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Determinar la factibilidad de obtener, levantar y desarrollar la data de una pieza mecanica incluyendo la composicion de los materiales determinendo la factibilidad economica y tecnologica para la construccion de cada pieza de ingenieria segun prototipos

Resumen: Trabajo basado en ingenieria inversa
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“Determinar la factibilidad de obtener, levantar y desarrollar la data de una pieza mecánica incluyendo la composición de materiales determinando la factibilidad económica y tecnológica para la construcción de cada pieza de ingeniería según prototipos suministrados”
Autor: Andrés Salazar Valero.
C.I. V-18.108.795

Puerto Cabello, 0 de 0 de 2011.

Actualmente en el país, empresas y personas en general, los cuales  posean maquinarias, vehículos, lanchas, televisores, computadoras, todo producto que funcione mecánica o eléctricamente, se les presentan inconvenientes a la hora de adquirir  nuevas piezas para la reparación o repotenciación de sus productos,  ya que se presentan los siguientes inconvenientes:

  • Por un lado, la adquisición de moneda extranjera, la mayoría de los productos mecánicos o eléctricos están elaborados fuera del país y ni las empresas ni las personas consiguen el suficiente cambio de moneda para la obtención de la (s) pieza (s) para la reparación o repotenciación del producto.
  • Una vez superado dicho inconveniente se presenta un segundo problema el cual es conseguir la (s) pieza (s); muchas veces no se consigue o no se vende la pieza dañada o deseada, en donde hay que adquirir todo un juego de piezas solo para sustituir  una de ellas.
  • Ya al haber rebasado estos dos obstáculos, se encuentra un tercer inconveniente que esta ligado íntimamente con los dos anteriores como lo es el tiempo. El tiempo que ya se ha  tomado para conseguir el cambio de moneda, el tiempo que se ha tomado para conseguir la (s), mas el tiempo de envío de la misma..

 

Detrás de los tres puntos mencionados: obtención de la moneda extranjera, adquisición y tiempo, existen problemas tales como: en las empresas,  ocurren paradas de planta, parada de la producción, en el publico general pasan días o meses sin poder disfrutar de su (s) producto (s). Todo esto trae como consecuencia el principal problema como lo es un fuerte impacto negativo en la economía.

Ahora en busca de solventar muchas de estas grandes dificultades, con el análisis y estudio de piezas dañadas para ver la factibilidad de la fabricación de estas piezas aquí en  territorio nacional. Esto no es tan sencillo así como copiar la pieza y fabricarla. Para esto viene surgió desde algunos años atrás el concepto de la “Ingeniería inversa”.

¿Que es la ingeniería inversa?

La ingeniería inversa es obtener información y data de una pieza o producto profundizando en el estudio de su funcionamiento y determinar: de que esta hecho, que lo hace funcionar y como fue fabricado. El método se denomina así porque avanza en dirección opuesta a las tareas habituales de ingeniería, que consisten en utilizar datos técnicos para elaborar un producto determinado. En general, si el producto u otro material que fue sometido a la ingeniería inversa fueron obtenidos en forma apropiada, entonces el proceso es legítimo y legal. De la misma forma, pueden fabricarse y distribuirse, legalmente, los productos genéricos creados a partir de la información obtenida de la ingeniería inversa.
La ingeniería inversa es un método de resolución. Aplicar ingeniería inversa a algo supone profundizar en el estudio de su funcionamiento, hasta el punto de que podamos llegar a entender, modificar y mejorar dicho modo de funcionamiento. En el caso del software, se conoce por ingeniería inversa a la actividad que se ocupa de descubrir cómo funciona un programa, función o característica de cuyo código fuente no se dispone, hasta el punto de poder modificar ese código o generar código propio que cumpla las mismas funciones.
La gran mayoría del software de pago incluye en su licencia una prohibición expresa de aplicar ingeniería inversa a su código, con el intento de evitar que se pueda modificar su código y que así los usuarios tengan que pagar si quieren usarlo. La ingeniería inversa nace en el transcurso de la Segunda Guerra Mundial, cuando los ejércitos enemigos incautaban insumos de guerra como aviones u otra maquinaria de guerra para mejorar las suyas mediante un exhaustivo análisis.

¿De que esta hecho?

En esta parte se sabrá de que material o materiales esta hecha la pieza (s). y para ello se utiliza la metalografia

Metalografía

Es la ciencia que estudia las características estructurales o constitutivas de un metal o aleación relacionándolas con las propiedades físicas y mecánicas. Entre las características estructurales están el tamaño de grano, forma y distribución de las fases que comprenden la aleación y de las inclusiones no metálicas, así como la presencia de segregaciones y otras irregularidades que profundamente pueden modificar las propiedades mecánicas y el comportamiento general de un metal.

Para determinar de que elemento o aleaciones esta compuesta una pieza existen dos tipos de ensayos:

-Ensayos destructivos
-Ensayos no destructivos

-Ensayos destructivos: implican que para hacer el estudio de la conformación de los materiales de una pieza hay que causar un daño a ella.

-Ensayos no destructivos: es cualquier tipo de prueba practicada a un material que no altere de forma permanente sus propiedades físicas, químicas, mecánicas o dimensionales. Los ensayos no destructivos implican un daño imperceptible o nulo.

 

Maquina de ensayo no destructivo

“Fluorescencia de rayos x por energía dispersiva”
( ED-XRF)

SPECTRO XEPOS
- Extrema sensibilidad para elementos livianos, medianos y pesados
desde Na hasta U.
- Fuente de excitacion de de 50 kV y 50W.
- Tubo de Rayos X con ánodo de Pb.
- Excitación optima usando Polarización y objetivo secundario.
- Objetivos secundarios adicionales (Zr, Pd, Co, Zn, CsI)
- Automuestrador para 12 posiciones de muestras con diámetros
de 32 o 40 mm.
- Paquetes de aplicación pre-instalados y módulos de software
inteligente.

¿Como fue construido?

Este segmento es para saber como fue construida la pieza. Y para ello se utiliza la metrológica.

 

Metrología

Es la ciencia de la medida. Tiene por objetivo el estudio de los sistemas de medida en cualquier campo de la ciencia. También tiene como objetivo indirecto que se cumpla con la calidad.

Algunos instrumentos de medición:

-Vernier
-Vernier digital
-Tornillo micrometrico
-Micrometro de exteriores
-Reloj comparador
-Micrometro de profundidades
-Gramil normal y digital
-Durometro
-Termometro
-Rugosimetro

 

Tecnología en la medición

“GOM, técnicas de medición ópticas”

Mide coordenadas de objetos tridimensionales rápido y con precisión. La pieza a medir es registrada con una cámara digital de alta resolución. Las imágenes son evaluadas automáticamente en un libro de notas usando el software TRITOPcmm, hace un cálculo para el ajuste matemático, y de forma precisa el modelo es calculado automáticamente a partir de la intersección de los rayos, da les posiciones de la cámara, de la deformación del lente y de las coordenadas de la pieza. Este cálculo también comprende las referencias colocadas en la pieza, las referencias codificadas y los patrones dimensionales puestos cerca de la pieza.

¿Qué lo hace funcionar?

De aquí se sabrá cual es el objetivo de la pieza o producto, para que sirve, a que va acoplado, cuales son las fuerzas que se ejercen sobre la pieza, temperatura a la cual trabaja.

Una vez que se tiene toda la data de la pieza se puede proceder a hacer estudios para ver si se puede reemplazar el material con el cual esta hecha la pieza, ver si se puede realizar con un material mas económico, mas resistente o menos resistente, entre otros.  Tomando en cuenta las propiedades mecánica que requiere.

 Propiedades mecánicas

En ingeniería, las propiedades mecánicas de los materiales son las características inherentes que permiten diferenciar un material de otros, desde el punto de vista del comportamiento mecánico de los materiales en ingeniería, también hay que tener en cuenta el comportamiento que puede tener un material en los diferentes procesos de mecanizados que pueda tener.

Algunas propiedades mecánicas

Tracción
Compresión
Flexión   
Dureza 
Elasticidad
Tenacidad
Fragilidad
Plasticidad
Ductilidad
Maleabilidad

Procesos de manufactura

Es el conjunto de operaciones necesarias para modificar las características de las materias primas. Dichas características pueden ser de naturaleza muy variada tales como la forma, la densidad, la resistencia, el tamaño o la estética. Se realizan en el ámbito de la industria.

 

Algunos proceso de manufactura

Fundición
Calandrado
Mecanizado
Pulvimetalurgia
Moldeo por inyección
Extrusión
Torneado
Torneado CNC (Control Numérico Computarizado)
Moldeo por compresión
Forja
Laminación
Fresadora
Fresadora CNC (Control Numérico Computarizado)
Moldeo por soplado
Sistemas CAD/CAM/CAE
Sistema CAD

La tecnología CAD se dirige a los centros técnicos y de diseño de una amplia gama de empresas: sector metalmecánico, ingeniería electrónica, sector textil y otros.
El uso de la tecnología CAD supone para el diseñador un cambio en el medio de plasmar los diseños industriales: antes se utilizaba un lápiz, un papel y un tablero de dibujo. Con el CAD, dispone de un ratón, un teclado y una pantalla de ordenador donde observar el diseño. Así, un computador, al que se le incorpora un programa de CAD, le permite crear, manipular y representar productos en dos y tres dimensiones. Esta revolución en el campo del diseño ha venido de la mano de la revolución informática.

 

SISTEMAS CAM.
La ingeniería CAM hace referencia concretamente a aquellos sistemas informáticos que ayudan a generar los programas de Control Numérico necesarios para fabricar las piezas en máquinas con CNC. A partir de la información de la geometría de la pieza, del tipo de operación deseada, de la herramienta escogida y de las condiciones de corte definidas, el sistema calcula las trayectorias de la herramienta para conseguir el mecanizado correcto, y a través de un postprocesado genera los correspondientes programas de CN con la codificación especifica del CNC donde se ejecutarán. En general, la información geométrica de la pieza proviene de un sistema CAD, que puede estar o no integrado con el sistema CAM . Si no está integrado, dicha información geométrica se pasa a través de un formato común de intercambio gráfico. Como alternativa, algunos sistemas CAM disponen de herramientas CAD que permiten al usuario introducir directamente la geometría de la pieza, si bien en general no son tan ágiles como las herramientas de un sistema propiamente de CAD .
Algunos sistemas CAM permiten introducir la información geométrica de la pieza partiendo de una nube de puntos correspondientes a la superficie de la pieza, obtenidos mediante un proceso de digitalizado previo . La calidad de las superficies mecanizadas depende de la densidad de puntos digitalizados. Si bien este método acorta el tiempo necesario para fabricar el prototipo, en principio no permite el rediseño de la pieza inicial.
La utilización más inmediata del CAM en un proceso de ingeniería inversa es para obtener prototipos, los cuales se utilizan básicamente para verificar la bondad de las superficies creadas cuando éstas son criticas. Desde el punto de vista de la ingeniería concurrente es posible, por ejemplo, empezar el diseño y fabricación de parte del molde simultáneamente al diseño de la pieza que se quiere obtener con el molde, partiendo de la superficie externa de la pieza mientras aún se está diseñando la parte interna de la misma.

SISTEMAS CAE.
Bajo el nombre de ingeniería asistida por computador (Computer Aided Engineering) se agrupan habitualmente tópicos tales como los del CAD y la creación automatizada de dibujos y documentación. Es necesario pasar la geometría creada en el entorno CAD al sistema CAE. En el caso en que los dos sistemas no estén integrados, ello se lleva a término mediante la conversión a un formato común de intercambio de información gráfica.
Sin embargo, el concepto de CAE, asociado a la concepción de un producto y a las etapas de investigación y diseño previas a su fabricación, sobre todo cuando esta última es asistida o controlada mediante computador, se extiende cada vez más hasta incluir progresivamente a la propia fabricación. Podemos decir, por tanto, que la CAE es un proceso integrado que incluye todas las funciones de la ingeniería que van desde el diseño propiamente dicho hasta la fabricación.

Referencias
NAVAS J, GUERRAS L. (2003). Dirección Estratégica de la Empresa. Teoría y aplicaciones. Madrid. Civitas S.L.  
GIL F, MANERO J. (2005). Metalografía. Barcelona. UPC

http://www.ilustrados.com/documentos/eb-Ingenieria%20Inversa.pdf

 

 

 

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