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AVANCE NUMERO 2 DEL CURSO INTEGRADOR
Tipo: Guías, Proyectos, Investigaciones
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Integrantes: Carbajal Luna, Felix Rubén (U20208451) Graziani Vicente, Lucciana Eduarda (U20239074) Ortega Hualpa, Mara Idaly (U20206444) Ramírez Vera, Joseph Ludgardo (U20205440) Siancas Landa, Alessandra (U20245412) Nombre de la universidad y curso: Universidad Tecnológica del Perú (UTP) - Curso Integrador 1 Escuela Industrial (58569) Docente: Mag. Pachas Quispe, Jesús Antonio Ica, agosto del 2022
En este presente trabajo de investigación tiene por finalidad alcanzar una mayor base de producción de acero de alta calidad para sobre salir abundantemente en el mercado de la construcción y poder permanecer entre el más alto estándar de calidad, además de lograr la producción necesaria para diseñar los suficientes almacenes del producto finalizado. Asimismo, se empleará el método comparativo, de esta forma se verá la diferencia de datos obtenidos para luego interpretar las necesidades del caso en consecuencia a los objetivos del trabajo. Igualmente, se aplicará método analítico, donde se podrá analizar las dimensiones de las variables y las capacidades del producto y por último se aplicará el método deductivo para formular todas las conclusiones posibles acorde a las metas trazadas en el caso. Por lo tanto, nuestro objetivo es optimizar los materiales para destacarnos por encima de la competencia, a fin de una mejor distribución del producto, además se encontrará rutas estratégicas para la distribución en fábrica, de este modo se implantarán los procesos necesarios para cada región, así obteniendo incrementar la rentabilidad de la empresa. Palabras claves: Acero, distribución, Industrias, mejoras, procesos, calidad, producto.
1.1. La empresa. Aleaciones Aceradas (ALAC) era una empresa familiar fundada en 1990 en la ciudad de Moquegua. Los dueños de la empresa habían cursado estudios de Metalurgia y Minería por lo que tenían mucho conocimiento del negocio siderúrgico. 1.2. Antecedentes. En sus inicios, ALAC producía barras corrugadas y perfiles en su planta original de producción, cuya capacidad máxima era de 20,000 tonelada métricas (t) anuales. 10 años más tarde, producto de su esfuerzo y la calidad de sus productos, la empresa decidió ampliar su capacidad de producción para incrementar sus ventas como consecuencia de la creciente demanda y el fortalecimiento del sector construcción. En este sentido, adquieren una considerable área de terreno que albergará tanto sus instalaciones operativas como sus almacenes para distribución de sus productos a nivel nacional. Actualmente, ya consolidado el mercado local de fierros y aceros de construcción, deciden incursionar en un mercado más especializado: aceros industriales. Este rubro se caracteriza por demandar aceros con características especiales de fabricación, los cuales resultan de la combinación de varios elementos químicos en proporciones específicas de acuerdo al uso que se le dará al acero. Así pues, las líneas de productos que les interesa crear son: aceros rápidos, aceros para trabajo en frío, aceros para trabajo en caliente y aceros para moldes de plástico. El crecimiento de la empresa se sostiene en la gestión estratégica, que principalmente tiene en el área de I&DI (Investigación, Desarrollo e Innovación) su ventaja competitiva. El desarrollo de nuevos productos y productos a la medida de los clientes hacen que ALAC se posicione dentro del mercado local como una de las mejores empresas dentro de su sector.
1.3. Organigrama. Ilustración 1. Organigrama de gerencia general Fuente: Elaboración propia. 1.4. Objetivos. 1.4.1. Objetivos Generales. Ampliar la capacidad de producción para el incremento de las ventas por la creciente demanda y el robustecimiento del sector de construcción. Además, presentar una elaboración de prototipos de una moderna planta de producción con el fin de innovar la calidad de los productos de la empresa siderúrgica “Aleaciones Aceradas” (ALAC) 1.4.2. Objetivos Específicos. Desarrollar nuevos productos que estén a la medida de los clientes para así poder hacer que la empresa “ALAC” se posicione dentro del mercado local como una de las mejores empresas dentro de su sector. Definir un plan estratégico para los siguientes 5 años ya que las inversiones que puedan programarse son muy costosas.
2.1. Definición. 2.1.1. El Acero. Según Bembibre (2010) “El acero es normalmente conocido como un metal, pero en realidad el mismo es una aleación de un metal (el hierro) y un metaloide (el carbono) que puede aparecer en diferentes proporciones, pero nunca superiores al dos por ciento del total del peso del producto final.” Según Acerobsv (2014) “El acero, posee una gran cantidad de propiedades favorables para la construcción, y por ello después del concreto, es llamado como el esqueleto de las estructuras. Su plasticidad permite obtener piezas de formas geométricas complejas con relativa facilidad, la experiencia acumulada en su utilización permite realizar predicciones de su comportamiento, reduciendo costos de diseño y plazos de puesta en el mercado.” 2.1.2. Norma técnica. NTP 341.031: 2018 PRODUCTOS DE ACERO. Barras de acero al carbono, corrugadas, para refuerzo de concreto armado. Requisitos. 4a Edición. 2.2. Tipos de Acero. 2.2.1. Acero Corten. Es una aleación que está formada por cobre, cromo, fósforo y níquel. Se trata de un tipo de acero muy resistente incluso a la oxidación. Utilizado principalmente en la industria cementera y en proyectos de decoración y paisajismo. 2.2.2. Acero Corrugado. Es un tipo de acero laminado compuesto por hierro y carbono. El nombre lo recibe porque tiene unos resaltos o corrugas, que sirven para mejorar su adherencia con el hormigón. Se utiliza en proyectos de construcción para crear estructuras de hormigón armado.
2.2.3. Acero Galvanizado. Consiste en una aleación de hierro con carbono y procesado con zinc. Destaca por su resistencia a las rayaduras y se utiliza para crear componentes industriales como estanterías metálicas, así como mobiliario de estilo industrial. 2.2.4. Acero Inoxidable. Está compuesto de cromo, hierro y carbono. Según la aleación puede también contener otros componentes. Destaca sobre todo por su gran resistencia a la corrosión. Hoy en día es utilizado en múltiples ámbitos, desde fabricación de coches hasta construcción o accesorios para el hogar. 2.2.5. Acero Laminado. Es el acero tratado mediante un proceso que puede ser «en caliente» o «en frío» (a temperatura ambiente). El acero laminado en caliente presenta una apariencia áspera con bordes redondeados, pero es más moldeable. El acero laminado en frío es más liso y presenta bordes afilados, perfecto para mobiliario y electrodomésticos. 2.2.6. Acero al Carbono. Está compuesto principalmente por carbono, junto otros materiales como hierro o manganeso. Es el acero más presente en la industria de construcción, para fabricar maquinaria, vehículos, motores o tuberías, entre otros. 2.2.7. Acero de Aleación. Es aquel acero resultante de la mezcla con otros metales. Dependiendo de la cantidad de estos metales y sus diferentes combinaciones, podemos obtener un acero con propiedades muy diferentes. 2.2.8. Acero Dulce. El Acero Dulce es también conocido como Acero al Carbono o Acero Suave. Destaca por tener bajos niveles de carbono de entre 0,15% y 0,25%. Es utilizado sobre todo para la fabricación de piezas con una resistencia media.
Fuente: Elaboración propia. 2.3. Materia Prima. Las materias primas fundamentales para fabricar el acero son el mineral de hierro y el carbón. A) El mineral de hierro es una roca compuesta principalmente por óxidos y carbonatos de hierro (hierro + oxígeno y hierro + carbono). Es necesario aglomerar a altas temperaturas con la ayuda de fondos como la caliza. El "sinterizado" resultante es la carga principal del horno de alta temperatura. B) El coque es un combustible utilizado en la producción de acero que separa las impurezas (llamadas ganga) del resto de material. Los carbones apropiados se destilan en un horno de coquización, una cámara cerrada que funciona en ausencia de aire ya altas temperaturas. 2.3.1. Propiedades físicas y químicas. Las propiedades físicas corresponden a la densidad, conductividad eléctrica y térmica no varían mayormente de una aleación a otra. Cuerpo: Incluyen lo relacionado al peso, volumen, masa y densidad del acero. Térmicas: Son tres aspectos fundamentales del acero, su capacidad para conducir la temperatura, a través de la conducción, su potencial para transferir calor a través de la convección, y su capacidad de emanar rayos infrarrojos en el medio a través de la radiación. Eléctricas: Se refiere a la capacidad que tiene el acero para conducir la corriente eléctrica. Ópticas: En el caso del acero denotan su capacidad de reflejar la luz o emitir brillo. Ejemplo de ello es con la aleación requerida para lograr el acero inoxidable, cuanto mayor es su porcentaje de aluminio, mejor será la propiedad óptica. Magnéticas: Es su capacidad para ser inducido o para inducir a un campo electromagnético. Mientras más alto es el porcentaje de hierro en la aleación del acero, mayor será su capacidad de actuar como un imán. Tabla 1. Propiedades físicas del mineral de hierro y coque Propiedades Físicas del mineral de Hierro Propiedades Físicas del mineral del Coque
Color: Metal gris plateado. Maleabilidad: Capaz de ser moldeado o doblado. Ductilidad: Se tira o estira fácilmente en un alambre delgado. Lustre: Tiene un brillo o resplandor. Tensión: Se puede estirar sin romperse. Color: Negro Residuo sólido, duro y poros. Fuente: Elaboración propia. Las propiedades químicas son cualquier propiedad de una sustancia que cambia su composición. Cuando un químico entra en contacto con diferentes reactivos o condiciones experimentales, puede o no reaccionar con ellos. Los principales elementos que componen el acero son: Carbono, Manganeso, Silicio, Níquel, Cromo, Aluminio, Titanio, Tungsteno y Cobalto. Ilustración 3. Organigrama de las propiedades químicas del acero. Fuente: Elaboración propia. Tabla 2. Propiedades químicas del mineral de hierro y coque. Propiedades Químicas del mineral de Hierro Propiedades Químicas del mineral del Coque
Magnetita (Fe3O4) 70–75% Hematita (Fe2O3) 70% Limonita (2Fe3O3.3H2O) es hematita hidratada 60% Pirita de hierro (FeS3) 47% Siderita (FeCO3) 40% Carbono: 92%. El resto es cenizo: 8%, un índice bajo, lo que junto a su capacidad calorífica lo convierte en un buen sustituto del carbón. Fuente: Elaboración propia. 2.3.2. Especificaciones: Parámetros de Calidad Dimensión de los productos. Tabla 4. Especificaciones de dimensiones nominales y resaltantes. Designación de la barra corrugada Peso métrico nominal Kg/m Dimensiones nominales Dimensiones resaltes (mm) Diámetro mm Área sección nominal Perímetro nominal mm Espaciamiento promedio máximo Altura promedio mínimo Separación (GAP) 12% del perímetro nominal máxima 6mm 0.220 6.0 28 18.8 4.2 0.24 2. 8mm 0.395 8.0 50 25.1 5.6 0.32 3. 3/8’’ 0.560 9.5 71 29.9 6.7 0.38 3. 12mm 0.888 12.0 113 37.7 8.4 0.48 4. ½’’ 0.994 12.7 129 39.9 8.8 0.51 4. 5/8’’ 1.552 15.9 199 49.9 11.1 0.71 6. ¾’’ 2.235 19.1 284 59.8 13.3 0.97 7. 1’’ 3.973 25.4 510 79.8 17.8 1.27 9. 1 3/8’’ 7.907 35.8 1006 112.5 25.1 1.80 13. Fuente: Elaboración propia Parámetros de calidad.
Como se sabe, la presencia del fierro en el concreto es de suma importancia en el sentido de seguridad en todas las obras a realizar. En Aleaciones Aceradas establecen estrictos parámetros de calidad, los cuales serían los siguiente: A) Ductilidad: Capacidad de estiramiento o deformación que tiene el fierro bajo la acción de una fuerza, esto con el fin de resistencia frente a fuertes sismos. B) Corrugas: Adherir mejor al concreto, logrando así un excelente “agarre” entre ambos materiales. C) Peso: Con respecto al cuadro de dimensión de productos, se puede identificar cuando un fierro es de buena calidad al verificar si el peso es menor a lo mostrado en el cuadro. 2.4. Materia prima sustituto. El acero tiene materias primas sustitutas como en áreas de construcción, materiales de cocina, conductos de electricidad, entre otros. A continuación, tenemos: 2.4.1. Aluminio. Ofrece casi todas las características del acero con la ventaja del peso y la resistencia a la corrosión y oxidación. También es un material no magnético, tiene nula toxicidad , impermeabilidad y una alta capacidad para ser reciclado sin pérdida de propiedades. 2.4.2. Polietileno. El polietileno de alta densidad, un material usado para la fabricación de tanques y grandes recipientes más ligeros, fuertes y baratos que sus homólogos del metal. 2.4.3. Fibra de carbono. Entre sus características destacan su ligereza, baja densidad (4,5 veces menor que el acero), su aislamiento y su resistencia tanto física (tres veces superior al acero y resistente a corrosión, fuego y química) como temporal. 2.4.4. Fibra de vidrio. Material apropiado para obras cerca del mar o del agua al ser inmune a la corrosión. Por ello, se considera que puede ser un sustituto del acero con cemento (o similares) en el sector de la construcción.
