Evaluación del ciclo de vida de moldes modulares en líneas de fundición industrial
DOI:
https://doi.org/10.37636/recit.v9n3e472Palabras clave:
Evaluación del ciclo de vida, Moldes modulares, Fundición, Sostenibilidad, OEEResumen
La fabricación industrial de piezas fundidas en moldes permanentes depende directamente de la disponibilidad, desempeño y vida útil de los moldes utilizados. En particular, los moldes modulares, capaces de adaptarse geométricamente, intercambiar componentes y escalarse según los requisitos de producción, representan una alternativa estratégica para ampliar la versatilidad del catálogo de productos y asegurar la continuidad operativa en líneas de fundición. No obstante, la complejidad geométrica del negativo requerido para la obtención de piezas fundidas genera retos específicos en el diseño, desgaste, mantenimiento y funcionalidad del molde a lo largo de su ciclo de vida. El presente trabajo evalúa el ciclo de vida completo de moldes permanentes modulares implementados en líneas de fundición industrial, abarcando desde su diseño, manufactura y puesta en operación, hasta su etapa de producción continua, degradación, mantenimiento, reacondicionamiento y fin de vida útil. La metodología integra herramientas avanzadas de análisis de procesos (PAT) para la caracterización de condiciones térmicas y mecánicas, el estudio estandarizado de métodos y tiempos (MTM) para evaluar la eficiencia operativa, ensayos mecánicos y pruebas no destructivas (NDT) para el análisis del deterioro estructural, así como indicadores clave de desempeño como el Overall Equipment Effectiveness (OEE) para determinar la contribución del molde a la productividad global de la línea. El análisis se desarrolló a partir de múltiples corridas productivas representativas, considerando diferentes configuraciones modulares, ciclos térmicos y escenarios de mantenimiento, lo que permitió evaluar el comportamiento del sistema de moldeo bajo condiciones reales de operación industrial. Los resultados muestran rangos de OEE asociados a configuraciones modulares optimizadas, así como una reducción significativa de los costos acumulados del sistema en comparación con moldes permanentes convencionales, atribuible principalmente a la disminución de tiempos de paro, a la reducción de moldes unitarios y a la sustitución selectiva de módulos críticos. Asimismo, se observó una extensión efectiva de la vida útil del sistema de moldeo, al permitir el reacondicionamiento parcial del molde en lugar de su reemplazo completo. El enfoque adoptado distingue entre la Evaluación del Ciclo de Vida (Life Cycle Assessment, LCA), orientada a la cuantificación de impactos ambientales asociados al uso de materiales, energía y generación de residuos, y el lifecycle engineering, enfocado en la toma de decisiones técnicas y operativas durante las etapas de diseño, operación y mantenimiento del molde. La integración de ambos enfoques permitió generar un marco de análisis robusto para optimizar el desempeño técnico, económico y ambiental de moldes permanentes modulares en líneas de fundición industrial.
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