Fabricación de máquina de desgaste abrasivo para material y caracterización de parámetros de ensayo.

Abstract

Este trabajo tiene como objetivo principal el diseño y fabricación de una máquina de desgaste abrasivo que sea de fácil operación, destinada a evaluar diversos materiales, y que pueda ser utilizada sin complicaciones por usuarios comunes, incluso aquellos sin experiencia previa en el campo del ensayo de materiales. Enfocado en la problemática del desgaste, principal causa de reducción en la vida útil de componentes industriales, este proyecto se centra específicamente en el desgaste abrasivo. La máquina diseñada se concibe como un banco de ensayo para evaluar materiales bajo condiciones específicas de desgaste. El desarrollo del proyecto abarca el diseño y fabricación de una máquina de flujo giratorio, incluyendo tanto la estructura como el sistema de control. Para verificar el funcionamiento de la máquina se realizan dos ensayos: uno factorial en probetas de yeso, para determinar la influencia de diferentes factores en el porcentaje de desgaste a través de un análisis de varianza, y otro en metales, específicamente en acero de bajo contenido de carbono y aluminio, para comprobar la capacidad de la máquina de desgastar diversos materiales. Los resultados obtenidos confirman la efectividad de la máquina en generar desgaste abrasivo en materiales como yeso, acero de bajo contenido de carbono y aluminio, demostrando su capacidad para evaluar materiales de manera precisa y controlada. Se destaca también la influencia de factores como la velocidad de rotación y la concentración de partículas sólidas en la lechada sobre el porcentaje de desgaste. La conclusión del trabajo resalta la consecución del objetivo principal con la creación de una máquina que evalúa el desgaste abrasivo en una variedad de materiales y es accesible para usuarios no especializados. Como propuesta futura, se sugiere aumentar el número de réplicas en los ensayos para profundizar en la comprensión de la influencia de ciertos factores y considerar la posible optimización de la máquina para aplicaciones industriales.

This work aims at designing and manufacturing an abrasive wear testing machine that is user-friendly, intended to assess various materials, and can be operated effortlessly by common users, including those without prior experience in materials testing. Focused on the issue of wear, the primary cause of reduced industrial component lifespan, this project specifically targets abrasive wear. The designed machine is conceived as a test bench to evaluate materials under specific wear conditions. The project's development encompasses the design and manufacturing of a slurry pot machine, encompassing both the structure and control system. To verify the machine's functionality, two tests are conducted: a factorial test on gypsum specimens to determine the influence of different factors on the wear rate through variance analysis, and another on metals, particularly low-carbon steel and aluminum, to validate the machine's capability to wear various materials. The obtained results confirm the machine's effectiveness in generating abrasive wear in materials such as gypsum, low-carbon steel, and aluminum, demonstrating its ability to evaluate materials precisely and in a controlled manner. Additionally, the impact of factors such as rotation speed and concentration of solid particles in the slurry on the wear rate is highlighted. The conclusion emphasizes the achievement of the primary objective by creating a machine that evaluates abrasive wear in a variety of materials and is accessible to non-specialized users. As a future proposal, increasing the number of test replicates is suggested to deepen the understanding of certain influencing factors and consider potential machine optimization for industrial applications.