OPTIMIZACIÓN Y VALIDACIÓN DE COMPONENTES DE EQUIPOS DE LÍNEA DE PRODUCCIÓN EN SACEITES MEDIANTE ANÁLISIS DE MATERIALES Y PROTOTIPADO 3D

Abstract

El presente proyecto de grado tiene como finalidad evaluar la viabilidad técnica y funcional de la manufactura aditiva mediante impresión 3D, específicamente con tecnología FDM (Modelado por Deposición Fundida), para la fabricación de repuestos industriales utilizados en una encartonadora y una etiquetadora pertenecientes al sistema productivo de la empresa Comestibles Integrales S.A.S. Este estudio surge como respuesta a problemáticas operativas relacionadas con el aprovisionamiento de repuestos, tales como altos costos, tiempos prolongados de entrega, dependencia de proveedores externos y eventual obsolescencia de componentes críticos. Se aplicó una metodología basada en ingeniería inversa para la reconstrucción digital de piezas mediante modelado CAD, selección y evaluación de materiales poliméricos adecuados para impresión 3D (como PC, PETG y ASA), y análisis de esfuerzos mediante simulaciones estáticas con software como SolidWorks. Las simulaciones permitieron comparar el desempeño mecánico de diferentes materiales frente a cargas reales de operación, considerando parámetros como tensión von Mises, desplazamiento, deformación y factor de seguridad. Posteriormente, se fabricaron prototipos funcionales mediante impresión 3D y se realizaron pruebas de validación. Los resultados indicaron que, bajo condiciones de operación no extremas, los materiales seleccionados cumplen satisfactoriamente con los requisitos estructurales y dimensionales necesarios para garantizar el funcionamiento adecuado de los equipos, permitiendo además reducir significativamente los tiempos de respuesta y los costos asociados a la adquisición de repuestos tradicionales.

El estudio concluye que la impresión 3D representa una alternativa técnica y económicamente viable para la sustitución de repuestos no críticos en entornos industriales, permitiendo a las empresas una mayor autonomía operativa, flexibilidad en el diseño y producción bajo demanda. Finalmente, se plantea como recomendación la integración progresiva de esta tecnología en los procesos de mantenimiento industrial y la creación de bibliotecas digitales de repuestos como estrategia de gestión de activos físicos.