Ingeniería y Ciencia (Dec 2009)
Optimización de propiedades mecánicas y térmicas de un aglomerado sintético por el Método de Taguchi
Abstract
En este trabajo se aplicó el modelo de Diseño Experimental de Taguchi para la optimización de las propiedades mecánicas y térmicas de un material compuesto aglomerado y obtener los parámetros más adecuados para su elaboración. La importancia del desarrollo de los aglomerados sintéticos está en el uso de desechos agrícolas para darle un empleo útil al suplir materiales de gran demanda. Se utilizaron la cáscara de arroz, arcilla, arena y gel de aloe como materias primas. Con la variación de los valores de los factores de control: porcentaje de cáscara de arroz (R), temperatura (T) y tiempo de tratamiento térmico (t), se realizaron las diferentes combinaciones experimentales. Para la optimización de las propiedades mecánicas y térmicas según la metodología de Taguchi, se seleccionaron de las pruebas mecánicas y térmicas: el módulo de elasticidad, la energía absorbida en el impacto, el módulo de rotura máximo y la temperatura inicial de descomposición para cada combinación experimental de aglomerado. Para el procesamiento de estos datos, se utilizó el software para el diseño automático y análisis de experimentos de Taguchi, Qualitek-4, bajo la característica de calidad mayor–mejor. Los parámetros óptimos obtenidos para cada nivel de control, fueron R = 15%, T = 120 C y t = 3 h. Estos resultados fueron validados con la realización de un experimento confirmatorio, donde se obtuvieron, para este aglomerado, propiedades similares a las de unas especies de madera. El desarrollo de este prototipo de material alternativo será útil como sustituyente de la madera y contribuirá a la reducción del impacto ambiental generado por los productos de desecho. PACS: 88.30.mj, 81.70.Bt, 82.35.Pq MSC: 91B82
