Estudio de mejora de las condiciones de fabricación de bloques de gran tamaño de espuma de poliuretano para su aplicación en la industria del automóvil

Abstract

[ES] El trabajo de fin de grado se basa en un proceso de fabricación de bloques de espuma de poliuretano, para la industria del automóvil. En este tipo de industria, las piezas de mayor tamaño tienden a sufrir roturas y deformaciones. Para el estudio de estos defectos, se plantea un análisis a menor escala, del efecto de los parámetros más influyentes en la fabricación de los bloques (relación de polímeros utilizados, temperatura de trabajo, presión aplicada, o por ejemplo) y en qué medida estas variables afectan al proceso.

Mediante un diseño de experimentos se pretende realizar un estudio de la influencia de las variables de operación, y seleccionar los valores óptimos de estas variables con el fin de minimizar la cantidad de defectos detectados. Una vez fabricadas las piezas, se caracterizaran mediante los ensayos pertinentes (tracción, elongación, permeabilidad, etc.).

Se propone además, el diseño de una planta a pequeña escala (escala 1:60) para simular el proceso de producción de piezas de espuma, y bajo qué condiciones se realizarán los ensayos seleccionados por el DOE, utilizando los parámetros elegidos.

Finalmente, se elaborará un presupuesto para conocer el gasto económico que supone llevar a cabo tanto el diseño de la planta a pequeña escala, como el desarrollo de los ensayos indicados mediante el DOE, y los ensayos de caracterización de las piezas fabricadas a menor escala.

[CA] El treball de fi de grau es basa en un procés de fabricació de blocs de bromera de poliuretà, per a la indústria de l'automòbil. En este tipus d'indústria, les peces més grans tendixen a patir ruptures i deformacions. Per a l'estudi d'estos defectes, es planteja una anàlisi a menor escala, de l'efecte dels paràmetres més influents en la fabricació dels blocs (relació de polímers utilitzats, temperatura de treball, pressió aplicada) i en quina mesura estes variables afecten el procés. Per mitjà d'un disseny d'experiments es pretén realitzar un estudi de la influència de les variables d'operació, i seleccionar els valors òptims d'estes variables a fi de minimitzar la quantitat de defectes detectats. Una vegada fabricades les peces, es caracteritzaren per mitjà dels assajos pertinents (tracció, elongació, permeabilitat, etc.) Es proposa a més, el disseny d'una planta a xicoteta escala (escala 1:60) per a simular el procés de producció de peces de bromera, i davall quines condicions es realitzaran els assajos seleccionats pel DOE, utilitzant els paràmetres triats. Finalment, s'elaborarà un pressupost per a conéixer el gasto econòmic que suposa dur a terme tant el disseny de la planta a xicoteta escala, com el desenrotllament dels assajos indicats per mitjà del DOE, i els assajos de caracterització de les peces fabricades a menor escala.

[EN] This end of grade essay will focus on the manufacturing process of polyurethane foam blocks, for the automotive industry. In this type of industry, larger parts tend to suffer from breakage and deformation. In order to study this defects a smaller scale analysis is done to quantify the effect of the most influential parameters in the manufacturing process of the blocks (ratio of polymers used, working temperature, applied pressure) and to what extent these variables affect the process. By trying different experimental designs it is intended to study the influence of the different variables involved in the process and to select the optimal values of these variables,focusing on the minimalization of these defects. Once the pieces are manufactured,they are characterised based on the results of the different tests that the pieces have to go through (traction, elongation, permeability, etc.). It is also proposed to design a small-scale plant (scale 1:60) to simulate the production process of foam parts, and under what conditions the tests selected by the DOE will be performed, using the chosen parameters. For a more accurate simulation of the whole manufacturing process (already taking into consideration the specifications mentioned above), the development of a scaled production centre (1:60) is advised to simulate the production process of foam parts, and under what conditions the tests selected by the DOE will be performed, using the chosen parameters.