DESCRIPCIÓN DEL PROCESO DE FABRICACIÓN DE TEJAS ONDULADAS

DESCRIPCIÓN DEL PROCESO DE FABRICACIÓN DE TEJAS ONDULADAS

Los datos que usaré para realizar el proyecto, están basados en el proceso de fabricación de tejas onduladas de fibrocemento, que se lleva a cabo en empresas como Colombit, Manilit o Eternit. El estudio de este proceso, me permite identificar fácilmente datos que pueden ser usados para elaborar cartas de control, como el índice de flexión de un lote de tejas, o los defectos que una teja muestra frente a diversas condiciones climáticas.

A continuación se hará una breve descripción de lo que es aproximadamente el proceso de fabricación de las tejas, basada en visitas industriales y desarrollo de temas que he realizado a lo largo de la carrera. Mediante la descripción, busco dar una idea básica de los índices de calidad que encontré en este proceso y de la forma en que estos índices se pueden ver afectados a lo largo del proceso.

El proceso de fabricación de las tejas comienza con la mezcla de los materiales que conformaran la teja, dentro de reactores. El ingrediente principal de la mezcla es el alcohol polivinílico, este aporta la mayoría de propiedades de la teja. La mezcla final contiene aproximadamente 40% de Alcohol polivinílico y 60% de cemento, los cambios en estos porcentajes pueden afectar notablemente las propiedades de la teja.

Una vez lista la mezcla, se somete a un proceso de reducción de humedad y de creación de láminas, mediante el paso por cámaras de vació. Al finalizar esta parte del proceso, se obtienen láminas moldeables con un índice de humedad de aproximadamente el 35%.

Inmediatamente después, se moldean las láminas para obtener su forma ondulada, mediante el uso de moldes industriales. Una vez tienen su forma final, se realiza un proceso de inspección y se descartan las piezas defectuosas, que se reutilizaran en la fabricación de materia prima. Las tejas pasan a continuación a un horno de secado o fraguado donde se someterán a temperaturas de alrededor de 1000°C durante 10 min. Más adelante se apilan al aire libre para terminar su proceso de fraguado. Finalmente serán llevadas a bodegas y se tomarán muestras para realizar pruebas de control de calidad por lotes.

En la primera parte del proceso de fabricación de las tejas en fibrocemento, se agregan de manera coordinada y de acuerdo a la carta de composición de la mezcla principal, los ingredientes principales; posteriormente, esta mezcla pasa por un proceso de Homogenización y posteriormente es llevado a la máquina Hatscheck, este procedimiento se realiza, como ya se menciono en cámaras al vacío, finalmente al obtenerse una placa de fibrocemento, se divide la cantidad de placas obtenidas de acuerdo a los requerimientos de la producción, enviando material para la división de moldeados, y enviando el restante a la maquina onduladora, de allí se enviara la teja casi terminada a un fraguado en estufa que posteriormente finalizara en un fraguado al aire libre, estos últimos procesos a fin de asegurar las cualidades de resistencia del producto, así como para regular la cantidad de humedad del producto.

Las pruebas que se realizan, y que constituyen la base de los resultados imaginarios usados para el desarrollo de el trabajo, son la prueba de flexión de tres puntos, y las pruebas frente a condiciones climáticas. La prueba de flexión de tres puntos, consiste en apoyar los extremos de la teja en dos puntos, y aplicar en el centro una fuerza F (cuyo valor se conoce), hasta el quiebre de la teja. A continuación se da un esquema aproximado del proceso:

De esta manera se podrá calcular el punto de quiebre de la teja y cotejar con la resistencia que en teoría debería presentar (la media de la carta de calidad).

Para realizar las pruebas de condiciones climáticas, las tejas son introducidas en un simulador de clima, que puede reflejar climas lluviosos, o altas temperaturas. Las tejas se observan por dos horas y se toma nota de los defectos que se presentan durante este tiempo, y de la forma en que se producen. En un primer momento, se hará un análisis de resistencia a climas extremadamente lluviosos, el simulador de clima se ha preparado para simular una precipitación de 152.4 mm de lluvia por hora2, al final de la prueba se espera medir el nivel de humedad en una muestra de 50 tejas, esto a partir de los datos que se han determinado como estándar a lo largo del proceso. En un segundo momento, se hará el análisis, esta vez para climas extremadamente calientes, el simulador se ha preparado para garantizar una temperatura constante de 90 ºC 3, para al final de las dos horas, en la muestra de 50 unidades seleccionadas al azar, de varios lotes de producto terminado, determinar la probabilidad de combustión de las tejas mediante unas cartas de color especializadas, a partir de la presencia de oxígeno y ausencia de agua en la composición, a partir de los indicadores establecidos como estándar por la empresa.

En la primera parte de la toma de muestras, se establece el nivel de humedad para la teja ondulada, el cual es de 0.5%, esta medida es la que refleja el nivel de humedad de las tejas al momento de salir del proceso de producción, y se espera como máximo que llegue al 5% al final de las 2 horas, la diferencia entre uno y otro lote en salir del proceso productivo, es de 15 minutos, es decir que del lote Nº 1 al Nº 50 han pasado 12 h. y 30 min. , lo cual dada la programación de turnos de los operarios de los silos de almacenaje de materia prima y operarios de suministro de materia prima al proceso, significa 2 turnos, cada uno de 6 h. y 15 min.

Se obtiene por tanto los siguientes resultados de la toma de muestras realizada al final de las 2 horas de exposición de las tejas al agua.

# Lectura Hora Operador Lote Comentario

1 0.579258408 1 Juan 1

2 0.782895343 1 Juan 2

3 0.112154675 1 Juan 3

4 0.654182142 1 Juan 4

5 0.892751366 2 Juan 5

6 0.384115216 2 Juan 6

7 0.680245529 2 Juan 7

8 0.127037351 2 Juan 8

9 0.428620318 3 Juan 9

10 0.877011479 3 Juan 10

11 0.063784113 3 Juan 11

12 0.059942386 3 Juan 12

13 0.429345621 4 Juan 13

14 0.641692225 4 Juan 14

15 0.108581909 4 Juan 15

16 0.320769537 4 Juan 16

17 0.335603153 5 Juan 17

18 0.954739208 5 Juan 18

19 0.570225927 5 Juan 19

20 0.932735074 5 Juan 20

21 0.441669375 6 Juan 21

22 0.939830003 6 Juan 22

23 0.712996566 6 Juan 23

24 0.917916144 6 Juan 24

25 0.273683147 7 Juan 25

26 0.553631019 7 Pedro 26 Cambio de Operario

27 0.498545977 7 Pedro 27

28 0.567169263 7 Pedro 28

29 0.98262227 8 Pedro 29

30 0.564582683 8 Pedro 30

31 0.059865053 8 Pedro 31

32 0.380437201 8 Pedro 32

33 0.244409104 9 Pedro 33

34 0.341858207 9 Pedro 34

35 0.664625609 9 Pedro 35

36 0.284520405 9 Pedro 36

37 0.792319413 10 Pedro 37

38 0.199734965 10 Pedro 38

39 0.674679392 10 Pedro 39

40 0.555456239 10 Pedro 40

41 0.30351106 11 Pedro 41

42 0.25518155 11 Pedro 42

43 0.222962798 11 Pedro 43

44 0.87952454 11 Pedro 44

45 0.364962985 12 Pedro 45

46 0.594688263 12 Pedro 46

47 0.652998636 12 Pedro 47

48 0.39099177 12 Pedro 48

49 0.898690479 13 Pedro 49

50 0.196701547 13 Pedro 50 Fin Jornada Laboral

La lectura que aquí se representa, corresponde al valor del porcentaje detectado mediante un sistema de medición electrónico, por ejemplo en el lote Nº 25, que corresponde al penúltimo lote atendido por Juan Vásquez en el puesto de operario de mezcla, refleja un porcentaje del 1.37%, obtenido a partir de la relación matemática enunciada a continuación; Si la lectura es 1, el nivel de humedad corresponde al 5%, por otra parte si la lectura es 0, el nivel de humedad corresponde al 0.5%, lo que nos indica que para el dato Nº 25 el valor del nivel de la humedad esta dado por:

Ahora bien, procedamos a analizar de manera gráfica estos mismos datos, a partir de la carta de control que se genera con ellos.

Vemos en la carta de control que el valor de la LC es 0.506929, lo que equivale a un 2.53% de humedad como promedio. Por políticas de calidad se ha establecido previamente que aquellas muestras que superen el valor de +2σ para la carta de control correspondiente, es decir aquellas muestras cuyos valores de humedad luego de la prueba se acerquen al 5%, serán reemplazadas por otra pieza del mismo lote de muestra y si esta cualidad se repite por mas de 3 veces seguidas, se procederá a hacer un nuevo análisis de resistencia de tres puntos y si no se supera la prueba se rechazará el lote, lo que significa que este pasará a reprocesamiento.

Sin embargo, aquellas muestras que se encuentran por debajo de -2 σ, serán establecidas como muestras de calidad superior, dado que el bajo nivel de absorción

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