Resúmen del Proyecto




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fecha de publicación24.11.2015
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Resúmen del Proyecto

VIDRIERA CENTROAMERICANA S.A. es una empresa dedicada a la fabricación de envases y vasos de vidrio.

Materia Primas


Las cinco materias primas principales utilizadas en el proceso son:

  • Arena Sílica (traída de Colis de Cartago)

  • Soda Ash (importada de los Estados Unidos)

  • Feldespato (proveniente de Guatemala)

  • Piedra Caliza (traída de Colorado de Abangares)

  • Vidrio reciclado

La arena sílica proporciona un 99.9% de óxidos de silicio (formador del vidrio). El feldespato aporta un 18% de óxidos de aluminio (ayuda a la resistencia mecánica, evita la desvitrificación, facilita el formado del envase). La piedra caliza aporta un 54% de óxidos de calcio (brillo, dureza, resistencia a la solubilidad en agua). El Carbonato de Sodio (soda ash) ayuda a bajar el punto de fusión de la mezcla, proporcionando un 58% de óxidos de sodio. Además de estas materias, se utiliza como materia prima el vidrio reciclado. Este vidrio es proveniente del mismo proceso como además de los programas de reciclaje. El vidrio debe ser del mismo color del vidrio que se va a fabricar y usualmente se da una composición de 80% vidrio reciclado y 20% materia prima virgen.

Además de estos elementos, se utilizan otras materias primas para darle el acabado final al vidrio. El nitrato de sodio, el arsénico y el carbón sirven para refinar o evacuar gases ocluidos en el vidrio fundido. El selenio y el cobalto sirven para controlar el color en el vidrio cristalino. El cromo da las coloraciones verdosas del verde Georgia y esmeralda. El color ámbar es generado al aumentar los óxidos férricos con hematita junto con carbón y azufre.

Proceso Fabricación

FORMULACIÓN


En este paso se identifican los componentes de la mezcla que se necesita para fabricar el producto solicitado por el cliente, según el tipo de vidrio requerido. Una vez identificados los componentes de la mezcla óptima, se calculan las cantidades de materias primas necesarias para cumplir con los pedidos programados de acuerdo con el tipo de vidrio.

TRITURACIÓN Y MOLIENDA


Esta etapa del proceso de fabricación de envases de vidrio, se aplica únicamente a los materiales que no vienen listos para utilizarse de inmediato, como el vidrio de reciclaje, siguiendo los procesos necesarios:

  1. Trituración y molienda

  2. Lavado

  3. Separación magnética

  4. Selección manual

PESAJE, DOSIFICADO Y MEZCLADO


Lo que sigue es preparar la fórmula que se va a utilizar. Para esto, se pesan cada una de las materias primas que se van a utilizar para determinar la proporción adecuada que se va a utilizar en la mezcla, dependiendo del tipo de vidrio que se va a utilizar. En este momento se preparan también las fórmulas de las materias colorantes que se van a utilizar en la mezcla.

Cuando se hayan determinado las proporciones adecuadas de las materias primas, estas pasan a las mezcladoras, en donde se combinan todas las materias primas que se van a utilizar y la proporción de vidrio reciclado que se va a utilizar.

FUNDICIÓN Y AFINACIÓN


Ya verificada la cantidad de mezcla, ésta pasa al horno para la etapa de fundición, la cual consiste en transformar los sólidos para convertirlos en una masa de vidrio viscosa y moldeable, mientras se va enfriando poco a poco.

Esta masa viscosa y caliente se transporta luego a una cámara especial donde se lleva a cabo la afinación del vidrio. La afinación consiste en liberar los gases que se generan por las reacciones químicas y quedan atrapados en la masa de vidrio.

Para este proceso se cuenta con dos hornos de fundición con capacidad de procesamiento de 200 toneladas diarias. Estos hornos trabajan con keroseno, diesel y electricidad y tienen un recubrimiento de ladrillo refractario. Los hornos duran de 8 a 10 días en calentar y alcanzan una temperatura de 1500°C. Además tienen una vida útil de 8 a 12 años.

FORMACIÓN DEL ENVASE


A estas alturas del proceso, el vidrio ya reúne las condiciones apropiadas para su moldeo. Por lo tanto se empieza con la formación del envase, a partir de cargas o velas con el tamaño y el peso adecuados para el artículo que se va a fabricar. Además se utilizan moldes para darle la forma determinada del envase.

Para este subproceso de formación del envase se utiliza una máquina llamada I.S. (Individual Sections), que es hasta hoy el equipo más avanzado que existe para la formación de envases. Existen dos tipos: Soplo-soplo y Prensa-soplo.

El proceso Soplo-Soplo es utilizado para fabricar envases con boca angosta, y se explica brevemente a continuación. Las velas de vidrio caen por gravedad a través del llamado equipo de entrega. Este es un mecanismo que controla el tamaño y peso de cada gota de vidrio, pues cuenta con unas tijeras automáticas que hacen el corte conveniente para lograr cargas de tamaño uniforme.

Estas cargas o velas se deslizan libremente hacia el premolde que hay en cada sección de la máquina I.S. El mecanismo cuenta con un embudo, cuyo trabajo consiste en asegurar la caída de la carga de vidrio en la posición correcta.

Lo primero que se forma es la corona del envase en el premolde y luego se aplica el primer soplo de vela al envase preformado que hasta este momento está de cabeza. (ver el siguiente dibujo)

Después mediante la acción de un mecanismo de inversión la preforma, ya con la corona hacia arriba, se pasa al molde donde recibe el soplo final que le da la forma definitiva a la botella (ver siguiente dibujo).



El envase ya está listo en su totalidad, por lo que entra en acción un mecanismo llamado sacadora, cuyos dedos mueven el envase hacia una placa de enfriamiento.

El envase es empujado hacia la banda acarreadora, que lo lleva hasta el horno de recocido para ser enfriado de manera gradual, esto para evitar el choque térmico.

El proceso Prensa-Soplo es el utilizado para confeccionar envases con boca ancha que son los que tienen en su corona un diámetro interior de 40 hasta 120 milímetros:


En este proceso la carga adopta primeramente la forma del premolde al ser sometida a la presión de un pistón. El pistón sube y expande la carga contra las paredes del premolde, sin necesidad de aplicar el soplo inicial. Una vez que se ha preformado el envase, éste se invierte y pasa al molde para recibir el soplo final. (ver dibujo de la izquierda).

TRATAMIENTO TÉRMICO


Una vez formado el envase, se somete a un tratamiento térmico, con el objetivo de eliminar los esfuerzos de fraguado que normalmente se generan en el vidrio. Durante este proceso los envases son trasladados mediante bandas trasportadoras hacia el horno de recocido o templador, donde la temperatura del producto se va controlando y disminuyendo poco a poco, hasta llegar a la temperatura del ambiente. De este modo se evitan los efectos nocivos de un enfriamiento brusco o repentino que afectaría la calidad del envase.

TRATAMIENTO SUPERFICIAL


Este tratamiento consiste en aplicar un tratamiento superficial al envase, buscando con ello incrementar su resistencia y facilidad de manejo. En este tratamiento se añade una capa de metal a partir de estaño o titanio, la cual se aplica en el lado caliente del proceso. A la salida del lado frío del templador, nuevamente el envase es sometido a un tratamiento con una emulsión especial de polietileno, ácido oleico o estearatos. Ambas aplicaciones dan como resultado una mayor resistencia del producto, que es una importante demanda del mercado.

REVISIÓN Y EMPAQUE


Luego los envases pasan por un control de calidad en el cual se le hace una revisión visual y automática (más adelante se detallan estos controles de calidad).

Una vez que pasan el control de calidad, los envases se cargan y transportan hacia las bodegas de producto terminado respectivas. Los envases que necesiten algún tipo de decoración son transportados a las líneas de decoración donde al finalizar el proceso son transportados a la bodega.

DECORADO


Este proceso consiste en aplicar al envase una etiqueta cerámica, tras de lo cual recibe un tratamiento térmico cuya finalidad es asegurar una impresión que no se borre fácilmente. Esta etiqueta identifica al producto que va a contener el envase, como alimentos, medicinas, vinos, licores, etc.; así como la marca y los datos del fabricante. De esta manera, el cliente recibe los envases ya listos para llenarlos y enviarlos al mercado para la venta de sus productos al consumidor final.

Controles de Calidad


A lo largo del proceso de producción se encuentran varios puntos de control de calidad que se aseguran de que el producto cumple con las especificaciones pactadas por el cliente.

El primer punto de control se realiza en la recepción de las materias primas. En este momento se realizan pruebas de laboratorio para asegurarse de que las materias primas cumplan con los requerimientos físicos y químicos y la cantidad solicitada. Dentro de las características químicas se verifica su composición y las impurezas como óxidos colorantes, minerales pesados, materia orgánica, fluoruros y cloruros que puedan tener presentes. Además se realizan pruebas para determinar el tamaño del grano de las materias.

El siguiente punto de control se da a la salida del templador y después de haber realizado el tratamiento superficial a los envases ya formados. En este punto se da una revisión visual del producto y además se utilizan equipos automáticos de inspección que han sido diseñados para detectar y rechazar las botellas defectuosas.

Uno de los equipos más importantes con que se cuenta en esta empresa, en el proceso de inspección, son las maquinas FP 515 de alta velocidad, diseñadas para la detección y rechazo de envases que presentan defectos. Existen un total de 170 defectos que se pueden encontrar en los envases. Entre ellos están las fracturas, estalladuras, vidrio de bajo espesor, fuera de verticalidad, ovalamiento, coronas caídas u onduladas, burbujas, rayas y grietas.

El siguiente punto de control se realiza al producto terminado y toma parte en el laboratorio de calidad. En este punto se le realizan una variedad de pruebas para verificar el comportamiento del envase y asegurarse de que cumpla las especificaciones finales antes de ser enviadas al cliente. Se realizan pruebas de medición de diámetros, verticalidad, peso, capacidad, choque térmico y ensayos de impacto.

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