OPTIfiIIUACIOT DE LOS PROCESOS DE FUTT}ICIOil Y LAIüTACIOT ET

ALU]UüXIO IXTTIA

LUZ ATGELICA VAf,EGAS ALVARADO

COR PORACIOX U X IVE RSITARIA AU TOIO]SA DE OCCIDEXTE

DrV|SIOX DE ITGETIERUTS

PROGRAIUIA DE IXGETIERIA IXDUSTRIAT

SATTUTGO DE CALI

tgg?

opilftüzActox DE Los pRocEsos DE FUtDtCtOX y LtftttrActor Ex

ALUtf$XtO tXDtA

LUZ AXGELICA VATEGAS ALVARADO

Trebefo de grado pere opter ¡l tftulo deITGETIERO ITDUSTRUIL

f ql ",Si,ué¡o"orY-

ilil[|tutulutut[|luilJlutil

Dlrer{orFAftIEt GALLEGO

lngenlero Indudrlel

COR PORACIOT U T IVERSITARIA AU TOf, OH't DE OCCIDEX TE

Drv|SIOT DE ITGEXIERUTS

PROGRATUIA DE IXGETIERUT IT DUS,TRIAL

SAf,TI'TGO DE CALI

1087

@é023928

Tf/¿

/A sJaT/ Nola de aceptaclónAprobedo por el comilé de trabefo de

grado en cumplfmlento tle los requlsllos

erlgldos por la Corporaclón Untuersltarla

Auilónoma de Occldenle psro optar el

Tfiulo de Ingenlero Industrlal

Il

Sanllago de Csll, Junlo de lgg?

A mb padres, hermanos y abuelo$ que

slempre han sldo ml gufa y ml apoyo con

lodo ml carlño y agradeclmlento.

IY

AGRADECIIIIETTOS

Elaúor expresa su agradeclmlento a

FamelGallego, Ingenlero Industdaly Dlreclor de la Tesls, por sus orlentoclonee.

Carlos Jullo Vanegar Herrera, Ingcnlero Melalúrglco y Aseror Exlcrno por ru

disponiblllrlad, colaboración y constanle mollvación tle este tr$aJo.

Oclavlo Gómez, Propletarlo de Alumlnlo Indla por la eyuda brlndada dwanle hr

vlsllas reslEadas a la planta de producclón-

TABLA DE COTTETIOO

Pág

RESUfiIET

rrTRoDucctor

{- DESCRIPCIOX DEL PROYECTO

1.r TTTULO

1.2 TEHA

I.3 DESCRIPCIOT DEL PROBLEMA

l,$,"1 Antecedentes det probtema

1.3.2 Deflnlclón del probleme

1.3.S. Formulaclón def probfema

1.4 oBf ETMOS

f ,4.f ObFtlvo grnual

1,+2 Obfotlvor rcprcíflcor

r5 JUETtFtCACtOt

1.0.1 Juctlflcaslón eosfd

f .0.2 Drllmltaclón drl proyrc{o

r.6 HETODOLOGn

1.C.1 Tlpo dc retudlo

1.8.2 tfitodo dr lnvr¡tlgaclón

I

2

2

2

2

2

g

s

3

II4

4

I0

t0

vf

1.t.3 Fucnte¡

r.7 RECURSOS

t.7.1 Recun¡oü dlrponlblcr

1.7.2 Recurso¡ In$nuc|ondcs

2. ETIOLUCIOT DEL SECTOR METALURGICO Y IIETALMECAIICO

2.1 PRODUCCTOT

2.2 EXPORTAC|OilES

2,3 tiltPORTACtOtES

2.4 BAIáTCE DEL COTIERCIO EXTERPR

?.0 ETIPLEO

2.8 SAIAR|OE

$. txFoRHACtOfi DE ALUhililO ttDut

$.1. RESEfl¡ H|sTORrcA

3¿ DESCRIPCIOT DE LOE PROCESOE

$.2.1 Fundfclón

S.2.2 Lamlneclón

t.Z.S Troqwlado, cortr do clzalla y rrcocfdo

8.2.4 Rrpqfado, rmbutldo, pulldo dr ollas y rmpaqur

4. DNGTOSTICO DE I*q EITUACIOT ACTUAL DE FUTDTCIOT YLAHITACIOT

{.1 DEPARTAIUEilTO DE FUTDICIOT

¡1 1.1 Car¡ur dcl homo

4-1.2 Procreo dr colada

6

6

C

7

I

0

ll

1t

10

1E

10

22

22

28

20

20

28

2ü

tfET

89

41

vll

4.1.3 Proce¡o de coÉe con slerre

{.t DEPARTATTIEITO DE LAftIIXACÉX

42.1 Pre¡lén de la tamlnedora

5. ATAL|$E DE l.R ITFORilIACÉT DE FUTDICÉT Y LATIITACIÓT

s.r FACTORES ttADEcUAoos Et FUtDtCtót y LAftililACtót

5.1.1 Slstema de cargue rlel horno

5.{.2 Gombu¡flón Incomplete

5.{.S Contrmlneclón del alru delüro de |r fábrlce

5.1.4 Ublceclón de le c¡code cn le plrntr

5.1.5 lmpureles en el cenel

5.1.ü Solldlflceolón del mctet entcr dc le coleda

5.1.7 Segurlded Induttrtnl en fundhlén

5.1.8 Agltaclón det colndor

5.1.8 Flber en lo¡ colr.lotEs

5.1.10 lmperfecüoa en ler plecer de rfi,mlnlo

5.1.11 Derrerne conilnuo rle le plece dG elumlnlo

5.1.12 Corte de le plece de elumlnlo

5.1.13 Poroelded de lámln¡ de rlumlnlo

5.1.14 sombnr en |r lámlne derpuée de pmer por temlneclón

5.1.f 5 Lubrlceclón en lemln¡clón

5.2 DISTRIBUCIÓT DE LA ilAqUITARN Y DEt TIOVITüETTO DETIIATERNL

tU

tU

48

50

t8

58

ct

ct

üt

C1

t2

C2

?2

c2

ü3

f3

C4

ü4

ü4

c5

ü5

vlll

53 STAf,DARES DE MAQUITARIA. ETERGIA Y G0ÍIIBUSTIBLE ETFUilDtCtOX

5.3.1 $tenderd de energle eléctrlse

5.3.2 Stendsrd de combustlble

5.3.3 Strnderd de mrqulnerln

5.4 COSTO ORIGITADO POR LOS PROCESOS DE ¡IALA CALIDAD

C. PROPUESTA DE TIODELO ÍÚE.IORADO

C.I ITDICADORES DEL PROCESO DE FUTDrcNT Y LA¡IITACIOT

8.2 DISTRIBUCIÓT PROPUESTA DE LA HAAUITIARUT

8.3 SUGEREf,CIA8 PARA OPTITIIIZAR LOE PROCEEOS DE FUTDICIOX YLAtfftf,Actor

6.8.1 Sldrma dc calgur drl homo

0.4.2 Combuetlón Incomplrta

8.4.8 Contamlnaclón drl afru drntro dt fa fábrfca

8.8.4 Ublcaclún dr la recorla on la pfaila

8.C.0 lmpurrzae cn la canal

C.8.0 tollrlFlcaclón ürl mrtal a¡rtcs dr la colada

8.!.7 Srgurfdad Induetrlel rn fundlclón

8.8.8 Agfraclón drl colador

E.E.S Flbtr cn loc colndorus

0.8.10lmprrfcctoc rn lae placac dr alumtnlo

E.t.ll Drrrarnr contlnuo dr la placa dr dumlnlo6.8.12 CoÉr Standad dr la pfaca dc alumlnlo

Cg

t0

73

75

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81

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EO

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EO

88

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88

OE

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EE

80

lr-.,J--

UiiversrC?1 É ". .',,' ,l¿ l.reiolñft IsECCir,f'l 6tBLl0 i t(,4

ü.8.13 Poro¡lded de la lámlnr de elumlnlo

6.3.14 Sombrn¡ cn lr lámlne derpuér de pesar por lamlneclón

t.S.l5 Lubrlcaclón en lemlnaclón

c.4 cosro y BExEFtcto DE t¡ opilililzActot DE FUxDtCtOX ytAl,llXACÉX

7. COTCLUSTOXES

8. RECOfiTEXDACTOXES

BIBLIOGRAFIA

80

80

0l

97

gt

88

x

TABLA DE FIGURAS

Págr

Flgura 1- Tasa de creclmlento de la producclón reat detsec,lor

melalmecáno, melahirglco y adomdor

Flgura 2. Tasa de creclmlento de las expoñacbnes sedor

melalúrglco, melalmecánlco y auilomolor

Ffgura 3. Tasa eryorledora sec,toflalmetalúrglco y metaftnecürlco 11

l0

Flgura 4. Tasa de creclmlenlo de lae lmpoilaclones sec,lor metalúrgfco,

melalmecánlco y aüomotor

Flgura 5. Tasa de penetraclón tle mpoñaclones seclor metÉh¡rglco y

melalmecánlco

Flgura 6. Tasa de creclmlento del empleo sector melal{irr$co,

metalmecánlco y adomotor

Flgura 7. Tasa de creclmlento de los *alador en lgg5 sec,lor metalfirglco,

metalmecánlco y adomolor

Flgura 8. Organlgrama tle Alumlnlo Indla

Flgura 9. Proceso de repufado

Flgura 10. Máqulna tle colado

15

17

20

21

21

30

38

il

Flgura lf . Mlcrofotograffa rellnado de grano aleaclón conec,laFlgura 12. Mlcrofotograffa de aleaclén Incmecte

Flgura 13. Mesa de colado

Flgura 14. Lsmlnadora

Flgura 15. Anállsls mhroscópho de la compoehlón delalumlnlo con

alaque de ácldos qufinlcos

Flgura 18. Proceso de lamlnaclón

Flgura 17. Preslón vs'f, de retlucclón

Flgura 18. Predón w dferencla de espesor

Flgura 19. Esplna de pescedo

Flgura 20. Mbraclón por dellclencla dcl l[ado

Flgura 21. Dbltlbuclón ac.tuat de ta ptanta de Alumtnlo Fldta

Flgura ?2. Preslón vs porcedaJe de reducclón propueda

Flgura 23. Dlstrlbuclón propuesla de la maqulnada

12

¡+3

¡15

¡+E

5l

s4

t7

58

60

66

08

86

87

rll

LISTA DE TABLAS

Pá0.

Tabla 1. Espesor de la lámlna en larilnaclón

Tabla 2. Preslón de la lamlnadoraTsbla 3. Tlempo de reconldo aclual

Tabla ¡1. Pre3lón pfopuesta

55

50

70

8¡f

rlll

LISTA DE CUADROS

PÉ9.

Cuadro {.Dlagrama de proceso dc fundlclón

Cuadro 1a. Froceso colada

Cuedro lb. Corle con slena

Cuad¡o 2. Dlryrama de proceso de hmlnaclón

34

35

3E

¡19

rlv

RESUMEX

El obJetlvo de este proyecto es formular un modelo meforado de fundlclón y

lamlnsclón en la planla de Alumlnlo Inrlla. Se realtsa la lrweetlgacllln por el métorlo

de obsen¡aclón dlrecta en la fúbrlca codando fundcm¿nta[ncdc con la erpcrhncla

en melalurgla y los conoclmlenlos tle la fábrlca del asesor de la tesb. Por

Intermedlo de la lrwestlgaclón se determlnan factores Inadecuados en fundlclón y

lamlnaclón que afectan el buen funclonamienlo de los procesos y la calltlad tle les

placas de alumlnlo. Se encuedra el slstema de cargue del horno, la combustlón

incomplela, la conlamlnaclón del alre denlro de la fábrlca, ublcaclón de la escorla

en la planta, lmpurezas en la conal, allura entre la boqullla del horno, la canal y los

coladores, segurltlad lndustrlal en fundlclón, agllaclón tlel colador, flber en los

coladores, lmpeilectos en la placa de alumlnlo, derrame contlnuo de la placa de

alumlnlo, porosldatl tle la lámlna de alumlnlo, sombre$ en la lámlna tlespués rle

pasar por lamlnaclón y lubrlcaclón en lamlnaclón.

5e delermlna que lu combustlón Incomphla es la causa más crftlca que afecta el

óptimo funcionamiento en fundiclón y lamlneción, el modelo meJorado que sepropone [ara optlmtsar la fundlclón y por ende la lamlnaclón e¡ colocar un quemador

de llama coía con un slslema de alre secundado, es declr el quemadortendrá unos

TY

orlflclos lalerales por los cuales el alre del medlo amblenle eg succlonado por la

corrlente de alre prlmario (sumlnlstratlo por el venlllador y el ngo del combusthle)

esfe alre ayuda a enrlquecer la combustlón tllsmlnuyerulo el porcentafe deconlenldo de COz de los ga$e$ de fuslón producldos denlro del horno y erprdsados

por la chlmenea dlsmlnuyendo en gran parte la contamftuclón amblentalaclualmenle protlucida.

rul

tItTRODUCCtOt

Los procesos de fundición y laminaci6n ¡on imprercindiblee para Aluminio fndia

porqu€ conslituyan la mataria prima para los difarsntos daparlamanlos de

producción de la fábrica, por tEo BE nacesario optimizarlos para oblaner un mayor

¡endimients en ellso.

La base de la invesligación se cenlra sn disminuir lor faclores como gaE6E,

materialee inadecuados usados en af proca*o, moyimientoa del matsrial y aiatemaa

de lubricación.

Etta proyecto utiliza un mÉlotlo dr observaci6n y msdici6n directa mejorando la

capacidad de las placat sbtanidaa an fundiciún y laminación dhminuyando sn gran

parte sl número de impurezas pr€$Entss sn el producto final (OLLASi, reduciendo

la confaminación ambianlaf que ssta ganerando actuafmente y mejorando las

condiciones de trabajo.

I. DESCRIPCIOX DEL PROYECTO

1.1 TTTULO

optimizaci6n da los proresos de fi¡ndición y laminación en l\luminio India

1.2 TEMA

Evafuaclón de los dfferenles faclores que InteMenen en la planla de Alumlnlo Indla

en los procesos de fundlclón y lamlnaclón con el obfeto de obtener meJor calldad y

mayor rendlmlerfo en ellos.

1.3 DESCRIPCIOT DEL PROBLEMA

1'3'l Antecedente* del Frobleme. Aprorlmadsmenle en 1975 el seflor OctsuoGúmez, propletarlo de la Industrla Alumlnlo Indla, mandó a conslrulr un horno de

fundlclén ba-qcufanle y una máqulna mecánlca para colar e lmportó una lamfnadora

ccn esto comeruú el proceso de fundlclún y lamlnaclón. Actualmenle se ulllEan lres

tamlnadoras, dúo no reverslbfes y elmlsmo homo basculante de lUndlclón.

3

1.S.2. Deflnlclón del probleme" Dlsmlnulr los factores Inadecuados queinleruienen en elproceso de fundlción y taminación en Aluminlo Indla.

1.3-3 Formuleclón del problema. Como optlmtsar el proceso de fundlclón y

lamlnaclón de forma que se puedan dlsmlnulr loe fsclores como gs$es, malerlales

Inadecuados usadog en el proceso, moümlentos del materlal y slstemas delubrlcaclón, elc.

1.4 OB.JETruOS

1.4.1 Oblctlvo grntral. Formular un modalo majorado du fundición y laminación

en la pfanla da Auminio tndia.

1.4.2 Obfctlvoe reprcíffcoe.

I Emluar la siluaciÓn actual dt los procs$o$ de fundición y laminación en AluminioIndia.

I ldantificar los facloras inadacuados on cada una de las aclividadss qus estáninvolucradas en fundición y laminaciún de la planta.

r Eslabfacar elmodalo majorado.

r Detemlnrr eslándares de magulnarls, energÍr eléctdca y combustlble.

r Cuanlllcar el coslo orlglnado por los procesos de no calldad

r Análtsar la dlstrlbuclón de la maqulnarla y el movlmlento de materlal en fundlclóny laminación para oblener mejoras en elreconldo delmalerial.

r Es-tablecer indicadores del proceso.

1.5 JUST|F|CAC|OH

El tema objato da ssludio surga de la nscasidad tla ALUMINIO INDIA de oblsnsr

placas da aluminio da buana calidad dasda los primerot prosssos, como son

fundición y laminación, ya quu al malarial que anlragan arlas dor ssccionrr Er

constiluye an la malsria prima da los olros procs$o$ gua raalEa ALUMINIO INDIA

como $on; corle con cizalla, ambulido, rapujado,lroquefado y lerminado.

Debiüo a qu6 sl sisiama da fusiün dal hornr da fundiciün qua posrü ALUMIN|ü

INDIA a+ rudimenlario, la Brnpra$a $s vB sn la nscssidad da optimEar lss procs$o$

de tundición y laminación para aumsnlar sl randimienlo y majorar la calidad.

f

1.5.1 Ju*tlfleaclún soclel. La Justlflcaclón soclal se fundamenta en que al

mejorar el ProcÉso de fundlción y lamlnaclón se dlsmhuye la contamlnaclónamblentat gue esios pueden generar.

Además al meJorar la calidad de las placas obtenldas en fundlclón y lamlnaclón se

obllenen produclos con un acabado de mejor calldatt tllsmlnuyentto el daño

de producios en los procesos f{nalee.

1'5.2 Dellmlteclón del proyecto. Elproyecto llene conlo temállca ta producclón y

la calldad, en los procesos de fundlclón y lamlnaclón de la planta de ALUMINI6

INDIA ublcada en la Cslle 53 número 3-33, barrlo Salomls de la cludad de Call

iColombla).

La Inve*llgaclón eomprenderá solamente el mod¿lo meJorado o las propuestas pare

opllmEar los procesos de fundfclón y tamlnaclón, la lmplanlaclón de eslas meJoras

*e deja a llbeilad de la empresa ALUM|NIO tNDtA.

La dellmfiaclón temporal será en dos etapac, la prlmera será a corto plazo en lo

relaclonado a la lamlnaclón y ta calldad; la segunda elapa corresponde a las

meJoras en la dlstrlbuclón de la maqulnarla y esta será a largo plazo cuando la

planta se traslade al nuevo fole que llene comprsdo en Acopl-yumbo.

1.6 tbtEToDOLOCUt

l'0'1 Tlpo dt letudlo- El proyecto se fundamonta en el estudio de irwestigaci6nsobre la tundici6n y laminación an aluminio.

1'E'2 Mótodo dt Invffitlgaclón. La informaci6n reguerida ssrá recolecladamediants el mÉtodo do observación y medición directa de la forma en que loeoperarios de la planta rsal¡zan sus laboras en fundición y taminaci6n.

f.6-S Fulntts- Primarias: Se ref¡sre a la informacion que s€ recibs en formadirecla, ss rsalizarán consullas a las siguientes parsonas:

I Operarios de fi¡ndición y laminaciúnI Superviror de planlaI Ingsnisro de plantaI Agesor delproyecto (lngeniero Metatúrgico)I Propietario de la emprera.

1.7 RECURSOS

1'7'1 Recursos dlsponlbtes. Ls lrruestlgoclón que se reatEárá sobre tacptlmEaclón de los procesos de fundlctón y famlnaclón eslará desarrolfatta por LUZ

AhIGEL ICA VA}.¡E GAS ALVARADO.

iSe contará con el Dlrector de Tesls:

Ingeniero Industrlal, FAMEL GALLEGo, Jefe de área de complemenrarras en laUnlversldad Aulónoma de Occldente.

Se conlará con elAsesor E¡demo:

Ingenlero MetalÚrglco, cARLos JULI0 VANEGAS HERRERA, llene erperlenctasobre los procesos de fundrcrón y tamlnaclón en las srgulente$ empresa$:

ALUfulNlo ALCAN (superlntendenle de lor Deparlamentos de Melalurgla,Fundlclón y Lamlnaclón.

ALUIUINIO LAMTCOL y HERCULES {Gerente de ptanta).

{.7.9 Recursos In¡tttuclonele*.

r ALUMINIO lNDh, ublcada en la calle 5l numero $13

2. EVOLUCIOX DEL SECTOR METAIURGICO Y METALMECATICO

Ef proyecto se realka en ALUMINIo lNDlA, Induslrla metalurglca de la cludad decall, pará comprender el panorams global de las Induglrlas melelrirglcas sepresenlan ros resuilados de ra empresü que rss represenra, FEDEfuETAL,Federsclón colombiana de Induglrlss Metalúrglcag, eglá corporaclón se éncsrga de

contrlbulr al meJoramlento de la produclMdad, eflclenclo, calldad, compe¡tMdadInternaclonal, af desaffollo de la lrruestlgaclon y la promoclón de las InduslrlasmelalÚrglcas, metalmetánlcá$, slderúrgicas, de blenee de capllal, Ingenlerla,autoparles, ensambfaJe de vehlcufos y en general aquellar Induglrlas que erlralgan,

lrsnsformen o uillllcen elemenlos metállcos.

La csdena metalÚrglca es uns de las más lmporlanles por su aporte en laproducclún manufaclurers naclonsf en térmlnog def valor de su producclón, valoragregado y generaclón de empleo. Eete seclor se congfdera punto de par¡da delos demás seclores, debfdo s que la melafmecánfcs con su dlversfdad de Ineumosy de blenes de capltal, son la base de cualquler Induslrla que se degarrolle en elpaf*.

La cadena metalrirglca está comprendlda en las agrupaclones 37f a 3g5 de tacfaslÍicaclún Industrlal Inlernaclonal unlforme (cllu). para 19g2 erlstfan en el pofa1-729 esrabrecrmrentos en ra Industrrg metarúrgrca y merarmecánrca, que

_{

represenlaban el 2l% de los estableclmlenlos de la aclMdad manrlaclurera.

Participa con el 21% de la producción Induslrial, el 17j6 del valor agregado

industrtaly generá el ?S% del empleo Industrlal.

La cadena meialúrglca ee ctraclertsa por la heterogeneldad de la producclón, la

cual eslá formada por 31 actMdades dilerenles de acuerdo con la clasificación

CllU, a cuatro dtgltos. Entre los subsectores mús destacados de la cadena se

encuenlran el siderurgico, bienes de capital, automolor y melalmecánlco.

2.1 PRODUCCTOT

La evofuelónde la producclén durante 1995 muestra uns clara desaceleraclón en la

mavorfa de log geciores que agrupa la cadena melsfmeeánlca (Ver Flgura 1.). La

dlsmlnuclón de la demanda agregada, lag afisg tssas de Interés, el conlrabando, ls

crisie polítiea y la desaceleración de la congtrucclón son algunas de ias cÉusÉs que

erpllcan dlcho compoilsmlenlo.

Los únlcos geciores que presenlaron un creclmledo por enclma de la producclón

lndustrlsl fueron lss Industrlas Báslcss de Melales No Ferrosos (372) con 4.33%,

lss Productos MetÉllcoe Elsboredos {381) con 0.896 y el Equlpo Profeslonal

tienlífico (385) con un extrsordlnarlo crecimlento de 339t. Los demás sectoreg

presenlaron lagas Inferlores al promedlo Industrlal y en algunos crsos tasas de

creclmlenlo negottuoo con reopeclo a 199t.

lhlwnid¡r't A,rtÍnoml le {.lccl¡r¡tlstccroN EtBLtui t{iA

LgoEI¡G

o.eoL.5EoEdgtr{C'.'EsoEoegtE'ÉegB('r,3ggq..EottoOg.g.E|,e{,oE6ooFJE3olr

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iiEl tcctor dc Industriae Bárlcar dc Hlcrro y Accro (37{} lrro un crcclmlcnto cn

protlucclón tle 1.65GÉ {sln embargo, hay que tener en cuÉnta que dlcho subsector

presentó un creclmlenlo de 14.8% dwanle 1991): el sector da materlsl y equlpo tle

Transpode {381.) contlnúa presedando una desaceleraclón en producclón al pe$Er

de 10.9% en {99{ a 0.97% en 1995.

El sector de Maqulnarla Elédlrlca (383) que venfa presentando una desaceleraclón

en protlucción tlestle 1993, lwo una tasa de creclmlefio negatlva en 199S de

7.696.

2.2 EXPORTACTOXES

Le mayor devaluaclón ocurrlds

fenonlquel, permfileron que

erporlaclone$ en el sño 1995

anterfor.

1995 y los buenos preclos

cadena melalmecánlca

en S4.5% con relpeelo a su

hüernaclonalee del

lncremenlara sus

glmlbr en el ¡ñs

en

la

El gector metalúrgleo presentó un creclmlento de 84.7% (lo cualJafonó el promedlo

hgcle anlba) y la melalmecÉnlca lwo un creclmlento de 31.059É (Ver Flgura 2).

A nhel de gubsectores, lo* mayoreg creclmlerüog *e prerentsron en lae Induglrlas

Eáslcas de Hleno y Acero {371} c0n un crecünüento de S5.8%.

ogc{C,oEIoEdttg.3EoE¡.Itoo6O¡-go.E63Eg99tB6-oo.goEIC.g.EIo(,og6o!úFñ6=.9IL

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i3

Las Industrias Báslcas de Melales No Ferrosos {3?2) con un creclmienlo de

13s.1% y el Malerlal y Equlpo de Tran$portc {gB4) con l6.tGñ.Estosextraordlnarlos creclmlentos hlcleron que la tasa erporladora secforhl se rñlcara

en0.f 57 clfra mayor a la regl*trada en 1994 (0.11) y a la del promedlo lndustrtal

(0.11D {Ver Flgura 3}.

Lo* prlnclpales destlnog de las erporlaclones del seclor metalúrgho fueron en

ürden tle lmportsncla la Unlón Europea, Eslados Unltlor y el Grupo Arullno. La

melalmecántca por ru pade, exportó prlnclpalmente al Grupo Andlno, Estados

Unldos, resto de Aladiy el Mercado Común Cenlroamericano.

2.3 Ib|PORTAC|OXES

Al igual que sn año¡ anlorioror, lor produclor ds la cadsna mrtalmscánica

contin{¡an tiendo lot principalar rubror ds importaciün dal prtr. Para gl parlodo

Ensro - Dicismbra de 1895 la balarua comsrcial totsl ds Cohmbia fu¡ dsficilaria

an U$$-3.167.3 milfonsr misntras gur la da la cadsna matafinscánica, fua dc US$-

6.621 milioner.

Elincramanlo da imporlaciongt para el tstsl de la cadena fus de 10% msnsr el dal

promodio industriat {16%) {Vor Figura 4}.

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-10

F[un 4.Tasa de cfecimiento de las importaciones s€ctor metalúrgico, mAaimec¡án¡coy aüomotor

-20

t6

Los productos lmpottado$ por el rector metalúrglco fueron orlglnarlos en su

mayorfa de los palse* mlembros tlel Grupo Andlno, E$lados unftloe y Japón.

El seclor metalmecánlco por 3u pade, lmpodó en msyor medlda de Eetados

Unldos, la Unlón Europea y Japón.

L0 anterlor hEo que la tasa de penelraclún de lmpoilaclones se ublcará en 0.626

mayor allotal de la Industda Manufaclurera (0.321) (Ver Flgura5.)

2.4 BATATCE DEL COIbIERCIO EXTERIOR

La cadena metalmecánlca se ha caraclerEado por tener una balarua comerllal

negatlw. En 199S, todos los seclores de la cadena metalmecánice pre*enlaron un

balsnce deflcllarlo. Sln embargo, es lmportorúe deslacar que la lasa de creclmlenlo

de las erpoñaclones para la cadena metalmecánlca (54.3%) fue superlor a la de

lae lmpoilacloneg (f 0jt)

Lo anlerlor htso que el déflclt de la balanza comerclal de ls eadena melalmecánlca

ascendlera s US$-t.8?1.7 mlllones, menor, $ln embsrgo, al reglstrado en 1994, el

eualse slluó en US$ -8.908.3 mlllones.

Por eapftulos de arancel, se presenlan aaldog negathroc en rnhlculoe adomóvlles

sut parles y sccesorlo* (87); calderag, máqulnae, aparatoe mecánlcos y partes

184);máqulnas, aparato y materlaleléclrlco y sue pañeo {8S}.

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l8

?.5 EMPLEO

Pars 1995 el creclmlenlo anusl del empleo fue del f .2% generado prlnclpalmente

por los servlclos plñndos y el Goblemo.

El sector Induslrlsl eln trllls, preaenló al lgual que en 1994 dlsmlnuclón en el nhnl de

ocupaclén, el cual msrcó en-2.f l% para fgg4 y .z.Tls en lgg5. Entre tsnlo, la

produc{Mdad laboral delseclor (rln ld[a] se ublcó en 6.1%.

En la cadena metalmecánlca se presenlaron uarlaclones negailras en el empleo en

los slgulentes subsedoreg:

r hdustrlas Báslcas de Hleno y Acero (g7i), -Z.#;X,.r hdmtrlss Báslcas de Melsles No Fenosos (312), -?.7GÍr Froduc{os Metállcos Elaborados (l8i} con una dlemlnucfón de.g.g%.r Maqulnarla Eléc{rlca{383} con -6.4%r [iatedaly Equlpo de Transpoile {tS4} con -0.tI%.

El sector de Maqulnarfa No Eléctrlca {3S2} por $u paile, luw un Incremenlo def

5-1% en el empleo, erpllcado prlnclpalmeile por el aumento del empleopemsnente

Las Induslrlae que reglstran fos mayores fnmemenlos en la produrtMdad como

con$ecuencla de dhmlnuclones en el empleo e Incremenlor en producclón fueron el

lgEqulpo Profeslonal y Glentlflco (385) y lo* Producios Metáilco Elaborados {BSi}.

{Ver Flgura 6}.

2.6 SALARTOS

El ealerlo real promedio de la induslrla manufacturera (sln trl[a de café] seIncrementó en 2.98% con respecto a 1.991.

Los subseclores gue presenlaron un Incremenlo por enclms del promedto Indu*lrlrl

fueron lss Induslrlas Báslcas de Hlero y Acero {gz1) con gs, erpllcadoprtnclpalmenle por el fncremenlo de ealarlo* de emplaados; la Maqulnarla Eléctrlca

(383) con un aumenlo de 7.64% y Equlpo Profeslonal y Ctentfflco {lSS} con 3.9g%.

En coilrsgle, las Industrlas Báslcae de Metales No Ferroeoe (372) presederon un

descenso en $u$ salarlos reales promedlo de -0.i2%.

Los subsectores de Froductos MetÉllcog Elaborsdos {381), Maqulnerla },lo Eléctrlcs

(382) y Meterfal y Equlpo de Transporfe (3S4) preeenlaron lesas de creclnle¡rlo

moderedo de 0.77fs, 2.07s y 0.TlrÉ re*pecllvamente {ver Flgure fl.

to obstrnte toüo* e¡to* fectore¡ no ff¿ctrn le producüyldsd

IilDIA yE gue e*ts lndu*trle produce uten*lllo* de cur*umo

creclmlento fuRclom en forme peralele r |e pobleclón.

tl¿ ALUülltlO

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Autónom¡ de occ¡aü¡rsEcctoN EtSLtoltcA

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3. txFoRtúActot DE ALumtHo ttDtR

S.1 RESEfrA HISTORICA

La amprasa ALUM|NIO INDIA inicio actividadae en Junio de 1962 duranla un

periodo de dss at'lo+ etlws fabsrando en fa calle 18 con Garrera segunda, cuands

ss trasladó a la calls 47 con sarrora primara tanla tras torno* rspujadorss y una

lroqueladorar En ssla inslalación lrabajo calorce allos, da+puás de sale periodo +a

instalo en la calla 53 cott torcera, con la aiguhnta maquinaria 15lornos de rapujado,

4 lroguefadoras, 3 pulidora$ y 4 remachadsra$, en esla seds fus cuando logro su

mayor sxpansión alprintipio tania 40 operarios, a los seis ma$Es tania 60 opararios

y a los dos años y madio 120 operarios.

La* fábricas gue le surllan la malaria prima sn orden da imporlancia eon.

ALUMINIO$ REYNOLD$

ALUMINIO ALGflY O ALUMF-üq

ALUMINIO MUML

Actualmanla el principal prowador as ALUMINIO$ EL CARONI, ALUMINIO INDIA

le compra anuafmanle 1,500loneladas de placa de aluminio,

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Gracias al esfuerio tan emprendedor del señor OCTAVIO GOll;lEZ propletarlo y

fundador de ALUMINIO lNDlA, esla empresa es orgullosa de ocupar el tercer lugar

en üolombla en la transformaclón del alumlnlo: sus prlnclpales competldore$ son

ALUIúil}r|A, ALUMINICI REYNOLDS qulenes ocupÉn el prlmero y segundo lugar

respeclitramerfe.

ALUMINIO ¡NDH es dlstrlbuidor en las slgulentes cludades:

60% de la producclén se vende en BogotÉ

10t6 de la producción se vende enlre Cartagena, Medellln, Monlerfa, Perelra,

Armenia y la erporta a Quito pcuatlor).

Actualmente ALUMINI0 INDIA goza de lres fÉbrlcÉs en los slgulentes barrlos:

Salomls, El Carmelo y Jamundt.

Se llene proyectado a largo plao Instalar otra rede en AcophYumbo.

Elorganlgrama se llustrá en elFlgura 8.I -----* II ,\. f-) ., )tQ!-.tt'( r-i \

3.2 BESCRTPCTOT rlE LOS PROCESOS

Loe procesos de producclún necesarlog para elaborar utenslllos de coclna como

ollss en Alumlnlo Indla son fundlclón, lamlnaclón, lroquelado, corle con cEalla,

recocldo, repuJado, pulldo de ollag y empoque.

¿¡+

coxTAooRsECRETARUTS

SUPERVISOR

OLLA PRESIOT

IlIGETIERO

DE PLATTA

SUPERVISOR

DE PRODUCCÉH

I8O OPERARIOS

Fuenle: Huminio lndia - Organización realno publicada

Figura 8. Organigrama dt ALUññlHlü lHDn

?J

La fábrlca cuando comeruú actMdade$ no era capaz de realEar todos los procesos

en su propia planla.

Inlclalmenle ALUMINIO INDIA compraba dlscos y rollos de támina tle alumlnlo a

Alumlnlo Alcan de tolombla y Alumlnlo Reynolds de Barranqullla. Los dos dlscos

de aluminio los sacaba para fabricar las ollas por proceso de repujado y la lámina

para los accesorlos complementarlos como oreJas y mango$ para cucharones, etc.;

pero su mayor con$umo eran los dlscos de alumlnlo.

Posleriormenle inlroduJo el proceso de embutltlo de ollas y al hacer su lraslado a

Salomla instaló el slgtema de fundlclón y lamlnaclón para auloabaslecerse de

diecos pero slguió tlependiendo parclalmente del sumlnlslro de dlscos de Alumlnlo

Alcan y Reynolds hasta obiener una rata de producclón gullclente y una calldad

aceptable para elproceso de embuticlón.

Aclualmenle se puede decir gue ALUMINIO INDIA e$ adosrf¡cleñle para

adoabaslecerue con una calldad aceptable para las necesldades de producclón.

Lu descrlpclón de los depadamentos de producclón que están Involucrados en la

fabricación de ollas de ALUMINIO INDIA es la slgulente:

3.2.1 Fundlclén. En el deparlamenlo de fundlclón se realtsa el proceso de

lransformaclón de llngotes y chalarra en placas de alumlnlo colada para lamlnaclón

utlltsando un horno basculanle de 2 y medla toneladas y uná máqulna de colar

mecánlct con motor reduclor. Como esle depadamenlo y el de lamlnaclón son

base fundamenlal para los otros deparlamenlos este proyeclo se cenlra en ellos

los analtsa con mág deialle en el slgulente capfiulo.

3.2.2 Lamlnaclón. En el departamento de lamlnaclón se desbasta la placa de

alumlnlo hasla un delerminado callbre para úllEÉrlo en las secclones de corte y

recocldo.

3.1.3 Troquelado, corte con clralla y recocldo.

r H Troquelado ge realtsa en dog lroqueladorgs mecánlcag de marca DURANT.Eslas máqulnas se usan para troquelar clrculos en los rollos de lámlna del ancho

requerldo. Log cfrculüs gon corladog por la aclón de golpe de un macho de

matrts dentro de una hembra de malrts mlentras que la lámlna pasa entre las dos

partes.

r El corte con cEalla puede obtener lámlnas rectángulares o lámlnag clrsulsreg.En ALUMINIO INDIA hay cuatro ctsallas para dlsco y dos cEalfas para coñe

largo; la dlferencla enlre los dos glglemag es el slgulente lss ctssllss pora dlsco

ton ckallas clrculares en las rusles la lámlna cuadrada es agarrrda en el cenlro

por doe slmohadlllae glratorlas a preslón y los clrculsres son cortsdos por el

movlmlenio de dos cuchlllas redondas y opuestas. Esta es eeenclalmenle unaoperaclón manual que requlere mucha manlpulaclón de tal manera que el

rendlmlenlo de la máqulna es aprecloblemenle menor que elde la troquelsdora.

la

}/

La cizalla para corle largo eslá equipada con un juego tle rodlllos pequeños los

cuales ayudan a aplanar la lámlna, la cEalla es un tlpo de gulllotlna usado para

corlar la lámlna en los anchos requerldos, eslr mÉquina corla ta lámhÉ en pedazos

cuadrados prra gue la ctsalla de dlsco las pueda utlltsar.

r El recocldo se realtsa en el horno de recocldo, el malerlal que va a $er recocldoson lámlnas rectángulares y clrculareg las cuales son calenladas por reslstenclas

eléclrlcas colocadas en las paredes del horno. El malerlal se coloca en

plalaformas de carga las cuales ruedan en rleles hasla el lnterior del horno, allf

permanecen durante dos horas aproxlmadamente a lemperatura de 350üC

dependlendo eltlempo tle la tlensldad de carga o sea del lonelaJe de carga y ttel

slslema como 3e carga, por eJemplo: sl se colocan paquetes grandes de lámlna

corlada habrá poca circulaclón de aire y el tlempo será mayor para alcaruar los

350úC.

La razón por la cual ge llene que Inlroduclr algunas lámlnas provenlentes de

laminación en recocldo es porque tienen afta dureza, baJo porcenlaje de

elongaclün por trabaJo en fr[0, lo cual las hace lmposlbles de trabaJar en el

proceso de embutldo.protundo y repujado sino han pasado antes por recocido.

El recocldo hace que el alumlnio sufra un camblo en su estruclura Inlerna y en el

cualtodo endurecimlento ocasionado por la laminación es removldo.

38

Sl el recocldo se hace tlnlcamenle con el obJeto de permltlr más trabaJo al frlo se

llama recocltlo inlemetlio.

Si se hace un calibre especfficamenle preparado para lamlnar a uno de los temples

se llama recocldo de temple.

3.2.4 Repufedo, embutldo, pulldo de olles y empaque.De

recocldo los dlscos pasan al deparlamenlo tle embuiltlo

embulldo de ollas de preslón.

la

v

secclón de corle y

repuJado y al de

En el proceso de embutldo uilltsan troqueladoras de gran polencla que conslan de

un émbolo para embutlr y unos discos suJeladores para que el dlsco no se arrugue

alser embutldo.

En esla secclún se obtlenen reclplenles cóncavos slendo su prlnclpal problema de

producción dfferenclas de callbre en el disco e lmpureza de orldo de áluminio o

rasgadura en el dlsco lo cualhace que elreclplente $er Inserüble.

Los reclplentes obtenldos pasan al proceso de repuJado pila su lermlnaclón.

En la sección de repujado se coloca el dlsco en un torno el cual como piezas

fundamenlaler llene un bloque de hlerro colocado con la forma Interna de la olla y

un dlsco melállco que preslona el dlsco de alumlnlo, contra el molde de hlerro

fundldo y un operÉrlo con un puruón le da la forma a la olla (Veü Flgura g), ahl se le

da el acabatlo final al proce$o de embul¡ctón y $e obltenen ollas repu¡adag

2-q

lotalmente de aht pasa t pulldo que anilguamente lo realtsaban con pulldoras a afta

velocldad que tenÍan lonas circulares y se pul¡an con abrs$ilo pero producfan

demaslada contamlnaclón amblenlal, actualmenle lo hacen con un slslcma de

brillado con llja a aila veloclclacl, el cual slrve para darle presenlación y enmascarar

cualquler raya o defecto supeficial.

En elacabado flnal se colocan oreJas y aro$.

En el departamento de olla a

y empaque de la olla a presión.

preslón se hace el proceso de embdlclón, lermlnado

''t f,, r, j')

ürlwtsil¡d Arrló¡onr de Occ¡drnhStCCllJ¡r Siut¡01ICA

Fuente: Fotografia tomada en,{uminio India

Flgura t. Proceso de reputado

4. DIAGXOSTICO DE LA SITUACIOT ACTUAL DE FUTDICIOX Y LAftIITACIOT

Los proeeso da fundición y laminaü¡ón an ALUMINIO INDIA utilEan como malaria

prima o insumo el aluminio, tl cuaf se puede qblensr cgrno melaf puro o sn unaalBación. las afeaciones son todas aqusllas -qus leniendo como conslÍluvenla

principal en porcenlaje elafuminio, presenlan una dsnsidad no +uperior a 3 grlcm3.

Las aleaciones pueden ser de dos clasas; para fundiciún y para lrabajo pláslico,

Las alsaciont$ para fundición sun daslinada$ a rer fundidas de nuevo y coladas enlingotas para ssr utilizadas corno talas.

Las alaacionss para lrabajo plástico aslán dostinadas a sufrir una $0r¡0 da

lran+formacisnss sn calisnlo o en frto; ein parar de nusvo at sslads ftquido,

daspuás da la primera fusión, dastinada a conferirls su forma tecnotógicamsnte

más adecuada lingole$ para exlrusión, placas para laminación, slc.

En ALUMINIO INDfA sa rdiliza la aleación para lrabajo plá+lico, erla aleación es ds

99.S ss dacir quo s$ una alaaciün gua tiene 0.06% a 0.109(. da $ilicio y deO.15 a

0.30% de Hierro, al reslo a complalar 0,s9{' son impurezas ds Magnesio, sromo,

Titanio y otros an valorss infarioras a 0,03% y al resto as aluminio puro¡ el % de

Aluminis puro varia enlre gg.7% y 9T.S%, eslos vafors+ son garanlizadoe por

:r2

Enáll3ls qufmlcos por la fábrlca proce*adora de alumlnlo en Venezuela. ALUMINIO

INDIA compra los llngotes de aluminio en Venezuela, en Alumlnlo El Caronl, lo

funde en su planta de producclón y obtlene placas para lamlnaclón con las cualcs

0bllene los semiproduclos plástlcos que vlenen slendo los dlscos de alumlnlo para

fabrlcaclón de cocina. Se llama a eslos dlscog de alumlnlo semlproductos plásilcos

porque se pueden deformár en filo.

En los llngoles de alumlnlo el empleo de un melal puro represenla ta ercepclón y el

de una aleacidn la norma. En el caso de los semlproductos plásilcos es muy

corrlenle el empleo dlreclo de un metal al estatlo de pureza mr+r ele\Eda. El

alumlnlo puro es el que carece de cualquler elemento ertraño, aún al estado de

lraza llene lrruolunlarlamenle afiadldos 0 Inevllablemenle presenles, olro$elemenlos metállcos o melaloldes que están aleados al metal conrlderadomodificándolo de forma más o menos senslble. Eslos elemenlos Inrleseables

reclben el nombre de lmpureeas o de tfiulo.

El éxilo de las placas de alumlnlo gue fÉbrlca ALUMINIO INDIA para la elaboraclón

de ulensilios de coclna radlca en que debe lener el menor número tle lmpurezás y

por e50 esle proyecto permlte optlmEar loe procesos de fundlclón y lamlnaclónpara reducir eslas impurezas.

J-\

4.1 DEPARTAMETTO DE FUXDICÉH

El depadamenlo de fundlclón de la pfanta de $alomla se us6 prlnclpafmenle para

converllr los llngotes de alumlnlo y la chatarra de alumlnlo a placas de alumlnio

ullllzsdos en eldepartsmenlo de lamlnaclón.

En fundición ya que hay únlcamenle un horno, la operación es eslrlctamente

Intermliente aslcargar, fundlr, colar, elc.

En el Cuadro I se presenia el dlagrama de proceso de fundlclón, para los lresprosesos de fundlclón cargue delhomo, colada y corle con slena.

Expllceclón de los Dlagrames de proceso

Operaclón

---------+ Tranrporte

f Dsmora o EaperaLJ hspecctón

\Z Atmacensmtento

El tlempo del dlagrama de proceso es el tlempo estándar obtenldo al mutilpllcar el

llempo normalx elfactor de cada aclMdsd.

Cuedro L Dlegreme de proceso en Alumlnlo Indle, depertemelüo dc fi¡nrllclón

Proce¡o: Gergue del homo

Et'ENTOS 9ltftBoLo TlEtttPo DISTANCN

--*p I VAbrir puerta delhomo 23.27"

5S.87'llor operariot y¡nI

lbr ¡uentor y rüI

I cobcon.

I

I

l0anue del homo

lchetem dü AI

I lngcleo.

Coloct h poho,

Instah h pch

por

b¡

ion

ün

5'4,31"

Tr¡shdo del msterialcomprctrds.

9,12"

5.44"

25.39"

Dmrmrrrr dr b¡lngoter de ¡l¡núnio

53_02'

Cargue del horno con

ffietcrb! csmpililrdo.

Tm¡bdo dr oprnriorhrci¡ lngdl¡ deAl.

Grrguc de los Ingoter

dr A rn rl horno.

Quter b peb

-5'f t.3-f"

U.JU"

4'5.30"

9.12"

5 rɡ

3 rü¡

1.5 mls

1.5 mir

Bljar h pah.

Cargue con lngoter de

A prrrldo

Prcndcr el horno

5.{4"

I'18.24"

El rl¡mlnlo seen ef homo.

45.89'

g0'34.04'

Total Carguc drl homo 1{0'10.09'

Fusnla: Aluminio India aclividadae raalas no publicadar

Cuedro 1r Proce¡o de colrdoEVENTO sttilBoLo TIEÍIIPO DISTANCN

$ubir h me¡a

Subir cl trcenror

Aganar hc curtrophc* y lunrhr rrlnrcen{e,

O-----+ D nVt t.05'

2'8.31'

l3-ga' 2 nrtr

Totel tlempo d,e col¡de 17't.4t"

Fuenle: Alumlnlo lndls, aciMdadeg reales no publlcadas

Cuedro lb. Pluseso corte con slelrf,EVENTO STHBOLO NEHFO üsfANcn

2 operrrio¡ tomsn elrinecünriü br phcrr

Cerger b pbce drA.

Trenrponer h pbcr eb mesa.

Osrter h phce con hslenr.

Tnnrponr ü b pbcrsl ¡nume.

O*DIV8.f 5"

7.06'

8.30'

9.00'

8_57'

? mtr

3 mil¡

Totd tlempo coÉe con ¡lerre 41.23"

Totf,l tlempo fundlcfón 2n'478"

Fuente: Alumlnlo Indla, actMdadcg reales no pr.üllcadas

El equipo básico rflltsado en fundlclón es el sigulenle:

r Un homo basculante para fundlción, por medlo de A.C.P.M. con capacldadpara 2.5 toneladas. Se carga con chalarra lMana y llngotes de alumlnlo, su

capacldad de fundlción es de aprorlmadamenle una lonelada por hora.

r Reve#lmlento del homo: Fondo y parles baJas de lag paredes son de ladrlllosV33 de Alumlnlo - Slllca y las partes ailas de las parede+ y techo son decemento reffactario.

r Herremlenter vsrles: Para el horno se ullltsa una pala ertenslble de 4 mls delargo.

r ffiáqulne de coleda: Una unidad electro-mecánlca para D.C.C- con allmentaclónde melal pür unt pequeña cansl. Por colada salen cuatro placas de lamlnaclón y

por vaceada delhomo de fundlclón se obtienen 5 coladas (ver Flgura 10).

I Slere de me*e móvll: La sierra se encuenlra flfa y la mesu se mueve sobre laslena para cortar las placas de alumlnlo.

r Un elevador: Mecánlcamenle operado suspendldo por un cable en el cual estáfirmemenle asegurada la mesa de colada. El elevador corre sobre gufas

vertlcales hasta una profundldad de 2.É0 mts bafo el borde delfoso con el fln de

ir llenando los molde de aluminlo.

38

Fuenle: Fotograffa fomada en Afumfnlo Indla

Flgurr 10. illágulne rle colrrlo

3i''

La mesa dc moldes: Es una pleza pára üguÉntar y colocar lor moldes y tamblén

para soporlar el sislema cle tuberfa, gue provee el agua de enfriamiento a los

moldes.

4.1.1 targue del homo: El horno en el gue se lntroduce el Alumlnlo es un horno

basculante con una capacitlad de carga de dos loneladas y medla. Su sistema de

fuslón consia de un quemador, un ventllador y como combustlble se utlltsa el ACPM.

El lanque de combusllble esla colocado a unos cualro metros del horno y

proporclona el combustlble por gravedad.

La carga del horno puede ser de tres clases: Relazo$ de alumlnlo sobranles,

malerialcompactado y llngote+ de aluminlo de 20 lds. cada uno.

Toda esta malerla prlma $e funde en el horno hasta una lemperalura de 720

grados centtgrados durante una hora y medla aprorlmadamente. La razón por la

cual se funde el materlal s 720 grados cenllgrado$ y n0 a 670 gratlos certtfgrados

es porque este malerial luego de ser funtlido pása a colada y a la segunda

lemperalura no se podrfa colar y se solldfficarla.

El caroue del horno se inicia al abrir la puerla clel horno medianle un dlferenclal tle

cadena.

lfi¡yrfsad3d Autón(rni¡ (le Occ¡aritlSECCIOI{ E|BL¡OIÉCA

El cargue del homo e$ un proceso realtsado por dos operarlos, sus lmplementos

¿0

de trabaJo son unÉ pala extenslble de 4 mts. de acero con una platlna en la punta

que se desltra por una polea colocada en la pueila delhomo.

El sislema Para ctrgar el horno es manual, el operarlo No.l se sube en una tabla

colocada sobre dos tambores de ACPM vnclos y coloca la pala sobre la polea que

e$la en la pueña del horno, luego el operario No.2 que esla en el plso empleza a

colocar malerlal en la pala y el operarlo No.1 empuJa la pala dentro del horno y lo

voltea, mienlras el operarlo No.2 esla arrojantlo chatarra tle aluminlo compaclada

dentro delhorno.

Una vez cargado el horno se prende el ventllador y se abre la llave del combustlble

{la cantldad requerlda de combuslible es de 3000 galones cada dlez dfas} deJando

fundlr parclalmenle el melal hasta que haya descendldo el Alumlnlo que esta sobre

la llnea máxima de cargue: sl el metal cargado no es slrnclenle se procede a

recárgtr de nuevo después de haber cerrado el slslema de combusllón hasla

completar lá cárgÉ lolÉ1.

Posleriormenle se prende el ventilador, se abre la llave del combustible {la

composlclón del combustlble es 20tÉ de ACPM y 80% de cRUDo DE CASTILLA) y

una vez prendldo el quemador se clena la puerla.

Una vez fundldo el melal normalmente se procetle a desgaslflcar el alumlnlo denlro

delhomo, se utllEa salpara rellrar elhomo con la menor cantldad de metalfundldo.

41

La escorla es rellrada del horno a una carrelllla y arroJada en un rlncón de la

fÉbrlca, po$lerlormenle se adlchna reflnÉdo de grano gue e$ un compuesto dÉ

Alumlnlo, Tltanlo y Boro, crtc rcflnado llcnc 6tÉ dc Tl., ls dc Bo. y el g4cÉ dc Al.Se puetle ldentlflcar el reflnado tle grano en un mlcro$coplo y tle acuerdo a la

estructura de sus componenles re determlna rl el porcentafc de lltanlo y boro es el

correclo, la estruclura del TilÉnlo 51b y Boro 1S, se obsen¡a en lasmlcrofotograffas dc la Flgura 11, lamblén re añaden unai mhrofolograffar con

porcenfajes dfrerenles a la aleaclón Incorrecla pará notar la dlferench en lÉ

superflcle al mlcroscoplo, eslas mlcrofolografÍas son la Flgura 12.

Cuando se da por letmlnado el proceso de filslón se procede al cotatlo.

4.1.2 Proceso tle colatla: El proceso de colada lo realtsan lres operarlo$, en

cada colada salen cualro placas de alumlnlo, cádr una de 2.80 mts. dc largo, 40

cm. de ancho y 3.5 cm. de e$pesor. Por cada vaseada del horno alcaluen a sallr 5

coladas.

En la colada se ülltsan cuatro moldes de alumlnlo; eslor moldcr ron refrlgcradog

por la parte exlerlor con agua frfa la cual pasa I unÉ lorre de enfrlamlenlo parÉluego vofuer a dlllzarla.

El sistema de colada es maRurl, cuando se ha termlnado de fundlr el Al. en el

horno elllquldo cae llor una canal a la olla de tllslrlbuclón que contlene los moldes y

rnlentras ttnlo el Éscensor empleza a baJar slmultáneamente los operados aglfan

1

:..

Il-..,.'i

l:.-,

t-r¡li.ú'.ji

-

-- _:f*rg.*$F \r¡l- :s

-r'q

5% Tl- 1% B 5%Tt-1%B

516 Tl- 1.t6 B 5%Tt-1%B

Fuente: [ianualde tecnologfa de las aleaclones llgeras para la elaboraclón plástlca

Flgur* 12. Mlcrofotograffa reflnada de grano aleactán rncorecte

44

ios eoladores de los moldes parr permltlr el pnso del alumlnlo frndldo, cusndo el

tsüÉn$or llega al plso se dellene el paso del alumlnlo fund¡do baJantlo la palance y

se empieza a sublr el asc¿nror pora pcrmltlr quc ruban las placar dc alun{rilo.

tontinuamente se eambla el flber de 2 y medla pulgadas que conilenen toscoladores de los moldes de la olla, esto se realEa cada vez que $e ba¡a la olh de la

mesa de colads. La mesa de colada se llustra en la Flgura 13.

4-1.3 El proceso de corte con *lera: Lo realtsan dos operarlog, los cualesobtienen la placa de alumlnlo del proce$o tle colada y la tran*porlan a la mesa

rilÓvll, las herramlenlas que utlltsan $on una slerra flJa que esfa Incruslada en una

mesa mÓvll sobre ruedas: al colocar la placa gobre la mesa, se egrega aceile con

una esponJa a la placa y se empuJa slmultáneamcnle la mera para que la slerra

corte la plEcÉ. En cada placa de 2.60 m. se obllenen cualro pedEo$ tte paca.

Eslos Pedazüs de placa de Élumlnlo *e llevan flnalmente E elmacenoJe prrÉ gue

pucdan ser utllEados por el departamcnto dc lamlnaclón.

4"2 DEPARTAf,IEXTO DE LAIIITACÉT

La lamlnadora es el equlpo tfllEado por el deperlamenlo de lamlnacbn, por medlo

de la sual ls placa de alumlnlo se reduce peso por peso hasla el calfbre fhul, a

lravés delrodlllo de ls lamlnadora (Ver Flgura 14).

.tJ

Fuente: Mesa de colada actual en Alumlnlo Indls

F I LTRO

->DEPOS¡TO OISTRIEUIDOR

¡ FILTRoMESA OE SOPORTE

Flgura 13. illesa de solada

iQr-

r¡&ha

a o a.f-' r,

o -. a ¡

a.¡

Fuente: Fdografta lomada en Ah¡mtnilo Indla

Flgura {4. La lamlnedora

tLa planta de producclón de ALUMIMO INDIA tlene lres lamhadorar dúo no

reverslbles, es declr que los rodllhs de la lemlnadora soh gkan en una dFecclón.

Cada lamlnadora es manefada por dos operarhs. Lag lres lemlnadoreg dúo no

reverslbles no funclonan a la mlsma capacltlad, cada una se gredtla pera oblener

un ffipesor de lámlna predetermlnado.

La lamlnadora N- f er una lamlnadora de desrmsle, trabafa a uÉ capacHad para

reduc¡r la placa de alumlnlo de 3.5 cm hada 5 mm.

La lamlnatlora No.2 reduce la lÉmlna de alumlnlo de 5mm. hasla 2mm.

La lamlnatlora No- 3 es de una lamlnadorÉ de ecÉbado reduce lE lámlne da elumlnlo

de Zmm hesla 0.5 mm.

El proce*o de lamlnaclón se encuentra en serle y reclbe como meterla prfina placas

de alumlnlo del departamento de fundlclón les cuales Inlclen su procaso de

desbaste en la lamlnadora No.f , después la lamlnadors l'lo. 2 y flnalmente lermlnan

su tlesbasfe las lámlnas de alumlnlo en la lamlnadora No.3.

Cada lamlnadora consla de un rodlllo de 349 mm de dlámelro, un dbco o carÉld¡

graduador que mlde la centldad que tlene que baJer el rodlllo y de esla forma

consegulr el espesor deseado en cada lámlne y se tletermha la cedlded de

desbaste por el amperafe consumldo.

48

La descrlpclón de las actMdades de lamlnado es la mlsmr cn hr trer lrmhldoral,

la placa de alumlnlo se Inlroduce por un lado de la lamhadora dúo no rcversbh y

por el otro lado sale con un espcror mcnor, pürü cofircgulr cl crpcror dcs¿ado sc

tlebe pasar la placa de alumlnlo slete vece$ por la lemhadora y para lmpedk que

por frlcclón se pegue la lámlna al rodlllo conslantemente se realtsa ma h¡brlceclón

manual con ACPM sobre el rotllllo.

LÉ descrlpclón tle las ÉctMdade$ en forma más delallsde 3e encuedra

conllnuaclón en el tuadro 2 en el dlagrama de fluJo de proceso opcratlvo para

depaftamerilo tle lamlnaclón.

tL2.1 Preslón en la lemlnerlore: De acuerdo a la aleaclón que se veyÉ a trebapr

la preslón de la lamlnadora varfa subglanclahncntc, para lar lamhadoras dúo

reverslble y tluo no reverslbles se dllEan aleaclones de alumlnb casl purao 99.596

y 99.796 en las cuales los elemenlos búslcos son Alumhlo, Hlerro y Sllklo como en

ALUMINIO lNDlA, pero exlsten una gran varlettatl de aleachnes de ecucrtlo a las

lmpurezas gue se adlclonen, esiag aleaclones te proccren en lamhadorr en

callente con recocltlo Intermetllo y normalmenle la placa para lamlnaclón tlene más

dc 4o de espe$or.

Los elemeritos que componen la mezcla de la aleaclón se pueden ldedtlcar

fácllmente en un mlcroscoplo con aumentos entre 500 y 200 como ee observa en

las fotograffas at{untas de la Flgura 15 donde se hace una anállsls mhroscópho de

la composlclón con alaque de ácldos qufmlcos.

a

al

Cuedro 2. Dlegremn de prücéfio sn Alumlnlo IndlE depertuner$o délemlnaclón.

EVENTOS SilTBOLO TIEHFO DISTA¡IICIA

Aplcar sceilerodlh

el

Gr¡du* clrmpmJr en

el rehi.

P¡¡sr h¡ 30 pbc¡¡ deA por d rodllo.

Danlnr rlcemo rl otrubdo

Prssr h¡ 30 pbcrc dcA por d rcdllo

Du¡olror rlc¡no al otmhdo de h hminador¡con hr phc* drAi.

Aplcer ecrhe d rodllo

Grrdu¡r cl rtnprnlr tnel reloi.

Pesar hs 30 pbcae por

el rodfb.

Drwlrr olcrnp rlotrohds de h hmin¡dora.

P¡¡ar h¡ 30 phcar porcl rodlb.

-*Df,V0T5

t3:54

4'05.1ü"

32'

3'78.¡15"

u.y'

5.47'

13.07'

3'$.39"

28.05"

[',?,15',

4.5 mt¡

4.5 nil¡

4.5 nrtr

DeYolmr el cano al otro

bdo da h bnrlnrdor¡

Prt* ht 30 phcrr porelrodilo.

Dcmlrcr ef c¡no ¡l olrohdo dr b bmlnrdore.

Pmrr bt 30 phcm porelrodilo

DewFer el c¡no al slrobdo dr h bmln¡dan

Pe¡er bt 30 phcer porel rodilo

Ltswr

ctsrb.

3$.12'

3',45-34'

31.75"

4'5.20'

1,1.87"

¿'3a.56'

l'5,30"

4.i

¡l.t mt¡

4.5 ñ¡tc

3 mt¡

Totel Tlempo de lemlnaclón 33'3425"

Fuente:Alumlnlo Indla, actMdades reales no publlcadag

a. A/-fe-Si

AF{u-fu*ln

t"-¡t./'-¿i

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::.'@¿-e¿

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*F

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tttI¡vT]

//-U-fp

Fuente: Handboolt of alumlnlum

Flgura 15. Anállsls mlcroscóplco de la composlclón del Al con daque deÉeldos químlco*.

3Z

La preslón de cade tna de bs lamlnadoras en ALUMIMO INDIA esta determlnsda

por la slgulenle fórmula:

P=K.L. ./n¿n

P = Preslón de lemlnaclón

R = Radlo de loe clllndros tle trabafo de lag lamlnsdo¡asHr = E*peeor lnlclsl del mstsf e la antrede de loe cllln&oe

l-h = Eepesor fnal del metal a la sallds tle los cHrdrog de la lamhedore.L = Ancho de la lámlng ds elunilnfo

K = Valor medlo de la reslstencla a ls deformaclón delah¡mhNo, b conelade para el

alurnlnlo es de 5Kfltnm 2.

AH = Difsrencia ds espssor es dslermina asl AH = Hr - Hz

%T = PorcentaJe tle reducclón de la lámlne, h fórmuh pafs encofitrarb e3

tbT=Hr-Hzr 100

Hr

En Alumlnlo Indls las lamlnadoras üllEadas son lamlnadoras dúo no reverslbles, es

declr lÉ lámlnÉ en la lamlnadora eolo pasr en un redldo en la hmhsdora y no se

pucde devolvcr.

Elrodlllo eg de &19 mm de dlfuretro,0 see que su radlo es de 17¡1.5 mm.

53

La lámina dc aluminio con que m lrabaia tions un ancho ds 4&m ¡s 4ül ffin.

El espesor lnhlal y flnal ests delermhado en ls Tabla 1, los cueles vendlsmlnuye#o e medlda que la lámlna pess por le bmln¡dore (Flgure f 6), el c¡Sbre

del alunlnlo dlemlnuye de lgUalfonrra en las otras dos lsnlnadoras.

En la tabla de preslón de le lamlnadore (Tabla 2.) y las Flguras 17 y 18 se observÉ

que el trabaJo con la lsmlnsdora es tolelmente lrreguler debldo s gu€ l¿e relaclonee

no están eetandartsades de una manera unlforme, los operarloe de Ah¡ml¡ilo lrulla

hacen eslo con el fln de aumenlar la vlda úlll de los rodlllos y evllar ls freclura de

los mlsmos, por fallga, pero al no controlar blen loe pesos se encuerúrsn unog

camblos de preslón grandes y lo que se ha dlsmhuldo en fatlgn por pe$os de poca

reducclón se plerde en un solo paso mal efectuado.

En la tabla de preelón se obsen¡¡ que el segmdo peso 0s la prlmera reduccbn

verdadera que $e realEa en la lamlnadora, se llene 37363 kg y en el peso qrffio se

llene una preslón de 9201¿1.89 kg para posterlormeile befar a 29773k9 y *ublr a

una preelón de 50{27 kg.

La preslón de la lamlnadora deberla ser baJa al prlnclplo y posterlormerile lrse

Incrementendo o mantcnerse constante, yá que el efumlnb el trebaprse en fifo

produce un calenlamlenlo de fs lámlnÉ y uns dlslocsclón delolctema gran{ar lo cusl

facllila el trabaJo en frlo y tllsmlmrye el esfuerzo que lor rodlllog thnen que hecer

para efectuar elproceso de lamlnado.

Fucnlc: Fotograffa lomadr cn Ahmfnlo lndl¡

Flgure lt. Proce¡o de lrmln¡clón

Tsble l. Erperor de l* lÉmlne cn lemlneclún

ESPESOR ITICIAL

36,00 mm

30.00 mm

28.00 rrn

25.00 mm

22,00 mm

9.87 mm

8.60 mm

ESPESOR FITAL

30.00 mm

28.00 mm

25.ülmm

22.fi[rilrl

9.87 mm

8.60 rm

5.ül mm

Fueile: Espesores reales en Alumlnlo Indla

Tebla 2. Pre¡lón de le lemlnedore

AHtEH{ %T

35 mm

30 mm

28 mm

25 mm

?2 mm

0.S7 mm

8.8mm

30 mm

28 mm

25 mm

22 mm

9.87 mm

8.0 mm

5mm

5mm

2mm

3mm

3mm

12.13 mm

1.27 mm

3.0 mm

5'kg1mm2

5 kg/mm2

5 kgiffin2

5 kglmm2

5 kg/mm2

5 kg/mm2

5 kg/mm2

400 mm

4{Xl mm

4lill mm

400 mm

400 mm

400 mrr

400 mm

I

l7.5mm 37303.08 kg 0.ffi%

l7.5mm ¿5780.21 b 10.?l%l7.5mm 45?ü¡.24 kg l?lll7.5mm 92014.89 b 55.139úf 7.5nnn 29773-17 kg 12.88i6

l7.5mm 50127.83 kg 41.80%

Fusnta: Prosión rgalsn Aluminio lndia

Fuente: Preslón realde la lamlnadora en Alumlnlo Indla, no publlcada

Flgura 17. Preelón vs Porcentafe de reducclón

Fuente: Prerión realda la laminadora sn Aluminis India, no publicada

Flgura f 8. Prrslón ve Dlfmrncla dc repreor.

5. ATAL|s|s DE LA ITFORMACIÓT DE FUTüCIÓT Y LAtrITACÉT

5.I FACTORES IXADECUADOS ET FUTDrcÉX Y LAITIITACÉX

En los departamento de fundlclón y lamlnaclón como 3e determho cn la formul8cftln

del probhma de la descrlpclón del proyecto, los laclore$ como gases, materhbs

Inadecuados usados en el proceso, movlmlenlos del materlal y sletemag de

lubrlcaclón son los que más alteran el óptlmo funclonamlenlo de fundhlón y

laminaclón.

ESPIilA OE PESCADO (ver Flgure 18)

5.1.1 S|3teme de Garguc del horno: El horno de furullclón se encueilra sobre el

nlvel del plso, los operarlor para crrgarlo se suben a ura lar[na posttse elaborada

con dos galones tle A.C.P.M. vaclos y una lebla colocada sobre elhs.

El motlvo por el cual los operarlos se suben al andamlo poslEo ss porque la puerta

del horno esta muy aleJada del plro y los operarlos no pueden cargar fácllmente

desde elsuelo.

Esle slstema de cargue genera un rlesgo porgue los operarbs 0e puetlen

al eetar encaramadoe cargando elhomo.

60

CombuctiúnIncomphtr

Code de b\phcr dr A|.

¡lnpuruü en b

/ cmot

/ Sr$¡rlüd lnd./ en tundhiónI t Flbrr rn b¡I cohdser

Si¡lems decffguü dc horno¡ dtl mrlrrbl

Ublcrclón d¡ bercqris en hphntr Drremr

co¡linuo depbcr drA.

Fuente : Alumlnlo Indle. Fac.lores lnadecuadoe

cl proc.

.debbrlc. cnhminrción

¡onún¡ rn btsmilt¡ dcqÉrdr pmer por b bmlnrdon

Detscto¡ dc hmin¡ción

Aghrcún drlcobdor \

Pororid¡d deHmlnr drA.

lmgufr,tlot,.r,h phor dclA¡

inrdscu¡do¡undos ¡n

Flgure 10. Erplne de percedo

6t

5.1.? Combusillón Incompleta. El horno de fundtclón llane ün quemador

empolrado denlro de la pared del laülHo reftadarb de le pued dd homo.

El quemador eg de goteo y lrata por gra\redad, el combwllbh o ACPM del

quemador es empuJado por alre sumlnletrado por el ventüador, el elre ilaga por un

duclo al quemador y sumlnlgtra ef orfgeno necesarlo para Inlclar la quema del

combugllble, este proceso de eombusllón es lncompleto y se produce gát

carbónfco (humo) elcuaf eg noclw para la selud de los operarloe.

5.1.3 Contsmlneclón del elre dentro de le fSrlGT. Los gases de combustlón

orroJatlor por el horno quedan denlro de la fábrlca oca¡lonsndo poluclón en la

fábdca.

5.1.4 Ublc¡clén de le e¡coñr en lr plante La escorla es órklo de slumlnlo

producltlo al ft¡ndlrse el alumlnlo dentro del horno, aclue[neile se arrop le escorla

en medlo de la fábrlca, generando mayor color dedro dc la fábrha y dañando el

pleo de la fábrlca.

5.1.5 lmpurczer en le censl. No erlgte una lrampa para delener hrpwezar o

escorla de la ruperflcle del alumlnlo en la canal que comudca el horno con los

moftles tfe eolado.

62

5.1.ü Solldlf,c¡clón del metel entc¡ de le colrdr La allura erlstede entre la

$allda del horno y la canal es demaelado ane y a vece$ se sofidnca el metel antea

de ser colado.

5.1.7 Segurlded Indu*trlel en fundlclón. Los operarlor de fundlclón muy

frecuenlemenle oMdan la segurldatt y no r¡e cohcan los guaile$, chto que solo se

colocan el de la mano tsqulerda slendo que la mano utHüade e8 la dereche

ocaslonando un rlesgo muy grande debltlo a que el materlal con que trabaJen hs

operarlos fluye a una lemperatura muy elevada y en cuaQuler momedo se pucden

protluclr accldenles por quemaduras. Los operarlos rflltsen zapator y no ie colocan

las carelas de protecclón generando rlergos de quemadwas en log ples y dañor

ineparables en la vlsta.

5.1.8 Agltrclón del coledor. En el proceso de colada los operarhr agilan

demaslado cl colador y esto gcncrü una placa dc clumlnlo quü no cr u#ormc

Porgue en clerlas zona$ se presentan Incluslones de órldo ,de eh¡mlnfo y erto

genert Incorwenlenles en el deparlamenlo de lamlnaclón oceslonendo demorar y

mala calldad en las lámlnas de alumlnlo.

5.1.8 Flber en lo¡ coladore¡. Erlsten rmrlas clases tle tela de Sdrb dependlcrdo

de la abeñura u orltlclo de la malla, en Alumlnlo Indla erlste una malle muy cerrada

la cual se obstruye fácllmenle con el óxldo de alumlnlo qüe se producc en et peso

del alumlnlo de la canal e los coladoreo, el operarlo para eflmlnar este problema da

obslrucclÓn rayÉ la tela que slrve de colador abrlendo grhlas pera gue el ahmlnlo

63

pase l0 cual ellmlna parclelmente elefecto delcolador porque por ahf paoa elórldo

de alumlnlo.

Cuantlo se rebosa el molde de alumlnlo, el alumlnlo que queda sobre la mesa tte

colado no se debe meter dentro del mokle porque este alumlnlo egle solldltlcado y

es rlco en órltlo de alumlnlo e lmpurezas, lodas las lmpureza* pesadar al molde no

se obsen¡an en la placa de alumlnlo a no ser que sean en grardee cadldedes y

cuando esto sucede la Placa tle alumlnlo presenta agrletamhilo o sengrteg

laterales.

Las rangrlas son un romplmlerúo de la superflcle de la lámlna dc alumlnlo, por

donde el melal se deffama parclalmerile solldlflcándose después, darÉo orlgen al

recheo de esla paile de la placa de alumlnlo-

5.1.10 lmperfectos en le* placer de slumlnlo. Otre falla muy constante que se

debe correglr es la hortsontalldad tle la base de la mesa tle coleda y tle los moHes,

para que el ascensor desclenda totalmente verllcal con rcspeclo a lor moldes para

evllar que las placas de alumlnlo salgan cun És.

5.1.11 Derrame contlnuo de la placn de alumhrlo. A veces al derramarse el

alumlnlo del molde en unr forma contlnua el ascensor übra y se daña la ruperflcle

de la lámlna.

&5.1.12 Corte de lr pleca de elumlnlo. Actualmede el coñe con la slerra eselantlard en una sola medlda y de$pués gue ha pasatlo ta pbca de ahnnhh por las

tres lamlnadorts, la lámlna pasa a la gulllotlna dondc llenc quc ser corleda cn el

ancho y en el largo necesarlo.

5.1.13 Poroeldad de le lámlm de elurnlnlo. Proceso lrcoreclo provenlede del

depadamento de colado de la placa dc alumlnlo rlendo la causa mtlr comrln, lar

Incrustaclones de órltlo de alumlnlo o escorla tle alumlnlo denlro tle la placa de

alumlnlo, esto se produce por deflclencla en el colador, al htroducF alumlnlo

solltllflcado que se ha regado sobre la mesa tle colado dedro del motde tle la mega

de colar y temblén por un mal proccro de llmplcza de la crcorh dcl mctal dentro

delhomo.

La falla conslste en porosltlatl tle la lámlna tte alumlnlo, la cual la mayorfa tte las

veces no ee ve en el producto flnal, pudlendo ser rcpufado o embrlHo el dlsco dc

alumlnlo pero al ser ulllEatlo por el consumltlor, en el recFleile de ahmhlo aparece

un mlcroporo quc hacc InrcMblc la olla, dcbldo a quc cualqulcr ltqddo ácklo como

un Jugo peiloraila de Inmedlalo la olla por este mlcroporo.

Esle mlcroPoro o lmpurezee de órldo de alumlnlo puetlen marcar el rodlllo tle la

lamlnadora e Incluso rayar la supeílcle delrodlllo.

5.1.14 Sombms en le lámlne derpuér de pa*rr por lunlneclón- Se presedan

rÉsgaduras en la superflcle de la lámhe de Elumhh debltlo É h superflcle lrreguilar

65

de la placa de alumlnlo, produclda por un mal lflatlo del moHe o übraclón del

áscensor. La lámlna al pa+arla por la lamlnadora rah con unae sombres en forme

de onda, cuando no se üllEa la lámlna por el mlsmo sentldo en la lamlnsdora tlúo

no reverslble. Se produce una raya o grleta a lo largo de la lamlnattora cuando se

lámlna en gentldo trensversal la grleta orlglnade en el proceso de colado. eglÉ

grleta o rÉya puede ocaslonar rasgaduras del tllsco de elumhlo en el proceso de

embdldo o repufado. En la Flgura 20 se obseffa la superflcle de una Hmlna que

pre$eila vtbraclón lransver$Él por deflclencle en el l{ado.

5.1.15 Lubrlcnclón en lrmlneclón. Una de las fallas prlmordlales en el proceeo

de lamlnaclón es la falta de lubrlcaclón y llmpleza de los rodllloe, crsndo lelubrlcaclón es deflclenle las parltculas tle alumldo proventenlss de los bordes y de

las lámlnae se pcgan al rodlllo y sl no llcne un slrtcma dc barrldo o h¡brlcaclón

sttflclenle eslas partfculas se lncruslan en la lámlna produclentto perforaclones en

ella o pedorándolas y toldándore aparanlcmente pero al poco llempo de dttsar lcr

ollas se presenta una perforaclón en el punto tlonde ha quedado esta Incruslacl{ln y

en el peor de los cáso$ la partfcula se pega al rodlllo por frlcclón stendo neceserlo

mandados a rec.tülcar o hacedos recltflcar.

5.2 DISTRIBUGIOX T}E LA iilAqUITARN Y DEL ÍIIOVIIHIETTO DE ilIATERNL

Alumlnlo fndla tlene tres pfantas de producclón en el Valle del Cauca rÉlcadag en

$alomla (Cal[, Jamundly el Carmelo.

oú

Fuente: Handbook of alumlnlum

Flgura 20. Vlbreclón trsnsyerssl por deflelencla de l[ado.

67

El proyecto se ceilra en la Planta de Salomla (Call), donde laboran doe fábrlcas h

de funrlhlón - lamlnatlo y la fábrlca de o[as; la prlmera $e encargÉ de pfodmF la

malerla prlma para la segunda fábrha y por eso el esludlo se de$mfia solo en la

planta de fundlclón - lamlnado donde se encuenlra la dgulente maqffiaila.

f Homo de fljndlclón

l Slena

I Homo de recocldo

3 Lsmlnadoras

r Lamlnatlora de Desbaste: Reduce el callbre de la lámha tle Al de 3.5 a 5 rmr Lamlnadora de Acabatlo: Reduce elcallbre de la lámlna de Al. de 5 nun e 2 mnr¡ Lamlnadora No.3: Reduce el callbre tle la lámlna tle Al. de 2 mm a 0.5 rmr1 Troqueladora de gulllollna

2 Troqueladoras para tllsco

2 Ctsallae de corte largo

4 CEallas para dlsco

Elmatedalhace elreconldo $te se lluslra en la Ffiura 21

El tlempo úlltsado solamenle en el recorrldo del materlal e trelÉs de la fábrlca de

maledal ee de 7'11,65'pare una dldancle de 351m.

68

t!!I¡

.E@

r'-1l3:ltiJi

Fusnta: Plano rsal an Aluminio India

Flgura 21. Dlstrlbuclón actual de la plenta de Alumlnlo Indla

6S

El prlncpal problema es la falta de organEaclón en el recorrldo del materlal de

máqulnÉ a máqulna como se obsen¡a en la Tabla 3, además ctundo h3 opeferhs

transporlan el materlal de la lamlnadora a la CEalla o la troqueladora depn la

lamlnadora prendlda generantlo un consumo de energfa tnnecesarlo debldo a que

no tlene malerlalpara trabaJff en ese perlodo de llempo que *erla de:

Lamlnadora de desbasle a troquelado con gulllotlna

Lamlnadora de acabado a CEalla corte largo

Lamlnadora de ecabado a Ctsalla coñe largo

Lamlnadora N0.3 a lroqueladora dlscoLamlnadora No. 3 a Ctsalla coile lorgo

TotalTlempo

+ 44,03'

+ 24,35'

+ 3S,gS'

+ 44,34',

+ 28,08

2',57,73'.

Esle tfempo tle 2,57,73' es despertllclado por los operarlos de lamhaclón

equlvale a|4196 deltlempo dl[zado en transporte dc mdedal que cs d€ 7'11,65'.

5.S STAIDARES DE rüAQulIAR|A' EIERGIA Y cofulBUSTlBLE EIFUXDtCtOt

5.3.1 Stenderd de energfe eléctrlce. La energla eláctrlce congumlda en Afwnhlo

Indls en la plarila de $alomla en el proceso de lamhacfón de lar placar de alunlnlo

esta delermhado por la potencle de las lamlnedores, el fsclor de potenclg, el

tlempo promedlo de precalenlamlento y la capaclded de prodmclón por hom.

Uniyüfsldtd Arit¿¡nqr¿,1s icc¡Jrnta

slc(]l'r)lt biELi0 ¡ lcA

70

Teble 3. Tlempo de recorrldo rc{uel

TRAf, EPORTE DEL iilATERUTL DtSTArCUl TIEMPO DE

Slera lsmlnadora desbade

Lamlnadore DesbasteTraquelsdora con gulllollna

Troqueladora con qulllotlne ahomo tle reeoeldo

Homo de recocldo. Lamlnadora

Acabado

Lamlnadora Acsbedo . Ctsalla

coÉe Largo

CEalla cofle brgo a CEana dFco

CEalla dlgco. Horno recocldo

Homo recocldo e elmacenaJe

Lsmlnadora acabado - Ctsalla

cole largo

Ctsalla corle largo a homo de

recocldo

Homo recocldo a lamlnadora N. 3Lamlnadora N.3 a troqueledoradlgco

Troqueladore dleco e almeceneJe

Lsmlnadora N. 3 a Ctsalla corteroruu

Ctsalla coñe lalgo a ctsalle dcco

Ctsalla dlsco e homo recocldo

Homo rccocldo a afmacenafe

7m

37m

22m

6lm

l8m

11m

17m

2m

30m

8m

33m

37m

1m

23m

tBm

19m

2m

9,31'

44,03'

28,36',

f 'f 3,17'

24,35'

15,20"

23,15',

2,39'

38,95"

8,26'

39,S5'

44,31'

l,{g'28.06'

21,99'

n,67'

2,39'

Fusnte: Recon¡do realsn Aluminio hfr, no pubticarh

?t

Polencia de hr mÉquina¡ r faclor de pdencio r tiempo promedio de pec.Strnderd dc rntrgle =

Producción por hora

01920 hnr 0,90 x 1,08Strndad dr rnrrglr =

Producción por hora

Tiempo promsd¡o de prscalsntamhnto = 1,08 ss decF 0l ES dal tiempo d0

marcha.

El paeo de una placa ds aluminio de 2,6 m da largo, ¡l0cm ds encho y 3,5 de

EEpüEOr üE:

Pa¡o = Dsnaklad ül ah¡minio x Volumsn

Ps+s = 2,7 grlcm3 x (260 cm x 40 cm x 3,5cm)

Paso = 2,7 gr/cm3 x 3${tX} cmS

Pem9E280 gr

Peso = 98,2E kg.

Pero cada phca ds aluminio ha sido corlade rn cuatro padazor ds 60 cms da

largo, es decir a la pfaca de 2,60 crn so le ds+bastan 5 cm al principh y alfnal dr

la placa para quilalo hr imparfaccionas dalproccro de colado.

72.

Elpeeo de cada peduo de lámlna de alumlnlo de 60 cms es:

Pelo = Volumen r Densldüd

Peso = (Largo r Ancho r Espesor) r Densltlatl

Peso = (80 cm r 40 cm x 3,6 cm) x 2,7 gr/cm3

Pego = 22680 gr s lkgúl0{lügr = 22,68 kg

En la lamlnadora $e pa$an 30 pedazos tle pleca eprorlmadamede en ¡l mhulo$¡ en

una hora se pasan enlonces 450 pedazos de placa de ah¡mHo, los cuabs pesan

10200lrg.

Datos para tletermlnar el standard de energfa eléctrlca proceoo: lamlnacftln tle

placas de alumlnlo lbase f ül kg)Fotencla nomlnaltle los molores:61920 kw

Fsc-tor de potencla: 0,95

Capacldatl de lamlnaclón: 10206 kgt/hora

Tlempo promedlo de precalenlamlcnto = 8fÉ del tlempo de marcha

61920 ls r 0,9ú r 1,08Slandard de energla =

10206 ksfiora

$tandard de energfa = 6,22 h*hrkg lamlnado

73

5.3.2 $1¡nderd de combu¡tlble. El horno de fundkHin en Alumlnlo Indla consume

3000 galones de A.C.F.M catla dlez tlfas.

Anualmente compra 1600 tonehdas de llngotes tle ahrmlnh y la capacldad del

horno Por \Eceada es de 2,S loneladas; en cada vaceada del horno se obtlenen 5

coladas y por catla colada salen 4 placas de alumhlo de 2,60 riils x40cm t 3,5cm.

El horno $e \¡acea dos veces en el dfa es tleclr que ee obilene 10 coladar en el tlls

y en la semana serlan 50 colada$ o $eÉ 200 placas de alumlnlo de 2,60mt r 40cm r

3.5cm con un peso de 98,28 lrg. Las 200 placa$ pe$Én 19686 Kg que es ta

producclón de la semana en elhomo de fundhlón.

Kllogramor producldos a b rcmrnaConsumo de Combusllble =

número tie gaionee de A0FM x $emana

r9656 kgCongumo de combustlble = 13,1 Sr!alón,|500 galoner

Consumo tle combustlble = 13,1 kgrlaftln

En Alumlnlo Indla por cada galón tle ACPM

aft,rmlnlo, un ldlogramo necesfra 0,076 galones.

se alcaruan e trabafar 13,1 lrg tle

74

Teórlcamente un galón de comburthlc tlcne un poder calorFlco dc 126000 BTU y

un kllogramo tle ahmlnlo requlere 934 BTU.

De acuerdo a la leorfa los ldhgrÉmo3 que podrla funtllr Ah¡mtnh Indte con los 1ó00

galones serlan:

1 galón 125000 BTU1500galón X X=tBZ20fitO0BTU

33¡+ BTU tu I lrg x = 56lllr kg se podrfs ftffitF semanaüttente1,875 r 10 gBTU X con los 1500 gntoner

El % eflclencla de fuslón que rllltsa el horno de fundlctón con reepecto a loe kg

reales y los teódcos es de:

19656 kg x 100S = 3,5tb de eflctencta tte tuslón

561377k9

Actualmente se gastan 13 ltg por galón porque 1965t Kg sem./1500 galón sem. Es

lgual a 13 y un kg tle combustlble llene un poder celorfllco de 33f BTU edonces:

13 kg 334BTU 4342BTU-----.=Gal{ln lrg galón

75

4312 BTU/gslónS de eflclencla = +,475

125000 BTU/gehón

El % de eflclencle pÉrmlte anaEar que le capacldad de poder calorfflco del horno

no se esta dlltsando casl, la pérdlda de eflclencla se debe a gue la cadklad dcBTU requerlda para calentar el revestlmlento y la cstruciura dcl horno crlde$perdlclada algenerarse combusllón Incomptela, y porgue el cahr prodtrcldo por

los gases son erpulsados al eÍerlor del homo de una forma Inconecta.

5.3.t Stenderd de mequlnerle

Operación: Lamlnación

Máqulna: Lamlnadora drio no reverslble

Produclo: Lsmlnatlora tle alumlnh de 60 cm r¡10 cm r 3,6 cm

Vefocldad nomlnal: 27A,5 nd/reg

En la lamlnadora cada 2i'43,9'se le apllca acelle al rodllo dr¡rante g,z6'.

standard de maqfnarla = velocldad nomlnal x (10$pt t 100 + tu)$tantlanf tle maqutnarte = 270,5 mt/seg r (lfxl- pt / 100 + pv)

IrPl=

-

I 100Sttorat

76

Pt = Tlempos lmproduclfuos con relaclón al clclo total

5,7t segr2r10{lSPt=

31'28,95'

1,6r10 '3r2r100(ÉFt = = 0.80

0,í217

tvpy=-=(}

ln

Std de má$Jna = Velocldad nomlnalx ({00 - Pt / 10f} + Prr)Strl. tle máqulna =27A,á rnt seg (100 - 0,6{l / 100 + 0}

$lsndard de máqulna = 268,87lÉmlnas/ seg

El standard de máqulne permlle determlnar la cepaclded tle h hmkradora enunldades de protucclón.

El horno de fundklón en Alunlnlo Indla dlerlamer{e se \racea dos veces y por ceda

vaceada del horno se obllenen clnco coladas y una colada produce cualro place$,

por lo lailo en eldfa se obtlenen 40 placas,las cuales pe$an:

Peso = Cantldad rVolumen r Densldad

77

Peso = 40 placas x 260cm r40 cm t 3,5 cm r ?,7 gr/cm3

Peeo = 3931200 gr r 11q1100 gr x I toneta&flooo kg

Peso = 3,93loneladas darlas

Se t'tilllEa un llempo de g019'38,38' en el proceso de cargue del horno y coleda,

debldo a que ge dlltsan más de las B horas dlarlar es que re cargr el horno a la

mádrugada y $e deJa funtllendo para que a las 8:00 É.m. que llegan los opererhg

puedan empezar a colar.

Eltlempo dllEgdo solo en el proceso de cargue delhorno es de 150'15,09'y el de

una sola colada es 16'57$1"y en eldta se obtlenen 3,93 tonelada$ dlarlas.

En el proceso de corle con slerra los operarlos hrclentlo los cualro corles de la

placa se demora 1'08,41", Éñ el dla alcarua a eortar 420 placas, se trabafan

enlonces:

Peso = 420 placas r 260 cm r 40 cm I 3,5 cm I 2,7 gr/cm3

Paso = 41277k9 r 41,27 lsneladae

Peso = ll,27lonelarfas dlarlas

78

En el proceto de lamlnaclón el tlcmpo dlltsado es dc 3l?8,95' már el tlempo de

lransporle de recorrldo que es de 4¿[,03 seg da un lotal de 32'12,98'en e$le

thmpo trabaJa 30 pcdazor dc placa dc 80 cm r 40 cm x 3,6 cm lor cualcr pcian

88&t00 gr.

En el dfe de alcatuan a realtsar ltt proceros de lemlnaclón generantlo un pero tle

9525,6 kg rl 9,52lonoladas

6.4 CO8TO ORIGITADO POR LOE PFOCEEOE DE TI'TLA CATIDAD

En fundhión y laminaci0n se encuentran facloree inadccuados quo orlghanproblemar en la calidad dol producto finaly en la aoguridad indwtrial.

DUTGR'TTHA DE PARETO

ACTtv|DAD

Combuslión incompletalmpurezar en la canalAgitaci6n dalcolador$0fidificación dsf molalanlar de cofadoFibsr sn log coladoreelmperfeclor en la placa ds alum¡nioDsname continuo de la placa de aluminioCorte de la placa ds afumin¡oDefector ds laminaci6nPoroeldad de la láminaSombras sn la lfffiinaLubdcación sn filünsci6n

PORCETTA'E

80s

20%

t9

En el ailerlor dlagrama de pareto se muestra le causa más crltlce de todos los

fac{ores de la cuel se tlerhlan los dros problemas de cekbd:

El costo para Alumlnlo Indle de lener una combusllón hcompleta se determlna

tenlendo en cuenta el consumo promedlo teórko que lbne lor hornos de fundlclón

de alumlnlo, el cual es de 20 kgrgalón¡ con un quemador tle ges normal, en Ah¡mhh

lndla se producen 13,1 kgúgalón.

20 kgúgalón - 13,1 kgúgalón52,G7%

{3,{ kg/galón

Se consume un 53cÉ de combusthle de más que b normal.

Cada dlez dfas hábiles se ulllEan 3000 galonee de ACPM, en el mes gerfa 6000

galonee por lo que ss lrebafan 5 dlas s la ¡emlna.

El costo de un galón de ACPM en la fnduslrla es de S1031 = en el mes egle costo

por mala calldad serla de:

6000 galones r 52,875 r $1031 = 3.258.186

El costo de tener una combustlón lncompleta es de $3'268.166 = mensualss.

Anualmente seda de $39'097.992 .

[--ú.:,;', ¡| :,:"-,u¡r u¡' -¡v . ! ,d ¡r ---J

g0

Los problemas de segurldad Industrlal como cÉrgue del horno, contamlnaclón del

alre denlro de la fábrlca y ubkaclón tle la escorla en le plarile puetten flegar a

gÉncrar un costo Pcro no lo prcscnlan cn cl momcr{o slno cn cl caro dc flcgar a

presenlarse un accldenle.

T. PROPUESTA DE TIODETO TIE¡ORADO

La optimizaci6n da loa procasos de fundiciún y laminación en Aluminio Ind¡a, pormile

disminuir los factsre$ como gaseE, mater¡abr inadccurdos tnrdos on cl proccto,

mwimisntss ds malcrial y eiutcmas ds lubrhación.

8.1 ttDrcADORES ftEL PROCESO DE FUtDtCtOt y t¡ffitActot

Fundici0n uliHza el carguo del horno y el procaso ds colado como fidtsadorss de

pfuco8o.

El proceto de cargua se doba realizar primero dilizando los cólidor do gran pcso y

Et rocarga con chatarra liüans al final dol carguc, sn un tiempo máximo de 20

minutos,la fusi6n dal aluminio sa sfactu6 ün une hora y msdia.

Sa debe tensr la precaución de acomodar loo bloquea da ahmlnio para quo octnen

el menor eapacio dentro dsl horno y gur la cantidad cargada ssa la máxims

capacidad dal horno, rsyFar qua la llava dal quomador ¡aa la más óptima para la

tual6n y quo la puerta dalhomo sate bisn csnada.

En sl procs$o ds colada el perronal debe lsnsr todo al sgupo do reguridad firto

para tmpozar a trabajar, loe coladoros y demáa implamontos doben astar lo már

csrca posible al lugar de trabajo y en buonae condicionss para arrsncar ol procero.

82

Se debe tener la preceuclón de revlsar la corllna de agua de la mesa y que el

Éscensor esle lrabalantlo en ópilma$ condhhnes.

El proceso de colatlo tlebe ser de conlHruo y el personal no tlebe abandonar su elllo

de trabafo, slelmaterlalsole defectuoro, puede $er por algUna de edas crfltsa$:

r Contreccloner por enfrlemlento: Son depreslones hortsontsler en la superflclede la placa, Indlca deflclencla en la allmentÉclón del metal dwante la fundhlón y

es normalmente causado por bafar lemperatwar o erlremas verlaclones en el

nlveltle melal en el moltle.

r R4arluras Internas y cxternar: Indlcan lenslones severas durente elenfrlamlento causadas por exceslvo enfrlamlenlo, af,a temperatwa de fmdlclón o

tlemaslada velocldad. La fulla tle re{lnatlo de grano es e veces olra cause.

r Sengremlento superflclal: Insuflclente effrlamhlilo local o general puetlecáusar este defeclo el cual aparcce como protubcranclar lrrcguhrcr cn la

superflcle tle la placa. Clerlas aleaclones están más propensas e esle defeclo

que otras.

r hchrlones de órldor:r Euprrflclalce: Parllculaa ds

ruparficia de la placa. Gasi

picaduras.

óxido, ercoria, capss ds óxido, etc., on la

eiampro setas Eo larnn y dejan únlcamanla

s3

Inlornar, viribler, únicamanls ri ra ataca, la placa, qulmicamerila con ¡oda

cáuslica y ee deban a un conlsnido allo da óxido en la coleda o por fi[ración

deficianlo.

r Rafadura¡ tranevüredtt: Fracluras horizontahs sn h suprmch da h placa.$on causadas por pegamienlo ds fa placa a fas paredee dsl mofds harla gua la

ruparñcia da conlaclo $a rompü.

Laminación utiltra la prosión da las laminadoras como indhador da procero, cada

laminadora daba realizar la raducción dal sep€sor de la lámlna ds uns forma

uniforma, lo corrscto os smprzar con poca raduccién o con una raducclón law y

luogo conlinuar con una rsducción uniforma como se iluslra en la TaHa 4.

Sa propono gus al calibra ds la lámina sn \¡Ez de rsducirtÉ sn 7 paeor como ro

hacs aclualmsnls ss raduca an 5 paaos ael.

P=K.Lx {n¿H

AH=Hr-Hz

Teble 4. Prsrlón propuede

Hr all 96T

35

30

21

17

11

30

21

17

11

5

400

400

it00

400

400

171.5

171.5

f 74.5

17¡f.5

174.5

59078 11.28%

il711 20S

89899 29.1%

u711 3S.3%u711 S4_SS

Fuenls: Prssi0n propueda sn Aluminio India, no pubficada

85

Hr-Hr%T= x f00s

H1

En la Flgura 23 se llustra la forma correcta en qtte deben trebefer les lemhadora$,

poco a poco áumenta la preslón y luego $e eslebllEa, mlenlrsg que el porcerilafe

de reducclón va aumentsndo paso á paso, además al dlgmlnuF la cantldad de

pÉsos de 7 a S, dlsmlnuye tambÉn el tlempo del proceeo

S.2 DISTRIBUCÉH PROPUESTA DE L¡A ]IIAQUIHARIA

En fa Flgu¡a 2l ge encuentra la nuer¡a dhtrlbuclón que tlene como obpthm dlgmlnulr

las dlslanclas erlslenles entre máqulna y máquha para dlsmhulr bs llempos

perdldoe en el transpode de malerfal de máqulna a máqulna