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FONDO NACIONAL DE DESARROLLO TECNOLOGICO Y PRODUCTIVO FONTEC - CORFO

PROYECTO DE INNOVACION TECNOLOGICA

N° PROYECTO

199-2025

TITULO DEL PROYECTO

SISTEMA MODULAR DE PANELES PARA OFICINAS

EMPRESA SOLICITANTE

LOCALIZACION PROYECTO

INDUSTRIA DE MUEBLES Y ARQUITECTURA LIMITADA INDUSTRIA DE MUEBLES Y ARQUITECTURA .. LIMITADA SANTIAGO -

RUT EMPRESA

79.792.280- 3

EMPRESA EJECUTORA

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1

DATOS DEL REPRESENTANTE LEGAL NOMBRE

SERGIO MIRANDA BERNASCONI

RUT

B.520.500-5

PROFESION

INGENIERO CIVIL ESTRUCTURAL (Universidad de Chile)

ESTADO CIVIL

CASADO

NACIONALIDAD

CHILENO

DIRECCION

AV. SALVADOR B60

CIUDAD

SANTIAGO

TELEFONO

223-121B

FAX

251-0001

E-MAIL

lnmar:[email protected]

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INFORME

FONTEC

1. INTRODUCCIÓN En el presente informe se presenta paso a paso los diferentes aspectos que fueron necesarios para desarrollar el proyecto denominado "Sistema de Paneles Modulares para Oficinas", en lo que tiene relación con normativas, diseno, ensayos mecánicos y proceso de fabricación de partes y piezas. Como de trata de un proyecto de innovación tecnológica de un producto existente en el mercado, se debió abordar todas las falencias de estos sistemas y darle las soluciones correspondientes, agregando además, un sistema que lo diferenciará del resto de los productos existentes, haciéndolo ver prácticamente como un producto nuevo, es por este motivo se consideró necesario visualizar el marco normativo bajo el cual se debe mantener para que sea funcional, seguro, y cómodo para quienes lo utilicen. En este sentido es absolutamente necesario recopilar la normativa nacional e internacional

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vigente. Desde el punto de vista de la manufactura, se estudió, para cada uno de los componentes del sistema, varias alternativas de los posibles procesos a utilizar en la fabricación de ellos. Esto permitió realizar una selección preliminar de cada diseno en base a las capacidades reales de la industria en nuestro pafs con la cual se podia contar en la confección de los componentes diseliados. Por estas razones es necesario realizar la adecuada selección de los materiales a utilizar, un diseño adecuado que satisfaga las necesidades del sistema y además su fabricación sea acorde con el diseño estructural y la capacidad manufacturera de las empresas ligadas al rubro metalmecánico del pafs. De todos los puntos abordados en la etapa de desarrollo del sistema de paneles, sin lugar a dudas que este último, el referente a la capacidad manufacturera, ha demostrado ser el eslabón más débil de la cadena' durante el desarrollo del proyecto, ya que variadas razones como polfticas internas que impedfan la fabricación de sistema prototipos a costos razonables, miopía a nivel de gerencia que obstaculizó en varias empresas el embarcarse en un proyecto de la magnitud del presente, simple desinterés por parte de mandos medios del sistema productivo o del departamento de ventas de otras empresas, y finalmente la ausencia o incapacidad de adquirir materiales adecu"ados, retardaron la fabricación del prototipo final del sistema, el cual fue posible finalmente incluyendo a pequelias empresas con mentalidad emprendedora, que entendieron perfectamente que se trataba de un proyecto de innovación tecnológica y que la clave del éxito que acompañarla la entrada de este producto al mercado está fuertemente ligada a la diferenciación que se lograrla con el sistema tradicional, acompaliado de un buen diselio y toda la problemática que podrfa ocasionar el lanzamiento de un nuevo producto.

El diseno final del sistema prototipo se basó en los resultados de los test computacionales realizados en la etapa de diseno de cada elemento, que nos aseguraron una confiabilidad que en el conjunto responden primordialmente a las normas UNI (Italiana) y ANSI BISMA (Americana)

2. RECOPILACIÓN DE ANTECEDENTES · Se buscó información respecto de los siguientes temas: Normativa nacional e internacional de los muebles de oficina:

Según Juan Carlos Ortega de CATAS en

Chile no existe una norma internacional que considere el diseno de paneles de

oficina~

sin embargo se

menciona que la norma Italiana UNI algo recoge, por otro lado también se espera encontrar información de esto en la Norma ANSI, tales normas se investigaron en eiiNN.

2.1 ELEMENTOS AMBIENTALES

••

Algunas variables ambientales son las que pueden afectar el desempeno o durabilidad del sistema de paneles, y que son indudablemente muy difíciles de controlar en la mayorfa de las oficinas en las que se encuentran, la principal de estas corresponde a la corrosión. 2.2 HUMEDAD Y CORROSIÓN

La corrosión corresponde a un ataque destructivo de los metales, debido a factores qufmicos o electroqufmicos, debiendo existir un medio ambiente altamente corrosivo y/o elevadas temperaturas, por ejemplo el óxido existente en calderas sobrecalentadas es de naturaleza qufmica. Por otro lado, son de carácter electroqufmica la corrosión en los metales que se encuentran en contacto con el agua, por ejemplo humedad ambiental. El caso más común de corrosión electroqufmica es el que ocurre con un solo metal en que su superficie tiene carga heterogénea, debido a tensiones superficiales debido a mecanizados, acabados superficiales, composición química, etc.; esto genera discreta zonas anódicas y catódicas que generan una réacción como se describe a continuación:

1. Primero se desarrolla la reacción anódica, en que se disuelve el metal en el electrolito en iones cargados positivamente. 2. Luego ocurre la reacción catódica en que los iones positivos cubren la superficie catódica con una capa de hidrógeno atómico. La película de hidrógeno cubrirá al final y polarizará la superficie catódica, deteniendo el flujo de electrones.

2.3 FACTORES QUE INTERVIENEN EN LA CORROSIÓN ELECTROQU/MICA

•Metal: el metal es un factor ya que cada uno de los distintos metales tienen una tendencia a disolverse en agua distinta, esta tendencia se llama presión de solución, y puede medirse por el potencial eléctrico que debe ser aplicado para evitar toda acción cuando el metal es sumergido en una solución de una de sus sales a la concentración estándar; así por ejemplo se puede disponer de una serie de metales ordenados según su presión de solución.

••

Magnesio

Hierro

Cobre

Berilio

Cadmio

Mercurio

Aluminio

Niquel

Plata

Manganeso

Esta no

Paladio

Zinc

plomo

Platino

Cromo

Hidrógeno

Oro

•Eiectrolito: La actividad electrolltica del agua es dependiente de los iones que contiene ya que aumentan su conductividad de tal manera que una salinidad elevada promueve la corrosión electroquimica. Por otro lado, normalmente el Agua es ácida (PH menor a 7) y por lo tanto tiene una elevada carga de iones de hidrógeno lo que aumenta la fuerza impulsora y la velocidad de reacción de la corrosión electroquimica; por el contrario si tuviese un PH elevado se estaria en presencia de una excelente protección contra la corrosión. •Oxigeno: El oxigeno gaseoso disuelto en el Agua reacciona con el hidrógeno que se encuentra en las superficies catódicas, y que las protege, permitiendo asi la corrosión. La rapidez de la corrosión se ve directamente afectada por la velocidad de la difusión del oxigeno en el agua hacia la superficie metálica. 2.4 FACTORES QUE INHIBEN LA CORROSIÓN

Se pueden deducir los factores que inhiben la corrosión a partir de las relaciones entre los

•

metales, electrólitos y oxigeno disuelto, con la corrosión electroquimica, asi por ejemplo es posible utilizar ánodos de sacrificio como Zinc o Magnesio, la aplicación de una FEM mediante la aplicación de diversos

•

dispositivos de protección catódica y pasivación de metales. El contacto con el electrólito se evita con revestimientos protectores, aplicados o precipitados de la solución, como ocurre en el caso del carbonato de calcio, el cromo hidratado y los óxidos de hierro. La electrólisis se basa en corrientes vagabundas de intensidad y voltaje muy débiles, que inician o aceleran la corrosión aunque no hayan sido iniciadas por ellas, la corrosión debida a la electrólisis es minimizada dando una aislación completa, conectando a tierra todos los conduits metálicos, evitando combinaciones de metales diferentes en un circuito y manteniendo el sistema en un estado electronegativo respecto a posibles fuentes de corriente.

2.5 MÉTODOS PARA MINIMIZAR LA CORROSIÓN La corrosión es posible minimizarla por medio de: 1)

El empleo de un recubrimiento de metal protector como el zinc, cobre, estallo, plomo o níquel. •

Galvanizado: El zinc se aplica a la superficie metálica por el proceso de sherardización por medio de un bailo en zinc fundido, por electrodeposición, o por atomización o pulverización del metal.

•

En el proceso de sherardización, se introducen los metales

limpio o arenados en tambores metálicos con polvo de zinc y se calientan a unos 300

•e,

revolviendo de manera brusca el contenido del tambor, resultando una capa de 90% zinc con 10% de hierro muy resistente a la corrosión.

•

El proceso en caliente: los articules se introducen en un bailo de zinc fundido. El bailo se debe mantener unos 10-30

•e más

arriba de la temperatura de fusión del zinc, lo que

consume mucho combustible y una pérdida de aproximadamente el 10% del zinc. •

Procedimiento electrolítico o en frie: Se dispone a los elementos metálicos en como cáto!los en un bailo electrolitico de sales solubles de zinc, siendo el ánodo de zinc metálico. Se usan el bailo de sulfato ácido como el de cianuro.

•

Metalizado o atomización de metai:Se alimentan polvos metálicos a una velocidad regulada, a través de la llama de un soplete de oxigas u oxiacetileno. La incidencia de este metal sobre la superficie metálica, genera una capa de partículas entrelazadas que se unen mecánicamente a la superficie que se está cubriendo. La porosidad, que promueve la corrosión se puede minimizar con trabajo en frie. Las capas atomizadas de zinc, aluminio y cadmio no necesitan estar exentas de poros, ya que son metales anódicos respecto del acero; los metales que tienen un comportamiento catódico respecto al acero .como el níquel, acero inoxidable, cobre, estallo o plomo, deben estar tan libres de poros como sea posible, ya que el metal base seria atacado a través de los

•

poros del recubrimiento. El espesor de las capas varia entre los 0.025 y los 0.25 mm

•

dependiendo del tiempo de tratamiento. Normalmente estos recubrimientos se aplican para protección contra la combinación entre elevada temperatura y acción corrosiva. •

Revestimiento con estallo, plomo, níquel, cobre o cromo: Tales revestimientos se ocupan con láminas delgadas de acero aplicándose de manera similar al proceso en caliente de galvanizado. Los recubrimientos de plomo sobre acero son muy resistentes en atmósferas contaminadas, sin embargo es necesario realizar un recubrimiento previo con un agente ligante. El recubrimiento con cobre o níquel se realiza por medio de electrodeposición, siendo el cátodo el material a recubrir, y el ánodo un bloque con el material que recubriremos; el electrolito es una solución del mismo material recubridor; en la electrodeposición con nlquel es necesario primero realizar un revestimiento con cobre para asegurar la adherencia del nlquel. El recubrimiento de cromo se realiza como una capa muy delgada de terminación sobre una capa previa de nlquel, este recubrimiento es extremadamente resistente a la corrosión, sin embargo se basa en mantener aislado el material base del aire y el agua y por lo mismo es sumamente importante tener un control extremo sobre la porosidad del recubrimiento ..

•

La calorización es un proceso por el cual se realiza un recubrimiento con aluminio o aleaciones de aluminio sobre acero, este tratamiento protege los aceros contra elevadas

•

temperaturas, sin embargo no protege contra la humedad ambiental.

•

La calita es una aleación de hierro, nlquel y aluminio que resiste la oxidación hasta

1200°C y prácticamente no es corrolble en condiciones normales de exposición. 2)

Generación de fosfato, óxido o cualquier recubrimiento semejante en la superficie del hierro o el acero. •

El fosfatado consiste en sumergir durante unas cuatro horas al acero en una solución en ebullición, que contiene limaduras de hierro con H3P04 concentrado, a la cuál se le adiciona posteriormente ácido fosfórico débil obteniéndose asl una recubrimiento con un depósito de fosfato ferroso básico resistente a la herrumbre. Este proceso o recubrimiento de fosfato solo aporta un grado de protección muy ligero contra la corrosión, sin embargo es una excelente base para aplicar una primera capa de pintura.

3)

Pinturas protectoras. •

La pintura es una mezcla de filmógeno (material formador de pellcula y ligante) y pigmento. El pigmento imparte el color y el filmógeno la continuidad; juntos crean la opacidad. La mayoría de las pinturas requieren de adelgazador volátil para reducir su consistencia a un nivel adecuado para la aplicación, una excepción son las pinturas en . polvo, hechas con resinas fusibles y pigmento .

•

•

•

Pintura convencional a base de aceite, el filmógeno es un aceite vegetal. Se agregan secantes para reducir el tiempo de secado. El adelgazador suele ser destilado muy ligero del petróleo.

•

Pintura adelgazable en agua, el filmógeno puede ser un material disperzable en agua como el aceite de linaza o caseína solubilizados, un polímero emulsionado como butadienoestireno o acrilato, un material cementoso como el cemento Portland o un silicato soluble.

•

El barniz es una mezcla de resina y aceite secante u otra combinación de filmógenos en un adelgazador volátil. A una solución de resina sola se le llama barniz alcohólico, por ejemplo el barniz de goma laca, a una mezcla de resina y aceite secante se le llama barniz oleorresinoso, por ejemplo el barniz para intemperie. A una mezcla de filmógenos no resinosos y oleaginoso, que requiere un catalizador para estimular la reacción qulmica necesaria para producir una pellcula sólida se le denomina recubrimiento catalltico.

•

El esmalte es una pintura que al secarse está relativamente más dura, más tersa y más brillante, que las del tipo común. Estas variaciones provienen del uso de barniz o resinas sintéticas en vez de

•

ace~e.

como porción líquida. El barniz puede ser oleorresinoso,

alcohólico o catalltico .

•

La laca es un término que se ha usado para designar diversos tipos de materiales para pintura; en la actualidad significa, por lo general, un barniz alcohólico o un esmalte, que suelen tener como base nitrato de celulosa o butirano-acetato de celulosa, acrilato o vinilo.

•

Los ingredientes de las pinturas son los aceijes vegetales, secantes y semisecantes, las resinas,. los plastificantes, los adelgazadores (disolventes), los catalizadores y los pigmentos. Los aceites secantes, se secan (se vuelven sólidos) cuando se exponen al aire en pellculas delgadas. El secado comienza con una reacción química del aceite con oxigeno, la polimerización subsiguiente o simultánea completa el cambio. El aceite secante más importante es el de linaza, la incorporación de pequenos porcentajes de secantes acorta el tiempo. El aceite de soya, que tiene propiedades secantes de menor calidad que las de la linaza, es considerado un aceite semisecante. Los secadores son compuestos metálicos, solubles en aceite, de plomo, manganeso y cobalto. Aceleran el proceso de secado de los recubrimientos fabricados con aceite. Se introducen en el recubrimiento por la adición de compuestos preparados por separado.

•

Algunos recubrimientos sintéticos no oleaginosos (recubrimientos catallticos) se secan por cocción o por la acción de un catalizador distinto del secador corriente. La acción del

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secador comienza una vez aplicada la capa de pintura, la del catalizador comienza una vez realizada su adición a la mezcla de pintura, por lo tanto se debe realizar su adición hasta poco antes de su aplicación. Resinas, se usan tanto resinas naturales como las sintéticas. Las resinas naturales comprenden los tipos fósiles provenientes de árboles extintos en la actualidad, tipos resientes como resina, manila y damar , goma laca secreción de un insecto y los asfaltos (gilsonita). Las resinas sintéticas comprenden goma estérica, fenólicas, alquldicas, urea, melamina, amidfa, epoxi, uretano, vinilo, estireno, caucho o hule, petróleo, terpeno, nitrato de celulosa, acetato de celulosa y etilcelulosa. En un barniz oleoresinoso el aceite actúa como un agente de ablandamiento o plastificador para la resina. Como la consistencia de la porción formadora de película de la mayoría de las pinturas y bamiceses demasiado alta para su aplicación, se requiere entonces el uso de adelgazadores o Thínners, los que disminuyen su viscosidad. Los pigmentos pueden ser naturales o sintéticos, orgánicos o no orgánicos, opacos o no opacos, químicamente inertes o activos. Finalmente las pinturas poseen varios elementos en pequenas cantidades pero sumamente

•

importantes como son los emulsificadores, los antiespumantes y los espesadores.

•

La pintura de aluminio es una mezcla de pigmento de aluminio y barniz. El aluminio se encuentra en la forma de hojuelas delgadas. En la película de pintura, las hojuelas se sobreponen como las hojas que caen de los árboles. La sobreposición de las hojuelas de aluminio da su aspecto metálico y su impermeabilidad a la humedad. Esta pintura está clasificado como de alto grado de reflexión al sol y como conservadora del calor en tuberías o depósitos de aire o agua caliente.

•

Pintura resistente a los agentes qulmicos, la resistencia a los agentes qulmicos se obtiene con el uso de resinas como lols epoxis, vinilos y uretanos. Los epoxis se curan catalíticamente con ácidos o aminorresinas, normalmente son pinturas que tienen dos componentes que se deben mezclar antes de la aplicación. Los vinilos son de secado al aire. Y los uretanos pueden seer de dos o un componentes, que reaccionan con la humedad existente en el aire para curarse.

•

Recubrimeintos en polvo, son sólidos en un 100%, los que se aplican como una mezcla de polvo seco, de resina y de pigmento, la que posteriormente con calor se convierte en una película de terminación muy homogénea. El ligantye resinoso sólido se funde al ser calentado, liga al pigmento y, al enfriarse, produce un recubrimiento pigmentado. El polvo se aplica mediante un rocío electroestático o haciendo pasar al objeto pigmentado sobre

•

un lecho fluidificado del polvo con el consiguiente calentamiento en un homo para obtener una pellcula continua tersa.

•

•

Pintura retardadora del fuego: La mayorfa de las pinturas contienen menos material combustible que la madera, y por lo tanto son hasta cierto punto retardadoras del fuego, sin embargo a pesar de eso y de que cubren las astillas y las gritas, ante llamas y calor intenso las maderas arderán estén pintadas o no. Por otro lado algunas composiciones especiales se funden y desprenden vapores que sofocan las llamas, o se convierten en una masa esponjosa aislante con la temperatura. La pelfcula relativamente gruesa y la baja resistencia a la abrasión y la limpieza hace que estos recubrimientos sean inadecuados para el uso como pintura común, sin embargo es posible mejorar su funcionalidad con una aplicación de pintura decorativa convencional sobre ellos.

•

En el pintado del acero se relacionan directamente, la preparación del acero para el pintado, el tipo de pintura y las condiciones a las que se exponga. Los métodos de preparación, los tipos de pinturas dispuestos en el orden de minuciosidad creciente son: 1.- Quitado del aceite con disolvente; 2.- Separación de la suciedad, de la herrumbre floja y de la cascarilla suelta del laminado por medios mecánicos; 3.- Limpoieza a la llama; 4.- Arenado; 5.- Limpieza con bano qufmico; 6.- Fosfatación. Los medios a los que quedan expuestos según sus grados de severidad son: a) interiores secos o regiones áridas; b) zonas rurales o de industrias ligeras, nonmalmente secos; e) húmedos con

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frecuencia; d) continuamente húmedos; e) productos qufmicos corrosivos. Para el medio a) los sistemas de pintado consideran únicamente una o dos capas de pintura de bajo costo, sin embargo para cualquier otra condición es necesario aplicar una o dos capas preliminares de Primer 1para prevenir la herrumbre como un Primer rico en Zinc, y luego una o dos capas de acabado seleccionado según las condiciones ambientales. El Primer contiene dos o más componentes inhibidores de la herrumbre seleccionados entre minio amarillo de zinc y polvo de zinc, nonmalmente las pinturas de acero son para secado al aire, sin embargo es posible realizar secado en horno obteniendo mejores resultados de tenminación. •

Para el pintado de madera se ocupa principalmente, barniz, laca o esmaltes. Los acabados transparentes de alta calidad requieren de muchos trabajos como lijado, desmanchado, empastes, sellado y acabado. La aplicación de acabado en muebles se realiza, por lo general, por medio de pistolas atomizadoras.

•

' Primer: se conoce como capa preliminar de pintura, que tiene como finalidad penmltir la adhesión de la pintura decoratiVa, o evitar que el substrato se dañe por razones ambientales penmltiendo de tal fonma la buena presentadón de la capa decorativa.

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2.6 IGNICIÓN O PRESENCIA DE ELEVADAS TEMPERATURAS. Una variable importante a considerar en los muebles de oficina es la posibilidad que estén expuestos a un incendio o llamas provocadas por un amague de incendio. Por esta razón es importante que las materias primas utilizadas que tengan posibilidad de ser combustibles tengan un tratamiento o se le agreguen aditivos inhibidores de las llamas. Los componentes que pudiesen ser más inflamables en el sistema de paneles o muros secos tienen que ver con la tapiceria o la madera de los Tails

La ignición de la madera depende de la temperatura de la reacción exotérmica, que es de unos 273 °C, de la presencia de extractivos inflamables y de la forma de y tamano de la sección. Los bordes delgados y salientes se inflaman con facilidad, mientras que los trozos gruesos y biselados son lentos para encenderse. Un calentamiento largo y continuados a menos de la temperatura de la reacción exotérmica puede ocasionar la ignición.

•

La presencia de elevadas temperaturas provoca alteraciones en las propiedades mecánicas de la madera, así por ejemplo un desplazamiento de la gravedad especffica2 Gm ocasiona el desplazamiento directo de las curvas de comportamiento mecánico, mientras que los cambios producidos en los contenidos de humedad producen una variación directa en las pendientes de las curvas. Estos efectos son reversibles si la duración del calentamiento es corta.

Los tratamientos retardadores del fuego lograrán que la madera se inflame solo ante la presencia directa de llama, no es posible producir madera que no se queme o se chamusque. Los mejores productos químicos para retardar el fuego son las sales monomónicas y diamónicas; es posible utilizar el cloruro de zinc de amplia distribución, sin embargo produce una reducción de las caracteristicas mecánicas de la madera. Ninguna de estas sales ocasiona corrosión en los metales que se encuentren en contacto con la madera, normalmente se utilizan tales sales en combinación con bórax, ácido bórico, ácido fosfórico y cloruro de magnesio .

•

2 Gravedad espeáflca de la madera: CO!Tesponde a la relación entre el peso de la madera secada en estufa CWo) y el peso del agua desplazada por la muestra en dldlo estado de humedad (Wm). Gm=Wo/Wm

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3. DISEÑO DEL SISTEMA DE PANELES 3.1 INTRODUCCIÓN

Hoy más que nunca, los sistemas de muros móviles dan soluciones a las necesidades de flexibilidad de muchas corporaciones y empresas lideres en el mundo, esta flexibilidad se debe orientar a la distribución del espacio interior de las oficinas, y en casos particulares a los espacios exteriores. Ante la necesidad de economizar en la distribución de oficinas y en general en los espacios de un departamento, se necesita contar con un sistema extremadamente flexible y barato, que permita cambiar muy rápidamente el espacio interior del departamento, pero que además este en condiciones de competir tanto en capacidades como en calidad con los productos extranjeros. Es necesario entonces que el sistema sea simple con muy pocas piezas, ojalá la mayoria intercambiable, que sea muy simple de montar, con piezas estandarizadas, de acabados perfectos y tolerancias dimensionales ajustadas para asegurar el buen calce y perfecta impresión que debe causar en el dueno del sistema. Además se debe asegurar su funcionalidad con test, que aseguren como mínimo su buen

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desempeno en los mercados tanto nacionales como extranjeros.

3.2 REQUERIMIENTOS DEL SISTEMA

Un resumen de los requerimientos a cumplir es el siguiente:

• • • • • •

•

Rigidez de la estructura. Flexibilidad de su geometría como conjunto. Simpleza y rapidez de montaje .

• • •

Baja cantidad de piezas . Capacidad de electrificación completa . Capacidad de redistribución .

Autosoportante . Estable . Servir como base de un sistema de muro seco.

•

Dar aislación acústica y térmica en caso de ser muro seco .

•

3.3 DISEÑO DE LA ESTRUCTURA

3.3.1 EL MÓDULO UNIVERSAL

El diseno de la estructura base para los paneles ha sido pensado principalmente en el armado de configuraciones mediante el empleo de lo que se ha denominado Módulos Universales, que nos permitan obtener un sinnúmero de formas que satisfagan las necesidades del cliente. Estos módulos universales tienen medidas que permiten alternar entre anchos y alturas tlpicas en los ambientes para oficinas, posicionándolos de la forma que se requiera, estos módulos universales tienen la siguiente configuración:

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Fig. 3.1 Módulo Universal 400 x 600

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•

•

Fig.3. 2M6dulo Universal400 x 800

Fig. 3.3 Módulo Universal400 x 1000

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Fig. 3.4 Módulo Universal400 x 1200

La idea principal es emplear estos módulos cuando se requiera dar diferentes alturas o desniveles, que nos permitan realizar divisiones de ambiente en forma rápida, segura y sin molestias para los usuarios, de esta manera se reduce el tiempo de instalación y por lo tanto el tiempo de detención en jornadas laborales será mínimo, lo que traerá como consecuencia que el costo para la empresa por concepto hora-hombre no se verá afectado por detención de actividades.

3.3.2 EL MÓDULO BASE

En situaciones que no sólo debemos modificar las alturas de las configuraciones de oficinas, sino que la modificación afecta también a la forma misma de la configuración, vale decir, quitar o agregar espacios, se ha solucionado mediante el empleo de módulos contiguos cuya base está configurada por lo que hemos llamado Módulo Base. La finalidad del Módulo Base es permitir la construcción soporte para una configuración determinada, ya que estos darán la forma de la configuración; además, permitirán la fijación de las cubiertas, teniendo que soportar las cargas que se generen por los elementos propios empleados en una oficina y también serán lós módulos por los cuales pasará la mayor parte de las conexiones eléctricas.

•

Con todos estos requisitos, el diseno del panel base quedó configurado de la siguiente forma:

•

• Fig. 3.5 Módulo Base920 x 600

•

•

•

•

Fig. 3. 6 Módulo Base 920 x 800

•

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Fig. 3.8 Módulo Base 920 x 1200 Estos paneles, Al igual que los Módulos Universales se entregan en cuatro anchos, 600,800,1000,1200 mm. lo que permite realizar todo tipo de distribuciones espaciales dentro de la oficina. Como se ve en las Figuras 3.5- 3.8, el sistema tiene perforaciones tanto para el ensamble como para la electrificación del sistema, para esto se cuenta con cavidades rectangulares que facilitan la pasada de cables tanto de potencia, como de datos incluida la fibra óptica. También es posible apreciar en el panel base los perfiles que realizan la separación de los cables de datos a los de potencia, esto para evitar ruido por inducción en las seflales más débiles. En la zona inferior se encuentra el llamado zócalo, que permite el rápido acceso a los conectores eléctricos.

La estructura metálica permitirá una fabricación más rápida, más flexible y duradera que una eventual estructura de madera, por otro lado permite un trabajo logistico mucho menor, ya que el peso de los paneles es mucho menor.

•

•

3.3.3 PERFILES OMEGA Q

Tanto los denominados Módulos Universales como Los Módulos Base, están armados mediante la unión soldada (MIG) de elementos estructurales macho y hembra obtenidos de lo que se denominó Perfiles Omega (Perfiles .(}).

Este perfil tiene su origen en la idea de disenar sistemas modulares que permitan fácilmente ser ensamblados en forma vertical, para lo cual debla existir una versión macho y otra hembra del perfil, que, al igual que todos los elementos de este sistema modular, debe cumplir con ciertos requerimientos: a) Debe ser estructuralmente resistente ya que es el elemento base de los módulos universal y base, de modo que la resistencia y deformación que tenga un sistema de paneles armado con estos módulos tendrá como principal responsable al perfil Omega. Por tanto, debe ser disetlado estructuralmente de manera que resista las cargas generadas en sistemas exigidos, lo que involucra ser fabricado con un material y espesor adecuado. b) Debe contar con dimensiones y ajustes necesarios para ensamblarse uno sobre otro en forma adecuada. e)

Debe poseer perforaciones adecuadas para facilitar el anclaje de elementos de fijación para cappings y otras para el tendido de cables, permitiendo alternar entre módulos de todas las medidas sin

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necesidad de realizar otras perforaciones o ranuras especiales. d) Fácil de fabricar y en lo posible que cuente con la estrategia de tener como base una generación de perforaciones en serie que permita el uso de una matriz de corte, a partir de la cual se fabrique un perfil único del cual se obtengan todos los perfiles macho y hembra requeridos para el armado de los módulos. En base a estos requerimientos, se pensó en diseños de ensamble que fueron desechados por diferentes motivos, siendo algunos de estos, incluyendo el perfil final, los que se muestran a continuación .

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•

• Fig. 3.9 disetlos de perfiles de ensamblaje

En la imagen aparece la variación en el tiempo que tuvo el perfil omega, comenzando por el diseño a, que a pesar de presentar excelentes propiedades estructurales, se desechó la idea de su utilización en el sistema modular por la complejidad que presentó sus pliegues y perforaciones futuras que deberla tener, a cambio de este surgió la idea de dejar un sistema macho y hembra como el diseno b, que no perduró debido a que estructuralmente era más débil que el diseño a, si bien su fabricación es más fácil se modificó su forma teniendo en consideración el hecho que se podria ensamblar a presión ambos perfiles, tal como el diseno e, que, estructuralmente satisface nuestras necesidades, pero para conseguir este pliegue se deberla fabricar matricerla especial que nos encarecerla el producto, por lo tanto se optó por la idea de plegar un sistema macho y hembra como el modelo b, pero con mayores dimensiones en las caras de contacto, con la idea de aumentar la rigidez y facilidad de fabricación, lo que

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derivó a su forma final, tal como el diseño d .

•

Como el Módulo Universal y el Módulo Base, se debía componer de un perfil macho y otro hembra, unidos ambos por dos perfiles hembra con un ancho interior diferente, se determinó que un buen comportamiento y facilidad de fabricación son los perfiles que se muestran a continuación:

50

50 28

r-

Lr>

N

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28

•

Fig. 3.1 O Perfiles macho y hembra

54

28

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Fig. 3.11 Perfil de unión vertical Los perfiles mostrados en las figuras 3.1 O y 3.11 son los necesarios para armar ya sea el Módulo

•

Universal y el Módulo Base, a los cuales se les designó por el nombre de perfiles

n (Perfiles

Omega)

debido a la forma de su sección, de esta manera los perfiles macho se les designó con el nombre de

•

Perfil nH0600M, QHOBOOM, nH1000M, nH1200M (QHorizontal- Largo- Macho) y los perfiles hembra con el nombre de Perfil nH0600H, nHOBOOH, QH1000H, nH1200H (QHorizontal -Largo- Hembra), de manera similar los perfiles verticales se designaron con el nombre de Perfil QV400, nV920 (QVertical Largo), por ejemplo, para una configuración de un Módulo Universal de 400x600 y un Módulo Base de 920x600 el armado es como se muestra en las siguientes figuras:

• Fig. 3.12 MODULO UNIVERSAL 400 X 600

•

• Fig. 3.13

Módulo Base 920 x 600

• De esta forma quedó estructurada la forma y elementos de fabricación de ambos módulos, ahora se debia realizar la serie de perforaciones que satisficieran los requerimientos de poder utilizar un perfil macho sobre uno hembra de igual o mayor

long~ud

, para lograr asi la flexibilidad deseada en el armado

de cualquier configuración permitiendo siempre el paso correcto del conjunto de cables. Para realizar esto se procedió a disenar una hilera de perforaciones base que nos permitieran pasar el conjunto de cables y además colocar pernos comerciales o algún otro elemento de fijación para el sistema de capping, de modo que al realizar algunas mediciones se determinó que una buena trama de perforaciones es la mostrada en la figura:

•

•

Fig. 3.14 trama de perforaciones para el Perfil Omega

•

Ambas perforaciones de cj>8 mm se utilizan en la fijación de elementos destinados al anclaje de capping o perfiles plásticos utilizados para terminaciones, esto se hace mediante pernos comerciales M8 o algún elemento de inyección de rápido posicionamiento, la perforación rectangular del centro será utilizada para pasar los cables desde un módulo a otro. En base a estas perforaciones se procedió a calcular las distancias para las cuales se pudiera perforar una plancha única a partir de la cual se obtuviera con un solo corte cada uno de los perfiles, para ello, se determinó el espesor adecuado que deberla tener cada perfil, siendo este de 2mm en acero estructural A42, siendo entonces los largos de cada perfil, los que a continuación se detallan:

Perfil QQ600H - Q0600M

596mm

nosooH - nosooM

796mm

Perfil Q1000H- !11000M

996mm

Perfil Q1200H- !11200M

1196 mm

Perfil

•

•

De acuerdo a esto se formularon ecuaciones obtenidas a partir de cada perfil en términos de variables, a, by p, para determinar las distancias a las que deberla quedar cada una de las perforaciones para que fueran compatibles en términos de montaje cada uno de los perfiles macho sobre su correspondiente o mayor perfil hembra:

• Fig. 3.15 Asignación de variables para perforado de perfiles

Las ecuaciones son las siguientes:

796 -4b -2a

= 2p = 3p

(3.2)

996- 5b -2a

=4p

(3.3)

1196 -6b -2a = 5p

(3.4)

596- 3b -2a

Al hacer la diferencia (3.2- 3.1), (3.3- 3.2) ó (3.4- 3.3)se obtiene:

•

(3.1)

•

p

=200- b

(3.5)

Que al sustituir en cualquiera de las ecuaciones 3. 1 - 3.4 obtendremos:

P =4 + 2a

=:}

a

= (P-4 )/2

(3.6)

Si observamos la figura 3.14, el valor para el parámetro bes 58+2*13=84, b=84 de modo que al reemplazar en la expresión 3.5 el valor de P=200-84=116 y, por consiguiente, según la expresión 3.6, el valor de a es (116-4)/2 = 56, de esta manera, se tienen los valores con los cuales se genera una trama de perforaciones con un paso igual en cada uno de ellos, lo que nos permite, a partir de una tira perforada, obtener cada uno de los perfiles Omega.

Por tanto, las perforaciones quedarán como se muestra en la siguiente figura:

•

Fig. 3.16 Perforaciones para perfiles rni (horizontales)

Para determinar el ancho del perfil Q, se empleó un programa computacional que posee la

•

propiedad de realizar el sistema de pliegues a partir de la especificación del espesor de plancha y

•

porcentaje de fibra en el cual se realiza el doblez, en el cual no existe deformación alguna debido a tracción o compresión (teorla de fibra neutra) 3 . En dicho programa la secuencia de desplegado arrojó las siguientes resultados

28

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~P.

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• ...

...

28

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•

3

Diseflo en Ingeniería Mecánica, J. E. Shig]ey - Ch. R. Mischke

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• 28

•

12025

Fig. 3.17 Secuencia de plegado para los perfiles l1H0600H. QHOBOOH. l1H1000H. l1H1200H

•

• 50

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