Diseño de una autoclave para confeccionar modelos de fundición mediante la expansión de poliestireno

Abstract

El siguiente trabajo de investigación presenta el diseño y construcción de una autoclave y un molde patrón, para la fabricación de piezas en Poliestireno Expandido (EPS por sus siglas en inglés) de un piñón cónico de concretera; pieza que es utilizada como parte principal del mecanismo piñón-corona de concreteras utilizadas para el sector Industrial. Para el diseño de la autoclave y el molde patrón se utilizó el software Solidworks®, además mediante una metodología de diseño conceptual se evaluó las partes y piezas de la máquina a partir de una matriz morfológica, para posteriormente, mediante el método de evaluación Pugh elegir la opción óptima para su construcción y utilizarlo en el análisis de los parámetros y características finales de la pieza en poliestireno expandido. Con el fin de encontrar los valores ideales que permitan obtener una pieza final con excelente acabado, compactación y cohesión entre perlas de poliestireno; se analizaron los parámetros de tiempo, presión y temperatura. Conjuntamente se realizaron 11 pruebas en el laboratorio de fundición de la Escuela Politécnica Nacional, se utilizó la autoclave y el molde de piñón cónico previamente fabricados junto con un caldero 4 BHP (Potencia de un caldero) y en base a la norma NMX-C-137-ONNCCE-2009 la cuál menciona los métodos y especificaciones del EPS para el uso de este material en la industria; se encontró que los resultados para las mejores condiciones al obtener la pieza final en EPS deseadas del piñón cónico son: un tiempo de 35 segundos, una presión de 14,5 psi y una temperatura de 130 °C.