Estudio de mejora de la adherencia en un proceso de pintado y estampación en caliente en una empresa de fabricación de piezas de plástico para automoción

Abstract

[ES] El tema escogido para realizar el Trabajo de Final de Grado surge en el contexto de las prácticas en una empresa dedicada al sector de automoción. Esta empresa, enfocada a la fabricación de piezas de plástico para el interior de los vehículos, cuenta con un proceso de estampación en caliente (Hot-Stamping) mediante el cual se estampa una lámina de pintura sobre la pieza, obteniendo un acabado cromado. Dicho proceso cuenta con un elevado nivel de rechazos internos (¿scrap¿), es decir, de piezas no válidas para proveer al cliente. Una de las principales causas de las piezas rechazadas es la falta de adherencia en la superficie de estampación. Las piezas rechazadas se desechan, lo que supone pérdidas económicas importantes para la empresa. Por ello, la empresa se plantea realizar un estudio exhaustivo del proceso de estampación en caliente, para reducir el nivel de piezas rechazadas. En el presente Trabajo Fin de Grado se pretende llevar a cabo dicho estudio de mejora para lo cual, en primer lugar, se va a realizar un DOE, un diseño de experimentos, para determinar qué parámetros de la máquina de Hot-Stamping son los óptimos, fijarlos y así eliminar posibles ruidos del proceso que puedan interferir de cara a la realización de ensayos. Una vez obtenidos los valores óptimos de la máquina, se procede a realizar cambios en las características de la pintura como puede ser la viscosidad, el tipo de disolvente empleado, la cantidad de catalizador para aumentar o reducir el tiempo de secado, etc. Estas pruebas sobre la pintura se realizan con el fin de analizar la influencia de dichas variables sobre la falta de adherencia y poder así definir las acciones a implementar para reducir el número de piezas rechazadas en el proceso productivo, y los costes asociados al mismo.

[CAT] El tema escollit per fer el Treball Fi de Grau sorgeix en el context de les pràctiques en una empresa dedicada al sector d'automoció. Aquesta empresa, enfocada a la fabricació de peces de plàstic per a l'interior dels vehicles, compta amb un procés d'estampació en calent (“HotStamping”) mitjançant el qual s'estampa una làmina de pintura sobre la peça i s'obté un acabat cromat. Aquest procés compta amb un elevat nivell de rebutjos interns (“scrap”), és a dir, de peces no vàlides per proveir el client. Una de les causes principals de les peces rebutjades és la manca d'adherència a la superfície d'estampació. Les peces rebutjades es descarten, fet que suposa pèrdues econòmiques importants per a l'empresa. Per això, l'empresa es planteja fer un estudi exhaustiu del procés d'estampació en calent, per reduir el nivell de peces rebutjades. En aquest Treball Fi de Grau es pretén dur a terme aquest estudi de millora per a això, en primer lloc, es realitzarà un DOE, un disseny d'experiments, per determinar quins paràmetres de la màquina de “Hot-Stamping” són els òptims , fixar-los i així eliminar possibles sorolls del procés que puguin interferir amb vista a la realització d'assajos. Un cop obtinguts els valors òptims de la màquina, es procedeix a fer canvis en les característiques de la pintura com ara la viscositat, el tipus de dissolvent emprat, la quantitat de catalitzador per augmentar o reduir el temps d'assecat, etc. Aquestes proves sobre la pintura es realitzen a fi d'analitzar la influència de les variables esmentades sobre la manca d'adherència i poder així definir les accions a implementar per reduir el nombre de peces rebutjades en el procés productiu, i els costos associats a aquest.

[EN] The topic chosen for the Final Degree Project arises in the context of the internship in a company dedicated to the automotive sector. This company, focused on the manufacture of plastic parts for the interior of vehicles, has a hot stamping process by which a layer of paint is stamped on the piece, obtaining a chrome finish. This process has a high level of internal rejects ("scrap"), i.e., parts that are not valid for supplying the customer. One of the main causes of scrap is the lack of adhesion on the stamping surface. The rejected parts are discarded, causing significant economic losses for the company. Therefore, the company plans to carry out an exhaustive study of the hot stamping process in order to reduce the level of rejected parts. In this Final Degree Project, the aim is to carry out this improvement study for which, first of all, a DOE, a design of experiments, will be carried out to determine which parameters of the HotStamping machine are optimal, fix them and thus eliminate possible process noises that may interfere with the performance of tests. Once the optimum values of the machine have been obtained, changes are made to the characteristics of the paint, such as viscosity, type of solvent used, amount of catalyst to increase or decrease the drying time, etc. These tests on the paint are carried out in order to analyze the influence of these variables on the lack of adhesion and thus be able to define the actions to be implemented to reduce the number of rejected parts in the production process, and the costs associated with it.