proyecto 5to semestre-grupo b

1PROYECTO:PROTOTIPO DIDACTICO DE MAQUINARIA PARA EL ACABADO DE CIRCUITOS EN BAQUELITA

PROTOTIPO DIDÁCTICO DE MAQUINARIA PARA EL

ACABADO DE CIRCUITOS EN BAQUELITA.

Integrantes del equipo:

DAVID ÁNGEL VARGAS

SALOME TORRES MARCOS

HERNÁNDEZ VÁZQUEZ ETNI JERIMOTT

Grado: Grupo:

5 B


INDICE

CAPITULO I

1.1 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

1.2 HIPOTESIS Y VARIABLES

1.3 OBJETIVOS

1.4 IMPORTANCIA DEL ESTUDIO

CAPITULO II-III

CAPITULO IV

DESARROLLO DEL PROYECTO

VIAVILIDAD

RECURSOS FINANCIEROS

RECURSOS HUMANOS

CAPITULO V

RESOLUCION DEL PROBLEMA

RECOMENDACIONES/SUGERENCIAS

REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS

ANEXOS

3PROYECTO:PROTOTIPO DIDACTICO DE MAQUINARIA PARA EL ACABADO DE CIRCUITOS EN BAQUELITAINDICE ANALITICO TENTATIVO DEL PROYECTO

PROTOTIPO DIDÁCTICO DE MAQUINARIA PARA LA ELABORACIÓN DE

CIRCUITOS EN BAQUELITA.

1. Generalidades de los circuitos en baquelita.

a. Definición de los circuitos en baquelita

b. Características de los circuitos en Baquelita

c. Manufactura de los circuitos impresos.

d. Patrones

e. Métodos para la producción de circuitos impresos

2. Antecedentes de los circuitos en baquelita

a. Historia de los circuitos impresos.

b. Tipos de automatización.

3. Elementos para desarrollar circuitos impresos

a. Placas de Baquelita

b. Cloruro Férrico

i. Características.

ii. Peligros.

iii. Protección personal frente a riesgos químicos.

iv. Intervención.

v. Primeros auxilios.

vi. Precauciones fundamentales para la recuperación del

producto.

vii. Precauciones después de la intervención.


PROTOTIPO DIDACTICO DE MAQUINARIA PARA EL ACABADO DE PISTAS EN BAQUELITA


1.1PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA:

¿La implementación de un brazo robótico disminuirá el riesgo de contacto

con el cloruro férrico?

TITULO DESCRIPTIVO DE LA PROBLEMÁTICA:

Peligros durante el proceso para la creación de un circuito impreso

*El calentamiento del/de los recipiente/s provocará aumento de presión

con riesgo de estallido y la consiguiente explosión.

*Emite emanaciones corrosivas e irritantes, incluso cuando arde.

*Puede atacar a los metales y producir gas hidrógeno que puede formar

mezcla explosiva con el aire.

*El vapor puede ser invisible y es más pesado que el aire. Se difunde a

ras de suelo y puede introducirse en alcantarillas y sótanos.

Con tantos riesgos se deben tomar en cuenta todas las medidas de

seguridad necesarias para poder elaborar un circuito impreso sin tener

complicaciones como la intoxicación y la pérdida de la vista en el caso de

los ojos.

Muchos técnicos que elaboran circuitos impresos toman en cuenta todas

las medidas de seguridad necesarias, tales como el uso de:

Chompa

Guantes

Gafas protectoras

7PROYECTO:PROTOTIPO DIDACTICO DE MAQUINARIA PARA EL ACABADO DE CIRCUITOS EN BAQUELITA¿Qué podemos hacer ante esta problemática?

Para poder evitar todos estos problemas y peligros, se ha decidido

investigar sobre una forma más eficaz y eficiente que puede adoptar el

estudiante para la elaboración del circuito. Se tiene una idea en la que

una grúa mecánica tomara la placa y la introducirá en el prototipo donde

estará el cloruro férrico, La grúa mecánica después de un tiempo

determinado, deberá retirar la placa del recipiente y llevarlo al área de

lavado, al mismo tiempo el prototipo deberá ser vaciado en un recipiente

donde se guardará para su reúso.

Este prototipo de maquinaria deberá ser automatizado con un micro

controlador para que el operario no tenga que hacerlo de una forma

manual, sino solamente la supervisión del proceso.

1.2 HIPOTESIS Y VARIABLES.

Hipótesis trabajo:

La creación e implementación del prototipo didáctico de maquinaria para

el acabado de circuitos en baquelita que suplirá la mano humana en el

proceso de la creación del las pistas del circuito y así mismo optimizara el

tiempo de la elaboración de los circuitos en baquelita.

Hipótesis Nula (falsa):

La implementación de la Mecatrónica en este proceso nos llevará a una

innovación tecnológica que los mexicanos esperamos, una

automatización del proceso con tecnología robótica diseñada para el

trabajo mecánico en el proceso de la elaboración de circuitos en

baquelita, estos robot’s se encargaran de empezar y terminar de forma

inteligente el proceso.


Hipótesis Alternativa:

Para poder evitar todos estos problemas y peligros, se ha decidido

investigar sobre una forma más eficaz y eficiente que puede adoptar el

estudiante para el acabado del circuito.

Se tiene una idea en la que un brazo robótico tomara la placa y la

introducirá en el prototipo donde estará el cloruro férrico, el brazo robótico

después de un tiempo determinado, deberá retirar la placa del recipiente y

llevarlo al área de lavado, al mismo tiempo el prototipo deberá ser

vaciado en un recipiente donde se guardará para su reúso.

Este prototipo de maquinaria deberá ser automatizado con un micro

controlador para que el operario no tenga que hacerlo de una forma

manual, sino solamente la supervisión del proceso.

1.3 OBJETIVOS.

GENERAL:

Encontrar la solución al problema de salud que se está viendo por

el manejo de Cloruro Férrico(FeCl3), ya que es un producto químico

toxico y contaminante. Se investigara como se puede realizar una

máquina para el manejo de la sustancia y así mismo

innovarprocesos de fabricación que se implementaran en forma

automatizada para una mejor seguridad y confiabilidad de los

operadores en la industria de producción de circuitos en baquelita.

ESPECÍFICOS:

Optimizar el tiempo de elaboración de circuitos impresos en

baquelita.

Disminuir los riesgos de accidentes por manejo de cloruro férrico.

Innovar el proceso de fabricación de los circuitos en baquelita.


- JUSTIFICACIÓN

Se puede notar que los circuitos en baquelita son muy comunes, los

podemos encontrar en todos los electrodomésticos, aparatos electrónicos,

etc. Se puede tomar como algo insignificante, pero, hacer un circuito en

baquelita, tiene sus complicaciones.

El manejo de Cloruro Ferrico (FeCl3), tiene ciertas complicaciones puesto

que es dañino para la salud, su uso requiere uso de guantes, lo que ha

causado problema en muchos operarios en la industria ya que muchos

descuidan este requisito y se han contaminado a causa del manejo

incorrecto de esta sustancia.

Sera de gran utilidad puesto que beneficiara a los profesionales que

dedican a la producción de pistas en baquelita, reducirá el riesgo de mano

de obra. Gracias a su bajo precio, permitirá que industrias dedicadas a la

producción de pistas en baquelita mejoren su seguridad para los

trabajadores y su servicio para los clientes.

Se podrá utilizar como prototipo didáctico para que los alumnos puedan

hacer sus prácticas y proyectos. Se pretende que optimice el tiempo de

espera para la elaboración de circuitos.

- LIMITACIONES

El cloruro férrico es difícil de manejar, para ello se deben utilizar tuberías

de plástico y no de metal puesto que se corroe. Puede haber limitantes en

el flujo adecuado del cloruro férrico puesto que puede corroer los

empaques y posiblemente existan fugas. Para no tener problema con esta

limitante se tendrá que utilizar empaques y tuberías de plástico

adecuadas para el flujo y manejo de esta sustancia.


1.4 IMPORTANCIA DE ESTUDIO.

IMPACTOS SOCIAL:

Sera de gran utilidad a la sociedad estudiantil puesto que funcionará

como prototipo didáctico de maquinaria para el acabado de circuitos

impresos, esto provocará que los alumnos del instituto puedan hacer sus

prácticas circuitos en baquelita.

IMPACTO TECNOLOGICO:

Sera de gran utilidad en las industrias productoras de circuitos en

baquelita puesto que reducirá el tiempo de la elaboración del circuito.

IMPACTO ECONOMICO:

Sera de gran eficiencia y eficacia, puesto que el cloruro férrico que se

utilice por medio del desagüe se conducirá a un recipiente donde se podrá

utilizar por segunda vez el acido, permitiendo así el ahorro de cloruro

férrico.

IMPACTO AMBIENTAL:

Influirá mucho en el tema ambiental puesto que el cloruro férrico no se

desecharía, ni se tiraría en la tierra o en el agua, sino que se reciclaría

para poder utilizarlo en varias ocasiones.


MARCO DE TEORICO

ANTECEDENTES DEL PROBLEMA

En muchas ocasiones en la historia se quería hacer que los

circuitos fueran más compactos y de una forma más ordenada, que de

esta manera al electrónico se le facilitara la detección de fallas en los

circuitos electrónicos, se empezaron a hacer placas con elementos

metálicos los cuales permitían el paso de la corriente y el voltaje como

conductores, pero se empezó a ver que el aluminio provocaba mucho

calor y no permitía el descanso de los elementos electrónicos por lo que

se empezó a tomar otras medidas y empezaron a utilizar el chapeado de

cobre en las placas de baquelita lo cual permitió utilizar la inteligencia

humana la rama de la química, empleando cloruro de hierro para poder

deshacer la placa de cobre, y fue ahí donde se empezó a innovar los

circuitos electrónicos.

12PROYECTO:PROTOTIPO DIDACTICO DE MAQUINARIA PARA EL ACABADO DE CIRCUITOS EN BAQUELITAFUNDAMENTOS TEORICOS

PROTOTIPO DIDÁCTICO DE MAQUINARIA PARA LA ELABORACIÓN

DE CIRCUITOS EN BAQUELITA.

Definición de los circuitos en baquelita.

Un circuito impreso o PCB, es un medio para sostener mecánicamente y

conectar eléctricamente componentes electrónicos, a través de rutas o pistas de

material conductor, grabados en hojas de cobre laminadas sobre un sustrato no

conductor, comúnmente baquelita o fibra de vidrio.

Características de los circuitos en baquelita

La mayor parte de los circuitos en baquelita están compuestos por entre una a

dieciséis capas conductoras, separadas y soportadas por capas de material

aislante que están laminadas.

Se dice que las capas pueden conectarse a través de agujeros, llamadas vías,

los agujeros pueden ser electrorecubiertos, o se pueden utilizar pequeños

remaches. Los circuitos impresos de alta densidad pueden tener vías ciegas,

que son visibles en sólo un lado de la tarjeta, o vías enterradas, que no son

visibles en el exterior de la tarjeta.

Manufactura de los circuitos impresos

Patrones

Podemos observar aquí a la izquierda la

imagen de la PCB diseñada por

ordenador y a la derecha la PCB

manufacturada y montada.

http://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:PCB_design_and_realisation_smt_and_through_hole.png


La gran mayoría de las tarjetas para circuitos impresos se hacen adhiriendo una

capa de cobre sobre todo el sustrato, a veces en ambos lados, creando un

circuito impreso virgen, y luego retirando el cobre no deseado después de aplicar

una máscara temporal

Por ejemplo: grabándola con percloruro férrico, dejando sólo las pistas de cobre

deseado.

“Algunos circuitos impresos son fabricados al agregar las pistas al sustrato, a

través de un proceso complejo de electrorecubrimiento múltiple. Algunos

circuitos impresos tienen capas con pistas en el interior de éste, y son llamados

circuitos impresos multicapas.”

“Los circuitos multicapas son formados al aglomerar tarjetas delgadas que son

procesadas en forma separada. Después de que la tarjeta ha sido fabricada, los

componentes electrónicos se sueldan a la tarjeta.”

http://es.wikipedia.org/wiki/Circuito_impreso#Manufactura

Métodos para la producción de circuitos impresos:

Existen muchos métodos típicos para la producción de circuitos impresos:

1. Impresión serigráfica: Utiliza tintas resistentes al grabado para proteger la

capa de cobre. Los grabados posteriores retiran el cobre no deseado.

Alternativamente, la tinta puede ser conductiva, y se imprime en una tarjeta

virgen no conductiva. Esta última técnica también se utiliza en la fabricación

de circuitos híbridos.

2. Fotograbado: Utiliza una fotomecánica y grabado químico para eliminar

la capa de cobre del sustrato. La fotomecánica usualmente se prepara con

un foto-plotter, a partir de los datos producidos por un programa para el

diseño de circuitos impresos. Algunas veces se utilizan transparencias

impresas en una impresora Láser como foto-herramientas de baja resolución.

http://es.wikipedia.org/wiki/Fotomec%C3%A1nica


3. Fresado de circuitos impresos:Utiliza una fresa mecánica de 2 o 3 ejes

para quitar el cobre del sustrato. Una fresa para circuitos impresos funciona

en forma similar a un plotter, recibiendo comandos desde un programa que

controla el cabezal de la fresa los ejes x, yyz. Los datos para controlar la

máquina son generados por un programa, y son almacenados en un archivo

en formato HPGL o Gerber.

4. Impresión en materialtermo sensible:Es para transferir a través de calor a

la placa de cobre. En algunos sitios comentan de uso de papel fotográfico, y

en otros de uso de papel con cera como los papeles en los que vienen las

calcomanías.

ANTECEDENTES DE LOS CIRCUITOS EN BAQUELITA

Historia de los circuitos impresos.

La persona quien invento el circuito impreso fue el austriaco Ing. Paul Eisler

(1907-1995) quien, trabajaba en Inglaterra, el primer circuito impreso que

elaboró Paul Eisler fue en 1936, como parte de una radio.

En1949, la organización USAS Corps hizo el proceso de Autoensamblaje, en

donde las patas de los componentes eran insertadas en una lámina de cobre

con el patrón de interconexión, y luego eran soldadas. Con la elaboración de la

laminación de tarjetas y técnicas de grabados, esto evolucionó en el proceso

estándar de fabricación de circuitos impresos usado en estos tiempos.

“La tecnología through-hole está actualente en desuso debido a su baja

densidad de PADS y proceso lento de montaje, solo son utilizados para

prototipados, y en la actualidad las tecnologías mas utilizadas son de montaje

superficial ,SDM( Surface- Mount Technology) y CSP( Chip ScalePackages).”

http://ariadna.ii.uam.es/WikiAE/index.php/Introducci

%C3%B3n_y_tipos_de_circuitos_impresos

15PROYECTO:PROTOTIPO DIDACTICO DE MAQUINARIA PARA EL ACABADO DE CIRCUITOS EN BAQUELITATipos de automatización

Hay cinco maneras de automatizar de forma industrial, de modo que se tiene que

analizar cada situación para decidir correctamente de que manera quieres

automatizar.

Tipos de automatización:

Automatización flexible.

Control automatizado de procesos

Control electrónico de datos

Control numérico computarizado

La Automatización fija, es la que emplea sistemas lógicos: relevadores y

compuertas lógicas; pero estos sistemas con el tiempo se han ido flexibilizando

al utilizar algunos elementos de programación como el uso de PLC’S.

La automatización flexible es aquella usada las máquinas CNC. Este tipo de

control se ha aplicaa Máquinas herramientas de Control Numérico. Algunos tipos

de maquinas herramientas son:

Fresadoras CNC.

Tornos CNC.

“El control automático de procesos, se refiere usualmente al manejo de procesos

caracterizados de diversos tipos de cambios (generalmente químicos y físicos);

un ejemplo de esto lo podría ser el proceso de refinación de petróleo.” (

“El proceso electrónico de datos frecuentemente es relacionado con los sistemas

de información, centros de computo, etc. Sin embargo en la actualidad también

se considera dentro de esto la obtención, análisis y registros de datos a través

de interfaces y computadores.”

*nota: información:(3)http://html.rincondelvago.com/automatizacion.html


ELEMENTOS PARA DESARROLLAR CIRCUITOS IMPRESOS

Placas de baquelita

Fenoplástico que tiene muchas aplicaciones que pueden ser de utilidad,

especial mente en una placa. Este producto puede moldearse a medida

que se forma y endurece al solidificarse. No conduce la electricidad, es

resistente al agua y los solventes, pero fácilmente mecanizable.

Cloruro Férrico

Es una solución de color café oscuro. Se dice que el Cloruro Férrico

sólido es un compuesto sumamente higroscópico, que absorbe

rápidamente la humedad del aire y también sirve para deshacer el cobre.

“El cloruro de hierro (III) o tricloruro de hierro (tradicionalmente llamado

cloruro férrico) es un compuesto químico utilizado a escala industrial

perteneciente al grupo de los haluros metálicos, cuya fórmula es Fe Cl 3.

También se le denomina equivocadamente percloruro de hierro e incluso

percloruro férrico. El color de los cristales de cloruro de hierro (III)

dependen del ángulo de visión: cuando reflejan la luz los cristales tienen

un color verde oscuro, pero cuando transmiten la luz su color es rojo

purpúreo. Por otra parte, el hexahidrato (FeCl3·6 H2O) es de color amarillo

o amarillo anaranjado. El cloruro de hierro (III) anhidro es delicuescente y

forma una neblina de cloruro de hidrógeno en presencia de aire húmedo.

Se observa muy raramente en su forma natural, el mineral molisita, que

puede hallarse en algunas fumarolas. El cloruro férrico en solución al

40%,coagulante para tratamiento de aguas y efluentes, se comercializa

habitualmente a granel.”

http://es.wikipedia.org/wiki/Fumarola

http://es.wikipedia.org/wiki/Molisita

http://es.wikipedia.org/wiki/Cloruro_de_hidr%C3%B3geno

http://es.wikipedia.org/wiki/Higrosc%C3%B3pico#delicuescente

http://es.wikipedia.org/wiki/Agua_de_cristalizaci%C3%B3n

http://es.wikipedia.org/wiki/Hidrato

http://es.wikipedia.org/wiki/Cloruro

http://es.wikipedia.org/wiki/Hierro

http://es.wikipedia.org/wiki/Compuesto_qu%C3%ADmico

http://es.wikipedia.org/wiki/Electricidad


Aplicaciones

El Cloruro Férrico es un compuesto de gran versatilidad, con un amplio

espectro de aplicaciones industriales. Su elevado poder de floculación lo

destaca como un muy eficiente coagulante en el tratamiento del agua

potable y de efluentes sanitarios e industriales, y su habilidad para

coagular en un amplio rango de pH lo convierte en una herramienta de

mayor utilidad que otros productos químicos utilizados con los mismos

propósitos. Se utiliza también como agente de acondicionamiento de

lodos, en la remoción del fosfato de aguas residuales, como catalizador

en una gran variedad de reacciones orgánicas, como acelerante de la

oxidación del asfalto, en la fabricación de pigmentos, fotograbado,

fabricación de otras sales de hierro, y en muchas otras aplicaciones

industriales. “

http://es.wikipedia.org/wiki/Cloruro_de_hierro_(III)

http://www.efice.com.uy/index.php?

option=com_content&task=view&id=36&Itemid=56


VIAVILIDAD:

El Proyecto reúne características, condiciones técnicas y operativas que

aseguran el cumplimiento de sus metas y objetivos. Los Subproyectos y

sus componentes que lo conforman están enmarcados dentro del

contexto de un enfoque multisectorial integrado, que trata de consolidar

un proceso ya iniciado con su Primera Fase, recoge las experiencias de

técnicos y profesionales que trabajaron en su ejecución, las aspiraciones

de las comunidades y la priorización de necesidades de los habitantes de

la Región.

Las soluciones propuestas crean condiciones de polarización a través de

centros poblados estratégicos identificados, éstos permitirán ordenar el

espacio físico del área y actuarán concentrando y transmitiendo los

esfuerzos que se realicen para el desarrollo de la región, integrando a la

población rural a una sociedad mejor organizada.

El Proyecto y su estructura responden a una estrategia que busca

consolidar los esfuerzos realizados, dentro del marco de desarrollo

Urbana donde consola dice los prototipos de impresos de baquelitas,

busca armonizar las inversiones económicas con las de tipo social. Los

subproyectos en si mismos y en su conjunto, responden a las

necesidades nacionales, y no superpone esfuerzos ni duplica acciones.

19PROYECTO:PROTOTIPO DIDACTICO DE MAQUINARIA PARA EL ACABADO DE CIRCUITOS EN BAQUELITARECUERSOS FINANCIEROS:

Gastos de por medio sobre los que es la:

*Placas de baquelita

*Cloruro Férrico

RECURSOS HUMANOS:

La gestión de los recursos humanos del proyecto incluye los procesos que

organizan y dirigen el equipo del proyecto. El Equipo del proyecto está

compuesto por las personas a quienes les han asignado roles y

responsabilidades para concluir el proyecto.

Si bien es común hablar de asignación de roles y responsabilidades, los

miembros del equipo deberían participar en gran parte de la planificación

y toma de decisiones del proyecto.

En este casos seriamos los 3 personajes que actuaríamos dentro de la

actuación y formulación como la construcción para las demás personas

ser beneficiados.


TECNICAS DE RECOLECCION DE INFORMACION

La información en este proyecto fue recolectada en base a

técnicas de investigación de libros, revistas e internet. Aquí están algunas

referencias electrónicas y de libros donde se extrajo la información

necesaria para el proyecto.

Libro 1:

FITZGERALD, Robert W. ( 2005). MECANICA DE MATERIALES.E.U.,

Edit. Alfa Omega, Cap. 4, 69 Pág.

Libro 2:

BEER, Ferdinand P. ( 2004). MECANICA DE MATERIALES. E.U., Edit.

Mc. Graw Hill.Cap. 7, 422 Pág.

21PROYECTO:PROTOTIPO DIDACTICO DE MAQUINARIA PARA EL ACABADO DE CIRCUITOS EN BAQUELITAREFERENCIAS ELECTRONICAS

Elaboración de circuitos impresos

http://213.97.130.124/pcbs/pcbs.htm

Fabricación de circuitos impresos

http://www.forosdeelectronica.com/tutoriales/circuitos-impresos.htm

Manejo de Cloruro férrico

http://antiguo.itson.mx/laboratorios/CLORURO%20FERRICO.pdf

Circuitos impresos


Intervención de emergencia

http://217.125.121.118/fichaeric.asp?ficha=8-08&id=1851


http://antiguo.itson.mx/laboratorios/CLORURO%20FERRICO.pdf

http://www.forosdeelectronica.com/tutoriales/circuitos-impresos.htm

http://213.97.130.124/pcbs/pcbs.htm


Titulo descriptivo del proyecto:

PROTOTIPO DIDÁCTICO DE MAQUINARIA PARA EL

ACABADO DE CIRCUITOS EN BAQUELITA.

ESQUEMATIZACIÓN

DEL PROTOTIPO

proyecto 5to semestre-grupo b

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