8/17/2019 Marcos Caamal E4 R4
1/62
UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE CAMPECHEDIRECCIÓN DE INGENIERÍA EN
MECATRÓNICA
MEMORIA DE ESTADÍA PROFESIONAL
IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA AUTOMATIZADO DE
EXTRACCIÓN DE POLVO
REALIZADA EN LA EMPRESA:
EURONAVY DE MÉXICO S.A DE C.V.
QUE PRESENTA:
MARCOS MANUEL CAAMAL SIMÁ
PARA OBTENER EL TÍTULO DE:
INGENIERO EN MECATRÓNICA
GENERACIÓN:
20!"20#
S$% A%&'%(' C)*+,%$- C$*/,% C$/,1, . M$3' +, 20#.
8/17/2019 Marcos Caamal E4 R4
2/62
AGRADECIMIENTOS
A D('- por darme la vida.
A /( 4$/(5($ por apoyarme en cada momento de mi vida y de mis estudios, por la
confianza que me dieron y por todo el esfuerzo que realizaron para que yo pueda
terminar mis estudios.
A /(- /$,-&*'- por apoyarme durante todo periodo de estudios, y por la
enseñanza que me brindaron en cada momento, y la amistad que se formó con cada
uno.
A /(- $/(6'- por la amistad que se formó con cada uno durante el periodo de
estudios, y por la convivencia que se día a día se formó.
2
8/17/2019 Marcos Caamal E4 R4
3/62
DATOS GENERALES DEL ALUMNO
ALUMNO:
MARC! MA"#$% CAAMA% !&MA
MATRÍCULA:
'2(2)()2**
DIRECCIÓN Y TELÉFONO:
CA%%$ (+ ". *-), C%. $"&/ 0#1R$, C. $% CARM$", CAM3.
C$%#%AR.4 56678 ()2 ') **, $9MA&%, MARC!6()+):!;
8/17/2019 Marcos Caamal E4 R4
4/62
ÍNDICE
Pág.
LISTA DE FIGURAS......................................................................................................V
LISTA DE TABLAS......................................................................................................VI
. INTRODUCCIÓN.......................................................................................................
A/! =$"$RA%$! $ %A $M3R$!A...................................................................(
3%A"/$AM&$"/ @ $%&M&/AC&" $% 3R%$MA..........................................2
0#!/&B&CAC&".........................................................................................................'
0$/&>..................................................................................................................-
>&A&%&A $% 3R@$C/...................................................................................-
8. DESARROLLO TEÓRICO........................................................................................9*.(. MARC $ R$B$R$"C&A.................................................................................:
*.2. &!$ $ %A &">$!/&=AC&"....................................................................(7
Alcance..............................................................................................................(7
MetodoloDía.......................................................................................................(+
*.*. $!ARR%% $% 3R@$C/.....................................................................(6
Aplicación de la metodoloDía............................................................................(6
Resultados.........................................................................................................'7 AnElisis..............................................................................................................'7
!.
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES..........................................................!9
. FUENTES DE INFORMACIÓN...............................................................................0
#. ANEXO.....................................................................................................................
F
'
8/17/2019 Marcos Caamal E4 R4
5/62
LISTA DE FIGURAS
Pág.
F(6;*$ . 3rotección respiratoria.....................................................................................(7
F(6;*$ 2. 3rotección respiratoria completa......................................................................(+
F(6;*$ 8. 3rotección visual..............................................................................................(+
F(6;*$ !.=uantes de nitrilo, maneGo de pinturas..............................................................(:
F(6;*$ . Calzado de seDuridad......................................................................................(:
F(6;*$ #. 3rotección corporal..........................................................................................(6
F(6;*$
8/17/2019 Marcos Caamal E4 R4
6/62
LISTA DE TABLAS
T$>5$ . Costo de material............................................................................................... +
T$>5$ 2. Costo de mano de obra......................................................................................:
T$>5$ 8. Resumen de costo.............................................................................................:
T$>5$ !. iaDrama de =antt.............................................................................................2(
T$>5$ . iaDrama de coneIión Arduino, sensor..............................................................27
T$>5$ #. $specificaciones tJcnicas..................................................................................26
T$>5$ 5$ 9. $specificaciones tJcnicas..................................................................................**
T$>5$ =. Calidad de aire................................................................................................... '2
7
8/17/2019 Marcos Caamal E4 R4
7/62
. INTRODUCCIÓN
DATOS GENERALES DE LA EMPRESA
$uronavy de MJIico !.A. de C.>. es una empresa ubicada en la calle *7 K ** por
(6 y 2-, colonia =uadalupe, Ciudad del Carmen, CampecHe. $sta empresa cuenta
con mEs de (* años de eIperiencia, ofreciendo soluciones inteDrales en seDuridad
industrial a empresas petroleras y turísticas. #tilizando equipos de vanDuardia a nivel
nacional e internacional, Dracias a las alianzas con marcas competitivas e
innovadorasL así como de certificaciones yo aprobaciones que les permiten
ofrecer servicios, suministros y arrendamientos de sistemas y equipos de seDuridad
industrial, que cumplen y satisfacen las
necesidades de nuestros clientes.
%a empresa cuenta con una estación contra incendio, y un centro de servicios de
respiración Draeger disponible las 2' Horas, durante los *7- días del año, para
atender y apoyar en la solución de las necesidades operativas de los clientes.
$uronavy tiene como obGetivo la eficiencia de sus operaciones de servicios,
suministros, arrendamiento, proyectos y capacitación, con la Destión demandada en
cada caso, uno de sus principales compromisos imprescindibles para obtener estos
obGetivos es brindar servicios de calidad, la seDuridad y la protección del medioambiente.
/iene como la ?(-(@% ser líderes en el mercado nacional e internacional en
soluciones inteDrales en seDuridad &ndustrial, así mismo tiene como misión brindar un
servicio con eIcelencia, con personal profesional en un ambiente cElido y Humano
que propicie el JIito y la satisfacción total de sus clientes y todos los que inteDran
esta empresa.
!u '5&(1$ +, 1$5(+$+ consiste en cumplir las necesidades de los clientes, a travJs
de soluciones inteDrales en seDuridad industrial, las cuales cumplan con los
estEndares de calidad, primordialmente. %a política de seDuridad consiste en que
todos los colaboradores mantenDan una actitud positiva y de meGora continua en la
+
8/17/2019 Marcos Caamal E4 R4
8/62
realización de sus funciones, siendo Destores en la prevención de accidentes que
afecten la inteDridad física de las personas y de las instalaciones de trabaGo.
Asimismo, la empresa cumple
con obGetivo de realizar sus operaciones reduciendo
los efectos nocivos y el impacto al medio ambiente.
$l cumplimento y mantenimiento de la política de seDuridad y medio ambiente se
basa en los siDuientes principios4
• Cumplimiento de la normatividad aplicable y la leDislación viDente.
• Actitud positiva y meGora continua.
• Capacitación y entrenamiento constante.
• Comunicación efectiva.
• Cumplimiento de la filosofía empresarial.
PLANTEAMIENTO Y DELIMITACIÓN DEL PROBLEMA
%a empresa $uronavy de MJIico !.A. de C.>. se dedica al mantenimiento de equipos
de seDuridad, de respiración y al mantenimiento de los diferentes eItintores, como
son los de 3?!, 3?!9N, C2 y los de espuma, las carretillas, de los cuales son de
diferentes capacidades de los cuales se mencionan alDunos, como los de '.-kg ,
7.:kg , 6kg , (2kg de los cuales a cada uno de los equipos se les da mantenimiento
Deneral, como iDual se proporciona mantenimiento correctivo y preventivo a los
equipos en plataforma y equipos de respaldo por parte de la empresa.
$l mantenimiento que se le da a los eItintores es completo, inicia con el proceso deliGado y limpieza del eItintorL lueDo viene la etapa de pintado, la cual consta de dos
etapas4 la primera capa, se conoce como pintura primaria y posteriormente viene la
pintura para el acabado final. #na vez pintado el eItintor, se continOa con la etapa de
llenado y presurizado del polvo químico seco 53?!8, cuya capacidad dependerE de
:
8/17/2019 Marcos Caamal E4 R4
9/62
del tipo y tamaño del eItintorL posteriormente viene el presurizado con nitróDeno, y
por Oltimo el etiquetado y sellado del eItintor.
6
8/17/2019 Marcos Caamal E4 R4
10/62
/odo el proceso descrito en el pErrafo anterior, conlleva a la empresa a una
problemEtica importante, la cual se presenta principalmente en el taller de pintura,
este problema es oriDinado por el eIceso de partículas de polvo oriDinados en el
proceso, las cuales, en primera instancia se mantienen en el interior de la cabina, y
debido al eIceso tiende a salir Hacia otras partes de la empresa.
$sto ocurre por la falta de una infraestructura adecuada para el pintado, ya que el
taller no cuenta con un sellado completo de su estructura y las entradas son de Dran
tamaño y debido a esto, el polvo tiende a salir a contaminar los alrededores y talleres
cercanos, incluyendo al personal que labora cerca. ebido a la falta de espacio de la
empresa, el taller de pintura se encuentra a un costado del taller de mantenimiento y
liGado de eItintores, al iDual que del taller de soldadura.
$sta problemEtica estE presente a diario, ya que todos los días se trabaGa en el taller,
dando los acabados de pintura de los equipos de eItintores con los que cuenta la
empresa, y a los que se les da mantenimiento Deneral, que son pertenecientes a las
plataformas. $l eIceso de polvo que se libera en el taller afecta a la salud del
personal encarDado y a los eIternos que se encuentran cerca, al iDual que afecta la
vista, al mantenerse mucHo tiempo dentro del taller y eso Hace que en ocasiones el
pintado de los equipos no se realice correctamente por la falta de visibilidad por el
eIceso de polvo de pintura. $n este caso, se recomienda la implementación de
eItractores de polvo para eliminar Dradualmente las partículas que se mantienen en
el taller, así mismo cabe mencionar que los eItractores contendrEn unos filtros para
evitar daños a la salud, debido al reducido espacio con que cuenta el Erea en la cual
se implementarE.
()
8/17/2019 Marcos Caamal E4 R4
11/62
2. USTIFICACIÓN OBETIVO Y VIABILIDAD
USTIFICACIÓN
$l uso de eItractores en el taller de pintura es eficaz para el bienestar y la salud del
personal que labora en el mismo y sus alrededores, ya que a diario se utiliza una
Dran cantidad de pintura, y los residuos se mantienen en el taller, y por ello se crea
pequeñas nubes de polvo que afectan la vista del personal que se encuentra
pintando en ese momento, y por ello afecta la calidad del pintado de los equipos, o
por falta de visibilidad no se pinte correctamente.
$l proyecto que se propone es la implementación de un sistema de eItractores de
polvo, el cual serE controlado automEticamente por sensores, este proyecto
minimizarE el eIceso de polvo de residuos de pintura, el cual beneficiarE al personal
a carDo y a eIternos, ya que el taller de pintura no estE diseñado para tales trabaGos
y por consecuencia los residuos de pintura tienden a salir al eIterior del taller,
afectando al personal que labora cerca del mismo.
ConstarE iDual de los filtros para mantener las partículas de pintura, ya que el taller
se encuentra cercana al Erea de mantenimiento de eItintores y al de soldadura, y alno colocar los filtros se verE afectado el personal de los talleres mencionados. %a
implementación del uso de eItractores es un factor primordial para el taller de
pintura, y los talleres que se encuentran cercanas, por el motivo de salud del
personal, ya que implementando solo los eItractores, el aire que eIpulsara saldrEn
contaminados con las partículas de polvo, y eso afectara los talleres que se
encuentran cercanas.
iseñar un sistema de control automEtico de eItractores de polvo para la cabina de
pintura, ya que los eItractores se encienden manualmente y en ocasiones por
motivos de olvido o por la necesidad de terminar el pintado rEpido no se recuerda
encender los eItractores y se almacena una cantidad considerada de polvo en la
cabina, el cual una de las causas que Denera es la Humedad que se almacena en lel
((
8/17/2019 Marcos Caamal E4 R4
12/62
taller, siendo motivo de que el equipo de protección visual, contenDa una capa de
polvo de pintura otra causa es que afecta la salud del personal encarDado del pintado
de equipos.
OBETIVO
O>,&(?' 6,%,*$5:
&mplementar un sistema de control de eItracción de aire automatizado en el taller de
la empresa $uronavy, por medio de sensores de Humedad y el microcontrolador
Arduino, para evitar el eIceso de Humedad, y polvo de pintura, que se presenta todos
los días en el Erea de trabaGo del taller.
O>,&(?'- ,-,14(1'-:
(. &nvestiDar las características de los sensores de Humedad utilizando las
especificaciones de alDunos fabricantes dedicados a los sensores y así
seleccionar el mEs óptimo sensor para su aplicación.2. Construir el circuito de los sensores mediante el software Livewire para
verificar el correcto funcionamiento del sistema de detección de polvo.*. iseñar la lóDica de proDramación mediante el software de Arduino, y así
controlar el sistema automEtico de los eItractores de Humedad.
VIABILIDAD DEL PROYECTO
$n el presente proyecto de control automEtico de eItractores de polvo, se cumple
con las necesidades de la empresa $uronavy, en el Erea del taller de pinturaL en la
cual, debido a la cantidad de polvo de pintura que se mantiene en Jl, debido a las
actividades cotidianas que se realizan, se estaría tratando y eIpulsando de manera
adecuada obteniendo todos los beneficios que implica y los cuales se eIplicarEn en
el presente trabaGo.
(2
8/17/2019 Marcos Caamal E4 R4
13/62
Con este sistema se evitarE el eIceso de polvo y el daño a la salud respiratoria y
visual de los trabaGadores que laboran en la empresa, al iDual que se controlarE de
forma automEtica los eItractores, evitando el olvido por parte del personal
responsable de taller al no encenderlas en el momento de proceder con el pintado de
equipos, con este sistema se pretende minimizar la cantidad de polvo que se
almacena en el taller, ya que por día se procede a pintar una cantidad considerada
de equipos metElicos, tanto como la aplicación de la pintura anticorrosiva, como la
pintura de acabado, el proyecto se realizarE en un lapso de * meses
aproIimadamente.
V($>(5(+$+ &1%(1$
%a empresa cuenta con la infraestructura para llevar a cabo el proyecto, al iDual que
tiene las Herramientas para realizarlo, de iDual forma se tiene en cuenta el taller
donde se procederE a la implementación del sistema, para el desarrollo del mismo se
toma en consideración el tiempo de suministro de materiales que se requieren para
el control automEtico de los eItractores. Aunque no se considera un taller adecuado
para el maneGo y preparación de pintura y el proceso de pintado, por el tipo de
infraestructura con el que estE diseñado el taller, y por el luDar de ubicación.
V($>(5(+$+ ',*$&(?$
3ara llevar a cabo el proyecto de control automEtico de eItractores es necesario
considerar a un personal calificado para que se lleve a cabo el proyectoL la empresa
$uronavy tiene a su carDa a un inDeniero en mecatrónica, el cual serE una ventaGa de
la empresa, al no requerir el contrato a uno, cuanta iDual con un tJcnico en seDuridad
industrial para verificar que los trabaGos se realicen con forme a lo establecido e iDual
que porten correctamente el equipo de protección, el tJcnico electricista no lo cuenta
la empresa por tal motivo, es recomendable capacitar al inDeniero en mecatrónica
para que tenDa conocimientos mEs amplios sobre electricidad y electrónica, con el fin
de realizar las operaciones necesarias del sistema4
(*
8/17/2019 Marcos Caamal E4 R4
14/62
• &nDeniero en Mecatrónica4
$s el encarDado de realizar el diseño y el circuito de los sensores, al iDual que la
proDramación en el &$ de Arduino para el control de los eItractores
• /Jcnico $lectricista4
$s el encarDado de realizar las actividades de la obra en la instalación y revisión de
la instalación elJctrica.
• /Jcnico en !eDuridad &ndustrial4
$s quien impartirE las plEticas de seDuridad para trabaGar de una forma seDura, y
quien verificarE que el tipo de traGe es el adecuado para el trabaGo que deben de
realizar, para así poder evitar casos de accidentes dentro de la empresa.
V($>(5(+$+ ,1'%@/(1$
$n la tabla ( se especifica el costo de los materiales que se utilizarEn para
desarrollar el proyecto y el costo de su implementación.
C'-&' +, 5'- /$&,*($5,-C'%1,&' C$%&(+$+ P*,1(' &'&$5
Módulo de Arduino ( /arGeta P '-).))Relevadores de (-ª ' RelJs P +).))
!ensores óptico de polvo !HarpDp2y()()au. 2 !ensores P 66+,:).))
Cable u3ont macHo macHo ') cables P-).))Resistor - resistor P-.))Clemas para coneIiones ()3ares P -).))3lacas de cobre 53C8 ( 3lacas P +'.))Capacitores ' Capacitores P27'.))
C'-&' &'&$5=#090.0
0T$>5$ . Costo de material
F;,%&,: $laboración propia, 2)(7.
('
8/17/2019 Marcos Caamal E4 R4
15/62
$n la tabla 2, se describe la cotización de paDos al personal especializado para
realizar el proyecto
C'-&' +, /$%' +, '>*$
P,*-'%$5 $*$ 5$ (%-&$5$1(@%+,5 *'3,1&'
M'+' +,$6'
P$6'- $5,*-'%$5
&nDeniero en Mecatrónica 0ornada P 2-).))$lectricista 0ornada P 2-).))
Ayudante de electricista 0ornada P (-).))&nDeniero en seDuridadindustrial
0ornada P 22).))
3roDramador 0ornada P 22).))T'&$5 $ $6$* P (,(').))
T$>5$ 2. Costo de mano de obraF;,%&,: $laboración propia, 2)(7.
$n la tabla *, se consideran los Dastos que se realizan en las diferentes etapas del
proyecto y se aDrupan en 2 cateDorías4 materiales y mano de obra.
R,-;/,% +, 1'-&'-Costo total de materiales P(,67).:).)
)Mano de obra P(,(').))
T'&$5 P*,()).:).))
T$>5$ 8. Resumen de costoF;,%&,: $laboración propia, 2)(7.
(-
8/17/2019 Marcos Caamal E4 R4
16/62
8. DESARROLLO TEÓRICO
8.. MARCO DE REFERENCIA
P(%&;*$ 3 *'1,-' +, (%&$+'
3intura es una mezcla liquida o viscosa que es aplicada por eItensión, proyección o
inmersión sobre un obGeto o material, y lo reviste, colorea y proteDe, la pintura es el
producto que se presenta en forma líquida o pastosa, que es aplicada por el
procedimiento adecuado sobre una superficie, se transforma por un proceso de
curado en una película sólida, plEstica y adHerente que proteDe yo decora aquella.
$l pintado o proceso de pintura conlleva una serie de operaciones que podemos
aDruparlas en * Drandes Drupos o fases4
3reparación de superficies
Aplicación de la pintura
Curado de la pintura
• 3reparación de superficies
$l primer paso o fase del proceso de pintura es la preparación de superficies la cualse define como el conGunto de operaciones que tienen por obGeto la eliminación de
cualquier contaminante que pudiera encontrase en la superficie a pintar, así como la
creación de anclaGes mecEnicos yo químicos 5ruDosidad, aumento de enerDía
superficiales.8 los cuales favorezcan la adHerencia de las futuras capas de pintura.
entro del campo de la preparación de superficies disponemos de diferentes
tJcnicas y Herramientas que nos permiten conseDuir los requisitos de limpieza y
anclaGe previo a la aplicación de la pintura, tJcnicas como el cHorreadoDranallado,
liGado, limpieza crioDJnica, limpieza mediante aDua a alta presión, fosfatado, plasma,
laser.
(7
8/17/2019 Marcos Caamal E4 R4
17/62
%a tJcnica o tJcnicas de preparación de superficie seleccionada Ha de tener en
cuenta la naturaleza contaminante que se desean eliminar, el Drado de anclaGe
adHerencia que deseamos obtener y sobre todo la composición, Deometría y
espesor del material sobre el cual queremos preparar la superficie.
• Aplicación de la pintura
#na vez Hemos preparado la superficie el siDuiente paso es la aplicación de la
pintura, dicHa fase comienza con la operación del mezclado de los componentes que
conforma la pintura, Deneralmente la mayoría de las pinturas actuales son de 2
componentes 5resina y endurecedor8, los cuales Han de mezclarse HomoDJneamente
baGo los parEmetros indicados indicado por el fabricante de la pintura, en función de
la tJcnica de aplicación seleccionada añadiremos a nuestra mezcla mayor o menor
porcentaGe de diluyente el cual nos permitirE aGustar la viscosidad de la mezcla y
aplicar la pintura correctamente.
Actualmente eIiste un amplio abanico de tJcnicas y posibilidades de aplicar la
pintura, desde la clEsica aplicación de pintura mediante brocHas, rodillos o Duantes,
pasando por tJcnicas como la aplicación de pinturas mediante pistolas de
pulverización, pistolas electrostEticas, inmersión, electroforesis.
$l tipo de tJcnica seleccionada para la aplicación de la pintura vendrE determinado
por una serie de parEmetros como el nOmero de piezas a pintar, Deometría y tamaño
de la pieza, material de la pieza, requerimientos estJticos, normativas
medioambientales, coste, productos de pintura seleccionados.
Con obGeto de aplicar la pintura de una manera correcta y óptima tendremos que
disponer de unas instalaciones y equipos acordes con la tJcnica de aplicación
seleccionada y con los requisitos de calidad que debemos de obtener, instalaciones
como cabinas de pintura, boI de liGado, cabinas de Dranallado, baños de desenDrase
y limpieza, sistemas de transporte de piezas, Hornos de curado... así como equipos
de Deneración y filtración de aire presión, bombas de impulsión, sistemas de
(+
8/17/2019 Marcos Caamal E4 R4
18/62
calentamiento de la pintura, sistemas de ionización, pistolas de aplicación . son entre
otros eGemplos de instalaciones y equipamientos que Habitualmente encontramos en
el Erea de pintura.
• Curado de la pintura
#na vez que Hemos preparado la superficie y Hemos aplicado la pintura, la Oltima
fase del proceso de pintura o pintado es el curado de la pintura, en dicHa fase un a
capa líquida se transformarE mediante los mecanismos de secado y endurecimiento
en una capa sólida compacta 5recubrimiento8 la cual envuelve, proteDe y embellece
la superficie sobre la que se Ha aplicado.
Al iDual que ocurre en las fases anteriores, eIisten diferentes tJcnicas y Herramientas
que favorecen y aceleran los tiempos de curado de las pinturas, como en las
anteriores fases la selección de la tJcnica y equipos dependerEn de diversos factores
como el tipo de pintura utilizada, composición del material que queremos pintar,
Deometría y tamaño de la pieza.
$l JIito de un buen trabaGo de pintura reside en respetar y seleccionar cada una de
las tJcnicas apropiadas dentro de cada una de las fases del proceso de pintura, denada nos servirE todo el esfuerzo, tiempo y dinero invertido en aplicar correctamente
una pintura sino Hemos realizado una preparación de superficies acorde con los
requisitos a cumplir, puesto que todo el trabaGo se arruinarE cuando surGan problemas
como fallos de adHerencia de la pintura en la superficie aplicada.
C5$-(4(1$1(@% +, 5'- &('- +, (%&;*$ +, $1$>$+'.
• &mprimaciones
3rimeras capas de pintura en contacto directo con el sustrato, fuertemente
piDmentadas y con baGos contenidos de liDante. !u misión es servir de anclaGe para
las siDuientes manos y evitar la oIidación en superficies metElicas por medio de los
piDmentos anticorrosivos.
(:
8/17/2019 Marcos Caamal E4 R4
19/62
• Capas &ntermedias
!e aplican sobre la imprimación, Deneralmente con la misión de aumentar el espesor
del sistema de pintura, para evitar dar varias capas de acabado. %a relación
3iDmento%iDante es inferior a la de las imprimaciones, pero superior a las pinturas
de terminación.
Consiste en aplicar una pintura de alto espesor para aumentar el volumen del
esquema solicitado, 5esta pintura cumple la función de aumentar espesor ya que es
permeable8. $sta sustancia se debe diluir de un )Q Hasta un ()Q con diluyente
epóIido estEndar ()**.
$tapa *4 Aplicación de 3oliuretano 5urelux 2284
Consiste en aplicar una sustancia con las siDuientes propiedades4 alta resistencia a
la intemperie, resistencia a la abrasión e impacto, eIcelente brillo y muy persistente,
(6
8/17/2019 Marcos Caamal E4 R4
20/62
no enveGece, resistencia a aceites y solventes, Ecidos y Elcalis, fleIible y elEstico aun
despuJs de prolonDada eIposición a radiación ultravioleta, recHaza la contaminación
S(-&,/$- +, 4(5&*$1(@%
$n el mercado la pintura en spray siDue siendo el proceso dominante. #na de las
principales desventaGas de este tipo de pintura es la alta dispersión de partículas
contaminantes, con la toma de conciencia del daño al medio ambiente que mucHas
de las partículas presentes en las pinturas causan, se vuelve cada vez mEs
apremiante tener buenos sistemas de filtrado para capturar la mayoría o la totalidad
de las partículas.
alanceo del fluGo de succión#n buen sistema de filtrado empieza por un balanceo correcto del fluGo de succión.
%as cabinas de pintura Deneran un fluGo de aire que se mueve a lo larDo de toda la
cabina, este fluGo barrerE y capturarE la pintura que no se aplique a la pieza,
Deneralmente conocida como overspray. 3ara aseDurar una captura correcta, el fluGo
a travJs de toda la cabina deberE ser HomoDJneo, cuando el fluGo no es HomoDJneo
se Deneran remolinos de aire, estos remolinos causarEn que la pintura se quede
flotando en determinadas Ereas.
3ara balancear las cabinas de pintura es tener alDOn sistema que reparta la succión
a travJs de la pared de filtros o la cortina de aDua, las diferentes cabinas tienen
diferentes sistemas. AlDunas tienen un sistema de compuertas, otras tienen patrones
en sus mallas porta filtros, otro sistema es el de trampas en la unidad de succión.
Cualquiera que sea el mJtodo de balanceo es necesario aGustarlo para aseDurar que
la velocidad del aire a travJs de la cabina sea similar.
Midiendo el fluGo de succión
#n mJtodo para comprobar la HomoDeneidad del barrido es medir la velocidad del
aire, para ello se utiliza un anemómetro, el anemómetro es un aparato que tiene una
HJlice que Dira cuando el aire pasa a travJs de Jl, para medir el balanceo de la
2)
8/17/2019 Marcos Caamal E4 R4
21/62
cabina es necesario colocar el anemómetro en diferentes distancias Horizontales y
verticales para encontrar los puntos de mEIima y mínima succión, de encontrarse
diferencias Hay que aGustar la succión y volver a realizar las mediciones.
$s importante tomar las siDuientes precauciones para loDrar una buena medición4
(8 Cuidar la posición de la HJlice del anemómetroL lo anemómetros suelen tener una
dirección de fluGo de viento, es necesario respetarla y aseDurarse que la HJlice
estJ totalmente paralela a nuestro sistema de filtrado.28 Medir siempre los mismos puntosL es necesario apuntar los puntos de medición
para volver a medir en los mismos puntos una vez que se Hayan realizado los
aGustes al balanceo.*8 Realizar el balanceo con filtros nuevosL cuando un filtro estE ya usado el
desbalanceo puede provenir de la saturación de un filtro y no de un desaGuste en
la cabina, por ello es conveniente realizar el balanceo con un GueDo de filtros
nuevos.
V,%&(5$+'*,- +, ,&*$11(@%
$Iisten dos cateDorías principales de sistemas de filtrado. %os filtros secos y el
filtrado por cortina de aDua4
• $l filtrado por cortina de aDua4 consiste en proyectar el eIceso de pintura Hacia un
velo de aDua, este velo de aDua se Denera Haciendo caer aDua sobre las paredes
de la cabina desde una cuba superior, tambiJn se puede Denerar en una serie de
cascadas colocadas en el inferior de la cabina, este mJtodo se le conoce como
espeGo de aDua, ya sea que se utilice un espeGo o una cortina, el aDua serE el
medio que contendrE el eIceso de pintura, esta aDua tendrE que post procesarse
para separar la pintura del aDua o disponer del aDua como un desecHo controlado.
!i la pintura se puede separar, Deneralmente se utiliza un recuperador de lodos, al
cual se le aDreDan químicos para que la pintura se decante o flote para despuJs
removerla del aDua a travJs de un proceso mecEnico. Powdertronic puede
2(
8/17/2019 Marcos Caamal E4 R4
22/62
proporcionarle cabinas con cortinas de aDua y separadores de lodos inteDrados,
podemos fabricarlos a la medida de sus necesidades.
• $l otro mJtodo de filtrado es la utilización de filtros secos. $n este mJtodo se
proyecta el eIcedente de pintura Hacia una pared de filtros. %os filtros mEs
populares son los filtros tipo Andrea y los tipos colcHa de fibra, el tipo Andrea es un
filtro fabricado con cartón estructurado en forma piramidal de doble capa, el cual
tiene un patrón especial que provoca que el aire cHoque con las paredes del
cartón antes de salir, los filtros tipo colcHa son teGidos de diferentes fibras como
fibra de vidrio, poliJster o nylon etc.
Al paso del aire contaminado a travJs de estas membranas la pintura se queda
atrapada en sus redes. 3odertronic distribuye filtros Andrea y filtros de fibra de
vidrio para pinturas base solvente y fibra poliJster9vidrio para pinturas base aDua.
M$%&,%(,%+' 5$ (5;/(%$1(@% $+,1;$+$
#na de los elementos mEs importantes para tener un buen acabado es contar con
una iluminación adecuada, es comOn que las lEmparas de las cabinas se lleDuen a
cubrir con pintura propia del proceso, para evitar que la intensidad de la luz
disminuya o incluso cambie de color, es posible aplicar una película plEstica a losvidrios de las lEmparas, esta película plEstica podrE retirarse cuando se Haya
contaminado mucHo, y es sustituida por una nueva película, de esta forma loDran
mantenerse limpias las lEmparas obteniendo una correcta iluminación.
E;(' +, *'&,11(@%
%os riesDos asociados a este trabaGo dependen de la naturaleza de la pintura, para el
personal involucrado directamente con la aplicación de la pintura se recomienda
utilizar el siDuiente equipo de protección personal4
22
8/17/2019 Marcos Caamal E4 R4
23/62
3rotección respiratoria
3ara este tipo de pinturas las mascarillas y los filtros para polvos y neblinas proteDen
adecuadamente contra el riesDo.
• Mascarillas de protección respiratoria$n la fiDura ( se muestra las mascarillas de protección respiratoria suelen ser
mEscaras parciales que cubren la boca, la nariz y la barbilla. !iempre que se
sustituyan reDularmente los cartucHos de filtro, las mEscaras con filtro proteDen de
forma eficaz frente al polvo y los vapores orDEnicos.
F(6;*$ . 3rotección respiratoria.F;,%&,: 5=uill, 2)(28
• $quipos de protección respiratoria con casco%os equipos de protección respiratoria con casco se visualizan en la fiDura 2, y
cubren toda la cabeza y el cuello. 3or tanto, Darantizan la mEIima protección de los
órDanos respiratorios y proteDen los oGos, la cabeza y el pelo de la contaminación por la niebla de pintado. $stos equipos proporcionan un Dran campo de visión y son
ideales incluso para personas que llevan Dafas.
2*
8/17/2019 Marcos Caamal E4 R4
24/62
F(6;*$ 2. 3rotección respiratoria completa.F;,%&,: 5=uill, 2)(28
3rotección ocular
$n la fiDura * se muestra las Dafas de protección conveniente a utilizar, son
monoDafas en policarbonato que proteGan contra salpicaduras.
F(6;*$ 8. 3rotección visualF;,%&,: 5=uill, 2)(28
2'
8/17/2019 Marcos Caamal E4 R4
25/62
=uantes
$n la fiDura ' se muestra los Duantes en caucHo natural y neopreno son
recomendables para evitar irritaciones y dermatitis.
F(6;*$ !.=uantes de nitrilo, maneGo de pinturas.F;,%&,: 5=uill, 2)(28
otas
!e muestra en la fiDura -, las botas de protección que se utilizan, la mayoría de los
materiales comunes pueden ser adecuados, como el caucHo de butiló o el nitrilo.
F(6;*$ . Calzado de seDuridadF;,%&,: 5=uill, 2)(28
2-
8/17/2019 Marcos Caamal E4 R4
26/62
/raGe
$n la fiDura 7 se muestra el traGe de protección que se recomienda, este traGe
impermeable en polipropileno tipo overol con Dorro por eGemplo Tychem o similar,
para proteDer adecuadamente todas las partes de la piel eIpuesta. !in embarDo,
overoles enterizos en materiales como drill pueden ser usados.
F(6;*$ #. 3rotección corporalF;,%&,: 5=uill, 2)(28
%as actividades que se desarrollan en el taller de pintura suponen un riesDo para la
salud y seDuridad del operario. $l maneGo de productos inflamables o eIplosivos
suponen un riesDo para la seDuridad del trabaGador mientras que la inHalación de
vapores o polvos, o el contacto constante de la piel con los disolventes, son factores
Deneradores de serias enfermedades que normalmente se manifiestan cuando el
proceso evolutivo ya estE avanzado. %os equipos de protección individual, los $3&s,
son los encarDados de proteDer al operario para que pueda realizar su actividad con
normalidad sin enfrentarse a situaciones que ponDan en peliDro su salud 5Gose,
2)(28.
27
8/17/2019 Marcos Caamal E4 R4
27/62
8.2. DISEHO DE LA INVESTIGACIÓN
$n el siDuiente apartado se desarrolla la información que fue recabada en diferentes
fuentes de indaDación, es presentado mediante un diaDrama de =antt sucesivamente
perfeccionado al precepto del proyecto.
A51$%1,
3ara el trabaGo final de esta memoria de estadía se entreDa un sistema automEtico de
eItracción de polvo con el cual se mantendrE la cabina de pintado sin residuos de
partículas de pintura evitando un proceso erróneo en el mismo. Con este sistema se
podrEn controlar las variables de proceso de forma automEtica o manual al encender
o apaDar el sistema.
2+
8/17/2019 Marcos Caamal E4 R4
28/62
M,&'+'5'6$
$n la tabla ' se muestra la información y el procedimiento que se llevarE cabo para el
desarrollo del proyecto.
N'/>*, +, 5$ ,/*,-$: $uronavy
de MJIico !.A de C.>C*'%'6*$/$ +,
$1&(?(+$+,-
I%(1(': (: de enero
T,*/(%': )+ de abril
P*'3,1&': &mplementación de un sistema automEtico de eItracción de polvo.
"o.
A1&(?(+$+
T(,/' ,-&(/$+' +, 5$ ,,1;1(@% +,5 *'3,1&'M,-,--,/$%$-
$nero Bebrero Marzo Abril* ' ( 2 * ' ( 2 * ' ( 2 * '
(.&nvestiDación del proceso depintado, y de los sensores depolvo.
2.
escripción de norma #"$9$"&!9(26'', que deben cumplir
la empresa y el pintor,relacionado con el proceso depintado
*.Realizar la proDramación de lossensores.
'.escripción de diaDramaselectrónicos.
T$>5$ !. iaDrama de =anttF;,%&,: $laboración propia, 2)(7
D,-1*(1(@% +, 5$- $1&(?(+$+,- $ *,$5(J$*.
(. &nvestiDación de proceso y sensores.$n esta parte se trata de realizar una investiDación concreta sobre el proceso que se
lleva para la realización y aplicación de la pintura sobre las superficies metElica, al
iDual sobre el mantenimiento que se le debe de proporcionar a cada material
metElico que se le aplicara las capas de pintado, teniendo en cuenta las etapas de
pintado que se realiza al momento de aplicar la pintura, las cuales proporcionan
mayor fiGación de la pintura tanto la primaria como la del acabado final y tambiJn la
mayor estabilidad en cuanto a la corrosión y al oIido en el metal.
e iDual manera se realizarE la investiDación relacionado con los sensores ópticos de
polvo, teniendo en cuenta las características de su fabricación, al iDual que los datos
que se aplican para su coneIión con el módulo de Arduino y así llevar a cabo la
instalación con los eItractores de polvo. &Dual se realiza una investiDación del
2:
8/17/2019 Marcos Caamal E4 R4
29/62
sistema de eItractores de polvo que se emplean para tener un rendimiento óptimo en
el momento de su funcionamiento y que no eIista fallas en alDOn momento.
2. escripción de norma #"$9$" &!9(26'' que deben cumplir la empresa y el
pintor, relacionado con el proceso de pintado.
3ara realizar el correcto procedimiento de la aplicación de pintura en las superficies
metElicas se debe de realizar conforme a la norma #"$ en &!9(26'', que es
relacionado en pinturas y barnices, que se refieren a la protección de estructuras de
acero frente a la corrosión mediante sistemas de pinturas protectores, esta norma
específica el proceso adecuado para la aplicación de pintura, al iDual se tendrE en
cuenta las normas que se relación en el proceso, como las normas sobre el espesor
de película seca, y sobre del tratamiento de adHerencia entre otros.
'. Realizar la proDramación de los sensores.
$n esta parte es donde se realiza la proDramación para la automatización del
proceso de eItracción de partículas de polvo de pintura, mediante el módulo de
Arduino, el cual consiste en un proceso, para proDramar los sensores de polvo, que
al momento que estos, detecten una cantidad elevada de polvo de pintura, mandaran
a activar los eItractores de polvo, en esta etapa los eItractores se activarEn, y puede
realizar una activación por tiempo o por señal mediante los sensores.
'. escripción de los diaDramas elJctricos.
!e realiza la representación y armado de todo lo relacionado con las coneIiones
elJctricas para el funcionamiento del sistema, como son el cableado y las coneIiones
entre el sensor y el módulo de Arduino, en relación con los eItractores de polvo.
$n esta etapa se realiza el montaGe de los elementos esenciales para la realización
del sistema.
26
8/17/2019 Marcos Caamal E4 R4
30/62
8.8. DESARROLLO DEL PROYECTO
$n este apartado se describen cada una de las partes planeadas, de acuerdo al
cronoDrama de actividades para llevar acabo la implementación del sistema
automatizado de eItracción de polvo en la cabina de pintura.
A5(1$1(@% +, 5$ /,&'+'5'6$
. I%?,-&(6$1(@% +,5 *'1,-' +, (%&$+' 3 +, 5'- -,%-'*,- +, '5?'.
!e denomina pintura a un conGunto de productos industriales que se presentan en
estado líquido, pastoso o en polvo, y que, aplicados en forma de recubrimiento
superficial sobre cualquier tipo de material y obGeto, se transforman mediante
procesos fisicoquímicos o químicos en una película bien adHerida, continua yduradera, cuya finalidad es proteDer y decorar la superficie. !e debe de realizar los
siDuientes procedimientos antes de llevar a cabo la aplicación de pintura en las
superficies metElicas.
$l luDar donde se almacenen y preparen las pinturas tiene que ser limpio, seco, bien
ventilado de fEcil acceso, y libre de obstEculos. %ueDo se verE los envases deben
tener una identificación clara del contenido, proporción de mezcla y diluyente a
utilizar, seDuido de abrir el envase y mezclar bien el material incorporando todos los
sedimentos Hasta loDrar su HomoDenización total, y así diluir siempre la pintura con el
diluyente recomendado, y se observa que durante las faena de pintado no debe
Haber lluvia, niebla, llovizna, Humedad eIcesiva 5vapor8.
%as superficies a pintar deben estar totalmente secas y limpias de material y el pintor
procederE a revisar toda la línea de aire y antes de conectar la manDuera se
cerciorara que la manDuera este en su zona de acople con abrazaderas apretadas
5no se aceptaran amarras de alambre8. @ así verificar al momento de acoplar la
manDuera al equipo que este tenDa todas sus vElvulas cerradas y el Datillo de la
pistola con el seDuro puesto, y en una coneIión a tierra para evitar estEtica a raíz de
la velocidad del líquido.
*)
8/17/2019 Marcos Caamal E4 R4
31/62
Al encontrarse el equipo de pintado en condiciones se procederE a la preparación de
la pintura, se realizarE tomando todas las precauciones y la correcta utilización de los
elementos de protección personal, mEscaras, Duantes de 3>C, lentes de seDuridad,
casco, buzo de trabaGo con puños debidamente abrocHados, zapatos de seDuridad y
vaselina en cara y cuello. !i trabaGa en altura deberE Hacer uso de arnJs de
seDuridad siempre amarrado antes de comenzar su trabaGo, independiente que se
tenDa que movilizar.
$n el luDar de preparación de pintura, deberE constar de una lona para proteDer el
piso, leGos de la proyección de partículas incandescentes para evitar accidentes, y
antes de quitar el seDuro para sacar el solvente de la manDuera deberE poner el
manómetro en cero, quitar el seDuro y abrir lentamente el manómetro manteniendo el
Datillo de la pistola apretado para evitar salpicaduras de solvente o pintura, almomento de iniciar la aplicación de pintura se cerciorara que el sector a pintar no se
encuentre personal trabaGando.
!i la boquilla de la pistola sufre obstrucción por desprendimiento de partículas de la
manDuera deberE poner el seDuro antes de Dirar la boquilla para evitar aumentar la
presión y posible derrame de líquido, en ninDOn momento deberE apuntar Hacia su
cuerpo o Hacia otra persona ya que se puede producir una inyección de líquido con
riesDo de amputación de la zona dañada, cuando tenDa dificultad para Dirar la
boquilla, apretar el Datillo y volver abrir la vElvula de alimentación lentamente Hasta
que bote el material que obstruye la salida de pintura.
$l pintor ya en el luDar, listo para comenzar, efectuara una Oltima prueba la cual
consistirE en pintar un metro cuadrado para verificar la eficiencia de su equipo de
trabaGo, al final de la aplicación de pintura deberE lavar el equipo no permitiendo
personal aGeno a las labores de pintura en el luDar donde el equipo estE estacionado,
ya que, este puede sufrir la rotura de una manDuera y como consecuencia lesiones a
personas que se encuentren cerca.
*(
8/17/2019 Marcos Caamal E4 R4
32/62
Características del sensor óptico de polvo !Harp.
F(6;*$
8/17/2019 Marcos Caamal E4 R4
33/62
3ara conectarlo con una placa Arduino, se debe añadir una resistencia de (-)ohm y
un condensador de 22)uf .
• $specificaciones
(. >oltaGe de entrada4 -9+v 2. /emperatura operacional4 9()97- Celsius*. Corriente consumible4 2)ma MaI
• iaDrama de coneIión
$n la tabla - se muestra una tabla de coneIión con los pin del sensor harp y los
pines del módulo de Arduino.
S,%-'* -$* A*+;(%'!Harp pin ( 5>9%$8 -> 5connected to (-)ohm resister 8
!Harp pin 2 5%$9="8 Arduino =" pin
!Harp pin * 5%$8 Arduino pin 2
!Harp pin ' 5!9="8 Arduino =" pin
!Harp pin - 5>o8 Arduino A) pin
!Harp pin 7 5>cc8 ->
T$>5$ . iaDrama de coneIión Arduino, sensor F;,%&,: $laboración propia, 2)(7
• Circuito de coneIión
$n la fiDura () se muestra el diaDrama del sensor harp, y la formación del pulso
que Denera el sensor.
**
8/17/2019 Marcos Caamal E4 R4
34/62
F(6;*$ 9. iaDrama de coneIiónF;,%&,4 5sensores, 2)(*8
*'
8/17/2019 Marcos Caamal E4 R4
35/62
$Itractor aIial de tubo 9 *) y '2 pulg diam
$n la fiDura 6 se muestra el eItractor de polvo que se recomienda utilizar por tener
en cuenta el tamaño de la cabina de pintura y del material con el cual se encuentra
construida la cabina.
!e muestra el eItractor con su respectivo motor adaptado en el mismo, en la parte
de aneIos se encuentra la fiDura (-, con las especificaciones el motor y del eItractor.
F(6;*$ =. $Itractor de polvo
F;,%&,: 5eItractores, 2)('8
Modelo4
M9A&R9S/A9*)2)
Babricante4
AMS MAC
8/17/2019 Marcos Caamal E4 R4
36/62
aire sucio8, donde los filtros atrapan toda la suciedad y liberan aire limpio, donde se
libera en la atmosfera.
%a serie S/A de $Itractores9&nyectores /ubo AIiales de alta eficiencia, Ha sido
especialmente desarrollada para aplicaciones industriales, se compone de (*
modelos diferentes con 2 diEmetros de elice de alabes en AnDulo variable
estandarizados de *)V y '2V brindando Dran variedad en caudal y presión.
• Características
Carcaza tubular fabricada en acero de carbón con bridas y aplicación de pintura
epódica en polvo Horneada.
8/17/2019 Marcos Caamal E4 R4
37/62
M$%
%WM$"
CBM MC5$ #. $specificaciones tJcnicasF;,%&,: $laboración propia, 2)(7
• imensiones Denerales
$n la parte de aneIo se encuentra la fiDura 2* con las dimensiones Denerales del
eItractor de polvo, tanto como sus características.
*+
8/17/2019 Marcos Caamal E4 R4
38/62
Biltros de fibra de vidrio paint stop
F(6;*$ 0. BiltrosF;,%&,: 5filtros, 2)(*8
%as cabinas de pintura precisan Drandes cantidades de aire por motivos de fiabilidad
operacional y salud, ya que por una parte el pintado no debe ser dañado por
contaminantes y por otra, que los residuos del proceso no afecten a las personas ni
contaminen el medio ambiente. %os filtros 3A&"/ !/3 de fibra de vidrio sirven ante
todo para la retención de la nebulización de pintura que se produce en las cabinas de
pintado a pistola y en los sistemas de barnizado, así como para filtrar partículas
Druesas de polvo en las instalaciones de ventilación y secado.
M$&,*($5 M,+(+$- E-,-'* P,-'A*'.
C$$1(+$++, *,&,%1(@%
V,5'1(+$++,5 $(*,
TK +,&*$>$'
Bibra de>idrio
2)m I),+-m
7)mm 22)92*)Dm2
6) 9 6-Q (,)- ms *))YC
Bibra de>idrio
2)m I (m 7)mm 22)92*)Dm2
6) 9 6-Q (,)- ms *))YC
T$>5$
8/17/2019 Marcos Caamal E4 R4
39/62
Arduino
Características tJcnicas del Arduino es una placa con un micro controlador de la
marca Atm y con toda la circuitería de soporte, que incluye, reDuladores de tensión,
un puerto #! 5$n los Oltimos modelos, aunque el oriDinal utilizaba un puerto serie8
conectado a un módulo adaptador #!9!erie que permite proDramar el micro
controlador desde cualquier 3C de manera cómoda y tambiJn Hacer pruebas de
comunicación con el propio cHip.
#n Arduino dispone de (' pines que pueden confiDurarse como entrada o salida y a
los que puede conectarse cualquier dispositivo que sea capaz de transmitir o recibir
señales diDitales de ) y - >.
/ambiJn dispone de entradas y salidas analóDicas. Mediante las entradas analóDicaspodemos obtener datos de sensores en forma de variaciones continuas de un voltaGe.
%as salidas analóDicas suelen utilizarse para enviar señales de control en forma de
señales 3ZM.
Arduino es la Oltima versión de la placa, eIisten dos variantes, la Arduino
convencional y la Arduino !M.
%a Onica diferencia entre ambas es el tipo de micro controlador que montan.
$n la fiDura (( se observa el módulo de Arduino que se utilizarE en el proyecto, la
función del módulo serE la de controlar y mantener al sistema en funcionamiento. $n
la placa se realizara las coneIiones con el sensor óptico !Harp por medio de una
placa protoboard.
*6
8/17/2019 Marcos Caamal E4 R4
40/62
F(6;*$ . Módulo de ArduinoF;,%&,: 5arduino, 2)('8
$specificaciones tJcnicas
!e muestra en la tabla : las especificaciones tJcnicas entre un controlador y un
módulo de Arduino uno, al iDual se muestra las diferencias de operación que cada
uno tiene o carece respecto al otro, de iDual manera las ventaGas de cada
controlador.
')
8/17/2019 Marcos Caamal E4 R4
41/62
!icrocontroller "rduino
#perating $oltage %$
&nput $oltage 'recommended( )*+,$
&nput $oltage 'limit( -*,$
Digital &/# Pins +0 'of which - provide P1! output(
P1! Digital &/# Pins -
"nalog &nput Pins -
DC Current per &/# Pin ,ma
DC Current for 2.2$ Pin %ma
3lash !emory 2,k4 '"Tmega2,5P( of which .% k4 used
4y 4ootloader
6"! ,k4 '"Tmega2,5P(
77P6#! +k4 '"Tmega2,5P(
Clock peed +-!h8
Length -5.-mm
1idth %2.0mm1eight ,%g
T$>5$ 9. $specificaciones tJcnicasF;,%&,: $laboración propia, 2)(7
2. N'*/$- ;, -, +,>,% +, 1;/5(* ,% ,5 *'1,-' +, (%&$+'
Cualquier trabaGo de pintura que se realice sobre superficies metElicas, ya sea en
taller o en campo, se debe realizar siDuiendo los criterios recoDidos en la norma
#"$9$" &!9(26'', Vpinturas y barnices. 3rotección de estructuras de acero frente ala corrosión mediante sistemas de pinturas protectoresV, de la ( a la :.
Adicional a la anterior, seDOn el tipo de trabaGo a realizar se seDuirEn las
recomendaciones dadas en las siDuientes normas particulares4
%a norma &! :-)(, 3rotección anticorrosiva de estructuras de acero mediantepintura, sirve como mJtodo de evaluación visual de la limpieza de superficies y es de
uso Habitual para el establecimiento de sistemas de pintadoL seDuida de la norma
!!3C9!3, es la orDanización líder a nivel mundial en fuente de información para
preparación de superficies, selección y aplicación de recubrimientos, reDulaciones
ambientales y reDulaciones de salud y seDuridad que afectan la industria.
'(
8/17/2019 Marcos Caamal E4 R4
42/62
%a norma !!3C93A 2, !ociedad de Recubrimientos 3rotectores especificación para
la aplicación de pintura no. 2. Medición del $spesor de 3elícula !eca de 3inturas con
Calibres MaDnJticos4 $sta norma describe los procedimientos para medir el espesor
de la película seca de un recubrimiento no maDnJtico aplicado sobre un sustrato
maDnJtico usando calibres maDnJticos disponibles comercialmente. $stos
procedimientos Han sido diseñados para complementar las instrucciones operativas
de los fabricantes para la operación manual de los calibres y no busca reemplazarla.
@ la norma **-6, MJtodos de prueba para medir la adHerencia por prueba de cinta,
conocido como la prueba de trama cruzada, da tanto opciones de pruebas de
laboratorio como de campo para evaluar la adHerencia de las películas derevestimiento a sustratos metElicos aplicando y retirando cintas sensibles a la presión
sobre cortes en la película. %a prueba sirve para revestimientos de diferentes
industrias4 automotriz, naval, construcción, impresión, electrónica.
A continuación se especifica cómo se debe de encontrar los equipos. $l proceso al
momento de limpieza de superficies metElicas estarEn limpias y libres de
contaminantes tales como cascarillas de laminación, óIido, polvo, suciedad, Drasa,pinturas antiDuas y otras materias nocivas, en caso de detectar su presencia en
cantidades siDnificativas, se procederE como siDue4
%impiar o frotar la superficie con trapos yo brocHas empapadas en disolvente, los
cuales Han de estar limpios o de lo contrario, la suciedad se eItendería por la
superficieL y los contaminantes distintos de las Drasas, tales como suciedad, sales,
salpicaduras de cemento, se eliminan con un cepillo de alambre o fibra, rascado y
seDuido de un lavado con aDua dulce, o bien por una combinación de estos
procedimientos, la preparación de las superficies a pintar se llevarE a cabo mediante
el cHorreado abrasivo, con arena o Dranalla de acero, tal y como se eIplica a
continuación4
'2
8/17/2019 Marcos Caamal E4 R4
43/62
/odas las superficies se cHorrearEn al Drado !A 2 (2, seDOn &!9:-)(, deGando un
perfil de ruDosidad de unas -)9())micras, debiendo tener esta calidad en el
momento de aplicación de las pinturasL el cHorreado se eGecutarE Onicamente cuando
Haya luz diurna suficienteL y el aire a presión que se utiliza debe estar seco, eIento
de aDua y aceite, libre de contaminación y con la presión suficiente para mantener el
estEndar del cHorro especificado, Gunto con el Dasto de aire que debe suministrar el
compresor del equipo de cHorreado serE de 7m* por minuto para cada boquilla de
()mm, y de 6m* por minuto si es para boquillas de (2mm
$l abrasivo empleado en el cHorreado puede ser Dranalla de acero o arena silícea de
Dranulometría especificada por las normas !!3C. $l abrasivo deberE estar seco,
limpio y libre de contaminantes y sales solubles, no se permite la reutilización de losabrasivos, salvo si se dispone de instalación adecuada de recuperación, no se
cHorrearEn superficies de metal cuya temperatura estJ a menos de * XC por encima
del punto de rocío, la Humedad relativa del aire no serE superior al :-Q para poder
proceder al cHorreado, i&nmediatamente despuJs del cHorreado Hay que quitar toda
la Dranalla, suciedad y polvo de la zona a revestir con ayuda de un sistema de
aspiración.
%a superficie que se Haya cHorreado se cubrirE con una capa de imprimación, o del
pre tratamiento que se le especifique, dentro del mismo día en que se efectOe el
cHorreado y no mEs tarde de las ' ó 7 primeras Horas siDuientes a ser limpiados, se
deGarE en esta capa un marDen mínimo de ())mm de límite con el borde de la zona
que Haya sido cHorreada a menos que Jsta estJ al lado de una ya proteDida. $l
cHorreado penetrarE como mínimo 2-mm en las zonas ya proteDidas adyacentes.
3or Oltimo se deberE seDuir en lo posible las siDuientes recomendaciones4
/odas las superficies de acero que no se Hayan sometido a imprimación o que se
encuentren Humedecidas por lluvia o similar volverEn a ser cHorreadasL y así todas
las aberturas de los mecanismos, instrumentos, que Hubiere en la pieza se sellarEn,
antes de proceder al cHorreado. !e prestarE una especial atención al sellado de los
aloGamientos de rodamientos y a todos los equipos rotativos, en caso de Haberlos, si
'*
8/17/2019 Marcos Caamal E4 R4
44/62
en el intervalo entre la limpieza y la pintura de la superficie aparecen mancHas de
óIido o se contamina de alDuna otra manera, la superficie se volverE a limpiar antes
de proceder a su pintura.
8. R,$5(J$* 5$ *'6*$/$1(@% +, 5'- -,%-'*,-.
P*'6*$/$ +, 1'%&*'5
$ste proDrama fue realizado en el software de Arduino, el cual permite realizar el
control de los eItractores por medio de la activación de los sensores tipo harp.
$l códiDo se trata de que al momento de que los sensores detecten un cierto Drado
de partículas de pintura en el aire, se mandare un pulso el cual activara loseItractores de polvo, el cual estarEn en función, un determinado tiempo yo cuando el
sensor mande a desactivar a los eItractores, al detectar que ya no se encuentre
partículas de polvo en la cabina de pintura.
$l proDrama tiene la finalidad de mandar a activar los eItractores por medio de los
sensores, se plantea la finalidad de mandar a activar un eItractor al inicio del
proceso de pintura, y continuamente se mandara a activar el seDundo eItracto
cuando los sensores detecten una cantidad superior de partículas de pintura en la
cabina, y sucesivamente de mandar a desactivar el primer sensor que fue activado,
al instante de que en el aire no se encuentre partículas de pintura, y el seDundo
eItractor se mandara a desactivar en un determinado tiempo cuando el primero se
encuentre apaDado.
$n la primera parte del proDrama es donde se realiza todas las entradas de datos, en
la primera parte del proDrama se coloca las todas las variables tanto enteras comode carEcter de puntos flotantes que se utilizaran.
''
8/17/2019 Marcos Caamal E4 R4
45/62
$n la seDunda parte de la proDramación en la primera etapa es donde se realiza laconeIión de lectura para el arduino, y en la seDunda parta es donde se realiza la
lectura de tanto entrada como de salida, en esta parte se escribe lo que se el usuario
vera en pantalla, que serE el resultado.
$n la Oltima parte es donde se realiza todas las ecuaciones, para la lectura y cElculo
de las variables y realizar el proceso de conversión.
'-
8/17/2019 Marcos Caamal E4 R4
46/62
F(6;*$ 2. 3roDramación de controlF;,%&,: $laboración propia, 2)(7
'7
8/17/2019 Marcos Caamal E4 R4
47/62
!. D,-1*(1(@% +, +($6*$/$- ,5,1&*@%(1'-.
$n la fiDura (* se muestra el circuito elJctrico de la coneIión del sensor, que se
realizó en el software liveware9 el cual tiene como o4:etivo la conexi;n del sensor y
los extractores.
F(6;*$ 8. Circuito de coneIiónF;,%&,: elaboración propia, 2)(7
!e la fiDura (' se muestra el armado del circuito del Arduino mediante una placa
proto4oard . @ su coneIión con el sensor !Harp. !e utilizaron cables u3ont para
realizar y Hacer mEs estJtica las coneIiones realizadas, al iDual que el cable
alimentación y el cable que se conecta en la computadora para proseDuir a realizar lainterfaz el proDrama al Arduino.
$l sensor lleva un capacitor en la coneIión con el Arduino.
'+
8/17/2019 Marcos Caamal E4 R4
48/62
F(6;*$ !. ConeIión del ArduinoF;,%&,: $laboración propia, 2)(7
$n la fiDura (- se muestra el armado del sensor !Harp, se muestra la forma en que
se estE estructurando y la colocación de los seDuros de protección elJctricas, se
muestra la parte trasera del sensor en donde va colocado los cables de alimentación,
al iDual que el de la señal y la distribución que se tiene, se muestra el sensor !Harp,
y la coneIión y aislamiento de los cables para evitar alDOn fallo o corto circuito, la
coneIión se realizó en una placa de plEstico para poder suGetar el sensor en una
parte la cabina de pintura que sea estable y tenDa un buen sistema de filtrado y asíevitar problemas de lectura por parte del sensor.
F(6;*$ . ConeIión del sensor F;,%&,: $laboración propia, 2)(7
':
8/17/2019 Marcos Caamal E4 R4
49/62
$n la fiDura (7 se muestra la adaptación de un mini ventilador en el sensor óptico
!Harp, el cual su función es la de evitar que partículas de polvo de pintura se
almacenen en el interior del sensor y así causas problemas de lectura del mismo.
F(6;*$ #. Adaptación de ventilador al sensor F;,%&,: $laboración propia, 2)(7
$n la fiDura (+, se muestra los pines en colores con respecto a su función, se
muestra los cables de alimentación, los de la señal.
'6
8/17/2019 Marcos Caamal E4 R4
50/62
F(6;*$
8/17/2019 Marcos Caamal E4 R4
51/62
DIAGRAMA DE BLOQUES DEL PROCESO
!e presenta el diaDrama de bloques de la línea de proceso de pintura, el cual
consiste en un proceso de + etapas empezando con la colocación de las piezas en el
Erea de pintado, mediante los operarios encarDados del Erea, el proceso pasa
mediante la aplicación de una primera capa de pintura llamada pintura primaria que
es la pintura que se le aplica para prevenir y evitar la corrosión o el óIido del metal
por medio de la salinidad del mar, ya que la mayoría de los equipos son trasladados
a las plataformas marítimas.
/erminado la aplicación de la pintura se pasa a un secado de forma que se pasa a
colocar en un luDar donde fEcilmente le lleDue los rayos del sol, para realizar el
secado mediante ese proceso, la durante tiene un lapso de aproIimadamente 2 a *Horas, dependiendo iDual de la calidad de pintura que se le fue aplicada, al iDual que
se le realiza una revisión manual para verificar que la aplicación de la pintura Haya
sido lo adecuado evitando así el escurrimiento de mismo, o que en un dado caso
tenDo residuos de pintura, al momento de aplicar el proceso a otro equipo.
/erminado el proceso de secado de la primera capa de pintura, se pasa a colocarle la
capa final de pintura, que viene siendo la pintura final, del cual determina el color de
la pintura que se le aplica al equipo, que viene dado de un roGo, roGo con blando,
blanco, y amarrillo, dependiendo la aplicación que se le asiDne al equipo, una vez
terminado esa etapa, se pasa a un seDundo secado, al iDual se realiza un proceso de
verificación para evitar alDOn escurrimiento de pintura u otro caso similar.
!eDuidamente pasara a otro proceso que serE la de llenado y etiquetado seDOn la
capacidad del equipo, y así terminado el proceso se para a sellarlo y resDuardarlo
Hasta su traslado.
-(
8/17/2019 Marcos Caamal E4 R4
52/62
F(6;*$ 9. iaDrama de bloques de procesoF;,%&,: $laboración propia, 2)(7
DIAGRAMA DE FLUO DEL PROCESO DE ACTIVACIÓN
$l diaDrama de fluGo muestra como operar el sistema de control. >er fiDura 2* en
AneIos, 3.-28.$l diaDrama de fluGo del proceso.
$l diaDrama cuenta con un inicio, pero no cuenta con un fin en el proceso, esto
evitara que los sensores se apaDuen al terminar todo el proceso, y al activar o
desactivar los eItractores, una vez que estos se encuentren desactivados, el ciclo
retorna a la preDunta que si desea arrancar el proceso, y el ciclo de los eItractores
retornan a la preDunta que si desea dispersar el aire, y así sucesivamente el ciclo
continua, sin lleDar a un fin de proceso.
$l diaDrama muestra el proceso de activación de los eItractores cumpliendo con la
condición del sensor, que es el que estarE activación y mandara una señal a los
eItractores para su activación, en un dado caso de que el sensor detecte partículas
de polvo en el Erea, en dado caso de que si el sensor lo detectar mandar una señal
de activación, en el cual los eItractores se activaran de acuerdo a la secuencia que
se le tiene asiDnado en el proDrama.
$n un dado caso de que el sensor no detecte partículas de polvo de pintura, los
eItractores se mantendrEn apaDados y el sensor estar en un ciclo de repetición Hasta
-2
8/17/2019 Marcos Caamal E4 R4
53/62
que detecte polvo en el aire y salDa del ciclo y mande a activar a los eItractores, los
eItractores se activaran de acuerdo a la secuencia que es la de activar eItractor en
un lapso de tiempo al detectar polvo por el sensor.
TIPO DE CONTROL
Control "9BB4 se emplea este tipo de control porque solamente va Haber dos
estados en el sistema o es T(U o T)U, TencendidoU o TapaDadoU, el cual va a detectar
nuestro sensor, ya que al estar detectando partículas de polvo manda activar los
eItractores necesarios para cumplir una determinada función que fue proDramada en
el módulo de Arduino, que es la de succionar y dispersar el aire contaminado con
partículas de pintura.
$ste tipo de funciona satisfactoriamente en este tipo de proceso, por el tipo de
velocidad de reacción que presenta el sensor, y posee un tiempo mínimo de retardo,
se caracterizas por la rEpida activación que tiene en relación a los eItractores, y la
salida de enerDía al proceso es liDeramente superior, respectivamente, a las
necesidades de la operación normal del proceso, por eso fue que se plantea que se
ocupe este tipo de control.
R,-;5&$+'-
$n Deneral el trabaGo se llevó a cabo en forma satisfactoria cumpliendo las metas
establecidas en su inicio y el obGetivo planteado se alcanzó plenamente en el
cumplimiento de proyecto, y se muestra información relevante con fotoDrafías para
visualizar el antes y el despuJs de la implementación del sistema, al iDual del
resultado de la instalación del eItractor en el taller.
%os resultados obtenidos por el sistema de eItracción de polvo, al implementarse el
sistema en el taller fueron considerados meGorable por parte del personal de laempresa.
$n la fiDura (6 que se muestra, se observa el polvo que se almacena en el taller de
pintura, esta imaDen se tomó antes de la implementación del sistema de eItracción
de polvo.
-*
8/17/2019 Marcos Caamal E4 R4
54/62
F(6;*$ =. Antes de la implementación del sistemaF;,%&,-: $laboración propia, 2)(7
$n la fiDura 2) se muestra la calidad que se tiene despuJs de la implementación del
sistema, el cambio es considerado ya que con el sistema se meGoró la calidad de de
aire que se encuentra en el taller.
F(6;*$ 20. espuJs de la implementación del sistemaF;,%&,: $laboración propia
$l funcionamiento del sistema automatizado meGora la calidad del producto, tanto enlos equipos que se brindan para el pintado, como para el personal encarDado en laparte de lo visual y por el equipo de protección.
$l sistema tiene dos formas de realizar el funcionamiento, el primero consiste en laimplementación automEtica por medio de los sensores de polvo, que su finalidad esdetectar la cantidad de polvo eIaDerado en el taller y activar los eItractores, y el
-'
8/17/2019 Marcos Caamal E4 R4
55/62
seDundo es de forma manual en dado caso de que en alDOn momento pueda teneralDOn fallo el sistema.
A%)5(-(-
!e analizó la situación que se presenta en el taller de pintado de la empresa
euronavy , y validando con información recopilada de diferentes fuentes, se pasó a
darle meGora a la problemEtica que se presenta, el cual es la cantidad de polvo que
se almacena en el taller, por el cual se analizó detalladamente y se pasó a realizar
obGetivos para meGorar dicHo problema, se empleó en investiDar los sensores que
beneficiarían al proyecto para meGorar el sistema, de iDual manera en la realización
de circuitos elJctricos con la finalidad de que no presente alDuna falla por movimiento
de componentes, ya que por la vibración que causo los eItractores se puede Denerar
alDOn movimiento.
!e pasó a diseñar un sistema automEtico para la eItracción de polvo, Haciendo asi
mEs eficaz el proceso del mismo.
!e analizó que con la implementación de los sistemas se meGoró consideradamente
el ambiente de trabaGo, al iDual que la seDuridad en el proceso de pintado de los
equipos.
Al tener una meGor visualización en cuando al acabado de los equipos y meGorando lacalidad de los mismos.
$l costo del sistema es aceptable, no Denera Dastos eIcesivos, por ser material
económico, y parte del material utilizable se encuentra en resDuardo por parte de la
empresa, el proyecto mostró facilidad y accesibilidad en el Embito de una meGora
considerada, y por parte de la empresa se refleGó aceptabilidad del mismo.
--
8/17/2019 Marcos Caamal E4 R4
56/62
Bundamentalmente el proceso lleva un sistema de automatización de los eItractores,
por medio de los sensores ópticos de polvo !Harp, los sensores se activarEn al
detectar una determinada cantidad de polvo de pintura en la cabina, activando así los
eItractores que se encuentran en la cabina, y así eliminando la cantidad de residuo
de polvo que se estJ acumulando en la cabina al momento de que el personal se
encuentre laborando en ese momento en el taller con diferentes tipos de pintura.
$n la fiDura se muestra el circuito de coneIión del sensor !Harp, maneGa 7 entradas
de coneIión y cada uno de ellos se le asiDna una entrada o salida dependiendo de
su confiDuración
F(6;*$ 2. iaDramaF;,%&,: 5sensores, 2)(*8
-7
8/17/2019 Marcos Caamal E4 R4
57/62
!. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
CONCLUSIONES
aGo un conGunto de consideración en las cuales se realizó el anElisis de la etapa de
pintura, bEsicamente el problema se detectó en el taller de pintura por una
considerada cantidad de partículas de pintura, y por ello no cumplía en su totalidad
su función y al mismo tiempo el de las normas de seDuridad por la que se riDe la
empresa, que una de las normas es la de protección y salud del personal que labora
en las misma
Al finalizar el proyecto se observa que se cumplió con lo planteado en los obGetivos
específicos, Al llevar a cabo la investiDación de las características de los sensores de
Humedad utilizando las especificaciones de alDunos fabricantes dedicados a los
sensores y por ende seleccionar el mEs óptimo sensor para su aplicación en el
proyecto teniendo en cuenta el costo del mismo, así de iDual manera las
especificaciones por medio del fabricante.
e iDual manera se llevó en tiempo y forma la realización del circuito de los sensores
mediante el software Livewire para verificar el correcto funcionamiento del sistema dedetección de polvo, y de su función en la parte de mandar la señal de activación de
los eItractores, este obGetivo se realizó mediante coneIión elJctrica en el taller de
pintura por parte de la empresa con el personal involucrado.
3ara diseñar la lóDica de proDramación se formuló las partes primordiales que se
tenían en cuenta para realizar la automatización del sistema, esta proDramación se
realizó mediante el software de Arduino, que por sJ un softare económico, la
empresa se vio beneficiada en la parte económica, el sistema consiste en controlar
de forma automEtica de los eItractores de Humedad.
-+
8/17/2019 Marcos Caamal E4 R4
58/62
$l proyecto del diseño y elaboración del sistema de control para la empresa, tiene la
finalidad de automatizar el sistema de eItracción de polvo en la cabina de pintura, así
mismo formar parte del material de apoyo, y brindar al personal que labora en la
empresa los beneficios de protección y de salud, al eIponerse a respirar las
partículas de pintura que se mantiene en el aire.
$ste mecanismo es muy económico ya que solo requiere de una inversión inicial, y
no necesita de un constante mantenimiento, ni tampoco de ninDOn tipo de
combustible para su funcionamiento.
-:
8/17/2019 Marcos Caamal E4 R4
59/62
RECOMENDACIONES
A continuación se presenta una serie de recomendaciones basadas en el estudio de
este proyecto para evitar accidentes y al menos alarDar la vida Otil del equipo y
retardar el reemplazo de filtros.
$vitar Dolpear los filtros contra el suelo, paredes, lEminas, así mismo limpiar los filtros
con un soplete neumEtico, y usar equipo de seDuridad como Duantes, overol y
tapabocas, al momento de limpiar los filtros.
%impieza a las cEmaras de aire limpio y sucio en tiempos de * a ' meses, y usar
Herramientas como trapos industriales, cepillos y trapo barniz, al momento de limpiar
las cEmaras.
%as meGoras que se recomiendan para mantener un sistema estable, meGorando eleItractor que se planteó, se recomienda realizar un cambio con los eItractores, con
unos industriales ya que por ser industrial tiene mayor capacidad en sustracción de
polvo por tener mayor capacidad en cuanto a fuerza del motor.
Al iDual que realizando el cambio del eItractor se recomienda cambiar módulo de
control, por un módulo de 3%C siemens9 siendo más efica8 el control de los motores
por la capacidad @ue se tiene el m;dulo de PLC.
$stas recomendaciones serEn implementadas por el departamento de inDeniería en
formatos de mantenimiento preventivo que serE en tiempos determinados, de los
cuales el departamento aOn estE trabaGando.
-6
8/17/2019 Marcos Caamal E4 R4
60/62
. FUENTES DE INFORMACIÓN
alberto, G. 52)(28. protocolos de comunicacion.
arduino. 52)('8. arduino. Recuperado el 2) de )* de 2)(7, de
Https4en.i[ipedia.orDi[iArduino
$dDard, 3. 52)(28. "condicionamiento de aire. Principios y sistema. continental.
eItractores. 52)('8. extractor axial . Recuperado el *) de )* de 2)(7, de
Http4.amImacHinery.com
filtros. 52)(*8. filtros de fi4ra de vidrio. Recuperado el )( de )' de 2)(7, de
Http4es.made9in9cHina.com
=uill,
8/17/2019 Marcos Caamal E4 R4
61/62
#. ANEXO
F(6;*$ 22. atasHeet de eItractor F;,%&,: 5eItractores, 2)('8
7(
8/17/2019 Marcos Caamal E4 R4
62/62
F(6;*$ 28. iaDrama de bloquesF;,%&,4 $laboración 3ropia