Diseño de prototipo de una máquina trituradora de plásticos PET”

Abstract

Con el fin de afrontar la problemática del limitado aprovechamiento de material PET en relación al volumen/peso que ha generado un incremento considerable en el proceso de reciclaje, se ha optado por fabricar una máquina trituradora para reducir el volumen del plástico en un 85% y facilitar su reutilización en otros procesos. Para lo expuesto, se realizó una exhaustiva revisión de literatura basada en el diseño y selección de componentes, pero antes de abordar con el diseño se ha identificado parámetros clave, como espesores críticos de la botella, selección del tipo material para fabricar cuchillas, dimensión del mejor agarre considerable entre cuchilla/botella y determinar la capacidad de trituración en variable de tiempo. La optimización de este proceso de diseño se llevó a cabo mediante el uso de herramientas CAD - CAE con el propósito de garantizar el diseño y estabilidad de la máquina trituradora, analizando periódicamente el comportamiento de componentes como cuchillas, ejes de trituración y su estructura base. Tomando en consideración la resistencia a la tracción del plástico (90 MPa) se ha complementado la fabricación de cuchillas en acero ASTM A36 para un espesor de 8 mm con un diámetro de 100 mm y de acuerdo al análisis finito esta cuchilla tiene un esfuerzo cortante de 126,6 MPa suficiente para triturar el plástico y un factor de seguridad de 2. Una vez finiquitada la máquina se realizó diferentes pruebas de funcionamiento, dando como resultado las siguientes variables de salida: un tiempo de trituración de 15,20 segundos por 200 gramos de material triturado, esta cantidad se ajusta al dimensionamiento máxima de la tolva, un tamaño de partícula mínimo de 8x12 mm y un máximo de 8x66 mm, un consumo energético 7,85x10−4 kWh por ciclo de trituración. Por tanto, esta máquina se fabricó para satisfacer una mejora en la reducción de volumen del plástico PET.