí se trabaja. Esta zona estará comunicada con la zona de producción a través de

2 puertas de vidrio y cristal templado de 0,75x2m. El área de la zona de erosión será de

137,25 m2.

5.3.5.1 Almacén.

Se encuentra justo a la izquierda del portón de entrada de trabajadores de la

nave. Es el espacio destinado al almacenamiento de materias y elementos de trabajo. Su

situación se debe a la proximidad con por donde entrarían las mercancías. De esta

manera no sería necesario el transporte desde el portón hasta donde estuviera el

almacén. El acceso a éste se realiza a través de una puerta seccional.

La superficie del almacén es de 24,75 m2.

El pavimento de esta zona estará compuesto por hormigón con cuarzo

seleccionado y premezclado y un falso techo desmontable de escayola a una altura de

2,5 metros.


capa de lana de roca, estos paneles presentan gran resistencia térmica. Se hace

necesario el uso de estos recubrimientos ya que en el interior de esta zona se pueden

almacenar productos altamente inflamables.

Dentro del almacén encontraremos estanterías con divisiones según lo que

queramos colocar.

5.3.5.2 Zona de transporte y pasillos.

Esta zona estará dedicada al transporte de las existencias de nuestro proceso

productivo, este sector se encuentra dentro de nuestra zona de producción.

Como se ha indicado en apartados anteriores, al final de esta memoria se

encontrarán en anexo planos de distribución y de planta del edificio industrial en los que

se apreciarían de manera gráfica todas las zonas anteriormente descritas.

6 IDENTIFICACIÓN Y DESCRIPCIÓN DEL MOLDE.

Para la realización de un gran volumen de producción de piezas de plástico por

inyección es indispensable contar con un molde. Para que éstas sean de excelente


29

calidad, nuestro molde ha de ser de muy buenas cualidades, con una elaboración muy

precisa y una duración aceptable.

La tarea principal de un molde de inyección es recibir y distribuir el material

plástico en estado fundido, para ser formado y enfriado en el interior y después expulsar

la parte ya moldeada y obtener la pieza que deseamos.

En la siguiente imagen, podremos apreciar qué es un molde y de qué vamos a

hablar.

Figura 12. Molde de inyección para piezas de plástico.

6.1 Primeros conceptos.

El diseño del molde dependerá principalmente por la máquina de inyección para la

que trabajará y sus características como serán las dimensiones, fuerza y tensión que

sufrirá al cerrar, presión máxima que alcanzará…

Otro aspecto importante del que dependerá el molde será la pieza que desea

obtenerse a partir de él. Su geometría condicionará su posición en el molde, el de los

sistemas de alimentación y refrigeración, extractores…

En último lugar, deberemos conocer perfectamente las especificaciones del

termoplástico, su contracción, sus características de flujo y abrasión y sus requisitos de

calentamiento y enfriamiento.

En los moldes podremos diferenciar entre partes móviles y fijas. La parte fija de un

molde es a través de la cual se realiza la inyección y está anclada a la estructura de la

máquina de inyección. Por otra parte, la parte móvil está compuesta por la placa móvil

que es la parte del semimolde en la encontraremos la cavidad de la pieza que nuestro

molde fabricará, el sistema de expulsión de la pieza que está compuesto por agujas

extractoras que una vez solidificado y abierto el molde, empujan a la pieza para extraerla

del molde. Estas partes van fijadas a un carro que se desplaza para acoplar la placa fija

con la móvil y realizar el llenado del molde. Existirán unas columnas guías que atraviesan

a la placa fija cuyo objetivo será la correcta alineación con la placa móvil.

El molde se abrirá separando la parte móvil y la parte fija una vez llevado a cabo

el llenado y posterior solidificación de la pieza. La pieza y la mazarota o posibles restos

del material, quedarán unidos a la parte móvil.


30

Como indicamos anteriormente, el material de inyección sufrirá una pequeña

contracción durante la solidificación que dará lugar a que la pieza quede apretada sobre

la parte positiva o macho del semimolde por lo que deberamos situar esta parte en la

placa móvil.

Conocer y respetar tiempos de enfriamiento y solidificación será de vital

importancia para obtener una pieza de calidad y ausente de defectos.

6.2 Materiales para la fabricación del molde.

Para la construcción de un molde de inyección es imprescindible utilizar aceros

debido a las condiciones de trabajo que soportarán. Algunos ejemplos de estas

condiciones de trabajo son las cargas a las que se verán sometidos y la necesidad de

una alta precisión en el acabado de la pieza por sus pequeñas tolerancias.

Los materiales más comunes para la fabricación de estos moldes son los distintos

tipos de aceros, materiales de colada, materiales no metálicos y materiales cerámicos.

Los materiales de colada se utilizan para la fabricación de moldes con perfiles

forjados o laminados. Su coste de mecanización es alto y al igual que el tiempo necesario

para su fabricación. Por otra parte, no existe tanta calidad superficial y exactitud de

dimensiones respecto a los moldes fabricados por mecanización.

Para los moldes de inyecciones de prueba, destinadas a la obtención de muestras

de artículos que posteriormente vayan a ser fabricados se utilizan los moldes no

metálicos, en general, el material básico utilizado es algún tipo de resina epóxica.

Los materiales cerámicos muestran características como estabilidad con los

cambios de temperatura, buen comportamiento deslizante, buena conductividad

térmica… un ejemplo sería el carbón sintético aunque hoy en día no se fabrican muchos

moldes para inyección con este material.

El más utilizado es el acero y sus distintas aleaciones y este debe cumplir una

serie de requisitos como son:

Mecanibilidad, posibilidad de ser estampado y troquelado en frío.

Resistencia a la temperatura.

Resistencia a corrosión.

Aptitud para el pulido.

Resistencia para la compresión.

Buena conductividad térmica.

Buena resistencia química.

Tratamiento térmico sencillo.

Resistencia a la abrasión.


31

Es casi imposible obtener un acero que cumpla todas estas características por ello

se utilizan aceros aleados con diferentes elementos que proporcionarán las propiedades

requeridas.

Atendiendo a lo mencionado en el párrafo anterior, podemos encontrar aceros de

cementación, nitruración, templados, bonificados para el empleo en el estado de

suministro o resistentes a la corrosión, entre otros.

Igual de importante que el material a utilizar, es el acabado de los mismos. La

apariencia superficial depende directamente del acabado de las piezas. El acabado para

los moldes es un costo adicional y suponen uno de los mayores costes de la construcción

de los moldes.

6.3 Componentes del molde.

Hemos comentado anteriormente que un molde estará compuesto por dos placas

o semimoldes que unidas dan forma a la cavidad que será rellena del material polimérico

por inyección y que una vez solidificada y extraída, dará forma a nuestra pieza.

Vamos a identificar un modelo de molde base, existirán muchos tipos de moldes

en los cuales aparecerán más partes, menos o se repetirán algunas de ellas.

6.3.1 Placa fija.

Está fija a la máquina de inyección. En esta placa aparece la parte negativa de la

pieza que queremos obtener y no cambia su posición respecto la máquina en ningún

momento durante el proceso de inyección. La boquilla de inyección está acoplada en esta

cara y es por donde entra el material a través del canal de inyección. En esta aplaca

aparecerán agujeros por los cuales pasan las columnas guía que servirán como

alineación con la placa móvil a la hora de abrir y cerrar el molde.

Figura 13. Placa fija.

6.3.2 Placa móvil.

Va unida al carro móvil y desarrolla un movimiento longitudinal para realizar el

proceso de acoplamiento-inyección-expulsión. En esta parte aparece la parte positiva o

macho de la cavidad donde se inyectará el plástico. Aparecerán otros agujeros pero en


32

este caso de menor diámetro por los cuales pasarán las agujas extractoras encargadas

de la expulsión de la pieza.

Figura 14. Placa móvil.

6.3.3 Columna guía.

Asegura el cierre preciso del molde alineando todas sus placas. Según el tamaño

del molde nos encontraremos con más o menos columnas guía. Estarán acoplados a la

placa fija y se introducen sin juego en la placa móvil asegurando el sellado del molde

para que no haya fugas de material.

Figura 15. Columna guía.

6.3.4 Aguja expulsora.

La tarea principal de las agujas expulsoras en un molde es la extracción de la

pieza una vez acabado el proceso de inyección y una vez solidificada la pieza. El número

de agujas expulsoras dependerá del tamaño del molde y del de la pieza y su dificultad.

Las agujas se repartirán por toda la pieza de manera que todas apliquen la misma fuerza

a la pieza para no dañarla durante la pieza para no dañarle durante la extracción.


33

Figura 16. Aguja expulsora.

6.3.5 Columna separadora.

Se tratan de elementos similares a las agujas expulsoras pero en este caso son

mayor longitud y diámetro y cuyo objetivo es la de separar las dos placas del molde (fija y

móvil) cuando se realiza la extracción de la pieza.

Figura 17. Columna separadora.

6.3.6 Placa expulsora.

En esta placa se colocarán y situarán las cabezas tanto de las agujas expulsoras

como de las columnas separadoras. Está única al carro móvil y se desplazará

longitudinalmente realizando la apertura del molde y extracción de la pieza. Este

mecanismo puede ser mecánico, hidráulico, neumático o eléctrico.

6.3.7 Guía de expulsión.

El papel de este elemento es de conducir el sistema de expulsión. Irán roscada en

un extremos y fijas a la placa móvil, atraviesan a la placa expulsora y a la de apriete para

guiarlas durante el proceso de expulsión de la pieza.


34

Figura 18. Guía de expulsión.

6.3.8 Placa de apriete.

Fijada a la placa expulsora. Su función es retener a las agujas expulsoras y

columnas separadoras. A ella estará acoplado el tirante de expulsión que veremos más

adelante con el que se conecta al carro móvil de la máquina.

6.3.9 Tornillos Allen.

Elementos de fijación de nuestro molde que sirven para unir piezas y placas unas

con otras. Existirán tornillos de diferentes longitudes y grosor dependiendo del tamaño y

número de piezas a unir.

Figura 19. Tornillo Allen.

6.3.10 Tirante de expulsión.

Estará situado entre la placa de expulsión y la de apriete. Atraviesa la placa de

apriete y se une al carro móvil de la máquina de inyección. De esta manera, se produce

todo el movimiento de expulsión de todo el molde.


35

Figura 20. Tirante de expulsión.

6.3.11 Montaje en conjunto.

Todos los elementos anteriormente descritos, los emplazaremos o definiremos

como vistos en conjunto que ensamblados componen el molde.

En primer lugar podríamos hablar de placa de inyección que estaría compuesta

por la placa fija y las columnas guía. Las columnas se introducen en la placa y se ajustan

por apriete.

Si hablamos de sistema de expulsión estaremos hablando del conjunto formado

por la placa móvil, columnas expulsoras, columnas separadoras, placa expulsora, placa

de apriete, guía de expulsión y tirante de expulsión. Todo este conjunto es el encargado

del movimiento de apertura y de expulsión de nuestras piezas y estará anclado al carro

móvil de la máquina de inyección.

La unión de estos dos conjuntos dará lugar a nuestro molde completo el cual

tendrá dos posiciones perfectamente definidas, la de llenado de material y la de apertura

y expulsión de la pieza. Estos movimientos se alternarán indefinidamente desarrollando

una producción continua e ininterrumpida de piezas.

En las siguientes figuras podremos apreciar un ejemplo de molde en el que están

señaladas las partes que hemos mencionado anteriormente.


36

Figura 21. Molde en conjunto.

Figura 22. Molde en conjunto.

7 DESCRIPCIÓN DETALLADA DEL PROCESO

PRODUCTIVO.

En este apartado se definirán las etapas del proceso productivo en diferentes

apartados desde la captación de los clientes hasta que el molde es embalado y enviado.

A continuación, antes de pasar a la descripción de cada etapa, se mostrará un

esquema en el que veremos y entenderemos de forma más ilustrativa el proceso

productivo a seguir.


37

Captación del

cliente

Estudio y diseño

del molde

Conformidad No Sí

Encargo del

material

Recepción del

material

Conformidad

No Si

Almacenamiento Programación

Conformidad


38

No Si

Mecanizado

CNC Erosión Máquinas

convencionales

Conformidad

No Si

Rectificado

Tratamientos

térmicos

Marcado de

las piezas

Montaje del

molde

Control de

calidad Conformidad

Si


39

En los apartados siguientes, describiremos cada una de las etapas de forma más

detallada

7.1 Captación del cliente.

Es uno de los pasos más importantes en el proceso productivo. Sin este paso no

hay cliente, sin cliente no hay piezas, sin piezas no hay molde y sin molde no tendríamos

trabajo.

Esta función la desarrolla conjuntamente el departamento comercial y de

marketing. Se encargan de manejar y coordinar estrategias de venta, poner en el

conocimiento de los clientes lo que ofertamos, cómo lo hacemos y en cuánto tiempo

seríamos capaces de satisfacer sus necesidades.

Una vez conversado con el cliente y teniendo en conocimiento el tipo de pieza que

desea obtener es cuando nos ponemos en marcha y ajustamos sus pretensiones a lo que

nosotros podemos ofrecer y le proponemos nuestro molde, el tiempo en el cual seríamos

capaces de llevarlo a cabo y un presupuesto.

Para lograr todo esto se necesita publicidad, distintas estrategias de marketing

como la participación en ferias y congresos para llegar a los clientes y hacernos conocer.

El principal objetivo de esta parte del proceso es la captación de nuevos clientes y

aumentar las ventas. Con todas las estrategias anteriormente mencionadas se consigue y

se pasa a la siguiente etapa del proceso productivo.

Por todo esto podemos decir, que un buen departamento comercial y de

marketing, es esencial y primordial en esta industria.

No

Empaquetado y

envío


40

Figura 23. Captación de clientes.

7.2 Estudio de las piezas y diseño del molde.

Después de haber captado el cliente, éste indicará el tipo de pieza que desea

fabricar y las especificaciones del material de esta, sus dimensiones, tolerancias y demás

aspectos que serán fijos y otros que quizá dejará a nuestra elección.

Una vez recibida toda esta información, el equipo de comerciales se pondrá en

marcha. Normalmente, se le asigna un comercial a una pieza, es decir, a un molde que

será el producto que ellos nos piden. Esta elección de comercial depende del idioma de

nuestro cliente o de piezas y moldes similares con que se haya trabajado. Desde este

momento, comienza un vínculo entre empresa y cliente cuyo enlace directo será nuestro

comercial.

El comercial pone en conocimiento del tipo de pedido al departamento de diseño y

son ellos los que a través de su experiencia, ayuda del jefe y moldes anteriores

comienzan el diseño del molde del cual saldrá la pieza deseada por el cliente.

Los diseñadores deberán tener en cuenta los requisitos que el cliente pide.Este

nos indicará la máquina de inyección para la cual irá el molde con sus límites de presión,

dimensiones de sistema de inyección… y a partir de ahí los diseñadores comenzarán la

elaboración del diseño del molde a través de distintos software, en nuestro caso,

utilizaremos el autocad y el ProEngineer.

Hay casos en los que se habrán realizado moldes para piezas muy similares por

lo que el tema de sistemas de inyección, extractores, sistemas de refrigeración serán muy

parecidos y habrá que fijarse solo en pequeños detalles y en las mismas cavidades que

darán forma a las piezas.

Hay muchos tipos de piezas y de modelos de moldes. A veces el cliente pedirá

que un mismo molde sea capaz de realizar varias piezas al mismo tiempo o incluso dos

piezas diferentes por lo que el diseño y el proceso productivo del molde será más difícil o


41

complicado. Sin embargo, en otros casos se tendrá que llevar a cabo el diseño de moldes

más sencillos.

El diseñador encargado hablará con el comercial cuando tenga modelos 3D y 2D

del molde diseñado y se los enviará. El comercial se encargará de ponerse en contacto

con el cliente para mostrar el trabajo y ver su conformación o las modificaciones y

alteraciones que éste plantee.

Una vez esté todo hablado y aceptado por parte del cliente y el comercial, el

molde pasará a la siguiente etapa del proceso productivo, que no será otra que la

recepción del material necesario.

Figura 24. Diseño de nuestros moldes.

7.3 Material para la producción.

7.3.1 Encargo del material.

El departamento de compras se encargará de realizar los pedidos y encargos del

material que se necesite. Durante la etapa de diseño del molde, el equipo de diseño

tendrá en el molde adjunto en el que están trabajando una hoja de material necesario en

el cual irán reflejando todo lo necesario. Tornillos, sistema de fijación, gomas de ajuste,

bloques de acero para maquinar… Esta hoja pasará al departamento de compras y ellos

se encargarán de contactar con nuestros proveedores, pedir un presupuesto y decidir a

quién comprar.

7.3.2 Recepción del material.

En esta fase se recibirán los materiales en el embarcadero ubicado en la nave

industrial. Por una parte de recibirán los bloques de acero en bruto o algunas piezas ya

mecanizadas para ahorrar tiempo y por otra todo el material restante necesario como

hemos indicado antes; sistema de inyección, tornillos, gomas de ajuste, lubricantes,

contadores, cierres de seguridad…


42

7.3.3 Comprobación del material.

Una vez recibido el material, un técnico procederá a efectuar las comprobaciones

o ensayos pertinentes. En el caso de materiales como son los tornillos, arandelas,

gomas, contadores… únicamente se verá si se ha recibido el mismo número que lo

encargado. En el caso que los materiales no cumplan nuestras especificaciones técnicas

serán devueltos a la empresa suministradora.

Este paso se podría ahorrar si existiera un sistema de calidad por parte del

proveedor que asegurase que el material ha sido cmprobado.

7.3.4 Traslado del material para zona de almacenamiento.

Una vez comprobado el material, un operario por medio de la carretilla eléctrica,

los puentes grúa o demás medios auxiliares trasladará todo el material recibido a la zona

de almacenaje. Esta zona constará con espacios divididos por el número de molde como

forma indicativa para poder ordenar cada material con el molde al que corresponde. De

esta forma, cuando se esté trabajando en este molde en cada sección y se precise de

algún material lo único que habrá que hacer es ir en busca de su zona según su número

y empezar con la búsqueda. Por cada molde habrá una hoja en la cual vendrán todos los

elementos que hay almacenados, cuando se retiren habrá que tacharlos con la fecha de

retirada para tener un control de cada uno de ellos.

Figura 25. Almacenamiento del material.

7.4 Programación de los procesos de CNC y erosión.

Es una acción que se lleva de manera conjunta con el encargo del material

necesario para el molde. Después de tener el molde diseñado, pasamos a esta fase.

7.4.1 Programación CNC.

El objetivo de esta parte del proceso productivo es la programación de las líneas

de mando que seguirán e implementarán nuestras máquinas CNC para el mecanizado de

nuestros bloques de acero. El software ejecutará un programa que será cargado después


43

en las máquinas de CNC. Nuestros programadores recibirán el diseño del molde en 3D.

Este será abierto por su software e irán trabajando por piezas. Programarán procesos

como son el desbastado, punzonado, taladrado, acabado…

Su software será como la máquina de mecanizado en CNC, ellos serán capaces

de elegir la herramienta, dimensiones de la herramienta, de su punta, número de pasadas

a realizar con el avance y la profundidad requerida. Poco a poco irán escribiendo líneas

de programa hasta ir mecanizando la pieza.

El mismo programa, tiene la opción de simulación gracias a la cual podremos ver

lo que estamos haciendo y si todo corre por el buen camino. Automáticamente también,

detectará fallos y líneas mal ejecutadas que luego nuestra máquina no sería capaz de

ejecutar.

Es una parte del proceso productivo esencial y muy importante ya que el

mecanizado y la buena realización o no de la pieza dependerá casi directamente de lo

que se haya realizado en esta fase del proceso productivo.

Es importante conocer las limitaciones y estar familiarizados con nuestros equipos

CNC, es decir, nosotros quizás podremos realizar alguna pasada de desbaste con un

avance y profundidad pero tenemos que ser conscientes que posteriormente en la

realidad, quizá esas líneas programadas darán lugar a un levantamiento de la pieza, un

mal acabado superficial, elevadas tensiones en la superficie… Es esencial que antes de

ejecutar el programa en las máquinas CNC, los operarios verifiquen y den el visto bueno

al programa que ejecutarán. Si en algún momento se percatasen de algún problema,

inconveniente o incluso alguna mejora, deberán comentarlo con el jefe de sección y este

hacérselo comunicar a nuestros programadores para realizar los cambios oportunos en

las líneas de comando.

7.4.2 Programación para erosión.

La complejidad de nuestros moldes ocasiona que en la mayoría de nuestras

piezas, sobre todo en la parte hembra y macho, sea necesario realizar el proceso de

electroerosión por mecanizado o electroerosión por hilo que más adelante explicaremos.

En este parte del proceso productivo, las zonas que no puedan ser programadas

para CNC tendrán que llevarse a cabo mediante erosión. Aquí tendremos que diferenciar

tres tipos de programación para erosión.

7.4.3 Programación para electroerosión con hilo.

La programación de estas máquinas es bastante sencilla, para ello no deberemos

tener un programador, un operario de erosión podrá llevar a cabo esta tarea.

Esta electroerosión consiste en un hilo de cobre sumergido en un baño dieléctrico

que irá cortando la pieza según las coordenadas que hayamos programado. Cada


44

máquina tendrá su propio software a través del cual en una computadora le daremos

forma al perfil a cortar a través de líneas de comandos no muy difíciles en las cuales

básicamente tendremos que indicar el avance en X o en Y además del ángulo de corte

para curvas. El programa dará la opción de simular el corte antes de ser ejecutado por la

máquina por lo que se tratará de una programación rápida y segura que no tendrá que

suponer demasiados problemas.

7.4.4 Programación para electroerosión por penetración.

Más adelante explicaremos en qué consiste la electroerosión por penetración.

Nuestros programadores dividirán esto en dos partes. La primera de ella consiste en la

programación del grafito. Aquí tendremos que darle la forma al bloque de grafito en bruto

de lo que queramos realizar en nuestra pieza ya que será el grafito quién le de la forma a

partir diferentes penetraciones sobre el acero a través de un baño dieléctrico.

Será similar a la programación en CNC pero mucho más rápida y simple. Los

programadores implementarán las líneas de comando que se ejecutarán en la máquina

de mecanizado de grafito. Alternarán líneas de desbaste, acabado… y una vez concluido,

programarán los puntos de medición de la pieza fabricada para comprobar y verificar que

está dentro de las medidas.

Seguidamente o al mismo tiempo se programarán las líneas para la electroerosión

por penetración. Las partes de la pieza que sean imposibles maquinar a través de CNC

deberán realizarse en las máquinas de electroerosión por penetración. Nuestros

programadores se encargarán de realizar las líneas de programa que se cargarán en

nuestra maquinaria para llevar a cabo esta etapa del proceso productivo. Programarán el

número de penetraciones a realizar en la pieza así como la profundidad y velocidad de

cata avance.

Figura 26. Programación.


45

7.5 Procesos de mecanizado.

Una vez diseñado el molde y las piezas que lo van a componer y después de

nuestro departamento de programación haber programado los procesos de mecanizado,

pasaremos a esta etapa del proceso productivo en la cual se comenzará a dar forma real

a todo lo anteriormente realizado y trabajado.

Los jefes de sección y departamentos se reunirán para decidir qué piezas deben

empezar a ser realizadas con más relevancia y los pasos que deberá todo el equipo a

seguir para la correcta realización del molde y en los plazos establecidos.

Para que las piezas de nuestro molde se mecanicen, van a tener que pasar por

varios lugares y etapas, los cuales describiremos a continuación.

7.5.1 Mecanizado por CNC.

Las piezas pasarán por las máquinas de CNC. Las máquinas de control numérico

por computadora son máquinas-herramientas que se utilizan para mecanizar piezas a

través de un software de ordenador que usa alfa-numéricos según ejes cartesianos (X-Y-

Z).

Las máquinas CNC que describiremos en apartados posteriores, estarán

equipados con diferentes herramientas intercambiables que podrán realizar trabajos

como son el torneado, fresado, taladrado, acabado de las piezas…

Un operario se encargará de montar la pieza en nuestra máquina y la orientará y

centrará para que trabaje con las cotas definidas. Cargará el programa correspondiente

en nuestra máquina e introducirá algunos parámetros de forma manual necesarios.

Cuando todo esté preparado, pulsará el botón de inicio y comenzará el mecanizado de

nuestra pieza. Si algún problema ocurre, automáticamente nuestra máquina lo detectará

y se pausará el programa de forma temporal hasta que verifiquemos que ha ocurrido,

resolvamos el problema y volvamos a iniciar la máquina y el programa.

Existe la posibilidad de dejar la máquina programada para dejarla maquinar sin

necesidad de estar presentes, de esta manera avanzaremos mucho en nuestro proceso

productivo y si algo ocurriera, pararía como hemos indicado anteriormente.

El mecanizado por CNC da como resultado una gran cantidad de producción de

forma más económica y mucho más precisa.


46

Figura 27. Mecanizado CNC.

7.5.2 Mecanizado por electroerosión.

En esta parte del proceso productivo se mecanizarán piezas o partes de ellas que

con CNC es imposible realizar o resultaría muy complicado o costoso. La electroerosión

es un proceso de mecanizado a través de erosión térmica por el que se extrae metal a

través de descargas eléctricas entre una herramienta de corta (electrodo o hilo de cobre

en nuestro caso) y un fluido dieléctrico.

Existe un espacio entre la descarga y el metal denominado (gap). El calor de esta

descarga produce una vaporización de partículas del material de la pieza y al mismo

tiempo de la pieza que seguidamente se eliminan del hueco por el dieléctrico que fluye

continuamente.

Como hemos indicado anteriormente, en nuestra fábrica llevaremos a cabo dos

tipos de electroerosión que explicaremos a continuación.

7.5.2.1 Electroerosión por penetración.

Para la realización de esta etapa, en primer lugar como comentamos

anteriormente en la programación del electrodo, será necesario el mecanizado del

electrodo de grafito (mayoritariamente) o cobre en nuestra máquina CNC de mecanizado

especial para estas piezas. Se cargará el programa y se irá trabajando sobre el material

en bruto de cobre o grafito hasta obtener la forma final deseada.

Una vez obtenido el electrodo, podremos pasar a la fase de electroerosión por

penetración.

El electrodo obtenido se colocará en el cabezal de la máquina el cual estará

conectado a un polo positivo y la pieza a mecanizar debajo de él en el polo negativo

existiendo un espacio entre ambas partes. Este espacio será completado por el fluido

dieléctrico y se conecta la fuente de alimentación. En este momento comenta el proceso

de erosión. A medida que van saltando las partículas de la pieza y electrodo, este avanza

sobre la pieza manteniendo la dimensión del GAP.


47

Una vez acabado el proceso, la pieza se limpiará ya que puede presentar algunas

partículas del electrodo adheridas o incluso glóbulos de metal que quedaron pegadas

también y la pieza estará preparada para pasar a la siguiente etapa de nuestro proceso

productivo.

Como ya indicamos en apartados anteriores, las piezas hasta llegar al punto final

de su mecanizado, tendrán que pasar por muchas etapas, la erosión es una de ellas y

normalmente, cuando una pieza precisa de ser mecanizada a través de CNC y de

erosión, en primer lugar se hará por CNC y finalmente pasará a la erosión.

Figura 28. Electroerosión por penetración.

7.5.2.2 Electroerosión por hilo.

Es un proceso más moderno que el anterior. En esta etapa, el electrodo de grafito

o cobre indicado antes, se sustituye por un hilo consumible, generalmente de cobre

también o de latón, cargado eléctricamente y controlado por una máquina CNC que es

capaz de efectuar cortes muy finos, precisos e intrincados.

De igual manera que en electroerosión por penetración, la pieza y el hilo se

sumergen en un baño dieléctrico y se producen una serie de descargas al estar pieza e

hilo conectados a polos opuestos. El hilo poco a poco irá siguiendo las pautas

programadas en CNC y desplazará en cotas X Y Z hasta cortar y hacer el recorrido

establecido anteriormente.

Una vez producido el corte, es muy importante la limpieza de la pieza ya que al

estar sumergida en el baño dieléctrico podría presentar corrosión superficial.

En algunos casos, el hilo empezará a cortar desde fuera de la pieza de acero y

será directo pero en otros, en la mayoría, se realizan cortes dentro de una pieza por lo

que antes de la electroerosión por hilo será necesario realizar un agujero por el cual

pasará nuestro hilo y comenzará el proceso de electroerosión por él.


48

La principal diferencia entre ambos procesos de electroerosión es que en la

electroerosión por hilo, el electrodo (hilo) no influye directamente en la forma de la pieza a

obtener, ya que lo único que se pretende es realizar un corte en la pieza y no obtener una

copia inversa del electrodo utilizado como en la electroerosión por penetración.

Antes de concluir con este apartado, cabe destacar que siempre que sea posible,

deberemos de evitar la electroerosión ya que es un proceso mucho más costoso y lento

que el mecanizado por CNC. El mantenimiento de las máquinas, el material a utilizar y el

tiempo es mucho más elevado que en el mecanizado por CNC.

Figura 29. Electroerosión por hilo.

7.5.3 Mecanizado con máquinas convencionales.

Actualmente, procesos de mecanizado como son el taladrado, torneado, fresado y

rectificado se realizan casi completamente y principalmente por máquinas de mecanizado

de control numérico por las ventajas ya mencionadas anteriormente como es la rapidez,

la menor mano de obra, mayor exactitud, menor grado de peligrosidad… pero hay veces

en que el mecanizado de una pieza o de alguna parte de ella conviene realizarlo a mano

en las máquinas convencionales por diferentes motivos. Por ejemplo, si una pieza

necesita de poca maquinación para realizar cualquier alteración, se perdería mucho

tiempo en realizar un programa para la máquina control numérico, en colocar la pieza en

la máquina, en implementar el programa y en desarrollar el proceso. En estos casos,

conviene hacerlo a mano. En otras ocasiones, para algunas piezas o formas, el hacerlo

con CNC, sería más complicado e interesa realizarlo a mano.

En conclusión, en el proceso productivo, los jefes de sección se reunirán y

repartirán el mecanizado de las piezas en diferentes secciones siempre intentado

implementar la maquinación de nuestros moldes.


49

A continuación describiremos cada uno de estos mecanizados con máquinas

convencionales.

7.5.3.1 Fresado manual.

El fresado manual consiste en el corte del material con una herramienta rotativa

que puede tener varios filos. El mecanizado de las piezas se lleva a cabo alternando el

giro de la herramienta con el desplazamiento de esta o de la pieza a maquinizar. También

pueden desplazarse ambas, esto depende del tipo de máquina.

La máquina que utilizaremos para llevar a cabo esta operación es la fresadora.

Está provista de una herramienta de movimiento lineal en tres direcciones (X-Y-Z).

Nuestro operario se encargará de montar la pieza en la fresadora y controlar todos

los movimientos como el avance, profundidad, velocidad… hasta conseguir la forma

deseada de nuestra pieza. Aquí todo dependerá de él por lo que es importante tener a

operarios bien cualificados en estos procesos.

Figura 30. Fresado manual.

7.5.3.2 Torneado manual.

El objetivo del torneado es crear superficies de revolución por arranque de viruta.

El torno es la máquina que realiza esta operación y en ella la pieza tiene un movimiento

circular y la herramienta lineal.

Al combinar estos movimientos podemos realizar un gran cantidad de piezas en

función del diámetro, longitud, las formas a mecanizar y su dificultad…

La pieza se fijará por un plato de garras, pinzas… y realizará el movimiento

rotatorio al mismo tiempo que la herramienta de corte que estará sujeta a un soporte o

torreta se desplazará en las dos direcciones indicadas e irá maquinando nuestra pieza.

Al igual que en el fresado, es muy importante contar con operarios cualificados en

el torno ya que la calidad de nuestras piezas y el tiempo a demorar es de gran

importancia en nuestro proceso productivo.


50

Figura 31. Torneado manual.

7.5.4 Rectificado.

Esta es nuestra última etapa del mecanizado de nuestras piezas. Después de

haber pasado por erosión, CNC o máquinas convencionales, la gran mayoría de nuestras

piezas poseen imperfecciones de carácter geométrico y dimensional y el rectificado se

encarga de su corrección.

En nuestro caso, mayoritariamente la operación de rectificado nos permitirá llevar

una pieza a las tolerancias especificadas según su diseño.

La máquina que utilizaremos para rectificar, tiene el nombre de rectificadora y

cuenta con la herramienta llamada muela o piedra de rectificar cuyo movimiento principal

es rotativo a gran velocidad mientas que al mismo tiempo la pieza se desplaza

longitudinalmente.

Después de los procesos de mecanizado anteriores, las piezas pasan al

departamento de metrología donde serán medidas e indicarán el rectificado que debemos

realizar a nuestras piezas.

Hay otra forma de que nuestras piezas pasen por rectificado, es que cuando

llegan a la zona de bancada donde trabajan en el montaje del molde, por motivos

cualesquiera precisen de rectificar alguna pieza para tirar unas décimas de mm para que

todo encaje mejor y mejorar el funcionamiento del molde.

El trabajo en esta etapa debe ser muy preciso y con mucha precaución ya que el

rectificar una pieza en exceso en nuestra industria supondría el tener que volver a

fabricar otra pieza nueva.


51

Figura 32. Rectificado.

7.6 Medición y verificación geométrica de nuestras piezas.

Por el área de metrología nuestras piezas pasarán durante varias etapas del

proceso productivo.

Como comentamos en el apartado anterior, cuando acabamos con los procesos

de mecanizado, nuestras piezas del molde pasarán por metrología para confirmar que

están en la cota y cumplen con las tolerancias.

Cada pieza siempre irá acompañada de sus planos de fabricación en los cuales

estarán marcadas todas las cotas para ser más fácil a la hora de verificarlas.

Después de medirlas, volverán al proceso de mecanizado o rectificado para

corregir las cotas o pasan directamente a la zona de marcado láser o de montaje del

molde.

En apartados siguientes describiremos los aparatos que utilizaremos en este

departamento como son la máquina de medición por coordenada, el goniómetro, el pie de

rey, micrómetro...

Los operarios en este área deben tener formación en metrología y en la manera

de medir nuestras piezas. Un error de posicionamiento, de postura, de no tener un buen

apoyo, de visibilidad… dará lugar a un error en nuestra medición con las consiguientes

consecuencias catastróficas en nuestro proceso productivo.

La continua formación de los operarios y la implantación de nuevas máquinas o

aparatos darán lugar a una notable mejora.


52

Figura 33. Verificación piezas.

7.7 Tratamientos térmicos.

Llamamos tratamiento térmico a las operaciones de enfriamiento y calentamiento

de nuestras piezas de acero en condiciones controladas como son la velocidad,

temperatura, presión… con el objetivo de mejorar sus propiedades mecánicas como son

la dureza, resistencia y tenacidad.

En algunos casos, nuestros moldes trabajarán con presiones elevadas o

temperaturas extremas y algunas de sus partes deberán tener unas características

especiales o diferentes y para ello deberán someterse a tratamientos térmicos.

En nuestra fábrica no dispondremos de dispositivos ni medios para llevar a cabo

estas acciones por lo que se contactarán con empresas ajenas especializadas en estos

procedimientos a dónde llevaremos nuestras piezas y se someterán a los tratamientos

térmicos para adquirir las características solicitadas.

A continuación describiremos de manera resumida algunos de los tratamientos a

los que normalmente se hace uso.

7.7.1 Temple.

La finalidad del temple es aumentar la dureza y resistencia del acero. Para llevar a

cabo se calienta a una temperatura entre 900-975º y se enfría rápidamente mediante

algún refrigerante como podría ser agua, aceite o aire.

El tamaño de la pieza y su composición química así como el tamaño del grano son

factores que influirían en la práctica del templado.


53

Figura 34. Tratamiento templado.

7.7.2 Revenido.

Es aplicable únicamente a aceros templados con el objetivo de disminuir los

efectos originados por causa de templado pero ganando en tenacidad. Este tratamiento

elimina tensiones internas del acero creadas durante el proceso de templado pero

ganando tenacidad. Los factores que influyen en el revenido son los siguientes:

temperatura de revenido sobre características mecánicas, el tiempo expuesto al proceso,

velocidad de enfriamiento, dimensiones de la pieza…

Figura 35.Tratamiento de revenido.

7.7.3 Recocido.

Se trata en calentar el acero hasta la temperatura austenítica (800º-925º) seguido

de un enfriamiento lento. De esta forma se consigue aumentar la elasticidad pero

disminuimos la dureza de la pieza. El mecanizado se ve facilitado eliminando la acritud

que producen las tensiones internas. Existen varios tipos de recocido según la

temperatura alcanzada y la velocidad de enfriamiento.


54

Figura 36. Tratamiento de recocido.

7.8 Marcado de las piezas.

En la fábrica trabajaremos con una gran cantidad de piezas durante el proceso

productivo de todos los moldes por lo que deberán estar marcadas correctamente con el

número de molde al que corresponden y el número de pieza definido desde el diseño del

molde.

Con anterioridad, antes de ser maquinadas las piezas, cuando el acero está aún

en bruto, serán marcadas con una etiqueta o un rotulador de tinta especial para aceros e

irán junto a su diseño 2D para tener toda la información a mano de la pieza.

Después del mecanizado de las piezas y encontrarse en las cotas adecuadas y

dentro de las tolerancias descritas, pasaremos a la zona de marcado láser dónde

nuestros operarios se encargarán de marcar una a una todas las piezas de forma

definitiva.

Estas marcas tienen como objetivo el evitar el extravío de las piezas o el poder

mezclarse con otros moldes, el saber identificar y diferenciar piezas que pueden ser muy

similares pero tienen posiciones diferentes en el diseño para que a la hora del montaje no

se equivoquen en bancada con ayuda del diseño en 3D y por último, para que nuestros

clientes una vez enviado su molde y trabajando con él, poder identificar con facilidad

piezas con el objetivo de si hubiera algún problema mantener un contacto rápido y directo

con nuestro comerciales y saber de qué se trata.

Importante es la seguridad. En la sección de marcado láser se tiene que entrar

con gafas de seguridad protectoras y mientras las máquinas estén trabajando se tiene q

tener precaución y no interrumpir el camino entre el láser y la pieza ya que se podrían

producir lesiones y quemaduras en la piel incluso llegar hasta zona óseas.

El marcado láser es muy sencillo, la pieza será apoyada en una superficie

preparada para el marcado y con el ordenador se escribirá la marcación y el tamaño.


55

Basta con poner en láser encima de la pieza, pulsar el botón de comienzo y se marcará la

pieza.

Después de este paso, las piezas estarán preparadas para seguir el proceso

productivo.

Figura 37. Marcado láser de las piezas.

7.9 Traslado de las piezas al almacén.

Después de estar las piezas maquinadas y correspondientemente marcadas es el

momento de almacenarlas hasta que se precise de ellas para el montaje final del molde.

Los operarios encargados trasladarán las piezas dese la zona de marcado hasta

el almacén. Allí tendremos espacios divididos por los números de moldes donde

depositaremos nuestras piezas siguiendo más o menos un orden.

Una vez colocadas y almacenadas estarán preparadas para cuando los jefes de

sección de bancada den la orden de trabajar con algún molde, dirigirse y retirar las piezas

necesarias.

A parte de las piezas ya maquinadas, como indicamos en etapas anteriores, en el

almacén en la zona de cada molde se encontrarán todos los componentes del molde que

vamos a montar. El orden en nuestra industria es esencial ya que con solo faltar una

pieza o estar mezclada con otros utensilios necesarios, dará lugar a confusión, pérdida

de tiempo y demora en el plazo de entrega del molde.

Después de esto, estamos preparados para pasar a la siguiente etapa del proceso

productivo.

7.10 Montaje del molde.

Una vez mecanizadas todas las piezas, realizados los tratamientos térmicos

correspondientes y llegado todo el material necesario para el montaje de nuestro molde

los jefes de sección se reunirán y decidirán cuando es el momento de montar el molde.

No tenemos que olvidarnos que en nuestra empresa se trabajará con el montaje

de nuevos moldes encargados por clientes pero al mismo tiempo se tendrán que


56

modificar o cambiar algunas piezas y llevar el mantenimiento de los que anteriormente

diseñamos. Esto dará lugar a que se tendrá que organizar muy bien el trabajo y pensar

en los plazos dados a nuestros clientes tanto para el nuevo molde como para los ya

fabricados.

El montaje del molde no es más que la unión de todas las piezas y dispositivos

elaborados y comprados hasta darle la forma definitiva. Esta acción se llevará a cabo en

la zona de bancada donde cada uno de nuestros operarios contará con las herramientas

necesarias, óleos y aceites anticorrosión, mesas individuales para el trabajo de cada uno

de ellos…

Cada operario trabajará con un molde por regla general aunque habrá veces que

trabajen en el mismo más de un operario. Todo dependerá de los tiempos marcados.

En esta etapa de montaje es donde saldrán a la luz muchos errores de diseño que

a priori parecen viables pero una vez en la realidad y montado in situ aparecerán. El

operario se encargará de hablar con el jefe de la sección de bancada y este hacer

comunicar los errores observados y las posibles modificaciones. Habrá veces que

bastará con rectificar alguna pieza para quitarle algunas décimas pero otras sin embargo

el error trascenderá al equipo de diseño y habrá que modificar o producir alteraciones en

el molde que consecuentemente tendrán que ser dichas por parte del comercial al cliente

correspondiente.

Los operarios contarán con un ordenador en sus mesas y una pantalla de un

tamaño considerable en la cual abrirán el diseño en 3D del molde para ayudarse a la hora

del montaje. Nuestro diseño está preparado para que se puedan aislar secciones del

molde y al pinchar sobre cada pieza aparecer su número para ser más fácil identificarlas

y llevar a cabo el montaje.

Una parte muy importante en esta parte del proceso es comprobar si el circuito de

aguas de refrigeración está totalmente cerrado, que no existe fugas y que el agua

realizará su circuito sin ningún problema. Una minúscula fuga hará que nuestro molde no

trabaje en las condiciones estudiadas y preparadas y por consiguiente, las piezas de

plástico no tengan la calidad requerida.

Ésta sin duda es la etapa más importante de nuestro proceso productivo. Es

prácticamente nuestra última etapa y donde nos percataremos si nuestro trabajo ha sido

bien ejecutado. La cualificación de los operarios es importante en cada uno de nuestros

departamentos pero aquí aún más. Es aconsejable contar con operarios con experiencia

en el área capaces de identificar problemas y lo más importante, encontrar soluciones

viables y a poder ser, rápidas.

Durante el montaje del molde, los comerciales preguntarán y estarán presentes

para comunicar al cliente la evolución de su pedido y hacerle saber de incidencias o


57

alteraciones necesarias a realizar. No será extraño que el cliente se presente en persona

o algún representante para mostrar sus opiniones y conformidad con el trabajo a realizar.

Figura 38. Montaje del molde.

7.11 Control de calidad.

7.11.1 Prueba de nuestro molde en la prensa hidráulica.

Una vez montado el molde, las dos partes que lo componen se transportarán

hacia nuestra prensa hidráulica donde se simulará el abierto y el cerrado de nuestro

molde con las tensiones que soportarán en las máquinas de inyección para los que irán a

trabajar. La prensa contará con una computadora en la que programaremos la tensión y

presión de cerrado y comprobaremos si todas las partes baten correctamente para el

buen acabado superficial de la pieza. La parte macho o hembra se pintará con un tipo de

polvo rojo que una vez cerrado el molde deberá manchar la otra parte. De esta manera

nos daremos cuenta si esta choca correctamente. Si no fuera así, con limas o

rectificadoras pequeñas se irá retirando material de forma minúscula hasta conseguirlo.

Figura 39. Prensa para el molde.


58

7.11.2 Ensayo de nuestro molde y obtención de piezas de muestra.

Una vez comprobado el comportamiento adecuado del molde en la prensa y

asegurarnos de que las dos partes del molde chocan una con otra correctamente, nos

dispondremos a proceder al ensayo de inyección de nuestro molde en el que

obtendremos piezas de muestra que nuestro departamento de metrología analizará para

darle la aprobación al molde o ver modificaciones a realizar.

En nuestra fábrica no dispondremos de máquinas de inyección por lo que como

ocurrió con los tratamientos térmicos, nuestro molde completamente montado se

desplazará hasta una empresa ajena en la que se desarrollarán los ensayos y se

obtendrán las piezas de muestra.

Figura 40. Ensayo y muestra de piezas de plástico.

7.11.3 Análisis y verificación de las piezas.

Una vez llegadas las piezas del ensayo de tracción, el departamento de

metrología analizará exhaustivamente las piezas de plástico obtenidas. Para ello

contarán con los equipos de medida correspondientes como el detector de defectos por

ultrasonidos, proyector de perfiles…

El departamento comparará las piezas obtenidas con lo que nos pide nuestro

cliente. Si existe alguna imperfección se hará comunicar al jefe de sección y se reunirán

para encontrar soluciones si aparece algún problema. El procedimiento a seguir en este

caso es volver a la zona de bancada a realizar las alteraciones correspondientes y volver

a proceder a su ensayo. Si todo está correcto, se le dará el visto bueno al molde y

pasaremos a la siguiente etapa.

7.12 Empaquetado y envío.

Tras la verificación, un operario se encargará de transportar el molde hasta la

zona de empaquetado donde se procederá a empaquetar el molde. Para ello, se

protegerá el molde con aceites anticorrosivos y se montará en un pallet. Con ayuda del


59

carro de carga y descarga se introducirá el molde en una caja de madera identificada con

el nombre de la empresa, número de molde y catálogo con todos los diseños elaborados.

Se embalará la caja con film de plástico y se volverá a identificar con la marca de

la empresa, los datos del destinatario, dimensiones y peso de la caja. A continuación será

transportado hasta la zona de envíos a la espera de que sea entregado el producto el

cliente generalmente por medio de una empresa de paquetería que vendrá a recogerlo.

Figura 41. Empaquetado y envío.

8 MEDIOS MATERIALES Y HUMANOS.

8.1 Identificación y descripción de los equipos y medios auxiliares.

A continuación en este apartado, se describirán de manera detallada los equipos y

medios auxiliares necesarios para llevar a cabo el proceso productivo.

8.1.1 Máquina CNC mecanizado de grafito.

Se encarga de la modelación del bloque de grafito que entra en la máquina con

unas dimensiones en bruto.

A través del ordenador se controla y monitorean los movimientos de la máquina

herramienta. Consta de una gama de velocidades y herramientas variables e

intercambiables para darle la forma adecuada de la manera más sencilla y económica.

Las líneas CNC se realizan anteriormente en la sección de programación y se

cargan después en la máquina para comenzar la realización de la pieza.

Los datos técnicos de la máquina se recogen en la siguiente tabla.

CARACTERÍSTICAS DATOS

Rango de maquinación (mm) 500x450x240

Altura máxima maquinación (mm) 450

Peso máximo pieza (kg) 400


60

Velocidad maquinación (mm/min) 0-42000

Revoluciones portaherramientas (rpm) 42000

Número de herramientas 21

Números de chips 2

Peso de la máquina (t) 5,5

Espacio requerido (mm) 2710x2350x2350

Tabla 2. Características máquina mecanizado de grafito (roeders).

Figura 42. Máquina CNC para grafito.

8.1.2 Máquina de electroerosión por penetración.

El papel de esta máquina en la sección de erosión es reproducir en la pieza la

forma del electrodo anteriormente fabricado en la máquina de CNC para grafito a partir de

la penetración de este electrodo en la pieza a través de un baño dieléctrico.

Constará con una alta velocidad de desplazamiento y tiempo de inactividad

reducido. Permite una óptima utilización de la superficie de trabajo gracias a su buena

relación entre el tamaño de la mesa y la distancia de viaje. Dispone de un sistema de

medición muy preciso para poder trabajar con piezas de reducida de dimensión con

tranquilidad y exactitud.


61

Figura 43. Máquina de electroerosión

Sus características principales vienen recogidas en la siguiente tabla.


Recorrido eje X-Y (mm) 400 x 350

Recorrido eje Z (mm) 350

Dimensiones de la mesa (mm) 575 x 500

Altura del fluido dieléctrico encima de la

mea (mm)

420

Dimensiones totales máquina (mm) 1213 x 2326 x 2530

Peso total (kg) 3200

Velocidad transversal ejes X-Y (m/min) 12

Velocidad transversal eje Z (m/min) 18

Resolución (mm) 0,001

Corriente de operación (A) 8

Capacidad de refrigeración requerida (kW) 2,5

Tabla 3. Características máquina electroerosión.

8.1.3 Máquina de electroerosión por hilo.

Esta máquina realiza el mecanizado de las piezas a partir de un hilo de metal el

cual pasa para cortar un contorno programado anteriormente. Antes de la electroerosión

por hilo, la pieza pasará por una máquina que realizará un agujero por el cual pasará el

hilo. Una de las principales ventajas de esta máquina de electroerosión por hilo es que

cuando se identifica que el hilo está dañado o partido, automáticamente la máquina

expulsa el hilo defectuoso y hace pasar por la pieza un nuevo hilo. De esta manera, el

proceso no se interrumpe.

A continuación se muestra una imagen de la máquina de electroerosión por hilo y

seguidamente una tabla con sus características principales.


62

Figura 44. Máquina de electroerosión por hilo.


Rango de maquinación (X/Y/Z) (mm) 600x400x350

Altura desde suelo a mesa de trabajo

(mm)

995


Velocidad maquinación hilo (mm/seg) 420

Ángulo de inclinación (º) +-25/+-45 (opcional)

Diámetro del hilo (mm) 0,1-0,3

Tensión del hilo (N) 3-23

Peso de la máquina (t) 5,2

Espacio requerido (mm) 800x570x340

Tabla 4. Características máquina electroerosión por hilo.

8.1.4 Máquina de taladrado para piezas de acero.

Se encarga de la realización de agujeros a las piezas de acero por los cuales

pasará el hilo de la máquina de electroerosión para comenzar su mecanizado.

La optimización y control del proceso se realizará a través de la consola de

operación. Dispone de sensores para el control de cortocircuitos, temperatura y nivel de

líquidos que se encargarán de un funcionamiento seguro. Por otra parte, la entrada de

datos en la consola de operación es rápida y sencilla.


63

Figura 45. Máquina de taladrado.


Rango de maquinación (X/Y/Z) (mm) 300x200x300


Diámetro del electrodo (mm) 0,3-3

Profundidad máxima de mecanizado

(mm)

200

Potencia del generador (A) 30

Conexión principal (V/HZ) 3x400/60

Presión de inyección (bar) 70

Dimensiones máquina (mm) 1345x910x1940

Peso total (kg) 870

Tabla 5. Características máquina de taladrado.

8.1.5 Rectificadora superficial tangencial.

En nuestro proceso productivo la tolerancia dimensional y el acabado de las

piezas es fundamental debido a la gran exactitud requerida, por ello, el proceso de

rectificado es uno de los más importantes. La máquina rectificadora consiste en un

bastidor que contiene una muela giratoria compuesta de granos abrasivos muy duros y

resistentes al desgaste y la rotura por los cuales se desplaza la pieza y se va rectificando.

Nuestra rectificadora superficial tangencial se utiliza para trabajos de alta precisión

en superficies planas sencillas, superficies abocinadas o inclinadas, ranuras, superficies

planas próximas a hombros, superficies empotradas y perfiles. Ofrece excelentes

posibilidades para rectificar superficies de precisión y perfiles de producción de lotes


64

medios. Consta de un carro longitudinal que otorga el movimiento de traslación a la pieza

y muela, que imprime el movimiento de rotación. Su simplicidad y robustez de

construcción, además de la suavidad de sus elementos cambiantes proporcionan un

acabado superficial de calidad y una excelente precisión dimensional y de forma.

En la siguiente tabla mostraremos las características principales de la máquina


Recorrido longitudinal (mm) 420

Recorrido transversal (mm) 200

Recorrido vertical 385

Distancia entre mesa y disco abrasivo

(mm)

475

Área de trabajo (mm) 380x155

Dimensiones estándar del disco (mm) Ø 200x20x32

Potencia del motor (kW) 1,85

Peso total sin accesorios (kg) 720-890

Tabla 6. Características rectificadora superficial.

Figura 46. Rectificadora superficial tangencial.

8.1.6 Rectificadora interior y cilíndrica.

Otro tipo de rectificadora, en este caso el rectificado se realiza en el interior de

una pieza. La muela abrasiva es siempre menor que el ancho de la pieza. En esta

rectificadora, un anillo metálico sostiene la pieza, imprimiéndole el movimiento.

Esta rectificadora permite asegurar unas condiciones geométricas por encima de

otras opciones de acabado superficial.


65


Volteo de pieza máximo (mm) 400

Diámetro máximo a rectificar (mm) 180

Altura puntos (mm) 200

Recorrido eje X (mm) 150

Recorrido eje Z (mm) 500

Longitud máxima a rectificar (mm) 180

Velocidades giro cabezal porta piezas

(rpm)

10-320

Velocidad máxima de giro del husillo

de interiores (rpm)

20000

Cabezal porta piezas giratorio

Peso (kg) 2400

Dimensiones externas (mm) 2200x1200x1500

Tabla 7. Características rectificadora de interiores.

Figura 47. Rectificadora de interiores.

8.1.7 Rectificadora CNC.

La rectificadora CNC nos dará una serie de ventajas respecto a las

convencionales, aunque hay que decir que el uso de las anteriores es fundamental ya

que no siempre saldrá favorable el uso de la CNC.

En este caso, este tipo de rectificadora permite una uniformidad, exactitud y

tolerancias que no se podrían alcanzar con máquinas convencionales. Su

comportamiento silencioso, aislante de calor y de vibraciones lo hacen posible. Permite

producciones más rápidas y automatizadas con menos intervención del operario lo que

garantiza una mayor seguridad respecto a las convencionales.


66

Por otra parte, la maquinaria CNC podrá ejecutar procesos complejos que

requerirían grandes esfuerzos y tiempo en el caso de hacerse a mano. Lo único que hay

que hacer es configurar la máquina e integrar el programa. Los operarios serán

necesarios para supervisas la máquina y procesos y, por lo tanto se puede ejecutar el

proceso sin interrupciones o fallos.


Tipo Plana

Sistema de control CNC

Potencia (kW) 7,11

Recorrido eje X 930

Recorrido eje Y (mm) 430

Velocidad del husillo rpm 50-2300

Dimensiones externas (mm) 3200x1800x2500

Tabla 8. Características rectificadora CNC.

Figura 48. Rectificadora CNC.

8.1.8 Fresadora manual.

Fresadora a mano para fresar con precisión y velocidad metales de varias

tipologías. En nuestro caso trabajaremos con varios tipos de acero principalmente. Se

trata de una máquina monofásica dotada de un potente motor de 1500W de potencia y

guías a cola de golondrina que permiten desplazamientos extremamente precisos

también con cargos considerables. Está equipada con rodamientos SKF.

Nuestras piezas y bloques de acero en bruto estarán principalmente y

mayoritariamente mecanizados en nuestras máquinas CNC que a continuación

describiremos pero a pesar de las inmensas ventajas que estas máquinas automatizadas

presentan, es indispensable el tener fresadoras o tornos manuales ya que habrá


67

mecanizados y partes de la pieza a corregir o realizar que no compensará realizarlos en

maquinaria CNC por pérdida de tiempo o simplemente necesidad de realizarlos a mano o

de manera controlada.

A continuación mostraremos algunas de las características de esta fresadora.


Tamaño de la máquina (mm) 1160x900x2050

Peso neto (kg) 330

Máxima capacidad de perforación (mm) 45

Máxima fresa frontal (mm) 80

Máxima carrera mandril (mm) 130

Máxima distancia entre mandril y mesa

de trabajo (mm)

450

Ataque mandril MT4

Dimensiones mesa de trabajo (mm) 800x240

Carrera longitudinal del plano de

trabajo (mm)

485

Carrera transversal del plano de trabajo

(mm)

240

Inclinación cabeza fresa (º) +-90

Velocidades regulables 6

Máxima velocidad del mandril (Hz) 60-1500

Potencia (W) 1500

Tipología (V) 220

Frecuencia (Hz) 50

Tabla 9. Características fresa manual.


68

Figura 49. Fresadora manual.

8.1.9 Torno manual.

Al igual que hemos dicho anteriormente en la fresadora, a parte de nuestras

máquinas de mecanizado por CNC, es fundamental contar con un torno manual.

Se trata de un potente torno de bancada con avance longitudinal y transversal

automático. Con motor sin escobillas, de gran potencia. Su funcionamiento es muy

silencioso con un par de giro prácticamente constante en todo el rango de revoluciones.

Su guía ajustable es cuádruple y son ajustables mediante culas en V. Por otra

parte, el contrapunto es ajustable para torneados cónicos y el volante regulable tiene una

escala de precisión de 0,02 mm.

Está equipado con caja de cambios para roscar y cambio de velocidades.


Oscilación máximo sobre cama (mm) Ø 330

Distancia entre los centros (mm) 800

Altura del centro (mm) 150

Anchura de la cama (mm) 180

Forma cónica del huso TA 5

Agujero del uso (mm) Ø 36


69

Altura cuádruple del sostenedor de

herramienta (mm)

25

Velocidad del huso (rpm) 30-3000

Número de pasos 5

Voltaje de conexión (V) 230

Frecuencia (Hz) 50/60

Motor principal (W) 1500

Peso bruto (Kg) 280

Tamaño (mm) 1500x720x700

Tabla 10. Características torno manual.

Figura 50. Torno manual.

8.1.10 Prensa hidráulica

Nuestra prensa hidráulica constará de cuatro montantes con una potencia de 800

Tn y un sistema sincro-electrónico diseñada especialmente para el ajuste y prueba de

moldes.

El plato superior se deslizará por la acción hidráulica de las cuatro columnas guía

y gira 360º para situar la parte superior del molde en una posición adecuado de trbajo.

Por otro lugar, el plato inferior se desliza a través de cojinetes de bolas con

accionamiento hidráulico hasta la poción adecuada de trabajo también.

Con el mando de control, podemos llevar a cabo todos estos movimientos y la

carga y descarga de la prensa a la hora de cerrar y abrir el molde.

Los costes operativos y de mantenimiento son reducidos. A continuación

mostraremos una tabla con las características más relevantes de nuestra prensa

hidráulica.


70


Fuerza (Tn) 800

Fuerza de apertura (Tn) 80

Velocidades motorizadas 1

Potencia motor (kW) 55+55

Presión de trabajo (bar) 250

Velocidad rápida prellenado (mm/s) 110

Velocidad trabajo (mm/s) 6

Recorrido pistón (mm) 1000

Altura libre entre platos (mm) 1500

Dimensiones útiles de los platos (mm) 3100x2000

Desplazamiento mesa inferior (mm) 2000

Paso entre montantes (mm) 3100x1300

Dimensión total (mm) 3800x4500

Altura total (mm) 6400

Peso (kg) 134000

Tabla 11. Características prensa hidráulica.

Figura 51. Prensa hidráulica.


71

8.1.11 Taladro columna.

El taladrado es el proceso de mecanizado considerado de los más importantes

debido a su amplio uso y la facilidad de realización ya que aparece en casi todas las

piezas y es sencilla de realizar.

Nuestras piezas constarán de un número elevado de agujeros y la mayoría de

ellos serán realizados en las máquinas de CNC pero cuando las piezas son pequeñas o

los agujeros son de pequeño diámetro y fáciles de realizar, se utilizará el taladro columna

ya que nos ahorraremos tiempo.


Potencia (kW/V) 1,5/400

Ø Máximo taladro acero 24

Distancia del portabrocas a la columna

(mm)

235

Recorrido de la pínola (mm) 127

Revoluciones del husillo (rpm) 75-2900

Medidas de la mesa (mm) 380x380

Medidas de la ranura en T (mm) 14

Mesa de trabajo giratoria (º) 360

Distancia máxima del husillo a la mesa

(mm)

450

Distancia máxima de husillo a la base

(mm)

610

Medidas de la base (mm) 350x322

Ø de la columna (mm) 92

Dimensiones (mm) 570x375x1300

Peso neto (kg) 166

Tabla 12. Características taladro de columna.


72

Figura 52. Taladro de columna.

8.1.12 Taladradora CNC.

El diseño de esta taladradora permite un posicionamiento y procesamiento preciso

y automático, esto evita que se produzcan defectos por el posicionamiento manual y

errores de taladrado.

El sistema de control es llevado a cabo por un ordenador principal y un sistema de

control numérico de CNC. Los programas se desarrollarán anteriormente a través de un

software programable y después serán cargados en la máquina y se realizará el proceso.

Esta máquina cuenta con funciones manuales que serán fáciles de seguir. Se

pueden realizar agujeros en piezas con una gran exactitud y dentro de pequeñas

tolerancias. Si se produce algún error o algún problema, la máquina se apagará

automáticamente y se registrará el error para una posterior corrección.


Eje X (mm) 1000

Eje Y (mm) 600

Eje Z (mm) 500

Eje W (mm) 1550

Máximo curso del taladrado W+Z (mm) 1550+500

Ø Capacidad de taladrado (mm) 4-25


73

Velocidad del cabezal (rpm) 0-6000

Tipo de cabezal Cono ISO 40 DIN 69871

Potencia (kW) 5,5/7,7

Torque (Nm) 52,5/73,5

Dimensiones de la mesa (mm) 1000x1000

Tipo de posicionamientos 3600000

Carga máxima sobre la mesa (kg) 4000

Peso total máquina (t) 14

Dimensiones de la máquina (mm) 5880x5380

Tabla 13. Características taladradora CNC.

Figura 53. Taladradora CNC.

8.1.13 Máquina CNC.

Los procesos de fresado y torneado de piezas de grandes dimensiones o cuyo

mecanizado se hace complicado o demora más tiempo haciéndolo a mano, las haremos

en nuestras máquinas de CNC. La mayoría de nuestras piezas, se realizarán aquí ya que

nos ahorrará tiempo, mano de obra, y su precisión y trabajo con tolerancias reducidas la

hacen indispensable en nuestro proceso productivo.

Podrá ser controlada por diferentes CNC, como Siemens 840 d, Fanuc 18

IMB…En nuestro departamento de programación se elaborará el programa que más

tarde se implementará y el operario de la máquina CNC se encargará de desarrollar.

Podremos dejar el programa en ejecución continúa sin necesidad de estar

controlándolo. Si se produjera algún error o fallo durante el proceso productivo, la

máquina directamente lo identificará y se detendrá.


74


Eje X (mm) 1300

Eje Y (mm) 800

Eje Z (mm) 600

Motor cabezal (kW) 18,5

Fijación cabezal BT40

Velocidad del cabezal (rpm) 15000

Avance rápido X/X/Z (m/min) 20

Avance de trabajo (m/min) 20

Número de herramientas 20

Tipo de intercambiador Armless typ

Peso de la máquina 18000

Comando Siemens 840D

Área de trabajo (mm) 1400x850

Tabla 14. Características máquina CNC.

Figura 54. Máquina CNC.

8.1.14 Máquina láser de marcado.

La grabación de nuestras piezas se llevará a cabo a través de nuestra máquina

láser.

Tiene un cabezal compacto y ligero con un sistema de refrigeración por aire. Tiene

una vida útil larga con un mantenimiento mínimo. Este equipo láser es de reducido


75

tamaño por lo que se puede integrar en cualquier lugar sin problema. Permite obtener

resultados y velocidades excepcionales.

A continuación, veremos algunas de sus características en la siguiente tabla.


Potencia láser (W) 20-30-50-60-100

Pulso frecuencia láser (kHz) 20-80

Longitud del láser (nm) 1064

Área de marcado opcional (mm) 110x110

Area de marcado opcional (mm) 70x70

Lentes (mm) 160

Grosor mínimo línea (mm) 0,04

Velocidad máxima de marcado

(mm/seg)

5000

Consumo potencia máxima (W) <1500

Alimentación (A) 90-250

Refrigeración Por aire


Peso (kg) 58

Tabla 15. Máquina de marcado láser.

Figura 55. Máquina de marcado láser.

8.1.15 Carretilla eléctrica de cuatro ruedas.

Se aplica para el transporte, recepción y expedición de mercancías, además

gracias a su motor eléctrico evitamos las emisiones de humo y ruido. Una de las

características más destacables e que puede girar las ruedas traseras un ángulo de más


76

de 100 grados, por otra parte sus motores de tracción etán perfectamente sellados, lo

que confiere una gran resistencia al agua y polvo.


Voltaje (V) 80

Capacidad de elevación (T) 2,5-3,5

Peso sin carga (T) 4,7

Capacidad de la batería (Ah) 7’’-775

Velocidad de desplazamiento (km/h) 20

Velocidad de elevación (m/s) 0,5/0,65

Peso de la batería (kg) 1863

Velocidad máxima de marcado

(mm/seg)

5000

Tabla 16. Características carretilla eléctrica cuatro ruedas.

Figura 56. Carretilla eléctrica.

8.1.16 Transpaleta.

Este útil será aplicado para transportar cargas pesadas dentro de la nave

industrial, sus principales funciones serán la del transporte de los bloques de acero en

bruto para ser maquinados y para el transporte de los moldes ya hechos de un lugar a

otra de la fábrica.


Capacidad de carga (kg) 2500

Tipo de ruedas Nylon

Tipo de rodillo Doble rodillo delantero


77

Tabla 17. Características de la transpaleta.

Figura 57. Transpaleta.

8.1.17 Carros de transporte.

Este utensilio será utilizado para transportar cargas poco pesadas dentro de

nuestra fábrica como son por ejemplo pequeñas piezas del molde que pasan de un lugar

del proceso productivo a otro.


Número de estantes 2

Dimensiones (mm) 730x490

Altura de la plataforma (mm) 170/700

Altura del tirador (mm) 900

Peso (kg) 15

Tabla 18. Características carro de transporte.

Figura 58. Carro de transporte.


78

8.1.18 Polispasto eléctrico.

Se reparten por toda la zona de producción. La función de este instrumento es

elevar y trasladar cargas de acero como son las piezas de acero o incluso los moldes una

vez realizados. Son de gran dimensión y peso por lo que el polipasto eléctrico es un

instrumento fundamental en nuestra fábrica.


Voltaje (V) 220

Potencia (kW) 1,6

Velocidad de elevación (m/min) 10

Diámetro del cable (mm) 6


Peso (kg) 35

Tabla 19. Característica polipasto eléctrico.

Figura 59. Polipasto eléctrico.

8.1.19 Aparatos de medida.

8.1.19.1 Proyector de perfiles.

Este comprobador óptico será empleado dentro de nuestra industria para la

verificación de las piezas producidas. Se comprobarán todas las piezas fabricadas del

molde, y si no hay fallos pasa para el siguiente paso del proceso productivo. Si alguna de

las piezas no cumple con los requisitos, se mandará para atrás hasta cumplir con las

tolerancias.


Imagen Erguida y no invertida.

Iluminación Control de intensidad de luz alta/baja;

Lámpara halógena de 24V/150W


79

Peso (kg) 80

Exactitud de ampliación Contorno de iluminación 1%

Dimensiones (mm) 409x648x970-1070

Máxima capacidad de carga (kg) 15

Tabla 20. Características proyector de perfiles.

Figura 60. Proyector de perfiles.

8.1.19.2 Pie de rey.

Será empleado para la verificación de piezas de la misma manera que el

comparador óptico. La diferencia con el anterior reside en que la verificación será de

forma más rápida, para cotas más fáciles y que no necesiten tanta precisión.


Rango (mm) 0-150

Exactitud (mm) 0,02

Apreciación (mm) 0,01

Tabla 21. Características pie de rey.


80

Figura 61. Pie de rey.

8.1.19.3 Micrómetro.

Este instrumento de medida será empleado para la verificación de piezas, al igual

que el comparador y el pie de rey. Este instrumento s utilizará para la verificación de las

cotas que no se pudieran materializar con el proyector de perfiles o con el pie de rey.


Rango (mm) 0-25

Exactitud (mm) 0,01

Apreciación (mm) 0,001

Tabla 22. Características micrómetro.

Tendremos diferentes tipos de micrómetros dependiendo de lo que queremos

medir. A continuación en la siguiente imagen aparecerán los diferentes tipos de

micrómetros y lo que medirá cada uno.

Figura 62. Micrómetros.

8.1.19.4 Microscopio óptico.

Este instrumento estará destinado a la verificación superficial de las piezas

obtenidas, puede realizar mediciones a nivel de 0,1 nanómetros de superficies sin

procesos de promedios ni filtrados. Por otra parte permite la medición de superficies

suaves y rugosas sin cambiar el modo de medición ni los filtros. Por último, otra de sus


81

principales características es que captura imágenes totalmente dentro del enfoque y una

imagen en altura.


Sistema óptico de medición Variación de enfoque con interferometría

de luz blanca (FVWLI)

Medición de la altura del escalón (nm) 8

Resolución de altura (nm) 1

Tamaño del campo de medición (nm) 4,4x0,4

Tabla 23. Características microscopio óptico.

Figura 63. Microscopio óptico.

Hemos definido a grandes rasgos la maquinaria y utensilios que aparecerán en

nuestra fábrica. Éstos son los más importantes y significativos aunque como es sabido

aparecerán muchísimos más como por ejemplo ordenadores, impresoras, distinto tipo de

herramientas como juegos de llaves, martillos... Estos son los más importantes y los que

merecía la pena describir.

8.2 Descripción de puestos de trabajo y funciones.

8.2.1 Gerente.

Las principales funciones del gerente son: planificar, organizar, integrar, dirigir,

controlar y evaluar todas las funciones de la empresa. Es el vínculo más directo entre

trabajadores y objetivos de la empresa, y su trabajo en cierta medida es alcanzar las

metas de toda la organización.

El gerente se encargará de:

Planificar estratégicamente las actividades de la empresa estableciendo

los objetivos que se deben lograr a largo, medio y corto plazo.


82

Organizar la empresa, diseñando y determinando una estructura

organizacional, asignando roles y tareas.

Tomar siempre la última decisión a la hora de seleccionar, dirigir, motivar,

integrar y evaluar a las personas dentro de la empresa, teniendo en cuenta

sus capacidades, habilidades, destrezas, competencias, carácter y

personalidad.

Dirigir el rumbo de la empresa hacia sus objetivos. Deberá realizar un

análisis de cada situación, evaluar y elegir las acciones a adoptar más

convenientes.

Controlar el desempeño de los trabajadores, verificar los logros de la

organización, evaluar producción y productividad, medir las ventas,

rentabilidad y las utilidades alcanzadas. Establecer las medidas correctivas

en el caso de que no se estén alcanzando dichas metas.

Crear climas de organización adecuados que permitan el desarrollo de la

creatividad, la motivación y el desarrollo de las personas de la empresa.

Representa y tiene el contacto directo ante los representantes de otras

entidades u organizaciones.

Realiza las negociaciones y representa los interesas de la organización

antes los proveedores, clientes…

Informarse acerca de las novedades en el mercado que afecten a la

empresa y sus competencias.

Decidir acerca de las políticas financieras de la empresa.

8.2.2 Recursos humanos.

El gerente es el que toma la última palabra sobre todas las decisiones importantes

de la empresa y es la persona por la cual pasan todos los asuntos. Sin embargo no

podría realizar el todo el trabajo, por lo que el departamento de Recursos humanos se

encarga de ser el responsable seleccionar y formar a las personas que la empresa

necesita, proporcionar a los trabajadores los medios necesarios para que puedan llevar a

cabo su trabajo e intentar que estos satisfagan sus necesidades. Los principales objetivos

y tareas del departamento de recursos humanos de una empresa son:

Organización y planificación del personal: El departamento de recursos

humanos se encargará de diseñar los puestos de trabajo conforme la

organización de la empresa. Definirán funciones y responsabilidades.

Reclutamiento: En esta tarea se encargan de atraer competentes e

interesados para un puesto de trabajo mediante la publicación de ofertas


83

de empleo. Estas técnicas pueden ser internas o externas. Ahora hay

muchas plataformas en las que poder ayudarse para este proceso.

Selección de personal: Es una función muy importante, el éxito de la

fábrica y su buen funcionamiento dependerá de las personas que estarán

trabajando. Ha de realizarse un análisis completo de lo que el candidato

aporta al puesto de trabajo y para ello este ha de pasar por unas pruebas

de selección.

Formación: Permite que los trabajadores se adapten a las nuevas formas

de trabajar en la empresa y a los avances tecnológicos que se implanten.

Evaluación y control del personal: Es el departamento encargado de

controlar aspectos como el absentismo, horas extra, movimientos del

personal, las fechas de vacaciones, mandar a hacer revisiones médicas,

además de corregir los desajustes entres las competencias del trabajador

y las exigidas por el puesto.

Administración laboral: Consiste en gestionar los trámites jurídicos-

administrativos referentes al personal de la empresa, tramitación de

nóminas, seguros así como control de derechos y deberes del trabajador.

Clima y satisfacción laboral: Tienen como objetivo el conocer y analizar si

hay algún motivo de descontento entre los empleados y trabajar para su

solución y la búsqueda de un buen ambiente. Uno de los factores que

mayor y mejor incidencia tienen en la consecución de un buen clima

laboral es la conciliación de la vida laboral y familiar.

Prevención de riesgos laborales: En nuestra fábrica, una de las funciones

más importantes del departamento de recursos. El estudio de las

condiciones de trabajo y de sus riesgos asociados dan lugar a la

implantación de medidas de prevención y protección.

8.2.3 Departamento financiero.

Podemos decir del departamento financiero de la empresa, que es una unidad de

soporte que proporciona apoyo directo al desarrollo del negocio pero que no participa

directamente en él, al igual que sucede con el departamento de recursos humanos.

El buen funcionamiento de este departamento de la empresa es esencial para un

crecimiento y buen posicionamiento en el mercado.

Algunas de las funciones básicas son:

Control de la contabilidad: Captar, medir, organizar, controlar, plasmar y

comunicar todos los costes que se producen en la organización. Deben

llevar un control tanto de los costes internos como externos. Hablando de


84

costes internos, el departamento financiero deberá seleccionar un sistema

de imputación de costes por producto o por actividades. Si por el contrario

se está tratando de externos, deberá elaborar un presupuesto de tesorería

que se actualizará regularmente, generar cuentas de ganancias, pérdidas

y balance de la situación…

Gestión de los costes: Una vez definidos y controlados los costes, el

siguiente caso es pasar a su gestión. Se suelen usar los ingresos y los

costes diferenciales a través del margen de contribución para tomar

decisiones como seguir fabricando un producto, para su proceso, gastar

más dinero en mejorar su proceso…

Presupuesto: El departamento financiero es el encargado de realizar

presupuestos y de controlarlos y reelaborarlos si se comprueban

desviaciones.

Planes de inversión: El área financiera tiene obligación de diseñar planes

de inversión para no disponer de capital ocioso. Esto quiere decir buscar

fuentes de inversión beneficiosas para la empresa que hagan crecer y

ganar importancia en el sector.

Planes de financiación: No se debe ver sólo dónde invertir sino también

dónde financiar la empresa al menor coste.

Gestión del riesgo: Se debe controlar para garantizar la supervivencia y el

buen camino de la empresa. Se vigilará todo tipo de cambio, interés y las

insolvencias por parte de los clientes para evitar situaciones de peligro y

tensión financiera.

8.2.4 Departamento comercial.

El departamento comercial tiene una parte muy importante en la empresa. En los

últimos años con la evolución de internet y las redes sociales este sector ha dado un gran

paso y ha cobrado una importancia primordial ya que gracias a ellos se debe el ingreso y

el mantenimiento de nuevos y ya clientes.

Su objetivo es vender nuestros productos, moldes para hacer piezas de plástico

para así generar ingresos. Por este motivo, los buenos comerciales se han convertido en

profesionales muy demandados y valorados en todas las organizaciones. La selección de

perfiles, definición de objetivos y una estructura adecuada de este departamento puede

suponer el éxito del negocio.

Las principales funciones del departamento comercial serán:

Definición de productos: Es muy importante conocer qué es lo que se

vende así como a quién se vende. Es necesario estudiar cada uno de


85

nuestros clientes, sus gustos, intereses y preferencias para adaptar

nuestros productos.

Establecer objetivos: Los comerciales deben conocer lo que se es capaz

de producir y en qué tiempo para adaptar las cuotas a los objetivos de

ventas y compras. Esto a veces puedes utilizarse como elemento

motivador para el equipo. El comercial le dará un tiempo en el cual estará

listo para ser enviado el pedido.

Atender y vigilar la calidad de los productos: Los comerciales deben ser los

miembros de la empresa que mejor conozcan nuestros productos y los

servicios que se ofrecen y por tanto si ven algún cambio o alguna cosa que

no agrade a los clientes, pedirán para ser revisado.

Comunicación con el cliente: Desde que se capta un cliente y contrata los

servicios, el comercial está obligado a mantener un contacto continuo con

él explicándole el proceso de su producto, incluso si es necesario y lo

requiere, enviando imágenes o videos de su molde para ver si es

necesario realizar alguna corrección.

Resolución de problemas: El comercial actúa como intermediario entre la

fabricación del producto y el cliente. Si durante el proceso productivo

aconteciera algún problema, el comercial es el encargado de hablar con el

cliente y la empresa para llegar a una solución que siempre satisfaga a

ambas partes pero sobre todo, al cliente.

Un buen comercial debe conocer las técnicas de un comunicador efectivo. Saber

escuchar tanto a clientes como superiores, ser organizado, persuasivo, empático, amable

y respetuoso con el cliente, favoreciendo siempre un clima positivo y profesional.

En nuestro negocio, contar con un buen departamento comercial es

indispensable. Deben tener un buen conocimiento en idiomas ya que tendremos clientes

de varios países.

8.2.5 Departamento de diseño.

El departamento de diseño se encarga digamos como de primer paso a efectuar

en lo que es el proceso productivo propiamente dicho.

Los comerciales se han encargado de llegar a un acuerdo con los clientes y estos

han mandado una propuesta de molde y lo que ellos quieren. Esta propuesta llega al

departamento de diseño en dónde con los conocimientos, técnicas y recursos de los

trabajadores, se diseña el molde pedido con un software informático. Este diseño deberá

cumplir los requisitos que el cliente pidió. Este diseño del molde en 3D tiene dos

objetivos; en primer lugar mostrarlo al cliente para ver si satisface sus necesidades y el


86

segundo, servir de base para el proceso productivo. Todo lo que en el diseño esté, es

todo lo que el molde deberá tener y lo que deberá cumplir al fin de su fabricación.

A continuación veremos las funciones en general que tiene el departamento de

diseño.

Diseño del molde encargado: El departamento de diseño se encargará de

diseñar y modelar el molde según los requisitos o planos mandados

inicialmente por el cliente al cuál se le va a vender el molde.

Alteraciones: Durante el proceso productivo, el cliente puede pedir mandar

alterar su molde por diferentes motivos. Estas alteraciones llegan al

comercial que es el encargado de hacérselo saber al departamento de

diseño para que inicien las alteraciones en su diseño.

Correcciones: El diseño deber ser lo más perfecto posible y ajustarse a lo

pedido por el cliente pero hay veces que lo que se realiza en diseño no es

posible o viable realizarlo en el proceso productivo por lo que si durante el

desarrollo se ve alguna alternativa o mejora para facilitar el proceso o

reducir precios, se manda a estudio una corrección de diseño y si es

aprobada por el comercial y el departamento de diseño, se pasa a su

corrección.

Diseño en 3D del molde y planos en 2D de las diferentes piezas del molde:

Se realizará tanto el diseño en 3D del molde que ayudará a la compresión,

fabricación y montaje del molde y a la vez diseño 2D de las diferentes

piezas que conforman el molde.

8.2.6 Departamento de programación.

Para la realización de nuestros moldes, las piezas pasan por las secciones de

CNC y erosión. Los procesos en estas secciones están automatizados y programados

anteriormente en este departamento.

Cuando el molde sale del diseño, pasa a programación. Es aquí donde se decide

que partes y pueden ser hechas con CNC, erosión o a mano con procesos

convencionales. Nuestro departamento de programación se dividirá pues en dos partes,

CNC y erosión.

En primer lugar, en la parte de erosión se trabajará en dos diferentes objetivos. El

primero de ellos, en la fabricación del grafito que utilizaremos para la erosión de esa

parte. Se realizará el programa gracias a un Software que nuestra máquina implementará

y realizará el grafito. A continuación, se programará para realizar la erosión propiamente

dicha, distancia entre grafito y pieza, número de pasadas, velocidad de pasada…


87

En segundo lugar, si hablamos del apartado donde se programa el proceso de

CNC, sus principales objetivos es analizar cada pieza del molde y ver qué proceso en las

máquinas de CNC y con qué herramientas se debe programar cada parte del molde.

El programador decidirá el número y con cuantos mm de pasada en cada

operación, el tipo de operación (fresado, ranurado, taladrado, acabado) y el tipo de

herramienta adecuado para cada operación.

Una vez programado todo, el programa queda guardado en el software y está listo

para ser cargado por los operarios en la zona de producción en las máquinas

correspondientes.

En este departamento, también se encargan de corregir los errores de

programación encontrados en la parte de producción. A veces, lo que se cree que es

adecuado, luego en la máquina no cumple estos requisitos por lo que una parte muy

importante del departamento de programación es la adaptabilidad a las máquinas y tipo

de pieza a maquinar.

8.2.7 Operarios.

Habrá operarios en cada una de las secciones de producción de la fábrica.

Comentaremos a groso modo la labor de estos operarios en cada una de ellas.

8.2.7.1 Operarios CNC.

Descargar y cargar el programa en la máquina CNC a desarrollar.

Colocar la pieza de acero en la máquina y centrarla. Centrar la pieza

significa decirle a la herramienta en qué coordenadas se encuentra. En

nuestra fábrica tendremos máquinas que son capaces con un puntero de

decirle a la máquina en qué posición se encuentra la pieza y en otros

casos tendremos que utilizar un reloj comparador para quitar la inclinación

a la pieza y colocarla perfectamente en sus coordenadas X e Y.

Supervisar en todo momento el buen desarrollo y ejecución del programa.

Si en algún momento la herramienta rompe o se produce algún altercado,

parar la ejecución del programa y detectar el error.

Retirar la pieza una vez haberse realizado la maquinación, limpian la

máquina de las rebarbas de acero y dejar finalizado el programa.

Llevar la pieza con su correspondiente parte de producción firmado al

control.

8.2.7.2 Operarios Erosión.

En erosión tendremos dos tipos de operarios. En primer lugar hablaremos de las

funciones de los que trabajan en el apartado de fabricación del grafito.


88

Recoger los bloques de grafito, colocarlos en los portabloques y

distribuirlos en el armario inteligente de la máquina de realizar los grafitos.

Cargar el programa para realizar los grafitos.

Una vez diseñados, colocarlos en las estanterías según el molde y pieza

para la que van a ser utilizados.

A continuación vamos a ver los que se encargan de la erosión propiamente dicha

de la pieza. Se puede realizar la erosión de dos formas, con hilo de cobre en el cual se

producen descargas eléctricas o por grafito con electrodos.

Se encargarán de colocar las piezas en las máquinas. Con ayuda de un

reloj comparador, las cuadrarán tanto en X, Y y Z y las nivelarán a 0.

Cargarán el programa elaborado anteriormente en el departamento de

programación.

Deberán cambiar el grafito según la erosión que van a llevar a cabo.

También deberán cambiar el hilo cuando este se parta.

Cuando la erosión es por hilo de cobre, deberán anteriormente hacer los

agujeros correspondientes por el cual pasará el hilo y comenzará a

maquinar. Este agujero se realizará en una taladradora de varilla de cobre.

Una vez realizadas las erosiones y el mecanizado por hilo de las piezas,

se encargarán de limpiar pieza y máquinas y llevar a control la pieza junto

a su parte de producción.

8.2.7.3 Operarios de máquinas convencionales.

Cuando hablamos de máquinas convencionales, estamos refiriéndonos a torno,

fresadora y rectificadoras. En cada una de ellas, se maquina la pieza según planos 2D

que les asignan desde el diseño con cotas.

Los operarios de la fresadora y torno se encargarán de mecanizar piezas o parte

de ellas que han sido imposibles realizar con procesos como CNC o erosión. Se pide una

mayor precisión en estas partes o piezas y aunque quizá sea un proceso más lento o

costoso porque el operario es el que realiza todo el trabajo y depende completamente de

él, no existe otra opción. Es necesario contar con operarios en esta sección altamente

cualificados ya que el trabajo no es sencillo, y cualquier fallo repercutirá en dinero y

tiempo.

Por otra parte, el operario de rectificación tendrá la tarea de poner a cota todas las

piezas anteriormente maquinadas con cualquier de los procesos anteriormente hablados.

En todas las operaciones, trabajaremos con una cota se seguridad con el objetivo de no

trabajar material en exceso y tener siempre la oportunidad de corregir y no tener que


89

utilizar una pieza de acero nueva. Estos excesos, luego a la hora del montaje en la

bancada, ocasionarán problemas, y piezas no encajarán correctamente por lo que en

rectificación se encargarán de ponerlas a cota.

8.2.7.4 Operarios de metrología.

En la sección de metrología el operario se encargará de la medición de todas las

piezas y verificar que se encuentran en la cota planificada inicialmente en el diseño. Si

todo está bien, la pieza continúa por su trayecto en el proceso productivo. Si no es así, se

abre un parte de no conformidades y se manda a corrección.

El operario de metrología debe tener conocimiento en esta área y realizar todas

las medidas con las normas y utilizar el equipo de medida de manera adecuada para no

originar errores en las cotas a tomar.

8.2.7.5 Operarios de bancada.

La bancada es la parte del proceso productivo dónde digamos que vamos a

percibir el buen o mal trabajo que se ha realizado anteriormente en la elaboración de las

diferentes piezas.

Los operarios de la bancada se encargarán de:

Recibirán órdenes del jefe de sección de qué moldes urge más montar,

desmontar o cambiar cosas.

Abrir el 3D de modelación del molde y comenzar su montaje parte a parte,

pieza a pieza.

Desmontar moldes que vengan de ser testados para la corrección de

piezas en otras partes de la fábrica.

Hacer ensayos con la prensa para ver si todas las partes del molde

funcionan correctamente.

Comprobar el circuito de aguas y refrigeración por si existiera alguna fuga

para mandar a corregirla.

Una vez comprobado todo, mandar el molde a ser testado para ver el

resultado de las piezas de plástico obtenidas después de la inyección.

8.2.8 Jefes de sección.

En cada una de las secciones anteriormente habladas, existirá un coordinador de

ellas. Estos coordinadores digamos que son como los ayudantes del gerente y que hacen

ver a la zona de producción todo lo que el jefe ordena. Ellos se reunirán cada día con el

gerente para explicar cómo va todo y para hacer ver las decisiones del gerente en la

parte productiva.

Las funciones de estos coordinadores de sección son:


90

Asegurar el orden, buen ambiente y trabajo continuo y productivo en cada

una de sus secciones.

Ante dudas de decisiones o problemas durante el proceso, el operario

deberá recurrir al jefe de sección y este deberá decidir la mejor opción.

Estudiar el trabajo en su sección y proponer mejores al gerente para el

buen funcionamiento de la sección.

Relacionar su sección del proceso productivo directamente con las demás.

No es un trabajo individual, todo lo que se haga en una parte del proceso

productivo recaerá directamente sobre la siguiente.

Comunicarse con los jefes de otras secciones cuando aparezca algún

problema, para informar sobre algún tema o simplemente para supervisar

como va todo el proceso productivo.

Asignar un orden prioritario según necesidad al trabajo a realizar en cada

sección.

8.2.9 Equipo de limpieza.

La higiene y limpieza es primordial. Todos los días se producen limaduras de

acero, restos de aceite, los vestuarios y baños se ensucian debido a la gran cantidad de

personas que trabajan…

En nuestra fábrica contaremos con un equipo de limpieza el cual se encargará

diariamente de mantener nuestra fábrica en condiciones favorables de trabajo y con una

buena presentación

9 PLAN ECONÓMICO.

En este apartado se realizará un presupuesto grosso modo y aproximado de lo

que supondría económicamente hablando la realización de esta nave industrial y su

actividad productiva así como el período de tiempo en el que se convertiría en una

actividad rentable para asegurar su viabilidad.

Los precios han sido estimados ya que se trata de un diseño teórico en el que se

podrían plantear bastantes alternativas.

9.1 Inversión inicial.

A continuación se desglosarán los precios de lo que supondría la inversión inicial.

9.1.1 Nave Industrial.

Construcción de la nave.........256.000 €.

Acondicionamiento de la nave (espacios, mobiliario…)………100.000 €.

TOTAL……..356.000 €.


91

9.1.2 Maquinaria.

Algunas de las máquinas serían de segunda mano. Una vez obteniendo beneficio

se iría invirtiendo en nuevas máquinas.

9.1.2.1 Sección CNC.

2 Máquinas CNC.

1 Rectificadora CNC.

1 Taladradora CNC.

Útiles, herramientas y demás.

TOTAL……..200.000 €.

9.1.2.2 Sección de erosión.

1 Máquina electroerosión por hilo.

1 Máquina electroerosión por penetración.

1 Máquina CNC mecanizado de grafito.

1 Taladradora erosión.

Útiles herramientas y demás.

TOTAL……..120.000 €.

9.1.2.3 Sección máquinas convencionales.

1 Torno.

1 Fresadora.

2 Rectificadoras.

1 Taladro de columna

TOTAL……..15.000 €.

9.1.2.4 Marcado láser y metrología.

1 Máquina de marcado láser.

1 Máquina de medición por coordenadas.

1 Goniómetro.


TOTAL……..50.000 €.

9.1.2.5 Sección de ensayos.

1 Prensa.


TOTAL……..35.000 €.

9.1.2.6 Maquinaria de oficina y máquinas varias.

20 Ordenadores.

4 Impresoras.


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4 Carretillas.

1 Carro eléctrico.

6 polipastos.

Útiles, herramientas y demás-

TOTAL……..25.000 €.

SUMA NAVE INDUSTRIAL………356.000 €.

SUMA MAQUINARIA…………445.000 €.

TRANSPORTE E INSTALACIÓN DE LA MAQUINARIA (20% aprox.

del precio de la maquinaria)……….90.000 €.

TOTAL INVERSIÓN INICIAL……… 900.000 € aprox.

9.2 Salarios.

En este apartado, se calcularán los salarios que recibirían los trabajadores y lo

que le costaría a la empresa incluyendo las tasas de seguros sociales que hemos

estimado sobre un 37% de lo que recibe cada trabajador.

Cada trabajador estaría con jornada completa (8 horas) a excepción del

encargado/a de limpieza y el de mantenimiento que estarían a media jornada (4 horas).

9.2.1 1 Gerente.

Salario mensual……2800 €.

A pagar por la empresa mensual (37% seguros sociales)…….3836 €.

TOTAL ANUAL A PAGAR POR LA EMPRESA (14 cuotas).........53704 €.

9.2.2 3 Técnicos.



TOTAL ANUAL A PAGAR POR LA EMPRESA (14

cuotas).........36442€x3=109326 €.

9.2.3 1 Recursos humanos.


A pagar por la empresa mensual (37% seguros sociales)…….1918€.


9.2.4 2 Programadores.




cuotas).........30688€x2=61376 €.


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9.2.5 2 Diseñadores.




cuotas).........31606€x2=65212 €.

9.2.6 1 Secretaria.




9.2.7 3 Operarios de erosión.




cuotas).........23975x3=71925 €.

9.2.8 3 Operarios de CNC.




cuotas).........23975x3=71925 €.

9.2.9 3 Operarios de máquinas convencionales.


A pagar por la empresa mensual (37% seguros sociales)…….1712€.


cuotas).........23975x3=71925 €.

9.2.10 3 Operarios de bancada.



TOTAL ANUAL A PAGAR POR LA EMPRESA (14 cuotas).........23975x3

= 71925 €.

9.2.11 1 Personal de limpieza.

Salario mensual……450€ (media jornada).




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9.2.12 1 Encargdo de mantenimiento.

Salario mensual……500 € (media jornada).



SUMA SALARIO AL PAGAR POR LA EMPRESA ANUAL (14

CUOTAS)………645.000 € aprox.

9.3 Gasto energético y generales de explotación.

9.3.1 Gasto de energía.

Para hacer una estimación de lo que se gastaría en luz en la fábrica al mes se ha

sumado al alza los kW por hora que consumiría cada máquina multiplicado por 8 horas

diarias de trabajo (no siempre estarán trabajando todas las 8 horas) y multiplicado por 25

días laborables mensuales (serán menos días laborables al mes).

Todo esto se multiplicará por 0,084€ que es el precio al que se tarifa el kW/h al

sector industrial en España.

Por lo tanto, tendremos:

Estimación consumo de kW/h……..180 kW/h.

Estimación consumo diario de kW…….180 kW/h x 8 horas = 1.440 kW/día.

Estimación consumo mensual de kW……. 1440 kW/día x 25 días = 36.000

kW/mes.

TOTAL ANUAL A PAGAR POR LA EMPRESA DE LUZ.......... 36.00

kW/mes x 0,084 € kW/h = 3.000 € x 12 meses = 36.000 €.

9.3.2 Gastos generales de explotación.

En este apartado aparecerán de manera aproximada gastos generales de

explotación que cubran: gastos de oficina, telecomunicaciones, gastos de marketing,

licencias de software, etc.

TOTAL ANUAL A PAGAR POR LA EMPRESA QUE CUBRAN GASTOS

GENERALES DE EXPLOTACIÓN...........25.000 €.

TOTAL ANUAL A PAGAR POR LA EMPRESA DE ENERGÍA Y

GASTOS GENERALES DE EXPLOTACIÓN....... = 60.000 € aprox.

9.4 Total de gastos y viabilidad.

En este último apartado se deducirá el total de gasto de la empresa en inversión y

en gastos anuales y se estimará el número de moldes a fabricar y el dinero que se


95

obtendría. Con este dinero se verá la viabilidad del proyecto y en cuántos años

empezaría a ser rentable y dar beneficios.

TOTAL GASTO INVERSIÓN…….. 900.000 € aprox.

TOTAL GASTOS ANUALES…….. 645.000 € + 60.000 € = 705.000 € +

20.000 (colchón económico por si los gastos ascienden) = 725.000 €

aprox.

Se estimaría una producción de 12 moldes anuales con un beneficio de una

media de 75.000 € por molde por lo que:

ESTIMACIÓN GANANCIAS ANUALES…….. 12 moldes x 75.000 € =

900.000 € aprox. anuales.

ESTIMACIÓN BENEFICIO ANUALES…….. 900.000€ - 725.000€ =

175.000 € aprox. anuales.

Al dividir el beneficio anual entre la inversión inicial que se realizaría obtendremos

los años que tardaría en amortizarse la inversión y a partir de cuándo se obtendrían solo

beneficios.

ESTIMACIÓN DE AÑOS DE AMORTIZACIÓN…….. 900.000 € (inversión

inicial) / 175.000 € (beneficio anual) = 5 años aproximadamente.

Con el beneficio previsto y los gastos estimados, en un plazo de 5 años se

amortizaría la inversión inicial realizada.

A partir del quinto año se podría plantear el aumento de personal en determinados

puestos de trabajo o la inversión en más maquinaria para aumentar la productividad y así

los beneficios.

En la siguiente tabla se resumirá todo lo calculado en estos apartados anteriores.

GASTOS // INGRESOS IMPORTE

Inversión inicial (nave + maquinaria) 900.000 €

Salarios (anuales) 645.000 €

Gastos (luz, gastos explotación…)

(anuales)

60.000 €

Posibles gastos (anuales) 20.000 €

Total de gastos (sin inversión) (anuales) 725.000 €

Ingresos (anuales) 900.000 €

Ingresos - gastos 900.000 € - 725.000 € = 175.000 €

BENEFICIO (anual) 175.000 €

AMORTIZACIÓN 900.000 € / 175.000 € = 5 años.

Tabla 24. Resumen del plan económico.


96

10 CONCLUSIONES.

La realización de este trabajo me ha dado la oportunidad de enfrentarme por

primera vez a un proceso búsqueda y selección de información de manera más

exhaustiva y precisa.

El hecho de haber tenido la oportunidad de realizar mis prácticas en una empresa

que se dedica a este sector me dio la idea del desarrollo de este trabajo y me hizo pensar

en nuevas alternativas e ideas que quería y he dejado plasmadas en esta memoria.

Algún apartado se podría haber comentado con más profundidad pero debido a

la complejidad, falta de suficiente experiencia y a que entrar en detalles me hubiera

supuesto no poder tratar todos los temas que he tratado, he hablado siempre sobre una

posible implantación dejando para futuros estudios el entrar en detalles más técnicos de

cada epígrafe.

Por último, se sabe que este tipo de mercado se encuentra en continuo avance y

cambios pero basándonos en los datos obtenidos en el plan económico y hablando en

números grandes, se demuestra a priori la viabilidad de este trabajo.


97

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http://www.sodick.org/products/precision-wire-edm/ag600l.html.

Zk-system. Zk simply genius. Máquina de electroerosión. [En línea] http://www.zk-

system.com/products/genius-edm-systems/genius-700/#tab-content.


99

12 ANEXO DE LOS PLANOS.

Desarrollo teórico de fábrica de moldes

de inyección para piezas de plástico.

DIBUJADO

FECHA NOMBRE FIRMA

Nº PLANO: 1

SUSTITUYE A:

SUSTITUIDO POR:

ESCALA:

ESCUELA POLITÉCNICA

SUPERIOR

LINARES

Plano de emplazamiento y localización.

LOCALIZACIÓN EMPLAZAMIENTO

20,00

70,00

40,00

35,00

Coordenadas

37º 22´ 15,6´´ N

5º 52´ 24,1´´ O

Alcalá de Guadaira

41500, Sevilla.

S.E

COMPROB.

Manuel de los

Cobos

Febrero

2018

PRODUCIDO POR UN PRODUCTO EDUCATIVO DE AUTODESK

PR

OD

UC

ID

O P

OR

U

N P

RO

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CT

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DU

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TIV

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K


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DU

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TIV

O D

E A

UT

OD

ES

K

Entrada

mercancías

1

2

3

4

56

7

10

Cuadro de superficies

1. Recepción. 32,50 m²

2. Despacho comerciales. 20,00 m²

3. Sala de reuniones. 24,00 m²

4. Despacho gerente. 22,50 m²

5. Recursos Humanos. 20,00 m²

6. Aseos. 20,00 m²

7. Vestuario 1. 20,00 m²

8. Vestuario 2. 20,00 m²

9. Cuarto mantenimiento. 15,00 m²

10. Sala de diseño. 24,00 m²

11. Dep. de compras. 12,00 m²

12. Sala programación. 18,00 m²

13. Zona de erosión. 137,25 m²

14. Almacén. 24,75 m²

15. Zona de producción. 324,00 m²

COTAS EN METROS

P2

P3

4.50

6,50 4,00 6,00 4,50 4,00 4,00 3,00

8 9

11

12

13

14

15

P1

5,00

1,50

6,00



3,00

4,50

1:125

9,00

4,00 30,50 5,50

1,50

P1

P1

Dimensiones de las puertas

P1 Puertas de acceso a fábrica. 100x210 cm

P2 Puertas de paso. 75x200 cm

P3 Puerta de entrada y salida para mercancías. 450x450 cm

DIBUJADO

COMPROB.

FECHA NOMBRE FIRMA

Nº PLANO: 2

SUSTITUYE A:

SUSTITUIDO POR:

ESCALA:


SUPERIOR

LINARES

Plano de planta.

0,15

0,08

4,00 4,00

Manuel de los

Cobos

Febrero

2018


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O D

E A

UT

OD

ES

K



1:125

DIBUJADO

COMPROB.

FECHA NOMBRE FIRMA

Nº PLANO: 3

SUSTITUYE A:

SUSTITUIDO POR:

ESCALA:


SUPERIOR

LINARES

Plano de distribución.

Manuel de los Cobos.

Manuel de los

Cobos

Febrero

2018


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DU

CA

TIV

O D

E A

UT

OD

ES

K



1:125

DIBUJADO

COMPROB.

FECHA NOMBRE FIRMA

Nº PLANO: 4

SUSTITUYE A:

SUSTITUIDO POR:

ESCALA:


SUPERIOR

LINARES

Plano de líneas del proceso.

A

B

C

D

E

F

H

I

J

K

LM N

Ñ

O

PROCESO PRODUCTIVO

G

CAPTACIÓN DEL CLIENTE Y ESTUDIO Y DISEÑO DEL MOLDE A---B---C

ENCARGO DE MATERIAL Y TRASLADO AL ALMACÉN D---E---F

PROGRAMACIÓN G

MECANIZADO CNC, MÁQUINAS CONVENCIONALES Y EROSIÓN H---I---J---K

VERIFICACIÓN DE PIEZAS Y MARCADO LÁSER L---M

MONTAJE DEL MOLDE N

PRENSA, ENSAYOS, EMPAQUETADO Y ENVÍO Ñ---O

Manuel de los

Cobos

Febrero

2018


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OD

ES

K

Documents

DESARROLLO TEÓRICO DE UNA FÁBRICA DE MOLDES DE …tauja.ujaen.es/bitstream/10953.1/8393/1/TFG_MANUEL_DE_LOS_COBOS_PEALVER.pdfindustrial de la actividad de fabricación de moldes