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Ítem Texto completo enlazado Diseño de una máquina orientada a la producción de pellets de PET reciclado(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2023-11-22) Vega Soria, Brandon Giovanni; Girón Medina, Víctor SergioEl presente proyecto de investigación es planteado con el objetivo de diseñar una máquina recicladora de plástico PET, proveniente en su mayoría de botellas hechas de este material, los cuales son uno de los desechos más abundantes en océanos y playas. Se determinó que el sistema mecatrónico diseñado tendrá como materia prima escamas de PET previamente lavadas y secas, las cuales serán calentadas, extruidas y cortadas para formar los pellets. Este diseño permite que la máquina pueda producir como máximo 80 kg de pellets por hora, a partir de 78 kg de escamas y 2 kg de masterbatch. Estos pellets, con σtracción = 32.5 MPa y σflexión = 63 Mpa (Sara Madadi, 2014), podrán ser utilizados para la producción de otros materiales, como, filamentos de impresión 3D, hilos de poliéster, etc. Con este fin, se elabora una matriz morfológica para la obtención de diferentes conceptos de solución, a los cuales se les realiza un análisis técnico y económico para determinar el concepto de solución óptimo. Luego, una vez obtenido el concepto de solución óptimo, se realizan cálculos para el diseño de los diferentes elementos que componen el sistema mecatrónico, así como para la selección de materiales, sensores y actuadores. Asimismo, el sistema diseñado tiene la posibilidad de ser utilizado para el reciclado de otros tipos de plástico que tengan propiedades mecánicas y físicas similares al PET, pero siempre realizando una limpieza previa de la máquina, evitando de esta forma residuos de material no deseado en el producto final.Ítem Texto completo enlazado Estudio de prefactibilidad para la fabricación y comercialización de muebles de ratán sintético elaborados a partir de plástico reciclado para consumidores de Lima Metropolitana(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2023-05-05) Chavez Aquino, Alexandra Kimberly; Quiroz Fernández, Aguedita del CarmenActualmente según lo indicado por SINIA, en Lima se produce más de 8 mil toneladas de desechos al día, debido a la gran magnitud se ha generado muchos puntos críticos de recolección de basura en Lima se tiene más de mil, lo cual ha tenido efectos negativos sobre la salud como la aparición de diversas enfermedades infecciosas y la proliferación de plagas que pueden transmitir parásitos. Sin embargo, un porcentaje de los desperdicios puede ser reciclado y reutilizado, según el diario WWF, en Lima el 15% de esta basura es reciclada. Por lo expuesto, se puede concluir que el tema del manejo de residuos sólidos presenta un relevante impacto sobre la población peruana, así como lo expone Ipsos Global Advisor en su encuesta sobre la importancia del calentamiento global de la cual Perú es el tercer país más preocupado por este tema y el sexto con mayor intención de comenzar a reciclar a nivel global. Por tales motivos, en el presente estudio de prefactibilidad se desea evaluar la viabilidad comercial, técnica, legal, económica y financiera de implementar una compañía productora y comercializadora de muebles de ratán sintético elaborados a base de plástico PET reciclado dirigido al mercado de Lima Metropolitana. La presente tesis consta de 7 capítulos, en el primero se estudiará los factores que pueden afectar al desempeño de la empresa mediante un análisis del macro y microentorno. En el segundo, se examinará las principales características del mercado, se establecerá la demanda atendida y la estrategia comercial. En el tercer capítulo se realizará el estudio técnico que abarca la localización, el proceso productivo, el tamaño y distribución de la planta mediante herramientas de Ingeniería Industrial como DOP, SLP (Systematic Layaout Planning) de Richard Murther, entre otros. En el cuarto capítulo se presentará los requerimientos legales necesarios para la empresa. En el quinto capítulo se efectuará la definición de la estructura de la empresa, los requerimientos de personal y sus funciones. En el sexto capítulo se determinará el TIR económico de 22,68% y TIR financiero de 26,45%, ambos superiores al costo promedio ponderado de capital de 21,89% y al costo de oportunidad 18,92%, resultando un proyecto viable. En el séptimo capítulo se presentarán las conclusiones siendo la más resaltante que si bien el proyecto es viable con un proceso flexible, presenta mayor sensibilidad ante la demanda frente a otros factores como costo de materia prima, por lo cual se debe reforzar la estrategia comercial.Ítem Texto completo enlazado Diseño de una máquina trituradora de 160 kg/h de tapas de botellas de plásticos(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2022-11-09) Portugal Zevallos, Walker Mauricio; Barriga Gamarra, Eliseo BenjaminLa industria del procesado y reutilización de polímeros ha crecido en los últimos años y seguirá incrementándose conforme la sociedad continúe en este proceso de consumo masivo de productos. En el Perú, el proceso de reutilización de polímeros tiene el potencial de desarrollar oportunidades de negocios e industrialización en las personas encargadas de estas actividades. Sin embargo, la mayoría de procesos realizado por pequeños recolectores peruanos son, en su mayoría, artesanales. La industria de reciclaje peruana tiene que mejorar sus procesos para que esta actividad pueda ser más rentable para las personas encargadas y que esto genere una cultura de cambio en la idiosincrasia peruana. Es por ello que se ha visto la oportunidad de poder ser parte de este proceso diseñando un equipo que puedan mejorar sus actividades de procesamiento. Para el presente trabajo, se requiere un equipo que permita triturar tapitas de botellas de envases plásticos. El material de estas tapitas es, en su mayoría, polietileno de alta densidad (HDPE). En este trabajo, se describe el proceso para el desarrollo de un problema medioambiental aplicando conceptos de ingeniería utilizando la norma VDI 2221. Se diseñarán componentes de estructura y elementos de máquinas en el proceso de trituración. Primero, se inicia el trabajo con una búsqueda de tecnologías similares; luego, se definen los requerimientos necesarios que debe tener el prototipo. Después, se pasa por un proceso de selección de alternativas para obtener la mejor opción de acuerdo a criterios técnicos y económicos. A continuación, se desarrollan los cálculos y ecuaciones con los que se dimensionarán los elementos de máquinas, geometrías de elementos de máquinas y selección de componentes para su compra. Finalmente, se elaborarán planos de ensamble y despiece para la posterior construcción del equipo. Asimismo, el trabajo finaliza con la cotización de los materiales, elementos de máquinas y mecanizado de las piezas. El resultado del presente trabajo es un equipo de dimensiones de 1583 mm x 501 mm x 1175 mm con un motorreductor de 3 kW de potencia para el proceso de trituración.Ítem Texto completo enlazado Diseño del sistema de enfriamiento de un equipo de moldeo rotacional para laboratorio(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2021-10-06) Armijo Coronado, Miluska; Acosta Sullcahuaman, Julio Arnaldo; Tupia Anticona, Walter MarianoLa contaminación ambiental a causa del inadecuado manejo de los residuos ha alcanzado niveles alarmantes en la actualidad. Entre las principales acciones que se han venido realizando para mejorar esta situación, se encuentra el reciclaje; pero aún es necesario encontrar más aplicaciones en las que se puedan aprovechar los materiales reciclados. Frente a este escenario, el grupo de investigación Ingeniería de Polímeros y Materiales Compuestos de la Pontificia Universidad Católica del Perú decidió realizar el proyecto “Estudio y desarrollo de procesos de sinterizado en materiales compuestos de plástico reciclado y madera recuperada para la fabricación de piezas de formas diversas, económicamente viable para la industria”. Para el desarrollo del proyecto, se requería obtener muestras del material compuesto mencionado a través de un proceso de moldeo rotacional bajo condiciones variables; como la velocidad de giro, tiempo de calentamiento y enfriamiento. Por lo cual, surgió la necesidad de fabricar un equipo de moldeo rotacional de laboratorio conformado por un sistema mecánico, para la rotación de los moldes; un sistema de calentamiento y un sistema de enfriamiento. El objetivo del presente trabajo fue realizar el diseño térmico y mecánico del sistema de enfriamiento del equipo de moldeo rotacional de laboratorio requerido para la elaboración de muestras huecas, de espesor no mayor a 5 mm, obtenidas mediante el sinterizado de diferentes plásticos reciclados, tales como: HDPE, LDPE, PP o PVC y partículas de madera recuperada. Para el diseño del sistema de enfriamiento, se aplicó la metodología recomendada en la norma VDI 2221: “Métodos para el desarrollo y diseño de sistemas técnicos y productos”. Esta metodología se basa en 4 fases: Comprensión de la solicitud, con la lista de exigencias como principal resultado; Concepción de la solución, donde se obtiene la estructura de funciones y conceptos de solución; Elaboración del proyecto, cuyos principales resultados son los cálculos preliminares y planos de ensamble; e Ingeniería del detalle, fase en la cual se desarrollan los planos de despiece y la memoria de cálculo final. El equipo diseñado tiene la capacidad de enfriar 6 moldes, de sección circular o rectangular, hasta que estos alcancen una temperatura menor o igual a 40°C en un tiempo comprendido entre los 10 y 60 minutos. Se determinó que, para cumplir con el rango de tiempo requerido, la mejor solución sería contar con un subsistema de enfriamiento con aire, empleando ventiladores axiales tubulares; y otro subsistema con agua aplicada por aspersión utilizando toberas con boquillas de tipo cono lleno.Ítem Texto completo enlazado Gestión de Riesgos en Emprendimientos ambientales de Economía Circular. Caso de estudio: Killa Vive Verde(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2021-02-18) Luna Domínguez, Miriam Araceli; Puipulivia Zarate, Melissa Lizbeth; Urbina Pardo, Bruno André; Tostes Vieira, Marta LuciaLa presente investigación busca estudiar la gestión de riesgos en emprendimientos ambientales que utilizan la economía circular como diferencial o ventaja competitiva, a través de un caso de estudio específico nacional, Killa Vive Verde. Para alcanzar el objetivo de la investigación se desarrollaron cinco capítulos. En el primer capítulo, se presenta el tema a investigar con sus elementos principales: pregunta principal y preguntas secundarias de investigación, así como sus objetivos correspondientes. En el segundo capítulo, se desarrolla el marco teórico de la investigación, donde se presentan los tres ejes de la misma: en primer lugar, la economía circular y sus distintos elementos que generan ventajas competitivas a las empresas o emprendimientos, en segundo lugar, los emprendimientos ambientales y sus características de desarrollo y crecimiento, y, en tercer lugar, la gestión de riesgos y sus diferentes teorías de aplicación. En el tercer capítulo, se presenta el marco contextual del caso de estudio elegido. En esta sección se muestra el panorama del tema estudiado a nivel mundial, a nivel regional y a nivel de caso de estudio. Respecto a este último, se desarrollan las características y trayectoria específica de este emprendimiento para, posteriormente, ser analizado bajo diferentes elementos de la gestión de riesgos. En el cuarto capítulo, se presenta el marco metodológico de la investigación, las herramientas y métodos elegidos para el desarrollo de la secuencia de investigación diseñada. Asimismo, se presenta en esta sección los diferentes actores e involucrados que han participado de la recolección de información valiosa para entender y comprender los elementos alrededor del caso de estudio que afecten directa o indirectamente en su desarrollo. Por último, se presentan las limitaciones que tuvo la investigación a causa de la pandemia COVID-19. Finalmente, el último capítulo presenta los hallazgos recolectados y estudiados según las diferentes etapas y secciones de investigación estudiadas. Posteriormente, se indican las conclusiones y recomendaciones que se plantearon para el caso de estudio con el fin de aportar a la generación de mejoras prácticas internas para el aprovechamiento de las oportunidades que se les están presentando y disminuir al máximo los riesgos negativos en afectación del emprendimiento.Ítem Texto completo enlazado Diseño de una máquina recicladora orientada a la producción de filamentos de plástico ABS para la impresión 3D en la PUCP(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2018-11-14) Porras Solorzano, Jean Peare; Elías Giordano, Dante ÁngelLa presente tesis es planteada con el objetivo de diseñar una máquina automática compacta que permita reciclar plástico ABS, proveniente de las piezas funcionales en desuso de los laboratorios de la PUCP, y convertirlo en filamentos para impresión 3D. Se determinó que el diseño del sistema mecatrónico contará con tres estaciones interconectadas que realizan un proceso específico: triturar, extruir y enrollar el filamento de ABS. Este diseño permite que la maquina pueda realizar cada proceso independiente, con lo cual se obtiene mínimamente 0.5 kg de filamento ABS para impresión 3D de distintos diámetros comerciales de forma continua. Además, el diseño contempla la posibilidad del reciclaje de otros tipos de plástico con propiedades mecánicas y físicas similares al ABS. Así, se abordan los cálculos de diseño mecánico, los análisis de resistencia de distintos materiales mediante simulaciones computacionales, la selección de componentes, la propuesta del control del sistema, y los planos de ensamble y despiece para su fabricación. De esta manera, se obtiene un estimado del costo de diseño y fabricación para un ejemplar de aproximadamente S/33,000.00.Ítem Texto completo enlazado Estudio de propiedades físicas de películas semirrígidas transparentes de policloruro de vinilo (PVC) fabricadas por extrusión a partir de PVC virgen y PVC recuperado(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2018-10-12) Hanco Conto, Edgar Gustavo; Acosta Sullcahuaman, Julio Arnaldo; Tupia Anticona, Walter MarianoEn las sociedades modernas, los plásticos son usados cada vez en un mayor número de aplicaciones, por lo que las industrias procesan más cantidad de materia prima y, como consecuencia, se generan más mermas y residuos. Esta situación llega a ser problemática cuando esas mermas y residuos se desechan sin antes recuperarlas o reciclarlas. Como respuesta al problema planteado, la PUCP desarrolló un proyecto de investigación, que propuso recuperar las mermas de películas semirrígidas transparentes de policloruro de vinilo (PVC) del proceso productivo de una empresa con la finalidad de obtener un material que fue usado como materia prima junto con la granza (pellets) de PVC virgen para la fabricación de nuevas películas. El objetivo de la presente tesis es estudiar propiedades físicas de las películas de PVC semirrígidas transparentes fabricadas por extrusión de PVC virgen y PVC recuperado para luego compararlas con las propiedades de las películas de PVC fabricadas solo con material virgen con el fin de validar su uso en la fabricación de artículos de uso escolar como forros de cuadernos, micas y cubiertas de fólderes. En primera instancia se procedió a caracterizar, según las normas ASTM, muestras de películas semirrígidas transparentes que son fabricadas con PVC virgen. Luego, se realizaron ensayos para determinar, primero, el mejor tipo de merma; luego, la mejor composición de aditivos y posteriormente, la mejor composición de merma a usar en el proceso de recuperación. Finalmente se procedió a caracterizar, considerando los resultados obtenidos previamente, las muestras fabricadas a partir de PVC virgen y PVC recuperado, este último obtenido en un sistema de recuperación diseñado especialmente para tal fin. Mediante los análisis efectuados se identificó que las películas obtenidas con mayor proporción de PVC recuperado disminuyen ligeramente su transparencia y propiedades mecánicas, además su estabilidad térmica, representada por su temperatura de degradación, tampoco varía mucho, por lo que se demuestra que es posible incorporar hasta 20% de material recuperado en el proceso de producción de películas de PVC que serán usadas en la fabricación de artículos escolares.Ítem Texto completo enlazado Diseño mecánico de una lavadora de botellones plásticos de 20 litros con una producción aproximada de 250 botellones por hora(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2017-03-15) Roncal Vivanco, Marco André; Tupia Anticona, Walter MarianoEn el presente trabajo se brinda una alternativa más apropiada a la necesidad del mercado peruano de una lavadora de botellones de capacidad media. Esto se realizó mediante el diseño mecánico de una lavadora que cumple con una frecuencia de lavado aproximada de 250 botellones por hora, lo cual se determinó en función a la duración de cada una de las etapas del lavado y del tiempo de transición entre ellas. Adicionalmente, se diseñó teniendo en mente obtener una máquina más económica que otras opciones del mercado, para lo cual todos los componentes para su construcción se seleccionaron con la condición de que se encuentren disponibles en el mercado local, evitando así gastos de importación. Este tipo de máquinas es sin duda bastante requerido por las industrias peruanas como lo demuestra el estudio realizado por el ICON Group Ltd. (1) el cual señala a Perú como el principal importador de máquinas lavadoras en Sud América, lo cual demuestra la alta demanda que existe en el mercado local. Para lograr los objetivos planteados por la tesis se siguió el método de diselio VDI 2222, en donde se determinaron los requerimientos y alcances de la máquina y se llegó a un concepto de solución único que se utilizó para el desarrollo del mismo. Se tomó en consideración que la máquina será parte de una línea de producción cuya siguiente fase sería el proceso de llenado de los botellones. Para esto, el diseño contempló la implementación de un transportador de rodillos que recibirá los botellones limpios y podrá conectar ambas máquinas. Se consideró además la reutilización del agua de lavado para la limpieza de la planta y su recirculación y reutilización en la misma máquina, no solo por economía, pero pensando también en la conservación del medio ambiente.Ítem Texto completo enlazado Diseño de un molde para la fabricación de superficices de carpetas ergonómicas utilizando termoplásticos reciclados y madera recuperada(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2014-11-04) Burga Pereyra, César Augusto Jesús; Acosta Sullcahuaman, Julio Arnaldo; Tupia Anticona, Walter MarianoEn la actualidad, debido al constante crecimiento que está experimentando la economía nacional y en consecuencia el aumento de la producción industrial, se generan elevados volúmenes de residuos sólidos que son desechados sin ser reciclados, recuperados o reutilizados. Existen altos porcentajes de residuos de plástico y de madera, los cuales se producen en las casas, industrias, comercios y áreas públicas. Por lo general, la eliminación de estos residuos aún no se realiza de manera adecuada generándose una problemática ambiental complicada de solucionar. En esta perspectiva, se viene desarrollando un proyecto de investigación en la PUCP, denominado QAUCHU KULLU, y entre sus objetivos se pretende diseñar y fabricar un sistema de moldeo para la fabricación de piezas de material compuesto utilizando residuos de plástico y madera. En el mismo sentido, se ha determinado que el rubro de la industria mobiliaria es un campo apropiado para la aplicación de este nuevo material. El objetivo del presente trabajo fue realizar el diseño mecánico de un molde para la fabricación de superficies de carpetas ergonómicas (tablero, asiento y respaldo) utilizando termoplásticos reciclados y madera recuperada; así como el diseño térmico de sus sistemas de calentamiento y enfriamiento. Para conseguir los objetivos planteados, se propuso el siguiente procedimiento metodológico: en primer lugar, la definición de los parámetros de diseño relacionados con las propiedades de los componentes del material compuesto y las variables de moldeo, asimismo, la evaluación de las alternativas de solución para cada función parcial del proceso; posteriormente, el diseño mecánico del molde y térmico de los sistemas complementarios (calentamiento y enfriamiento), realizando los cálculos mecánicos y térmicos correspondientes y, finalmente, la realización de los planos de fabricación y la determinación de los costos involucrados. El trabajo concluye que el molde diseñado es capaz de producir superficies de carpetas ergonómicas que cumplen con los requisitos de dimensiones y tolerancias establecidos y que, a su vez, brindan la resistencia adecuada para garantizar la seguridad del usuario durante su empleo.Ítem Texto completo enlazado Diseño de una turbina propeller utilizando plásticos reciclados reforzados con madera recuperada(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2012-02-21) Portocarrero Aguilar, Carlos Enrique; Acosta Sullcahuaman, Julio Arnaldo; Hadzich Marín, MiguelEl tema del calentamiento global es un gran debate entre políticos, científicos, la industria y la sociedad en general. Se discute desde su existencia hasta su severidad, sus potenciales causas, así como sus efectos en los sistemas globales tales como el clima, la ecología y particularmente en la vida de las personas. En este contexto, es indiscutible que las emisiones de dióxido de carbono y otras que intensifican el efecto invernadero han aumentado dramáticamente, a la par de nuestro consumo energético. Para revertir esta situación, por un lado, es impostergable el desarrollo de tecnologías que permitan aprovechar fuentes de energía renovable como la fluvial o la marítima que, por cierto, son abundantes en el Perú y, por otro, la utilización de materiales reciclados se hace cada vez más exigente para contribuir con el cuidado del medio ambiente. Una aplicación que sintetiza ambas soluciones, es la fabricación de rodetes de turbinas con materiales reciclados de bajo peso para garantizar el aprovechamiento eficiente de la energía de los ríos y mares. El objetivo de este trabajo es el diseño de una turbina de corriente libre tipo propeller utilizando plásticos reciclados reforzados con madera recuperada. El diseño de la turbina propeller realizado en el presente trabajo comprende las siguientes etapas: En primer lugar, se identificaron los parámetros necesarios para el diseño. Luego de un análisis energético, se procedió a realizar el dimensionamiento inicial del rotor de la turbina y mediante un análisis mecánico se determina el diseño final de la geometría y los materiales de los álabes. A continuación se diseñan los demás componentes y accesorios de la turbina. Por último, se realizan los planos y costos de fabricación. Se ha diseñado una turbina tipo propeller de eje inclinado a 30° con el plano horizontal, 2m de diámetro y tres álabes con perfil NACA 4412 en su sección transversal; capaz de desarrollar una potencia máxima en el eje de 1,1 kW. Para el diseño de los álabes se ha considerado que éstos serán fabricados en dos etapas: inicialmente el núcleo de los álabes se obtendrá por moldeo de un material compuesto de matriz de polipropileno reciclado reforzado con partículas de madera capirona recuperada y, finalmente, recubiertas con dos capas de material compuesto de fibra de vidrio y resina poliéster; reduciendo considerablemente los costos y tiempos de fabricación en comparación a los álabes fabricados en su totalidad con este último material compuesto.