La Calidad se fabrica

¿Cómo se define la calidad en los productos?

Introducción a la calidad

• La calidad es un concepto que puede ser subjetivo y varía según las expectativas del cliente. Existen múltiples definiciones, pero muchas no son objetivas.

• Se propone analizar un producto con una calificación de calidad objetiva: un tubo de PVC. Esto permite establecer criterios claros para evaluar la calidad.

Expectativas del cliente

• Cuando un cliente compra un producto, tiene expectativas específicas sobre su rendimiento y características, mientras que el vendedor conoce el precio del mismo.

• La percepción de calidad está implícita en estas expectativas; si se cumplen, se considera que el producto tiene buena calidad. La probabilidad de satisfacción debe ser alta para que el cliente esté dispuesto a pagar por el producto.

Características técnicas del tubo de PVC

• El tubo de PVC seleccionado tiene dimensiones específicas: diámetro externo de 110 mm y espesor mínimo de 32 mm, lo cual es crucial para su uso en transporte de agua potable. Estas medidas están normalizadas y deben cumplir con tolerancias estrictas.

• Las normas establecen que el tubo debe soportar presiones específicas sin romperse y cumplir con ensayos técnicos rigurosos para garantizar su resistencia y durabilidad bajo condiciones normales de uso.

Ensayos requeridos

• Ensayo de presión: El tubo debe resistir una presión mínima sin romperse; esto asegura su funcionalidad en aplicaciones reales donde se requiere transportar agua potable a cierta presión.

• Ensayo de impacto: Se somete a pruebas donde se arroja peso desde una altura determinada después de haber sido enfriado, evaluando así su resistencia al impacto tras cambios térmicos previos.

Estabilidad dimensional

• Se realiza un ensayo para verificar la estabilidad dimensional del tubo al someterlo a altas temperaturas durante períodos prolongados; cualquier deformación no debe exceder ciertos límites establecidos por las normas técnicas pertinentes.

• Este tipo de pruebas asegura que el producto mantenga sus características físicas bajo condiciones extremas, lo cual es esencial para garantizar su desempeño a largo plazo en aplicaciones prácticas como la conducción de agua potable.

Proceso de Ensayo y Calidad en Tubos Sanitarios

Métodos de Ensayo y Medición

• Se coloca una aguja con un kilogramo de peso para medir la temperatura del baño, determinando el "punto mi canto", que evalúa la capacidad del material para ablandarse y deformarse.

• Los ensayos permiten verificar si un tubo cumple con las expectativas del cliente, actuando como un proxy para evaluar su resistencia a diferentes condiciones.

Requisitos de Resistencia

• Es crucial que los tubos tengan resistencia al impacto y a temperaturas extremas, ya que son transportados en camiones y expuestos al sol.

• La norma 13 350 establece criterios objetivos de calidad para comercializar tubos sanitarios; sin embargo, la norma 13 320 no está disponible públicamente.

Características del Producto

• Las características deseadas por el cliente incluyen calidad, color, dimensiones y estabilidad dimensional.

• Un ensayo adicional implica sumergir un trozo de tubo en ácido acético glacial para medir la cantidad de plomo que se transmite al agua, lo cual es crítico para ciertos tipos de productos.

Normativa y Control Estadístico

• Cada lote de tubos requiere ensayos específicos según normas que dictan el tamaño de muestra necesario; esto asegura aceptación o rechazo basado en estándares estadísticos.

• Todos los ensayos son destructivos; no se puede evaluar la calidad al final del proceso. La calidad debe ser garantizada desde el inicio.

Principios de Calidad

• La fabricación debe seguir principios establecidos por Deming; se enfatiza que la calidad se fabrica desde el principio, no puede ser corregida al final del proceso.

• El ritmo actual de producción es alto (400 tubos por hora), lo cual plantea desafíos significativos en términos de control de calidad.

Referencias Literarias

• Se recomienda leer "El método Deming" por Emi Aguayo, quien explica conceptos clave sobre gestión y mejora continua en procesos industriales.

Proceso Productivo

• El PVC es un polímero esencial en este contexto; su preparación incluye mezclado, plastificado y calibrado antes de convertirse en producto final.

• Se advierte sobre los riesgos asociados con la manipulación del PVC durante su fabricación debido a sus propiedades potencialmente cancerígenas.

Este resumen proporciona una visión clara sobre los métodos utilizados para asegurar la calidad en la producción de tubos sanitarios, así como las normativas relevantes y consideraciones prácticas durante su fabricación.

Proceso de Mezcla y Extrusión del PVC

Introducción a la Mezcla

• Se establece que el largo mínimo para ciertos procesos no puede ser menos de 6 metros, lo cual es crucial para el éxito en la producción.

• La mezcla se realiza en un recipiente similar a una licuadora con capacidad de 500 litros, donde se lleva a cabo el primer paso del proceso.

Componentes de la Mezcla

• El equipo cuenta con un motor y paletas que giran a 1400 revoluciones por minuto, facilitando la mezcla adecuada.

• Se añaden 50 kilogramos de PVC junto con aproximadamente cuatro kilogramos de carbonato de calcio como parte fundamental del preparado.

Estabilizantes y Plastificantes

• Se incorporan estabilizantes, plastificantes y lubricantes; algunos proveedores ofrecen estos componentes ya formulados.

• Los estabilizantes son esenciales para determinar las características del tubo, afectando su color y transparencia.

Proporciones y Tipos de Lubricantes

• Existen dos tipos principales de lubricantes: internos (como el ácido esteárico) y externos. Las proporciones varían según los ingredientes utilizados.

• Un ejemplo incluye usar medio kilo de básico más 300 gramos de aceite de soja como lubricante interno.

Proceso Final de Mezcla

• Todos los ingredientes se mezclan hasta alcanzar una temperatura aproximada de 100 grados centígrados por fricción, permitiendo que la resina absorba todos los componentes.

• Después del mezclado, se deja reposar durante 24 horas para permitir que se estabilice antes del siguiente paso en el proceso.

Extrusora: Unidad Clave en la Producción

Estructura y Funcionamiento

• La extrusora es una unidad plastificadora esencial en el proceso; tiene un alimentador que calibra la cantidad exacta del material a procesar.

• Generalmente, las máquinas utilizadas tienen doble tornillo, funcionando como bombas que empujan el material hacia adelante mientras lo mezclan adecuadamente.

Diseño Interno

• Dentro de la extrusora hay tornillos diseñados específicamente para mover el material; su estructura permite una mezcla eficiente al mismo tiempo que extrae gases generados durante el proceso.

Proceso de Plastificación y Densidad del Material

Introducción a la Densidad Aparente

• La densidad aparente del polvo utilizado es aproximadamente 1500 kg/m³, lo que significa que un recipiente de un litro pesaría 530 gramos.

• Este material tiene una densidad que se triplica al ser procesado, lo cual es crucial para entender su comportamiento en el proceso de plastificación.

Efectos de la Luz y Gases Liberados

• Al aplicar calor, se liberan gases que forman burbujas dentro del PVC, afectando el volumen y la presión en el sistema.

• Estos gases son evacuados mediante una bomba de vacío durante el calentamiento inicial del material.

Temperaturas y Presiones en el Proceso

• Las temperaturas necesarias para la plastificación oscilan entre 180°C y 190°C, con presiones alcanzando hasta 220 kg/cm². Esto es fundamental para lograr una correcta mezcla y transformación del material.

• La combinación adecuada de temperatura y presión es esencial para evitar que el material se degrade o queme durante el proceso.

Importancia del Cabezal en la Extrusión

• El cabezal permite que el material salga con forma tubular bajo alta presión (200 kg), asegurando una extrusión uniforme.

• Se utiliza un diseño específico para mantener la integridad del PVC mientras pasa por diferentes etapas del proceso de producción.

Estabilización y Propiedades Químicas

• Se añaden estabilizadores como sales de plomo al PVC para prevenir su degradación por cloro libre, lo cual es crítico dado que este puede causar combustión si no se maneja adecuadamente.

• La superficie interna de los cabezales está revestida con cromoduro para asegurar un flujo uniforme sin obstrucciones, evitando problemas durante la producción.

Conclusión sobre Tecnología en Cabezales

• Los cabezales son componentes costosos pero esenciales en la maquinaria debido a su papel fundamental en garantizar calidad y eficiencia en la producción plástica.

Calibración y Proceso de Extrusión

Proceso de Calibrado

• El calibrado es crucial en el proceso de calidad, donde se asegura que las dimensiones del cabezal sean correctas para evitar deformaciones.

• Se menciona un tubo con perforaciones que pasa por un sistema de vacío, lo cual es esencial para mantener la integridad del producto durante el proceso.

• Un sello de goma evita la entrada de aire, manteniendo el vacío necesario para el funcionamiento adecuado del sistema.

Sistema de Enfriamiento

• Dentro del sistema hay aspersores que rocían agua a presión; esta agua se calienta al contacto con el tubo caliente y necesita ser enfriada en una torre.

• La eficiencia del rendimiento se mejora mediante un circuito doble de serpentina que permite la circulación adecuada del agua fría y caliente.

Importancia de las Dimensiones

• Es fundamental cumplir con normas específicas sobre dimensiones e impacto; cualquier deformación puede afectar negativamente la calidad final.

• La salida del calibrador debe ser precisa; si no se mantiene el vacío, existe riesgo de deformación en los productos extruidos.

Control de Velocidad

• Se utiliza un caterpillar constante para asegurar una velocidad uniforme durante la extrusión, evitando oscilaciones que puedan alterar el espesor del tubo.

• La regulación fina de la velocidad es vital; pequeñas variaciones pueden resultar en pérdidas significativas en términos económicos debido a cambios en el espesor.

Calidad y Materiales

• La calidad de las máquinas extrusoras influye directamente en la consistencia del flujo y, por ende, en la calidad final del producto.

• Existe una relación entre los aditivos utilizados (como plastificantes y lubricantes) y sus efectos sobre propiedades como impacto y estabilidad dimensional.

¿Cómo afectan las variables del proceso a los atributos del producto?

Relación entre carga y penalizaciones

• Se discute cómo la adición de estabilizantes mejora el riesgo de quemado, pero penaliza el contenido de plomo, lo que muestra la complejidad en la formulación de productos.

Dificultades en la optimización

• La búsqueda de soluciones para mejorar un aspecto del producto puede perjudicar otro, evidenciando que no hay respuestas simples en el proceso productivo.

Importancia de la precisión en mezclas

• Al mezclar resinas en cantidades mayores y con precisión, se puede mejorar el rendimiento y asegurar que se cumplan los estándares de calidad sin variabilidad.

Variables vs. Atributos

• Se establece que los atributos del producto son función directa de las variables del proceso; conocer estas relaciones es crucial para garantizar calidad.

Ejemplo práctico: Huevo frito

• Se utiliza el ejemplo del huevo frito para ilustrar cómo diferentes variables (temperatura, tiempo, cantidad de aceite) afectan los atributos finales del producto.