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Universidad De Guadalajara Centro Universitario de Ciencias Exactas e Ingenierías Departamento de Ingeniería Química

Materia: Tecnología de Procesos Químicos. Clave: IQ216 NRC: 44846 Sección: D01 Presentación de: PROCESO DE CROMADO DE PLÁSTICO Profesora: María Eugenia Bayardo Prieto Equipo No. 6 Fecha: 12/11/15 Integrantes: Oscar Adrian Ceceña Robles Ilse Belen Monreal Díaz Kevin Brandon Moreno Núñez Salvador Torres Acosta ÍNDICE

-INTRODUCCIÓN…………………………………………………

3 -ANÁLISIS DE OFERTA Y DEMANDA………………………………………………………… 6 -DESCRIPCIÓN DEL PROCESO DE CROMADO DE PLÁSTICO………………………………………………………10 -DIAGRAMA DE RECORRIDO DEL PROCESO DE CROMADO DE PLÁSTICO………………………………………………………18 -DIAGRAMA DE BLOQUES DEL PROCESO DE CROMADO DE PLÁSTICO CON BALANCES DE MATERIA Y ENERGIA………………………………………………….……..19 -DIAGRAMA OTIDA O CURSOGRAMA DEL PROCESO DE CROMADO DE PLÁSTICO……………………………………………..……..…22 -SEGURIDAD E HIGIENE INDUSTRIAL DEL PROCESO DE CROMADO DE PLÁSTICO………………………………………………………23 -CUIDADO DEL MEDIO AMBIENTE……………………………………………………….25 -PAPEL DEL INGENIERO QUÍMICO EN EL PROCESO DE CROMADO DE PLÁSTICO…………………………………………………. …….28 -AGRADECIMIENTOS………………………………………….29 -

BIBLIOGRAFÍA………………………………………………….29

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INTRODUCCIÓN Antecedentes El revestimiento de otros objetos no metálicos creció rápidamente con la introducción del plástico ABS. El primer uso del copolímero de acrilonitrilo-butadieno-estireno (ABS), fue en la fabricación de equipaje ocurrido en1948, patentándolo en el mismo año. En 1996, el ABS fue usado por primera vez en el exterior de las superficies de los helicópteros. La dureza del copolímero de acrilonitrilo estireno lo hizo conveniente para muchos usos, sus limitaciones condujeron a la introducción de un caucho (butadieno)como un tercer monómero y a partir de aquí nació la gama de materiales popularmente designados como plásticos ABS. Estos llegaron estar disponibles a partir de 1950 y la variabilidad de estos copolímeros y la facilidad del proceso ha permitido al ABS llegar a ser el polímero más popular de la ingeniería. Materias primas y sucedáneos -Plástico de Acrilonitrilo-butadieno-Estireno (ABS). -Ácido crómico -Ácido sulfúrico al 98% y al 30%Solución con níquel -Bismuto -Sulfato de cobre -Cobre metálico -Níquel metálico -Sulfato de níquel -Cloruro de níquel -Ácido bórico -Hidróxido de amonio. -Tensoactivos. -Ácido clorhídrico al 98% y al 35 % -Paladio -Estaño -Hipofosfito de sodio

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Propiedades del plástico ABS Los materiales de ABS tienen importantes propiedades en ingeniería, como buena resistencia mecánica y al impacto combinado con facilidad para el procesado. La resistencia al impacto de los plásticos ABS se ve incrementada al aumentar el porcentaje de contenido en butadieno pero disminuyen entonces las propiedades de resistencia a la tensión y disminuye la temperatura de deformación por calor. El amplio rango de propiedades que exhibe el ABS es debido a las propiedades que presentan cada uno de sus componentes. -El acrilonitrilo proporciona: ·

Resistencia térmica

·

Resistencia química

·

Resistencia a la fatiga

·

Dureza y rigidez

-El butadieno proporciona: ·

Ductilidad a baja temperatura

·

Resistencia al impacto

·

Resistencia a la fusión

-El estireno proporciona: ·

Facilidad de procesado (fluidez)

·

Brillo

·

Dureza y rigidez

Excepto en películas delgadas, es opaco y puede ser de color oscuro o marfil y se puede pigmentar en la mayoría de los colores, obteniéndose partes lustrosas de acabado fino. La mayoría de los plásticos ABS son no tóxicos e incoloros. Pueden ser extraídos, moldeados por inyección, soplado y prensado. Generalmente los grados de bajo impacto son los que más fácil se procesan. Los de alto impacto son más dificultosos porque al tener un mayor contenido en caucho los hace más viscosos. A pesar de que no son altamente inflamables, mantienen la combustión. Hay algunos tipos autoextinguibles para cuando se requiere algún producto incombustible, otra solución consiste en aplicar algún retardante de llama. Dentro de una variedad de termoplásticos el ABS es importante por sus balanceadas propiedades. El ABS se destaca por combinar dos propiedades muy

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importantes como ser la resistencia a la tensión y la resistencia al impacto en un mismo material, además de ser un material liviano.

Importancia producto

del

Los recubrimientos de cromo por baños electrolíticos se utilizan como capas protectoras contra la corrosión y como acabado decorativo. En general, estos recubrimientos se realizan en baños químicos formulados con cromo hexavalente. En el caso de los plásticos el recubrimiento tiene fines puramente decorativos. Es un proceso muy utilizado en piezas plásticas para automóviles y diversos artículos. Impacto social del producto El recubrimiento de cromo es único e insustituible en muchas de sus aplicaciones y abrió una multitud de usos en numerosas industrias, tanto tradicionales como innovadoras. Puede proporcionar un brillo, una dureza, una resistencia al desgaste que pocos materiales pueden aportar. Cuando se utilizan correctamente estas propiedades llegan a ser muy durables ,por lo que, hablando en vida de servicio, este recubrimiento resulta ser económicamente barato y bastante rentable. Por todo ello este recubrimiento, junto con el níquel al que va unido en muchas aplicaciones, es uno de los más representativos de la industria galvano técnica, a pesar de que su uso se vio parcialmente desplazado años atrás por algunos recubrimientos de tipo orgánico (plásticos y pintura). Los plásticos que comúnmente se croman son el ABS y PC-ABS. Siendo este último una variante del plástico ABS con una estructura más rígida. Además, el PC-ABS o ABS-PC (ABS Policarbonato Alpha) posee una mayor resistencia al choque. Para que la deposición de cromo sea correcta en este tipo de plásticos, y se obtenga el color y brillo deseado, se pueden aplicar previamente sobre el artículo plástico capas sucesivas de níquel semibrillante y níquel brillante.

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Considerando que los plásticos no son conductores de la electricidad, requieren ser sometidos a procesos complejos de pretratamiento para poder recibir los recubrimientos técnicos que les confieren las propiedades. Esta preparación es compleja y contempla el uso de productos de alta toxicidad y difícil control.

ANÁLISIS DE OFERTA Y DEMANDA Nombre: Galvanizadora de Occidente S.A. de C.V. (GDO) Lema Comercial: “The Premium Plating Company in Mexico” Galvanizadora de Occidente, SA DE CV Calle 20 núm. 2993 Zona Industrial 44940 Guadalajara Jalisco. +52333145031

MéxicoTelephone:

mail: [email protected] Misión Proveer recubrimientos especializados y servicios de calidad mundial, representando para nuestros clientes la mejor opción en relación calidad/entrega con base en personal calificado y vanguardia tecnológica. Desarrollando una relación de negocios exitosa, creciente y duradera, basada en el beneficio de nuestros clientes, empleados, sociedad y accionistas. Visión Ser una de las empresas lideres y la mejor opción y recubrimientos especializados, sobre cualquier material en México, sirviendo a la industria nacional e internacional. Nuestra dedicación y esfuerzos están enfocados en: Ser el socio mas cercano de cada uno de nuestros clientes por medio de la implementación de procesos, para cumplir las mas altas normas de calidad con el menor tiempo de entrega posible a precios competitivos internacionalmente. Historia Fundada en 1964, GDO es una empresa de acabado superficial especializada líder con sede en México, sirviendo a los mercados nacionales e internacionales, con nuestra dedicación y esfuerzo se centró en asociaciones sólidas con cada uno de nuestros clientes. Las industrias a las que servimos 6

incluyen Automotriz, electrodomésticos, Domésticas, Electrónica y Productos de Consumo.

Mejora continua -ISO 9000 -Capacitaciones constantes al extranjero -Clases de inglés -Clases para aprender a utilizar Mercado Según nos comentó la empresa, en Guadalajara, Galvanizadora de Occidente es mucho más grande y genera mucho más ingresos que el promedio de revestimientos metálicos y servicios afines. Algunas de éstas son:

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Hablando a nivel nacional e internacional, la empresa enfrenta fuerte competencia de otras compañías. Dado el tamaño y las ventas de la mayoría de éstas, el mercado internacional podría considerarse como “competitiva o de mercado libre”; son muchos los productores de los mismos artículos.

Actividades de integración de los empleados -Bonos de asistencia y bonos de puntualidad. -Empleado del mes (bono económico) -Bonos de 6000 a 20000 pesos al finalizar el año a los 15 mejores trabajadores o vacaciones pagadas con un acompañante por una semana al lugar que deseen. -Apoyo del 50 ó100% para estudiar maestrías u otro idioma. -Apoyo de horario para cualquier trabajador que quiera estudiar. Tamaño y tipo de empresa Clasificación por su tamaño según INEGI: -Microindustria. Las empresas que ocuparan hasta 15 personas y el valor de sus ventas netas fuera hasta 30 millones de pesos al año. -Industria Pequeña. Las empresas que ocuparan hasta 100 personas y sus ventas netas no rebasaran la cantidad de 400 millones de pesos al año. -Industria Mediana. Las empresas que ocuparan hasta 250 personas y el valor de sus ventas no rebasara la cantidad de mil 100 millones de pesos al año.

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La empresa tiene 220 empleados (estimado) y sus ganancias no rebasan los mil cien millones de pesos ,es decir, que Galvanizadora de Occidente, S.A. de C.V. se clasifica como industria mediana. Personal que labora en la planta 2 de Cromado de plástico en GDO -El área de control de calidad cuenta con un jefe y 60 empleadas. -El área de mantenimiento cuenta con un jefe y 3 empleados. -El área de montado cuenta con un jefe y 30 empleados. -El área de laboratorio cuenta con un jefe y 6 empleados. -El área de proceso cuenta con 1 ingeniero de proceso, que a su vez tiene a su cargo 3 ingenieros de proceso y 6 operadores de línea. -El área de tratamiento de aguas cuenta con 1 jefe y 3 empleados y el área de metrología con 1 jefe y 2 empleados -El área de ventas cuenta con 3 empleados -El área de sistemas cuenta con 4 empleados -Recursos humanos cuenta con 1 jefe y 5 empleados -Un doctor -1 jefe de almacén y 3 empleados. -Se cuenta con un gerente para dicha planta. Tipo de oferta y presencia en el mercado Dado que en el ramo existe una amplia variedad de galvanizadora GDO se clasifica como empresa de competencia en mercado libre y exporta sus productos nacional e internacionalmente. Clientes y precios -Honda (2 dólares por pieza y el rack tiene 115 piezas, es decir,230 dólares por barra) -Ford (20 dólares por pieza y el rack tiene 7 piezas, es decir, 140 dólares por barra) -Chevrolet (18 dólares por pieza y el rack tiene 20 piezas, es decir, 360 dólares por barra) -VMW (.23 dólares por pieza y el rack tiene 1000 piezas, es decir, 230 dólares por barra)

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-Chrysler (18 dólares por pieza y el rack tiene 990 piezas, es decir, 178.2 dólares por barra) -Nissan (17 dólares por pieza y el rack tiene 32 piezas, es decir, 544 dólares por barra) -Electrolux (.5 dólares por pieza y el rack tiene 400 piezas, es decir,200 dólares por barra) -P&G (0.1 dólar por pieza y el rack tiene 3000 piezas, es decir, 300 dólares por barra) Producción En estos momentos la empresa está laborando al 60% de su capacidad. Se procesan en promedio 40 barras por turno, es decir, 120 barras por día. Estas barras son de diferentes clientes, para poder vislumbrar las ganancias tomaremos como ejemplo al cliente de Ford, sí se procesaran todas las barras del material de Ford las ganancias en un mes serían: Ganancias= ((140 dólares/barra)(120 barras/día)(6 días trabajados/semana)(4 semanas/mes)(12 meses/año )) Ganancias=4´838,400 dólares /año Consumo per Cápita Dado que en este caso el producto final no es de consumo individual, (sino que muchas de las piezas cromadas vienen incluidas como partes de diferentes maquinarias, autos, electrodomésticos y artefactos de diferente índole) es imposible determinar en sí un consumo per cápita.

DESCRIPCIÓN DEL PROCESO DE CROMADO DE PLÁSTICO Proceso de Cromado de Plástico ABS en GDO El material llega a la empresa en transportes, se ingresa al área de “carga y descarga”. Una vez recibido el material se manda al área de “conteo de material” para cerciorarse que sea la cantidad pedida. Si son piezas grandes se cuentan piezas por piezas y si son pequeñas se obtiene el total de unidades en relación al peso de una de ellas.

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El siguiente paso es enviar las piezas al área de incoming, en donde inmediatamente se inspeccionan las piezas cuidando que no ingresen rayadas o maltratadas (ya que esas rayas o maltratos causara un defecto al finalizar el proceso). Para esto se cuenta con una tabla de parámetros en la que dependiendo el número de piezas que llegan, se considera la cantidad de piezas que tendrán que ser inspeccionadas aleatoriamente. Por ejemplo si una caja contiene 50 piezas entonces se inspeccionan 5 y si una pieza de esas 5 seleccionadas presenta algún defecto, se rechaza toda la caja y se le coloca una tarjeta de rechazo para posteriormente enviarse al área de cuarentena para notificarle al cliente sobre dicho material. La siguiente prueba de control de calidad es realizar un análisis al plástico ABS para determinar la calidad de la inyección y de la distribución del butadieno en la pieza. Esta prueba tiene una duración de 30 segundos, en la cual se sumerge una parte del plástico ABS en una solución de ácido acético glacial, el cual debe de estar a una temperatura de 21 a 27 ºC. Inmediatamente se enjuaga la parte sumergida con agua para que remueva el ácido acético y posteriormente se deja secar a temperatura ambiente. Se identifican las líneas de estrés que se forman y la distribución de las mismas (las líneas blancas que se le forma es la distribución del butadieno). Si el material no ha pasado las pruebas de calidad entonces se le notifica al jefe de control de calidad para que éste a su vez le notifique al cliente y lleguen a un “acuerdo” para que él decida si se procesa o no el material explicándole los riesgos que puede tener en cuanto a la calidad. Si el material pasa todas las pruebas entonces se envía al almacén de logística. El departamento de logística y

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planeación, elabora un plan para procesar cierto número de barras de acuerdo a los requerimientos y especificaciones del cliente, mismo plan se lleva al área de montado y al área de proceso. Se manda el material al área de montado en donde los empleados llamados “montadores” comienzan a armar las barras colocando los Racks necesarios para montar las piezas. Una vez montado el material se colocan los carros (con los Racks) en el área de “material listo para ser procesado” donde el operador de la línea de acuerdo al plan de logística y planeación va introduciendo barras al proceso, cerciorándose previamente de que el material esté correctamente montado y apretados todos los Racks para evitar “piezas caídas y barras caídas”. El material entra a la primer tina que tiene 1 ml de jabón para manos/ por Lt de solución. En esta etapa del proceso la pieza se puede quedar por tiempo indefinido, en este caso se deja 2 minutos pues la preparación no daña al plástico y solo es para limpiar la superficie del plástico de polvo, grasa e impurezas que pueda tener. La solución se mantiene a temperatura ambiente y tiene filtración constante. La siguiente tina a la que entra la barra es el mordentado. El propósito de esta tina es incrementar la rugosidad de la superficie del plástico creando pequeñas cavidades a través de la oxidación del butadieno del ABS, esto es posible por la oxidación del butadieno a través del Cr+6 del ácido crómico. La solución cuenta con filtración y agitación constante manteniendo una temperatura de entre 68 a 70°C. El plástico puede durar de 6 a 8 minutos dependiendo en gran manera de la concentración de crómico y la temperatura, ya que eso contribuye a que aumente la velocidad de oxidación del butadieno.

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El Cr+6 es un fuerte contaminante para soluciones muy costosas en pasos posteriores y además cuando haya depósito de un metal sobre el plástico en donde haya presencia de Cr+6 no habrá depósito, por tanto se debe de eliminar completamente la presencia de Cr+6 de las piezas. Para esto la línea de cromado cuenta con 8 pasos para eliminar la presencia de Cr +6 en las piezas. Las siguientes 3 tinas contienen agua con fuerte agitación para eliminar la mayor presencia de Cr+6. Dichas tinas cuentan con desmineralizadotes para ir removiendo los distintos iones que se puedan acumular en las soluciones de las tinas de lavado por el contacto con las diferentes piezas sumergidas. Las piezas duran de 1 a 3 minutos en cada una de esas tinas, dependiendo la geometría de la pieza. Todas las tinas de enjuagues están a temperatura ambiente y cuentan con filtración constante. La siguiente tina, llamada “neutralizado 1”es una solución de HCl , con agitación vigorosa, a temperatura ambiente y filtración constante. El propósito de esta tina es reducir el Cr+6 a Cr+3 a través de reacción química con ayuda del Cl- ,ya que el Cr+3 no contamina los pasos siguientes ni interfieren con el depósito del metal en la pieza plástica. En esta tina la duración de la pieza es de 1 a 2 minutos dependiendo de la geometría de la pieza, entre mas “partes escondidas” tenga la pieza mas tiempo se deja sumergida. La siguiente tina es un enjuague que como su nombre lo indica, es agua pura, que está a temperatura ambiente, agitación y filtración constante. La siguiente tina llamada “neutralizado 2”es una solución de HCl mas un producto de un proveedor que ayuda a potencializar la solución para retirar el Cr+6 con agitación constante y una temperatura de 40 º C. El propósito de esta tina sigue siendo el remover el Cr+6 reduciéndolo a Cr+3. Las piezas duran de 1 a 2 minutos. La siguiente tina es un enjuague con agitación y filtración constante a temperatura ambiente.

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En este punto del proceso se puede suponer que las piezas tienen cavidades microscópicas, es decir un aumento de la rugosidad y que están completamente libres de la presencia de Cr+6 . La siguiente tina es llamada “preactivado”.En esta tina la pieza dura de 30 segundos a 1 minuto y contiene una alta concentración de HCl. Se encuentra a temperatura ambiente y filtración constante. El propósito de esta tina es mantener la acidez de el “activador”. La siguiente tina contiene Pd+2 y Sn+2 en un medio ácido, este medio ácido y la presencia de Sn es indispensable para que el Pd no se precipite y pueda estar en solución. El Paladio se incrusta en las cavidades de las piezas y el Estaño forma una capa cubriendo al Paladio. El Paladio sirve como catalizador para que el primer depósito de metal ocurra en pasos siguientes. Se mantiene una agitación mecánica, filtración constante y temperatura de 30 ºC. Después hay dos tinas para enjuagar la pieza y no se contamine tan rápido el siguiente paso, ya que bajará la eficiencia de la remoción del Sn+2 . El Sn+2 así como el Cr+6 imposibilitan el depósito de un metal, por tanto es indispensable removerlo y para esto es el siguiente paso. El cual es nombrado “acelerador”, tiene una concentración de un producto de patente que básicamente es un ácido que oxidará al Sn+2 a estaño Sn+4 y dejará solamente al Paladio en la pieza. Tiene una temperatura de 45 º C, filtración y agitación constante. La siguiente tina es un enjuague para remover los restos del “acelerador” que la pieza puede traer por arrastre. Hasta este punto la pieza ahora cuenta con los sitios catalíticos que los ha proveído el

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Paladio. Ahora la pieza está preparada para que se recubra del primer metal que se realiza en la siguiente tina. Tina Níquel químico. Propósito: Deposito de una capa delgada de níquel por reacción química con el Paladio activo depositado anteriormente en el paso de activado, transformando la superficie de la pieza en conductora con un pH de 8.8 a 9.2, níquel 10 g/L hipofosfito de sodio 20 a 25 g/L . En esta etapa se le formará una capa de níquel con un espesor alrededor de 0.8 micras en 8 minutos. La reacción comienza desde que entra a la pieza y continuará hasta que sea removida. La tina cuenta con una temperatura de 35°C y usa agitación mecánica ya que el aire puede reaccionar con los productos que contiene la misma. Posteriormente hay un enjuague para retirar la solución de níquel químico en las piezas y no contaminar los siguientes pasos. El siguiente paso es el activador de níquel, esta tina se encuentra a temperatura ambiente y contiene una baja concentración de ácido sulfúrico para “atacar” al níquel y hacerle pequeñas cavidades a la pieza para que se pueda anclar el cobre en el siguiente paso. Tina de cobre: Las piezas ingresan al siguiente paso llamado Predip de cobre, que es una solución de ácido sulfúrico y sulfato de cobre. En este paso se le adherirá cobre por medio de reacción química. Sirve para acondicionar la superficie y aumentar su conductividad para el siguiente baño de cobre. Las canastillas con cobre son las que repondrán el cobre “gastado” en la solución, el ácido sulfúrico sirve para aumentar la conductividad. Mas tarde las piezas se sumergen de nuevo en enjuagues de agua pura con agitación constante. La siguiente tina contiene un Activador de cobre que es un producto de patente, principalmente es un ácido que ayuda a remover la película de óxido de cobre y promover la adhesión del níquel. Tiene una duración de 30 a 90 segundos con agitación y filtración constante.

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Las siguiente tina es un enjuague para retirar el excedente y llegar a otra tina que contiene Níquel brillante. Tina de Níquel brillante: El Níquel brillante tiene como propósito el depositar la cantidad requerida de níquel brillante, promover la nivelación, manteniendo una excelente ductilidad a una temperatura de 55 a 62 ºC, con agitación vigorosa y filtración constante. Para lograr esto se cuenta con una solución de sulfato de níquel, cloruro de níquel, ácido bórico, aditivos orgánicos para dar “brillo” a la pieza, presentando un pH de 3.8 a 4.2 con un tiempo de duración que depende de la especificación y requerimientos del cliente. En esta ocasión tiene una duración de 15-20 minutos con 2 a 5 amperios por decímetro cuadrado. El siguiente paso es sumergir las piezas nuevamente en los enjuagues con agua pura, para retirar los restos del níquel brillante para no contaminar el siguiente baño de níquel con los aditivos que usa este baño. La siguiente tina contiene Níquel micro poroso, cuyo propósito en este proceso es depositar una capa de níquel delgada con partículas noconductivas, lo cual producirá una gran porosidad y por ello ofrecerá una mayor resistencia a la corrosión. El siguiente paso es sumergir las piezas nuevamente en los enjuagues con agua pura, para retirar los restos del níquel micro poroso y posteriormente sean sumergidas en baños de cromo. El baño de cromo tiene como propósito el depositar la cantidad requerida de cromo decorativo. Esta solución contiene ácido crómico y ácido sulfúrico. Se requiere de 1 a 3 minutos, una temperatura de 38 a 43 ºC y10 amperes por decímetro cuadrado. De nuevo las piezas son sometidas a enjuagues de agua pura con agitación vigorosa y temperatura ambiente.

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Posteriormente las piezas son enviadas al horno para secar cualquier tipo de humedad el cual trabaja a 45°C. El total del proceso tiene una duración de 2.5 horas a 3.5 horas dependiendo los espesores requeridos por el cliente. Al termino del proceso de cromado del plástico ABS, las piezas cromadas se regresan al área de control de calidad para ser inspeccionadas una por una, cuidando que no presenten ni el mas mínimo defecto. Al realizarse las pruebas de inspección y certificar la calidad de las piezas, estas son enviadas al área de almacenaje para su próxima entrega al cliente.

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DIAGRAMA DE RECORRIDO DEL PROCESO DE CROMADO DE PLÁSTICO

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DIAGRAMA DE BLOQUES DEL PROCESO DE CROMADO DE PLÁSTICO CON BALANCES DE MATERIA Y ENERGIA

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Reacciones Mordentado Cr+6 + Butadieno -> Cr+3 Neutralizado 1, neutralizado 2 y preactivado Cr+6 + H+ CL- -> Cr+3 + H+ + Cl2 Paladio: Solamente se adhiere el paladio a las pequeñas cavidades junto con una capa externa de estaño +2 al exterior de todo la pieza Acelerador: Sn2+ ->Sn4+ + 2 ē Níquel químico (por inmersión) Ni+2 + NaPO2H2 -> Ni + Na+ + PO2 + H Predip de cobre (por inmersión) Ni + Cu+2 ->Cu + Ni+2 Cobre ácido (electrolítico) Cu+2 + 2ē ->Cu Cu ->Cu+2 + 2 ē

reacción en el cátodo Reacción en el ánodo.

Níquel brillante y níquel microporoso. Reacción en el cátodo: Ni2+ + 2 ē ->Ni Reacción en el ánodo: Ni ->Ni2++ 2 ē Cromo Cátodo: Cr6+ +6 ē ->Cr Ánodo: O-2 ->O2+ 2 ē

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DIAGRAMA OTIDA O CURSOGRAMA DEL PROCESO DE CROMADO DE PLÁSTICO

Como ya lo hemos mencionado anteriormente después de la inspección y de mandarse a logística nuestro material se envía al almacén, donde después es montado y agregándolo a una primera tina de limpieza, que posterior de cada proceso se hace un enjuague con agua, que en algunos de estos casos es enjuagado 2, 3 o hasta 6 veces en el agua para tratar de eliminar la mayor cantidad de sustancia que vaya a afectar al siguiente proceso. Por último y después del entrar al horno un enjuague de 6 pasos, o sea seis tinas con agua, terminando con una inspección y mandándolo al almacén de productos terminados.

Cuellos de botella en el proceso En un proceso productivo, una fase de la cadena de producción más lenta que otras y que ralentiza el proceso de producción global, se le denomina “cuello de botella”. En el caso de éste proceso, los únicos cuellos de botella identificados son 22

dos: En la inspección de la metería prima que ingresa a la empresa y en el chequeo de calidad al final.

SEGURIDAD E HIGIENE INDUSTRIAL Puesto que se labora en un área donde están presentes sustancias toxicas y peligrosas es obligatorio el uso de medidas de seguridad como se muestra en la imagen ØLentes de seguridad ØTapones auditivos ØMascarilla contra vapores ØUniforme ØGuantes ØBotas de seguridad Acerca de las sustancias toxicas peligrosas: CROMO: RIESGOS A LA SALUD ORAL: LD50 52 mg/Kg DERMAL: LD50 57 mg/Kg IRRITACION: PIEL EL CONTACTO CON LA PIEL PUEDE PRODUCIR HIPERSENSIBILIDAD, LA QUE POSTERIORMENTE

QUEMADURAS E

SE CONVIERTE EN DERMATITIS. ALERGICA, EL CONTACTO CON HERIDAS PUEDE PROVOCAR ULCERAS DE CROMO DE CICATRIZACION LENTA. IRRITACION: OJOS

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PUEDE CAUSAR FUERTES QUEMADURAS, SOLUCIONES CONCENTRADAS PUEDE RESULTAR PERDIDA DE LAVISTA, IRRITACION Y CONJUNTIVITIS. RESPIRACION: EL CONTACTO DEL CROMICO CON LA MUCOSA NASOFARINGEA PUEDE PRODUCIR IRRITACION U LACERACION, RINITIS, FARINGITIS, HIPERTROFIA DE CORNETES, ALTERACION DEL OLFATO Y EN CASOS SEVEROS PERFORACION DEL TABIQUE NASAL. PUEDE PRODUCIR ADEMAS LARINGITIS, BRONQUITIS CRONICA. FIBROSIS PULMONAR, DISMINUCION OLFATIVA (ANOSMIA) Y PROBLEMAS DEL HIGADO. EFECTOS DE SOBRE-EXPOSICION: PUEDE CAUSAR LLAGAS EN LA PIEL, PERFORACION EN EL TABIQUE NASAL Y EN LAS MEMBRANAS MUCOSAS. Acido Sulfúrico: riesgos a la salud INHALACIÓN : El ácido sulfúrico no es muy volátil, y por lo tanto las exposiciones en lugar de trabajo son primariamente a nieblas o aerosoles. El ácido sulfúrico es corrosivo y puede causar irritación severa o daño corrosivo si es inhalado. CONTACTO CON LA PIEL : El ácido sulfúrico es corrosivo y puede causar irritación severa y quemaduras que pueden resultar en daño permanente. CONTACTO CON LOS OJOS : El ácido sulfúrico es corrosivo y puede causar irritación severa (enrojecimiento, inflamación y dolor) y daño permanente, incluyendo ceguera. INGESTIÓN : El ácido sulfúrico es corrosivo y causa quemaduras a la boca, garganta, esófago y estómago si es ingerido. Los síntomas pueden incluir dificultades para tragar, sed intensa, náusea, vómitos, diarrea, y en casos severos, colapso y muerte Paladio: Riesgos a la salud Puede provocar irritación de la piel, los ojos o el tracto respiratorio. Puede causar hipersensibilidad de la piel. El líquido puede provocar quemaduras en la piel y ojos. Si ingerido, no provocar el vómito, si está consciente darle agua, leche... En caso de contacto, enjuagar los ojos o la piel con abundante agua. Ácido clorhídrico: Riesgos a la salud Inhalación: El vapor o rocío de soluciones concentradas pueden provocar severa irritación nasal, garganta irritada, sofocamiento, tos y dificultad para respirar (50 a 100 ppm). Las exposiciones prolongadas pueden provocar quemaduras y úlceras en nariz y garganta. Las exposiciones severas (es decir, de 1000 a 2000 ppm),

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aunque sean de unos pocos minutos, pueden causar una acumulación de fluido en los pulmones que pone en riesgo la vida (edema pulmonar). Contacto con la piel: ¡Corrosivo! Las soluciones concentradas pueden causar dolor, así como profundas y severas quemaduras de la piel. La exposición prolongada y repetida a las soluciones diluidas frecuentemente causa irritación, enrojecimiento, dolor, resequedad y agrietamiento de la piel. Contacto con los ojos: ¡EXTREMADAMENTE CORROSIVO! Dolor inmediato, quemaduras y daños severos en la córnea, lo cual puede resultar en ceguera permanente. Las concentraciones bajas de vapor o rocío (10 a 35 ppm) pueden ser irritantes de inmediato y causar enrojecimiento. Ingestión: ¡Corrosivo! Causa irritación severa o quemaduras corrosivas en la boca, garganta, esófago y estómago. Los síntomas pueden incluir dificultad para tragar, sed intensa, náusea, vómito, diarrea y, en casos severos, colapso y muerte Bismuto: Riesgos a la Salud Inhalación: Puede causar irritación al tracto respiratorio. Síntomas pueden incluir tos y respiración acortada. Ingestión: Las sales de bismuto son pobremente absorbidas. Cuando la absorción ocurre, los síntomas pueden incluir perdida de apetito, dolor de cabeza, erupción en la piel, daño a los riñones. Contacto con la Piel: Puede causar irritación suave. Absorción puede ocurrir solo mínimamente a través de la piel herida. Contacto con los Ojos: Puede causar irritación suave. Exposición Crónica: Repetida o prolongada ingestión puede causar una "línea de bismuto", mancha negra en las encías, mal aliento, y salivación. Exposición crónica puede afectar riñones e hígado.

CUIDADO DEL MEDIO AMBIENTE Se denomina contaminación ambiental a la presencia en el ambiente de cualquier agente (físico, químico o biológico) o bien de una combinación de varios agentes en lugares, formas y concentraciones tales que sean o puedan ser nocivos para la salud, la seguridad o para el bienestar de la población

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Energía del proceso Para calentar el baño de galvanización o en la cromación se necesita energía que normalmente se suministra en forma de gas natura l. Aunque la industria no está considerada entre los sectores industriales de consumo intensivo de energía, en muchos países se han marcado metas de eficiencia energética y se ha estimulado la implantación de nuevas tecnologías y de sistemas mejorados de gestión de la energía para alcanzar dichas metas. Ejemplos de estos avances son: • Mejora de la tecnología de los quemadores para mayor eficiencia energética. • Mayor aprovechamiento del calor residual para el calentamiento de los baños de pre tratamiento. Control de Emisiones Las emisiones dentro de la planta se controlan cuidadosamente para evitar causar molestias o problemas a la vecindad. A nivel general las compañías contratan a expertos consultores el servicio de monitoreo ambiental por entidades avaladas por el IDEAM. Dentro de la planta el galvanizador puede incorporar a la cuba de galvanizado una campana de extracción de humos, la cual encapsula los humos y los direcciona con el extractor a la salida, otra medida de control de emisiones es la instalación de chimeneas con plataformas para la realización del monitoreo requerido. La utilización de anti vapores aplicados a los ácidos, ayudan a reducir los vapores en el ambiente de trabajo sobre 70% mejorando las condiciones de trabajo en la planta. Regeneración y Reciclado de Los Baños del Proceso. Las etapas del pre tratamiento o baños tienen por finalidad principal la limpieza de los artículos de cromo. Los consumibles que se utilizan en estas etapas, tales como el ácido clorhídrico y sales, tienen rutas de reciclaje. Por ejemplo: • Muchas plantas extraen el los metales de estas soluciones y reciclan el ácido regenerado a los baños de pre tratamiento. • La mejora del control y mantenimiento de los baños de flux, posibilita que estos baños sean raramente desechados como residuos y que solamente sea preciso eliminar periódicamente pequeños volúmenes de lodos. Muchas planta disponen de sistemas de reciclaje en circuito cerrado. Consumo de Agua Las plantas de galvanización y cromadoras utilizan volúmenes relativamente bajos de agua en comparación con otros procedimientos de aplicación de recubrimientos. Cualquier agua residual que se genere puede ser tratada e

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incorporada nuevamente al proceso. En algunas plantas de galvanización ha sido posible eliminar completamente el consumo de agua de la red utilizando únicamente agua de lluvia. Normas mexicanas NOM-052-SEMARNAT-2005, QUE ESTABLECE LAS CARACTERÍSTICAS, EL PROCEDIMIENTO DE IDENTIFICACIÓN, CLASIFICACIÓN Y LOS LISTADOS DE LOS RESIDUOS PELIGROSOS. Esta Norma Oficial Mexicana establece el procedimiento para identificar si un residuo es peligroso, el cual incluye los listados de los residuos peligrosos y las características que hacen que se consideren como tales. Campo de aplicación Esta Norma Oficial Mexicana es de observancia obligatoria en lo conducente para los responsables de identificar la peligrosidad de un residuo. NOM-U-40. Pinturas, recubrimientos y productos afines. Muestreo NOM-052-ECOL-93, QUE ESTABLECE LAS CARACTERISTICAS DE LOS RESIDUOS PELIGROSOS, EL LISTADO DE LOS MISMOS Y LOS LIMITES QUE HACEN A UN RESIDUO PELIGROSO POR SU TOXICIDAD AL AMBIENTE. NOM-001-SEMARNAT-1996 QUE ESTABLECE LOS LÍMITES MÁXIMOS PERMISIBLES DE CONTAMINANTES EN LAS DESCARGAS DE AGUAS RESIDUALES EN AGUAS Y BIENES NACIONALES. NOM-003-SEMARNAT-1997 Que establece los límites máximos permisibles de contaminantes para las aguas residuales tratadas que se reúsen en servicios al público. NOM-147-SEMARNAT/SSA1-2004 QUE ESTABLECE CRITERIOS PARA DETERMINAR LAS CONCENTRACIONES DE REMEDIACIÓN DE SUELOS CONTAMINADOS POR ARSÉNICO, BARIO, BERILIO, CADMIO, CROMO HEXAVALENTE, MERCURIO, NÍQUEL, PLATA, PLOMO, SELENIO, TALIO Y/O VANADIO.

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Tratamiento de aguas en GDO Los contaminantes que tendrán las aguas a tratar será: cromo hexavalente, cobre+2 y níquel +2 Para tratar el agua residual se llevaran a cabo los siguientes pasos : -Se baja el pH con ácido sulfúrico a un valor de 2.5 a 3.0 con ácido sulfúrico al 25% (por lo general las aguas ya están a ese pH). -Verificar en qué valor de ORP (Potencial de Oxidación Reducción) se encuentra la solución y si es necesario bajar el valor entre 100-200 con metabisulfito de sodio para reducir el cromo hexavalente a cromo trivalente, sino se cuenta con un equipo de ORP, visualmente se nota un cambio de color a verde bandera. -Dejar reaccionar por un tiempo de 15 minutos. -Subir el pH a un valor de 9-10 con sosa líquida al 50% -Adicionar cloruro de calcio (1 kg por cada 1000 litros de agua) y dejar durante 10 minutos -Bajar el pH a un valor entre 7 y 9. -Adicionar el floculante necesario para coagular el lodo y realizar una buena sedimentación, el floculante se prepara a 1gr/L y se va adicionando a 5 ml cada 30 segundos hasta que se vea una buena sedimentación. -El filtro atrapa los lodos y el agua tratada es recirculada PAPEL DEL INGENIERO QUIMICO EN EL PROCESO DE CROMADO DE PLASTICO Empleo -Ingeniero de procesos

Sueldo (mensual) 8,000 a 15,000 pesos mensuales.

-Jefe de Ingeniero de procesos

15,000 a 40,000 pesos mensuales.

-Jefe de laboratorio

15,000 a 25,000 pesos mensuales. 28

-Gerente de la planta

60,000 a 100,000 pesos

-Director general

100,000 a 150,000 pesos

AGRADECIMIENTOS Ing. Quimico Bernardo Roque Gerente Personal y trabajadores de Galvanizadora de Occidente, por su amable recibimiento y apoyo.

BIBLIOGRAFIA http://tecnologiadelosplasticos.blogspot.mx/2011/06/cromado-de-plastico.html https://es.scribd.com/doc/48190586/ABS-Procesos Enrique Julve. (2001). Perspectiva general del cromado industrial: características físicas del recubrimiento y tipos de cromado. 02/11/15, de Anales de la real sociedad Española de química Sitio web: dialnet.unirioja.es/descarga/articulo/866610.pdf http://www.aniq.org.mx/pqta/pdf/%C3%81cido%20cr%C3%B3mico%20(MSDS).pdf http://www.asiquim.com/asiquim2/documentos/01001H2SO4_Completa.pdf http://www.lenntech.es/periodica/elementos/pd.htm#ixzz3r3EXXltq http://whttp://fichas.findthecompany.com.mx/d/c/Revestimientos-met%C3%A1licosy-servicios-afines ww.quiminsa.com/userfiles/file/seguridad.pdf http://www.elchapista.com/nomenclaturas_e_informacion_de_tipos_de_plasticos.ht ml

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