Simulación DEM para nuevos sistemas de carga

MACER ha llevado a cabo un proyecto de investigación de nuevos modelos de comportamiento del llenado de moldes cerámicos mediante uso de la metodología DEM (modelado por elementos discretos), con el objetivo de desarrollar sistemas de alimentación de moldes optimizados. El modelo de simulación DEM utilizado ha sido desarrollado por MACER, en colaboración con el Instituto de Tecnología Cerámica (AICE-ITC).

La heterogeneidad de la distribución de polvo, tras su deposición en los alvéolos del molde, al generar una distribución heterogénea de la porosidad en los soportes recién prensados, ha demostrado ser el origen de múltiples defectos durante el resto del proceso de fabricación de baldosas cerámicas. El principal objetivo técnico de este trabajo es el diseño, construcción y optimización de un nuevo sistema de alimentación de polvo atomizado a los moldes empleados en el conformado de soportes para baldosas, con el fin de mejorar definitivamente la distribución de polvo en el seno de los alvéolos del molde y sentar las bases para incorporar dicho sistema de alimentación al sector cerámico.

La homogeneidad de la densidad aparente de los soportes, tanto entre las piezas de un mismo lote, como en el seno de cada una de las piezas producidas, es esencial para el buen desarrollo de todo el proceso de fabricación y para asegurar las exigencias de calidad en el producto final.

Tras la finalización del proyecto, se han alcanzado los siguientes resultados:

  • Se ha adaptado el modelo de simulación DEM a la resolución de casos industriales.

  • Se han planteado varios sistemas de alimentación de polvo diferentes al del sistema tradicional con rejillas y se han realizado simulaciones de los mismos. Tras realizar un análisis exhaustivo de los sistemas planteados, se ha alcanzado el objetivo de seleccionar los mejores para ser fabricados y puestos a prueba.

  • Se han diseñado, fabricado y testado sistemas de carga prototipo.

  • Se ha experimentado simulando condiciones reales de prensado los sistemas prototipo, obteniendo resultados satisfactorios y por tanto válidos para realizar ya pruebas de producción industrial con este tipo de dispositivos de alimentación.

  • Se ha redactado y solicitado una patente industrial.

El proyecto cuenta con el apoyo financiero de IVACE dentro del programa “I+D PYME”, con expediente IFIDTA/2017/83, siendo cofinanciado por fondos FEDER dentro del marco del Programa Operativo FEDER de la Comunidad Valenciana 2014-2020.