Diseño y fabricación de un prototipo de estación para anodizado de aleaciones de aluminio 6061 T6 y 7075 T6

El proceso de anodizado ha evolucionado considerablemente, teniendo en cuenta que sus inicios tienen trascendencia en países desarrollados y que con el pasar del tiempo, su conocimiento y aplicación se han expandido a la mayoría de los países en desarrollo, los cuales lograron adoptarlo como un mode...

Full description

Autores:
Ibarra Reina, Sebastian Fernando
Gómez López, Santiago
Tipo de recurso:
Trabajo de grado de pregrado
Fecha de publicación:
2023
Institución:
Universidad Tecnológica de Pereira
Repositorio:
Repositorio Institucional UTP
Idioma:
spa
OAI Identifier:
oai:repositorio.utp.edu.co:11059/15429
Acceso en línea:
https://hdl.handle.net/11059/15429
https://repositorio.utp.edu.co/home
Palabra clave:
370 - Educación
Aleaciones de aluminio
Ingeniería mecánica
Análisis del impacto ambiental
Ingeniería mecánica
Estación
Anodizado
Aleaciones de Aluminio
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Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
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spelling Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)Manifiesto (Manifestamos) en este documento la voluntad de autorizar a la Biblioteca Jorge Roa Martínez de la Universidad Tecnológica de Pereira la publicación en el Repositorio institucional (http://biblioteca.utp.edu.co), la versión electrónica de la OBRA titulada: La Universidad Tecnológica de Pereira, entidad académica sin ánimo de lucro, queda por lo tanto facultada para ejercer plenamente la autorización anteriormente descrita en su actividad ordinaria de investigación, docencia y publicación. La autorización otorgada se ajusta a lo que establece la Ley 23 de 1982. Con todo, en mi (nuestra) condición de autor (es) me (nos) reservo (reservamos) los derechos morales de la OBRA antes citada con arreglo al artículo 30 de la Ley 23 de 1982. En concordancia suscribo (suscribimos) este documento en el momento mismo que hago (hacemos) entrega de mi (nuestra) OBRA a la Biblioteca “Jorge Roa Martínez” de la Universidad Tecnológica de Pereira. Manifiesto (manifestamos) que la OBRA objeto de la presente autorizaciónhttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/http://purl.org/coar/access_right/c_abf2info:eu-repo/semantics/openAccessLópez Guarnizo, Rafael AlbertoIbarra Reina, Sebastian FernandoGómez López, Santiago2024-11-12T13:44:33Z2024-11-12T13:44:33Z2023https://hdl.handle.net/11059/15429Universidad Tecnológica de PereiraRepositorio Universidad Tecnológica de Pereirahttps://repositorio.utp.edu.co/homeEl proceso de anodizado ha evolucionado considerablemente, teniendo en cuenta que sus inicios tienen trascendencia en países desarrollados y que con el pasar del tiempo, su conocimiento y aplicación se han expandido a la mayoría de los países en desarrollo, los cuales lograron adoptarlo como un modelo de trabajo para el desarrollo posterior de piezas mecanizadas. En consecuencia, este trabajo se enfoca en el diseño de una estación de anodizado para aleaciones de aluminio específicas, que en este caso serán los materiales AA 7075 T6 y AA 6061 T6, los cuales se trabajarán bajo criterios de operación en la ciudad de Pereira, con el fin de tomar fuerza en el mercado de anodizado en conjunto con las estrategias de mejora en la industria metalmecánica de la ciudad. De este modo, se logra generar un impacto en la industria con los recubrimientos electrolíticos de la aplicación del anodizado, y a su vez, implementando mejoras en el manejo de residuos químicos como resultado del proceso, buscando alternativas de mejora continua y aprovechamiento de los recursos necesarios para llevar a cabo los tratamientos, así como el uso de buenas prácticas para reducir el impacto medio ambiental por consumo de químicos altamente peligroso y que se generan por la producción de piezas mejoradas por inmersión de baños electrolíticos.1. Marco teórico...................................................................................................................19 1.1. Difusión en el anodizado ..............................................................................................19 1.2. Anodizado en la industria .............................................................................................19 1.2.1. Proceso industrial del anodizado ...........................................................................20 1.3. Anodizado.....................................................................................................................21 1.3.1. Tipos de anodizado con ácido sulfúrico.................................................................22 1.4. Óxido de Aluminio Anódico (OAA) ............................................................................23 1.4.1. Efectos del ácido sulfúrico en la capa de OAA .....................................................25 1.5. Aleaciones de aluminio.................................................................................................26 1.5.1. Aleación AA 7075 T6...........................................................................................27 1.5.2. Aleación AA 6061 T6...........................................................................................27 1.5.3. Composición y características metalúrgicas..........................................................28 1.5.4. Propiedades mecánicas ..........................................................................................29 2. Diseño y Prototipo ...........................................................................................................31 2.1. Parámetros de diseño para el prototipo de estación ..................................................31 2.1.1. Material para la estación ........................................................................................31 2.1.2. Dimensión de la estación .......................................................................................32 2.1.3. Sistema electrolítico...............................................................................................32 2.1.4. Energía de alimentación.........................................................................................32 2.1.5. Sistemas de agitación.............................................................................................33 2.1.6. Planos de fabricación de prototipo.........................................................................33 2.1.7. Materiales, sujeciones y accesorios .......................................................................34 2.2. Parámetros para el prototipo de pruebas.......................................................................37 2.2.1. Dimensiones de probetas .......................................................................................37 2.2.2. Variables de transformación ..................................................................................39 2.2.3. Instrumentos de medida y fuentes de alimentación ...............................................39 12 2.3. Reactivos químicos para tramientos antes y después del anodizado ............................40 2.3.1. Reactivos etapa de pretratamiento .........................................................................40 2.3.2. Reactivos etapa de postratamiento.........................................................................40 3. Proceso de Anodizado .....................................................................................................41 3.1. Etapas del proceso.........................................................................................................41 3.1.1. Preparación metalográfica .....................................................................................41 3.1.2. Desengrasado .........................................................................................................42 3.1.3. Decapado................................................................................................................42 3.1.4. Neutralizado...........................................................................................................42 3.1.5. Enjuagues...............................................................................................................43 3.1.6. Tinturado................................................................................................................43 3.1.7. Sellado....................................................................................................................44 3.2. Empalme y ejecución de pruebas..................................................................................44 3.2.1. Montaje de la estación de anodizado .....................................................................45 3.2.2. Preparación de la solución electrolítica .................................................................46 3.2.3. Procedimientos de pretratamiento..........................................................................46 3.2.4. Procedimiento de anodizado ..................................................................................47 3.2.5. Procedimientos de postratamiento .........................................................................48 3.2.6. Resultados..............................................................................................................48 4. Análisis de resultados ......................................................................................................50 4.1. Cambios experimentales en el proceso .....................................................................50 4.2. Terminado de las piezas con respecto al tiempo .......................................................52 4.3. Consideraciones especiales.......................................................................................55 5. Manejo de residuos químicos ..........................................................................................57 5.1. Manejo de químicos en el uso.......................................................................................57 5.1.1. Normativa colombiana para manejo de sustancias químicas.................................57 5.1.2. Plan de acción en caso de emergencia ...................................................................58 13 5.2. Disposición de residuos................................................................................................58 5.2.1. Ciclo de vida útil de ácidos en procesos electrolíticos ..........................................59 5.2.2. Señalización de residuos........................................................................................60 5.3. Prácticas eco amigables en otros países........................................................................61 5.3.1. Metodologías de mitigación...................................................................................61 5.3.2. Impacto ambiental de residuos químicos del anodizado........................................62 6. Conclusiones....................................................................................................................63 6.1. Trabajos futuros.........................................................................................................64 Referencias...............................................................................................................................65 ANEXOS .................................................................................................................................71PregradoIngeniero(a) Mecánico(a)79 páginasapplication/pdfspaUniversidad Tecnológica de PereiraIngeniería MecánicaFacultad de Ingeniería MecánicaPereira370 - EducaciónAleaciones de aluminioIngeniería mecánicaAnálisis del impacto ambientalIngeniería mecánicaEstaciónAnodizadoAleaciones de AluminioDiseño y fabricación de un prototipo de estación para anodizado de aleaciones de aluminio 6061 T6 y 7075 T6Trabajo de grado - Pregradoinfo:eu-repo/semantics/acceptedVersionhttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fTextinfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisAalberts surface technologies, (2023). anodizing functional and decorative refinement of aluminum parts.Abrahami, S. 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La autorización otorgada se ajusta a lo que establece la Ley 23 de 1982. Con todo, en mi (nuestra) condición de autor (es) me (nos) reservo (reservamos) los derechos morales de la OBRA antes citada con arreglo al artículo 30 de la Ley 23 de 1982. En concordancia suscribo (suscribimos) este documento en el momento mismo que hago (hacemos) entrega de mi (nuestra) OBRA a la Biblioteca “Jorge Roa Martínez” de la Universidad Tecnológica de Pereira. Manifiesto (manifestamos) que la OBRA objeto de la presente autorizaciónopen.accesshttps://repositorio.utp.edu.coRepositorio de la Universidad Tecnológica de 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