Rapid manufacturing 2

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Seguimos con las entradas sobre Rapid Manufacturing escritas por Javier, a ver que nota le ponemos al final…

Originalmente las tecnologías del Prototipado Rápido surgieron para ese fin, precisamente, para aliviar las largas y tediosas tareas de fabricación de prototipos que tradicionalmente se hacen de forma manual por gente con algo de talento artístico y/o técnico, pero que suponían una gran inversión de recursos y prolongaba en exceso los plazos para las decisiones de diseño.

La primera tecnología, la Estereolitografía apareció en 1989 de la mano de 3D systems, que introdujo comercialmente esta tecnología basada en el curado de foto polímeros. Las siguientes tecnologías eligieron otros enfoques para ampliar el rango de materiales disponibles, desde Poliamida, Policarbonato, hasta papel, cerámica, metales y aleaciones.

Actualmente las tecnologías han mejorado de tal manera en cuanto a tiempos y propiedades de los materiales que ya hay quien las usa como proceso de fabricación final. Entre estos pioneros se encuentran el equipo de Formula 1 de Renault y Williams que cuentan con sendos laboratorios de fabricación aditiva para piezas hechas a medida según sus propios diseños y en cantidades tan bajas como 1 pieza.

Otros sectores también han aprovechado las ventajas de producir mediante “Rapid Manufacturing” (RM): arquitectura, medicina, la industria automototriz, ocio e incluso arte. Esto ultimo, aprovechado por diseñadores y artistas que tienen la flexibilidad de hacer diseños únicos y personalizados con materiales de producción como Poliamida, Policarbonato o metales, directamente desde un diseño en 3D.

Estas imágenes provienen de la Web de la empresa holandesa: Freedom of creation, una de las únicas firmas que concentran su producción de artículos de diseño al RM, específicamente al sinterizado láser de Poliamida.

Aquí tenemos unos ejemplos de piezas realizadas:

También podéis ver este en vídeo, cómo crean una mariconada un bolso, es realmente sorprendente. Visitando su web, podréis ver como queda la mariconada el bolso realmente.

Ir a rapid manufacturing 3

Rapid manufacturing 1

Si recordáis, hace unos días hablábamos de las impresoras del futuro, y en ese mismo artículo, os decía que quedaba pendiente hablar del rapid manufacturing.

Pues bien, al final, vamos a tener suerte, y no sólo vamos a hablar sobre él, sino que lo va a hacer un especialista en el tema. Javier trabaja en el FPS-UPC, que es el Grupo de Investigación sobre Fabricación de Pequeñas series, o sea un grupo dedicado al estudio de nuevas técnicas de fabricación (en pequeñas series). Por supuesto, como pago a su trabajo, va a recibir unos cromos de la colección de Pokemon que le faltan, y así todos contentos. Igualmente ¡muchas gracias Javier!

Como es un tema bastante amplio, y para no dejarnos cosas en el tintero, va a ser más de un artículo dedicado a esta tecnología, así que encadenaros a la silla, que ahí vamos…

Rapid prototyping y Rapid Manufacturing ¿Qué son?

Los que alguna vez siguieron la serie de TV Star Trek, en alguna ocasión habrán visto al “replicador de partículas” en acción, este dispositivo que generaba por sí solo cualquier objeto tangible que los tripulantes de la nave le solicitara, prácticamente cualquier objeto siempre y cuando su estructura molecular estuviera en la base de datos, sus únicas limitaciones era la antimateria, tejidos vivos y elementos orgánicos. Pues bien, para los que pensaron que ese era el futuro de la fabricación, acertaron! Para los que pensaron que no sucedería sino hasta algunos cientos de años, siento decepcionarles. La tecnología ya está aquí, y desde 1992, su nombre: Rapid Prototyping o Prototipado Rápido (RP).

Las tecnologías de RP son distintas, algunas se basan en la foto-polimerización de materiales sensibles a los rayos UV, otros a la sinterización de polvos metálicos o polímeros, mientras que otros se basan en la deposición selectiva de material sólido o semi-líquido , tal y como lo hacen las impresoras de inyección de tinta (jetting systems). Los nombres más comunes que seguramente muchos habrán escuchado ya son:

• Estereolitografía (SLA)
• Sinterizado Láser (SLS)
• Impresión en 3D (3DP) (En la imagen abajo)
• Deposición de hilo fundido. (FDM)

Aunque sus mecanismos y los materiales con los que trabajan son distintos, todas estas tecnologías se basan en la llamada fabricación aditiva, es decir, a partir de un diseño en 3D creado en cualquier sistema CAD, este es transmitido a la máquina que se encarga se seccionar el diseño en capas tan finas como 0.1mm que después son fabricadas iterativamente por el equipo hasta finalizar la geometría final.

Los pasos básicos del RP se pueden definir como en la gráfica de abajo.

De momento, a manera de presentación, tenemos ya suficiente. Si tenéis preguntas sobre el tema, aprovechar que aún no le he dado los cromos a Javier, en cuanto se los dé…

Me gustaría remarcar que pongáis atención en el párrafo final, donde Javier nos resumía el procedimiento de fabricación para estas tecnologías, la adición de capas. Para que tengáis un ejemplo mentalmente muy representativo de cómo funcionan estos procesos de fabricación, os comento lo siguiente: imaginar que tenemos que reproducir una maqueta de un monte como el de la foto (sacada de la Wikipedia). Este es un plano de topografía, y en el se muestran las líneas de altura, pues bien, si tuviéramos la paciencia de ir recortando todas y cada una de estas líneas, e irlas pegando sobre planchas de poliestireno expandido, vulgarmente llamado corchopán, cuando luego apiláramos estas planchas en orden, tendríamos un perfil en 3D de ese monte. Pues este procesos de fabricación, realiza este mismo procedimiento, pero de manera automatizada, computerizada, y con otros materiales, y mucho más rápido

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Implantación SAP PM en PAUSE

Hace ya bastante tiempo, os hablé de SAP, y de una implantación que estaba “intentando” llevar a cabo, este es el artículo.

Para no dejar este tema colgado, os voy a explicar como está el tema, aunque yo ya no voy a poder seguir con él puesto que me cambio de empresa al final de este año.

Primero os voy a explicar porque se ha quedado colgado el proyecto de SAP, y luego os explicaré que voy a intentar hacer en el tiempo que me queda para que al menos comience a funcionar el tema.

Antes de hablaros sobre esto, quiero aclarar una cosa, para no conducir a equívocos a aquel que aún esté en la búsqueda de un software. Uno de nuestros puntos fuertes para la implantación de PM, es que aparte de ya disponer de licencia de SAP (esto es básico ; ) ), nosotros dentro de nuestro departamento de informática, teníamos y tenemos varios cracks, dedicados principalmente a SAP, y está implantado a muchos niveles dentro de la empresa.

Vamos al tema.

¿Porqué no hemos podido poner en marcha SAP?

El módulo de mantenimiento de SAP, el PM, es suficientemente flexible como para ir implantándolo poco a poco, que era uno de los requerimientos: empezar a gestionar los avisos a mantenimiento, un orden de trabajo (OT) sencilla, tiempos, número de paros, o sea, datos básicos. Y realmente SAP nos ofrece todo este tipo de herramientas de una forma muy fácil, parametrizable y escalable. Entonces ¿cuál es el problema? Pues que realmente el sistema necesita de unos datos de partida para empezar a trabajar, que no me han facilitado poner el tema en marcha. Con esto quiero decir, que una de mis demandas era que por parte de ingeniería, se nos facilitara un archivo Excel con toda la codificación de máquinas, según la existente, y SAP ya les otorgaría un código con el que ni siquiera íbamos a trabajar, puesto que mantendríamos un campo con la numeración antigua que era más que suficiente. Por problemas de empresa y otros asuntos, no he recibido la ayuda necesaria para esto, y aunque decidí por mi cuenta empezar a hacer un prototipo (una máquina), no ha sido tampoco suficiente para ponerlo en marcha. En resumen, SAP esta en PAUSE.

¿Cuál ha sido la solución?

Pues la solución es una vía alternativa, pero creada desde el primer día de manera que cuando pueda darse el salto a SAP, sea totalmente importable por este, y no perder lo hecho. Así que hemos acudido a las socorridas bases de datos. Únicamente he creado dos hojas, una Solicitud de intervención (SI), para gestionar todos los avisos que llegan al departamento de mantenimiento; y por otro lado, la Orden de trabajo (OT), donde empezar a controlar actuaciones de los técnicos, horas de reparación, descuadres de horas, etc.

Por supuesto, estas hojas van acompañadas de una serie de procedimientos de gestión, que facilitarán la automatización de estas tareas de gestión, y que minimizarán el impacto sobre las horas de los técnicos.

¿Qué quiero conseguir con esto?

• Introducir un poco de cultura de gestión en el departamento de mantenimiento, que actualmente está a cero, entendiendo que una gestión mínima es necesaria.
• Dejar claros los procedimientos para las actuaciones del departamento de mantenimiento, ydemostrar que sus recursos no son infinitos, cuando hay tres técnicos y 10 avisos, hay que establecer prioridades.
• Crear un sistema de avisos general (para toda la empresa), y normalizado, de manera que facilite la búsqueda y extracción de información para la toma de decisiones.
• “Apoyar una posible teoría” de que el departamento no sólo está gravemente desequilibrado con personas que no rinden y otras que sí, sino que está mal dimensionado en cuanto a efectivos y organización de turnos.
• Por supuesto extraer mucha información sobre:
  • Decalajes (en tiempo) entre avisos y intervenciones
  • Tiempos de reparación
  • Tiempo de cambios de modelos
  • Número de intervenciones
  • Averías repetitivas
  • Localización de puntos críticos

Y muchas cosas más, pero con el tiempo que me queda, me daré por satisfecho si le paso todos estos proyectos a alguien que tenga la capacidad para seguir con ellos…

SAP y muchos GMAO, tienen sus detractores, pero yo sigo apoyando a SAP, en las formas en que yo os he explicado, pero en esto, como en otras muchas cosas, se trata de experiencias personales, y cada uno tiene las suyas…y gracias a ello todos avanzamos.

Ingeniería de flotación ¿Cómo flotan los peces?

Leía hace unos días en un artículo del blog de Eduard Punset, que cada día está más aceptado nuestro parentesco con primates y reptiles, pero no la descendencia de algunos peces, como los peces pulmonados o celacantos. Yo la verdad, con esos nombres que tienen, tampoco me gustaría tener nada que ver. Imaginar en una bar: ¡mira, mi primo celacanto!¡celacanto! Pues los de la mesa de al lado, se marchan fijo. Bueno, hasta aquí poca información, y encima me la he copiado de otro blog; pero nada, hago un mix con todo lo que he leído al respecto, y me saldrá un artículo majete, a la par que divertido, para “pasar el lunes”. Por cierto, recomiendo la lectura del artículo original, donde tras la breve introducción sobre estos nuestros antepasados, hace unas interesantes reflexiones sobre adaptación, éxito, supervivencia, etc., aunque como a mí, a veces se le cruzan los cables, y le suelta un garrotazo a los funcionarios ¡qué bueno es!

Por cierto, como siempre, veréis que yo no puedo estarme quieto cuando leo una artículo, se me queda ahí grabado en mi memoria temporal tan poco selectiva, y en el momento menos pensado ¡plaf! Me arrea una pregunta, y ahí va: si provenimos de un pez inadaptado al que nadie quería en el mar, y que decidió salir a buscar fortuna a la ciudad como tantos, cuando salió a la superficie, se adaptó a las nuevas condiciones; pero la pregunta más lógica es ¿como aprendió a respirar en la atmósfera? (cursillos seguro que no había todavía). Eso me condujo a otra pregunta ¿como respiran los peces? Esto es de primaria, pero no me acuerdo.

Pues nada, cuando he comenzado a leer, aparte de recordar que a las pobres especies de peces les ponen unos nombres rarísimos con los que debe ser muy difícil tener amigos, he recordado la similitud de su sistema de respiración con el nuestro. Pero me ha sorprendido más recordar un órgano íntimamente ligado al sistema respiratorio, la vejiga natatoria, un órgano desarrollado especialmente para mantenerse flotando y no hundirse por su propio peso.

Aparte de las anteriores, más preguntas ¿cómo funciona la vejiga natatoria? ¿puedo instalarme una en casa?

Para entender como funciona, necesitamos también entender como funciona la respiración. Por comparación, todos pensamos en los pulmones humanos, donde “recargamos la sangre” con las partículas que hay en el aire, pues bien, en los peces, que al estar bajo el agua no tienen aire (ahí le he dado ), capturan el oxígeno a través de las branquias, y lo introducen al torrente sanguíneo ¿recordáis los glóbulos rojos de la serie Erase una vez la vida transportando el oxígeno como el que transporta menhires, es galo, lleva mallas azules y blancas y tiene un perrito blanco muy listo? Pues nuestros amigos los peces, también tienen glóbulos rojos (hematíes), y igual que los nuestros, conforme van recorriendo los diferentes órganos y tejidos, que consumen estos recursos que transporta la sangre. En ese consumo los glóbulos rojos, que contienen hemoglobina, dejan caer (liberan) las bolitas que llevan en la espalda, y así tenemos separado de nuevo hemoglobina y oxígeno, listo para el consumo. Como se entiende de la explicación, en este proceso se libera un gas, el oxígeno, y esta es la base del funcionamiento de la vejiga natatoria que ahora aclaro.

La vejiga natatoria, se rellena de gas, oxígeno, que es el más abundante en el agua, o en algunos peces de una grasa que lo contiene. Mediante músculos, el pez controla la expulsión de esos gases de la vejiga, aumentando su peso específico, y hundiéndose en el agua; esto lo podéis probar vosotros mismos en una piscina, os sumergís, y soltáis el aire de los pulmones, podréis notar como comenzáis a hundiros. Por otro lado, para volver a hinchar la vejiga, y subir hacia la superficie, la vejiga provoca la conversión de la glucosa en  ácido láctico, esta acidificación acelera el proceso de separación de oxígeno y algún otro gas, que se concentran en la vejiga, provocando que se hinche por la acumulación de gas, y que el pez flote. Por favor, esta segunda parte, a menos que tengáis branquias, no la probéis cuando os encontréis bajo el agua, es altamente peligroso.

Pues nada, todo este nos ha conducido hoy a conocer un sistema muy ingenieril de flotación, recordarlo porque si alguna vez os encontráis debajo del agua, y tenéis a mano ácido láctico…

Cuando la tecnología es despreciada…

…y alguien paga las consecuencias.

Hoy me vais a permitir que me ponga serio, bastante serio, muy serio, la verdad. Y es que os voy a hablar de un asunto que le cuesta la vida a muchas personas.

Y os preguntaréis porque voy a hablar de esto, cuando este blog, con más o menos humor, habla casi siempre de tecnología, ingeniería, etc; pues os voy a hablar de ello, para demostraros que muchas veces la tecnología avanza, pero no lo hace el resto del mundo…y a veces sin sentido, o por política, que cabrea más.

Por supuesto este no es el único ni el más grave de los problemas que tenemos en la sociedad, pero concretamente, España es un ejemplo grave de esta situación, y en un país desarrollado, que presume de ser la octava potencia mundial, resulta vergonzosa la dejadez y la sinvergüencería de mirar hacia otro lado de los responsables.

Se trata de los guardarraíles, que son los elementos que supuestamente protejen las carreteras, evitando que los vehículos se salgan de la calzada, y que existen en miles y miles de kilómetros en este país (y en algún otro, por supuesto), y que cada año se cobran la vida de muchos conductores, sobre todo, motoristas y ciclistas.

No quiero entrar en temas políticos, mi única intención es dar difusión a los mensajes que ya reivindican entidades como la Asociación Mutua Motera, o campañas informativas como el Movimiento Guardarraíles (al que como podéis ver en la derecha de la pantalla, este blog da su apoyo).

Hoy no se trata de aportar soluciones, como os he dicho, mi único objetivo es divulgar este mensaje, y mostrar como, a veces, los avances de la ciencia son ignorados por muchos otros intereses. Además podréis ver que las soluciones existen, y están aprobadas. Haciendo clic sobre la imagen de más abajo, accederéis a una presentación en formato flash, muy interesante y donde se muestra tanto la problemática, como su evolución y las soluciones existentes, todo de manera muy gráfica y fácil. Sino podéis verla o os da errar, es que os falta un plugin, que podréis instalaros desde aquí.

Hace tiempo que tenía pendiente este artículo, para ayudar como he dicho a la difusión del mensaje, y a todas las personas que también están en ello. Además, siempre en mi afán de ayudar a comprender a la gente, hace un tiempo comencé a hacer un dibujo, que luego fué un collage y que finalmente es “algo raro”, pero que me parece muy representativo del problema, además de tocar la moral. Se trata de comparar que significa un guardarrail para un accidente de moto, y lo que representaría un campo de punzones de acero de 2 metros de altura debajo de un puente donde un coche se sale de la calzada ¿bestia? Sí. Pero real como la vida misma.

La tenacidad

Artículos anteriores: Las propiedades de los materiales

Propiedades anteriores: La ductilidad, La dureza

Para empezar un ejemplo. Cuando decimos que una persona es muy tenaz, queremos decir que es firme en sus opiniones o acciones. Esta introducción me sirve para intentar explicar una propiedad mecánica, que sinceramente es difícil de explicar sin caer en explicaciones muy técnicas. Pero como aquí nos gusta “allanar” la técnica, al menos vamos a intentarlo.

Técnicamente, se define tenacidad de un material como la capacidad de un material para absorber energía antes de la fractura.

Como hemos dicho que una persona tenaz es firme, o sea, que ofrece resistencia a cambiar de ideas, me voy a inventar un término para denominar a esa resistencia, la kbeza. Pero antes de intentar explicar esto, os aclaro que en 2005, se reunió un comité de sabios en la Antártida, y crearon una nueva unidad de medida, que sirve para medir la kbeza. Esa unidad ha sido llamada McSand, en honor a sus progenitores. Se realizó una prueba con personas de diferentes nacionalidades, y se estimó que como término medio, 1 unidad era suficiente para hacer que una persona cambiase de ideas. Un McSand es el número de reproducciones de la canción “Macarena” de Los del Rio, necesario para hacer desistir a una persona de sus ideas. Recordar que medir es comparar con algo.

Así pues, en un ensayo, diremos que un señor tiene una kbeza de 14McSands, cuando haya aguantado 14 veces la canción antes de cambiar de ideas ¡todo un campeón! Los habrá que resistirán 0,5McSands, o 3 ó 20McSands. Si extrapolamos este ensayo a términos mecánicos, cuando un material se rompe, compararemos su valor con la unidad correspondiente, que en el caso de la ductilidad es el Pascal, y diremos que este material tiene un valor de tenacidad de 2400Pascales, porque ha aguantado 2400 veces la unidad básica, antes de romperse ¿sencillo verdad?

Si hasta aquí lo tienes todo claro, continua leyendo el resto del artículo, sino, vuelve atrás y repasa.

Hasta ahora hemos hablado de la tenacidad como propiedad en términos generales. Pero realmente, la tenacidad más conocida, porque puede ser medida mediante unos ensayos muy famosos que un día intentaré tratar, es la tenacidad de fractura y se define como la resistencia a la fractura de un material cuando existe una grieta.

La tenacidad de fractura y la dureza se parecen mucho, recordar que la dureza es la resistencia de un material a ser rayado, y la tenacidad de fractura es la resistencia a ser roto cuando existe una grieta. También tiene puntos en común con la ductilidad, la diferencia es que esta mide las deformaciones, y la tenacidad mide las energías. Un material, cuanto más dúctil, más tenaz es.

Y ahora la práctica, para entenderlo todo. Necesitamos dos tubos redondos de plástico que no os sirvan, por ejemplo unos bolígrafos o rotuladores que sean un poco largos, a los que sacamos las piezas interiores. Intentamos partir el primero por la mitad, veremos que este, flexa (se dobla), y al final se part; pues bien, toda la energía utilizada para romper ese tubo, es la tenacidad de ese tubo.

Si ahora cogemos el otro tubo, y le hacemos una raya con un cuchillo, tijera o algo cortante, estaremos simulando un ensayo típico para medir la tenacidad, y cuando vayamos a partirlo veremos que se parte más fácilmente, y justo por el lugar donde hemos hecho el corte. Conociendo estos parámetros, y otros que es capaz de medir una máquina, tendremos suficientes datos para obtener un valor de tenacidad de un material.

Finalmente, me gustaría invitaros a que alguien que tenga ganas de pasárselo bien, y hacernos reír, nos haga una demostración práctica sobre que es un McSand, y que, o bien me envía el vídeo o bien lo cuelga en Youtube y nos avisa para enlazarlo. De aquí, al estrellato y más allá…

De momento os dejo con el vídeo de la canción utilizada para medir el McSands, y que cada uno se mida su capacidad…

El ascensor

Hoy toca hablar de un invento. Y hablaremos de un invento que ha hecho mucho bien, pero que ahora está haciendo mucho mal. Bien porque como todo invento, ha significado un avance significativo, y una comodidad para muchas personas; y mal, porque se ha extendido tanto su uso, y esto es una opinión, que la gente ha dejado de usar las escaleras para subir un piso o dos, y esto es un gran problema para nuestra salud, pero de esto intentaremos hablar otro día.

Además, dentro de este invento, que ya tiene unos cuantos siglos, existen numerosas informaciones confusas sobre inventos y avances, así que con este artículo, espero aclararlo todo, y también espero que cojáis a todos vuestros amigos, familiares y conocidos, y lo traigáis a este blog a leerlo, y que nadie más vuelva a equivocarse.

El invento y los avances sobre el invento, podemos dividirlo en cinco fases, así aprovecho y pongo ahora una estructura de cinco puntos, que darán nivel al artículo:

• Fase 1 - Las ampollas de Vitrubio. Digamos que en este primer periodo, que empieza en el antiguo Egipto, el arquitecto romano Vitrubio fue el primero en describir una plataforma, que subía y bajaba por el interior de una estructura, mediante un contrapeso y una polea de manivela, que accionada seguramente por esclavos, era la que permitía hacer subir o bajar la plataforma. Como sabéis que en este blog, se hace periodismo de investigación, hemos descubierto una carta manuscrita (en jeroglífico, claro) donde Vitrubio, le decía a su primo que harto de tener que subir a supervisar la obras de las pirámides en las plantas superiores, porque se le hacían unas ampollas en los pies capaces de desbordar el Nilo, y había estado trabajando en el diseño de esta plataforma. No, si ya era extraño que en ese tiempo alguien se molestara en inventar algo para ahorrarle trabajo a los esclavos…Por cierto, que este tipo de mecanismo, con contrapeso, manivela y brazo/s humanos, fue instalado durante siglos en palacios y mansiones de reyes, banqueros y otras sanguijuelas…

• Fase 2 - El inventor justiciero. Un poco antes de la mejora que introduciremos en la tercera fase, ALGUIEN, del que se desconoce su nombre, y que podríamos llamar el inventor justiciero, ayudó sin duda a acabar con la esclavitud “ascensoril”, ya que inventó la propulsión mediante la máquina de vapor para accionar los ascensores. Sin duda este hombre, que hizo tanto bien, y que quiso guardar el anonimato, es venerado en muchos sitios mediante una figura con capucha (por aquello de que no sabían que cara ponerle), y una manivela rota en la mano, como símbolo libertario.

• Fase 3 - Llegó el americano. Como todo buen invento que se precie, llega un día en que un americano tiene que aportar algo o hacer alguna versión, por eso son la primera potencia inventora (sino estoy equivocado). Además, y a esto me refería anteriormente con informaciones confusas, su nombre ha quedado ligado al ascensor como si fuera él realmente el inventor, cuando desde hoy, y gracias a este blog, todos sabemos que fue el cabrón de Vitrubio. Pues bien, ni siquiera se llamaba aún ascensor cuando el Sr. Elisha Graves Otis, inventó un sistema de seguridad, que permitía que si el elevador, debido a una rotura del cable (que era bastante habitual), adquiría una velocidad excesiva, mediante un sistema de rodillos y dientes, lo bloqueaba completamente, evitando…Aquí podéis ver una imagen extraída de la Wikipedia, donde se muestra la patente solicitada por el bueno de Otis. Como imagináis, la historia no es así de sencilla ¿porqué estudió Otis este sistema? ¿qué razones le movieron? Pues no lo sé, tendremos que seguir investigando, sí podemos decir que ha sido un… invento en la tercera fase.

• Fase 4 - El comercial. Llegamos a la cuarta fase, y en ella nos encontramos a un francés León-François Édoux, que no sólo creó una nueva versión de accionamiento del ascensor, sino que bautizó su invento para diferenciarse de los demás, y le puso el nombre con el que ha llegado a nuestro días, el ascensor. Primero la parte técnica, que es más corta; su mejora consistió en eliminar las poleas y cuerdas de los mecanismos de accionamiento del ascensor, sustituyéndolo por un sistema de pistón hidráulico, que mediante un motor de vapor, recibía o evacuaba agua a presión del circuito, este cambio de presiones hacía que la plataforma subiera o bajara, este señor llegó a instalar uno en la Torre Eiffel, total para 1665 escalones de nada. En cuanto al nombre, resulta que León, que es ancestro de Chiquito de la Calzada, trabajaba para una empresa de plataformas elevadoras, y cuando presentó su invento, viendo el entusiasmo que provocó ante los asistentes, se dijo, es el momento de mejorar mi sueldo; mientras pensaba esto, los jefes le preguntaron: León ¿qué nombre le has puesto? Creyendo él, que le preguntaban sobre que quería a cambio por el invento contestó: un ascenso.

• Fase 5 - Saltan chispas. En 1887, la empresa Siemens&Halske presenta el primer ascensor accionado mediante corriente eléctrica. La verdad es que esto ya no tiene ningún mérito, hoy en día todo funciona con corriente eléctrica. Nos hubieran sorprendido si lo hubieran inventado a pilas, para joder al personal cuando se acaban, o que tuvieras que echar un euro cada vez que te subes a uno, para esto, no tenían más que haber puesto un pozo de piedra con agua en mitad del ascensor y ya estaría. Por si alguien se apunta la idea, recordar mi jamón…

Después de todos estas mejoras y modificaciones, llegaron los botones, las luces fluorescentes que lo hacen parecer una nave espacial, los chicles enganchados en las paredes que separaban una puerta de planta de otra, las puertas de seguridad, los graffitis en los cristales, las pegatinas del Bollycao, las peleas con los vecinos, etc.

Pues con esto hemos llegado al final del trayecto de este apasionante invento, que tantos sustos y satisfacciones nos ha dado. Un lugar de encuentro sin duda, donde la misma situación puede a veces ser un sueño, y otras una pesadilla. Por ejemplo, y sin entrar en detalles, que puede ser que alguien esté comiendo, se me ocurre pensar en la cercanía del compañero de viaje, en su aroma, en su ropa…cada uno que se imagine lo que quiera.

Gracias a Daquella Manera por la foto, me hizo gracia al verla, y aquí está.

Otras informaciones sobre ascensores: esta información es curiosa, aunque desconozco su veracidad, es una tabla con los ascensores instalados en el mundo. Este artículo de Microsiervos, contiene un ascensor espectacular, como mínimo se os abrirá la boca un par de centímetros…

El torneado

Artículos anteriores: ¿Qué es mecanizar? - El limado - El serrado - El taladrado

Muchas personas, cuando oyen la palabra torno, que es la herramienta, o torneado, que es la operación, le viene a la mente la imagen del típico alfarero moldeando el barro, y esa imagen es perfecta para empezar a hablar del torneado, y luego llevarla a nuestro campo, al de la ingeniería, la industria o la mecánica (foto de Javier Díaz)

Los principios válidos para este tipo de torneado, lo son para todos los demás, lógicamente, cambian las herramientas, las operaciones, las velocidades, los materiales y algunos parámetros más que iremos viendo a lo largo del artículo. Si veo que se alarga mucho el artículo, lo haré en dos partes, no sea que con un exceso de datos, os fastidie el primer día de la semana.

Ya que hemos empezado con el torno de alfarero, explicaremos que se trata de una máquina, que en sus inicios era accionada a través de tracción humana, más concretamente, accionando un pedal continuamente, que transforma el movimiento alternativo del pedal (accionado por la persona), en movimiento rotativo en el plato donde se tornean las piezas. Aunque este sistema es el más habitual, existen otras muchas variedades, podéis ver una interesante variante en el minuto 4:45 de este vídeo, donde el hombre hace girar una gran piedra en la parte baja del torno, que por su forma y colocación, aprovecha la fuerza de la inercia en ella, para girar el plato. Como podéis imaginar, con la modernización de todos los oficios, este no ha sido una excepción, y podríamos decir que el mayor avance, fue utilizar la corriente eléctrica, como accionamiento del torno. Hasta esos días, los equipos de fútbol buscaban alfareros para su defensa, desde entonces…

Las herramientas de un alfarero, a parte del torno, son principalmente sus manos con las que da forma al barro, pero también suelen ayudarse de maderas con diferentes formas, esponjas y trapos para suavizar y hilo para cortar.

Así que, como os he dicho antes, los principios del torneado de un alfarero, y de un tornero mecánico son los mismos (salvando las distancias), y los iremos viendo poco a poco.

Primero vamos a por la máquina, el torno. Es una máquina herramienta, cuyo elemento más característico, es que la pieza que fabricamos, está anclada a una parte de la máquina, y tiene un movimiento de rotación alrededor de un eje (igual que en un torno de alfarero, el barro da vueltas sobre el plato). Sus partes principales son:

1. bancada. Se podría decir que es la estructura de la máquina, que soportará todos los otras partes de la máquina.
2. cabezal. Se encuentra en un extremo de la bancada y contiene por un lado, los engranajes que transmiten el movimiento al plato que sostiene la pieza, por otro lado, las palancas que el tornero manipula para conseguir diferentes parámetros en el torno, y finalmente el plato, que mediante un sistema de garras, sostiene la pieza para que podamos mecanizarla.
3. contracabezal. Es un cabezal móvil, que se puede desplazar sobre la bancada, y sobre el que se suelen montar herramientas, generalmente brocas, para realizar operaciones sobre el eje de rotación de la pieza.
4. carro principal. Como ya dice su nombre “principal”, es la parte muy importante del torno, sobre el que se montan las herramientas que mecanizan la pieza, y sobre el que el tornero, regula los movimientos de esta. Este dispositivo, que sujeta las herramientas, se llamo torre portaherramientas o “torreta”.

Por supuesto, existen muchísimos otros mecanismos y accesorios en un torno, pero de momento nos quedaremos con esto. Ya que es suficiente para poder explicar brevemente, dónde se tornea una pieza.

Antes de entrar en el proceso de torneado, debe quedar claro, que en un torno convencional, únicamente se pueden mecanizar piezas cilíndricas o de revolución, o sea, piezas que giran sobre un eje que se encuentra alineado con el eje de la máquina. Por supuesto, este eje, no tiene porque ser siempre el mismo. Para que quede claro, ejemplos de piezas de revolución: jarrones, patas de sillas y mesas (si son redondas claro), un peón (pieza de ajedrez), etc.

¿Cómo se tornea?

Principalmente hace falta un torno, un tornero, herramientas y material para fabricar (pero que gracioso soy). El tornero, coloca el material, generalmente barra redonda (que puede ser de acero, latón, plástico, madera…), en el plato, y mediante una herramienta y un mecanismo en este, aprieta las garras sobre la pieza, para que cuando empiece a girar, no salga despedida.

Cuando el tornero pone la máquina en marcha, la pieza empieza a girar a la velocidad que este haya configurado, y acerca, (mediante la manivela que podéis ver en la foto) el carro principal, que tiene la herramienta perfectamente sujeta, y conforme esta se acerca a la pieza, el tornero va regulando el movimiento del carro, y hace que la herramienta avance en una dirección o otra, arrancando material, y dándole la forma y dimensiones buscadas.

En este vídeo de Youtube, se puede ver como la pieza gira solidaria con el plato de garras, y como el carro principal, se va acercando a la pieza y mecanizando. En este caso, el movimiento de esta herramienta, no está controlado por el tornero directamente, sino que mediante un CNC, se programan sus movimientos.

Finalmente, veo que voy a tener que hacer un segundo artículo sobre el torneado, porque quedan muchas cosas, y muy interesantes por contar.

El futuro de la ingeniería en la industria española

Hace tiempo que voy hablando con amigos, compañeros y otras especies, sobre el futuro de la ingeniería industrial en nuestro país, donde gran parte de la industria, está desmantelada, o se está desmantelando. Y con algunos de ellos, he encontrado puntos en común, los otros, ya no son amigos míos…

Hace tiempo que tenía ganas de escribir sobre esto, y sino lo he hecho antes, es porque esperaba el día que estuvierais bien despiertos, y como ahora, debido a unas “afecciones intestinales” he pasado unos días sin escribir, me he animado a soltaros este “tocho”.

No es este un artículo para hacer un repaso de los problemas a los que se han enfrentado las empresas industriales en los últimos años, ni siquiera se trata de defenderlas o criticarlas, simplemente quiero ofrecer mi opinión, por si sirve de algo a alguien (que conciso soy a veces), sobre hacia donde podría estar encaminada la ingeniería en los próximos años en este país (recordar siempre mi porcentaje del beneficio).

Quiero dejar claro 1. Como ya he dicho en el párrafo anterior, que se trata de una opinión personal, más o menos contrastada, y que a muchos les podrá parecer segmentada o “algo peor”; de igual manera, nos podremos encontrar con ejemplos de los que yo hablo, con una situación o opinión totalmente distinta a la mía, pero para eso tenemos este gran medio que es internet, para que cada uno exprese lo que piensa, y os animo a todos aquellos que leáis este artículo, y que estéis o no de acuerdo con su contenido, que hagáis los comentarios convenientes, siempre y cuanto no utilicéis palabrotas (este es un blog muy serio y educado).

Quiero dejar claro 2. Puesto que ya se han hecho varias manifestaciones multitudinarias delante de mi casa, cuando hablo de ingeniería, no me dirijo únicamente a los que tienen un título de ingeniero guardado con recelo en alguna carpeta perdida en el fondo del armario (por si se escapa, con los cafés que me ha costado), sino que englobo totalmente a cualquier trabajador, que en el desempeño de sus tareas, haga uso de la técnica o la ingeniería ¡vaya frase más bonita me ha quedado!

Como pequeña introducción al tema, haré mención de la ingeniería que considero que está en desuso en este país, o de la que aún manteniéndose, comienzan a ver la entrada del túnel. Y que son, en general, todas aquellas ramas de la ingeniería altamente relacionadas con la cadena productiva, o en algunos casos, simplemente “algo” relacionadas, que llevan sufriendo un bajón que de momento no ha encontrado su fin. Así que primero quiero aclarar a qué me refiero cuando hablamos de “la situación” (que podría ser perfectamente el título de una película de Jack Nicholson).

La situación

Desde hace unos años, por muchos y muy variados motivos, producir en este país no es tan rentable como hacerlo en otros. Que nadie se engañe, nadie está diciendo que no seamos productivos, o que no seamos rentables, simplemente, si en España producir, y poner en la estantería de un Hipercor, una tostadora con conexión wi-fi cuesta 21,37€, y la misma tostadora puesta en la misma estantería, pero fabricada en China, Taiwán o en la India cuesta 4,85€ ¿qué creéis que va a hacer una empresa?

Debido a esto, un gran número de empresas productoras, se las han apañado, para empezar a tener malos resultados (para poder cerrar), y han acabado trasladando sus plantas productivas a otros países, y como podéis imaginar, cuando las grandes empresas se van, toda la cadena de empresas que cuelgan de ellas, las empiezan a ver de todos los colores, y esas empresas son las más malparadas, puesto que no pueden coger su estructura, como una gran empresa y trasladarse a otro país (aunque algunas lo han hecho y les ha ido bien, y a otras les ha ido mal).

Y esto ¿que significa?

Pues que si una empresa de tostadoras (por seguir con el ejemplo), cierra, quiebra, se deslozaliza o como quieran llamarlo. No sólo se van a la calle 200 personas, sino que las dos o tres ingenierías que llevaban el diseño de producto, peligran; que los 3 talleres que le fabricaban los moldes de inyección de plástico, peligran; que las 5 talleres que le fabricaban las matrices para las piezas metálicas, peligran; que los 2 fabricantes de maquinaria que les diseñaban y preparaban las líneas de montaje, peligran; que el autónomo que les llevaba el cálculo de métodos y tiempos, peligra; que no hace falta que siga…

Con esta terrible cadena, lo que quiero reflejar, es que todas aquellas disciplinas relacionadas directamente con la fabricación de un producto, están metidas en el mismo saco. Y aunque en casi todos los casos no es que vayan a desaparecer profesiones (no al menos de momento), si que hay bastantes que quedarán reducidas a un consumo interno muy pequeño, y seguramente sometido a grandes altibajos.

¿Qué podemos hacer? (y aquí está mi humilde opinión)

Desde hace unos años, las grandes marcas de automoción, empezaron a marcas las pautas que lo que debía ser el futuro de la ingeniería en este país. En otros muchos sectores, además de dar por buenas y copiar (como se enteren los de la SGAE) este tipo de iniciativas (comentadas en el punto 1), han tenido que variar no sólo sus estrategias, sino que han adaptado sus negocios, no a las nuevas necesidades, sino a las nuevas formas de hacer negocio (comentadas en el punto 2). Que quiero decir con todo esto, que para mí, existen varios caminos ya abiertos por explotar y explorar en los próximos años:

1. DISEÑO. No sólo las empresas de automoción, sino otros grandes grupos internacionales, y muchos otras marcas de todos los sectores, han apostado por crear centros tecnológicos para diseñar en nuestro país. De esta manera ¿qué podemos tener? Diseño de producto, cálculo, normativas, virtualización de producto, 3D, animación, packaging, marketing, publicidad, etc.

2. LOGÍSTICA. Como podéis imaginar, muchísimas empresas que ya no pueden competir en el mercado, porque fabricar su producto aquí le supone dejar de ser competitivo (y hundirse), han pasado de tener plantas industriales a tener plataformas logísticas, y en algunos casos (dependiendo del producto), la parte de diseño de producto apuntada en el punto anterior. De esta manera ¿qué podemos tener? Robotización y paletización de almacenes (las empresas dedicadas a esto, están teniendo unos crecimientos bestiales), distribución, comercialización, consultoría logística, etc

3. CREACIÓN DE CONOCIMIENTO. Esta es la que cojo “con alfileres”, puesto que no acabo de tener muy claro, de qué manera sacar el beneficio de esto. Además para ser claro, el título debería ser: CREACIÓN, EXPORTACIÓN Y EXPLOTACIÓN DEL CONOCIMIENTO. Con esto, apoyo, como se viene haciendo últimamente, a las iniciativas a la inversión en I+D+i. Pero no de la manera que se ha hecho hasta ahora, o sea mal, tarde, y intentándola utilizar para salvar a sectores o empresas que ya tenían su cabeza fuera de nuestro país. Se trataría de iniciar una I+D+i desde cero, y exportarla como hacen otras potencias mundiales, con la desventaja que ellos lo hacen desde que tienen uso de razón, y forma parte de su política y cultura, pero ¿quién ha dicho miedo?

Espero vuestros comentarios

La dureza

Artículos anteriores: Las propiedades de los materiales I

Propiedades anteriores: La ductilidad

De verdad podéis creerme, cuando os digo que esta es una de las más importantes propiedades mecánicas de los materiales ¡y encima es fácil de entender! Luego veremos el porqué.

Os recuerdo brevemente una parte de un artículo anterior, donde hablábamos del gráfico tensión-deformación, concretamente del tramo 3, que era el punto a partir del cual, si seguíamos manteniendo la fuerza aplicada, el material no recobraba su posición original, o sea, quedaba deformado, aquello que denominamos deformación plástica. Chupado ¿no?

Pues bien, la dureza se define como la resistencia de un material a ser rayado o aboyado, o sea, la resistencia que opone a traspasar el tramo 3 de manera local (en una zona o punto). Más sencillo todavía, cuando intentamos rayar algo (con un llave de casa por ejemplo), o intentamos aboyarlo (dando golpes con la misma llave, que por supuesto ya no abrirá ninguna puerta), y no lo conseguimos, decimos ¡esto está duro! Pues eso es, si un material tiene un elevado valor de dureza nos costará llevar a cabo lo comentado.

Para medir esta propiedad de realiza el denominado ensayo de dureza; estos ensayos para determinar la dureza, tienen en común que utilizan un aparato llamado durómetro (que podemos ver en la foto). Este aparato utiliza una punta que clavamos encima del material a ensayar, aplicando diferentes tipos de cargas (mediante pesos), y así obtenemos un valor dentro de unas escalas de valores, que veremos luego. Ahora veamos como hacer este ensayo:

1. Colocamos una muestra del material o la pieza, encima del eje central que vemos en la foto, en esa especie de sombrero de copa que hay encima del vástago roscado
2. Se coloca una punta en la parte superior, según el tipo de escala en el que queramos medir. Lo llamamos penetrador ¡porque penetra! (vale, lo dejo aquí)
3. Colocamos los pesos dentro del durómetro. Los pesos son esos discos negros que aparecen en la foto, al lado del aparato. Cada uno de ellos lleva una placa identificando su peso y el ensayo para el que se usan (al menos eso llevan los que yo conozco).
4. Si comenzamos a dar vueltas a la base, por los asideros negros, el vástago sube, y aprieta el material contra la punta, durante un tiempo determinado que también es función del tipo de ensayo. Esta presión, en función del tipo de material, dejará una huella provocada por la punta, que será la que nos dará la información sobre la dureza del material.
5. Si el durómetro tiene reloj o otro sistema de lectura, nos dará directamente el valor obtenido. Sino lo tiene, y para no aburrir al personal y dejaros medio dormidos a estas horas, no os explicaré toda la parte de cálculo, pero sí os apunto, que se basan en la medición de las huellas que dejan sobre el material.

Antes de hablaros de la aplicación real de esta propiedad en la industria, daremos unos pequeños apuntes sobre los sistemas de medición de dureza más conocidos y por tanto, más usados:

• Dureza Rockwell. Es el método más usado para medir la dureza ya que es muy fácil de realizar. Se realiza con una punta de diamante cónica, o con una esfera de acero de diferentes tamaños. Es el método más utilizado para medir la dureza de los aceros. Si queréis ampliar información sobre este método, hacer clic aquí.

• Dureza Rockwell superficial. Este método es igual que el anterior, con la variante que realiza una deformación menor en el material, es más superficial, por eso suele utilizarse cuando se miden planchas delgadas de material, o sea, espesores pequeños (de menos de un milímetro). También se usa para obtener la dureza de los tratamientos térmicos, que aunque ya hablaremos de ellos, os avanzo que se aplican sólo en las primeras capas del material, con espesores a veces de 20, 30 ó 40 micras (micra, a parte de un coche, es un milímetro dividido mil veces. Un pelo humano ¡de la cabeza! tiene entre 50-70 micras). Si queréis ampliar información sobre este método, hacer clic aquí.

• Dureza Brinell. Este método al igual que el anterior, utiliza una punta esférica para determinar el valor de dureza, pero es más utilizado para ensayar sobre metales blandos, como bronces y latones. Es el más antiguo de todos, data del 1900. Si queréis ampliar información sobre este método, hacer clic aquí.

• Dureza Vickers y Knoop. En este método también se utiliza una punta de diamante, pero en este caso la forma es de una pirámide. Se utiliza al igual que la dureza Brinell para materiales blandos, por eso sus escalas son coincidentes, eso sí, este es una mejora del anterior, ya que permite realizar los ensayos sobre piezas de menor espesor. Si queréis ampliar información sobre este método, hacer clic aquí.

Como podéis imaginar, no todas estas escalas coinciden, por eso, entre algunas de ellas, se deben utilizar tablas para establecer sus equivalencias. Podéis consultar esta tabla, o descargarla en PDF.

Por último, en cuanto a escalas, quería mostraros una escala muy famosa, que se utiliza sobre todo en minerología, y que incluso ha dado pie a preguntas del famoso Trivial Pursuit®, así que echar un vistazo a la escala y quedaros al menos con el primero y el último, esta es la escala de Mohs. ¿Cuál es mineral más blando? ¿y el más duro?

Ahora sí va…por último, os hablaré de porque este ensayo y esta propiedad es tan importante en la ingeniería, cuando a priori, existen otras propiedades que nos deberían interesar más, como la resistencia mecánica, por ejemplo.

Que sí, que sí, que por último, resulta que como tanto la dureza, como la resistencia mecánica, vienen determinadas por la deformación plástica del material (recordar que hemos hablado de esto al inicio), resulta que existe cierta proporcionalidad entre sus valores, así que estableciendo una factores de conversión, podemos determinar a través del ensayo de dureza, la resistencia mecánica de un material. Así que, el ensayo de dureza se utiliza mucho más que el ensayo de resistencia porque:

• Es más barato. Sobre todo el equipo
• Es un ensayo no destructivo, o sea no nos cargamos la pieza como en el de resistencia.
• Nos permite extrapolar datos precisos para obtener la resistencia mecánica del material.

Como se que os habéis quedado con ganas de conocer el ensayo de resistencia mecánica de un material, más adelante os hablaré sobre ello.