Reduction of defective injection molded phenolic resin -based during the "shot-blasting" finishing process.
Keywords:
RSM, OPEX, defect reduction, phenolic resin.Abstract
Phenol formaldehyde resins are synthetic polymers obtained by the reaction of phenol or substituted phenol with formaldehyde and have been used constantly in the plastics industry since the early 20th century. They are used for the production of molded products, mainly in the manufacture of circuit boards, electrical components and motors. One of the most common problems in the plastic injection molding industry is the economic loss due to product failures during manufacture, coupled with the ecological problem represented by the huge amounts of scrap generated by non-conforming products.
The methodologies of Surface Response (MSR) and Operational Excellence (OPEX) are used in the present work to seek to reduce the defective parts per million (PPM) that occur in the manufacturing lines of the E series half shell component a product used to cover electrical switches. Defects range from scratches or cracks to broken parts, which must be reworked or thrown away.
The OPEX methodology, seeks to find the root cause that is causing the half shell to crack, fissure or break. The experimentation is carried out using the Response Surface Methodology (RSM), a methodology that has proven its effectiveness in optimizing processes by choosing the most significant factors that directly affect the response of the experiment and allows the number of tests be kept to a generating significant savings in resources.
In this way, the process map, the functional diagrams and the Failure Mode and Effects Analysis (FMEA) are carried out to find that the root cause of the defects is the shot blasting process to which the piece is subjected. Once the process and its factors (Machine speed, process time and quantity of pieces) have been analyzed, the MSR is applied to these factors, resulting in the process time being the most significant factor for the generation of defects. Using the same methodology, the optimal combination of factors is reached, setting the machine speed at 15 rpm, the process time at 1 minute and the number of pieces at 56, factors that were previously chosen at random. By implementing this combination, up to 90% of the defect production is eliminated, saving $150,000 USD.
References
[1] Navarro, L., Cordero, A., Nolasco, C., Collado, L. (2022). Degradación química de pet y su metabolismo por consorcios fúngicos. South Florida Journal of Development, 3(1), p.1492-1506, DOI: 10.46932/sfjdv3n1-114
[2] Rodríguez, J. (2021). Propuesta para la creación de una planta de recuperación y procesamiento de plástico en la vega Cundinamarca, Tesis de licenciatura. Universidad Santo Tomás. http://hdl.handle.net/11634/43436
[3] Cantor, J., Peña, M. (2021). Revisión de los procesos para la producción de combustibles provenientes de residuos plásticos, Tesis de licenciatura. Universidad Antonio Nariño. http://repositorio.uan.edu.co/handle/123456789/5005
[4] Cedeño, G., Crooks, K., Soto, M., Terán, N., & Walters, A. (2022). Conciencia ambiental frente al inadecuado manejo del plástico por el ser humano. Las Enfermeras De Hoy, 1(2), 44–58. http://200.75.215.107/index.php/edh/article/view/35
[5] Jiménez J., Ramos, C., Sánchez, B., Vial, A. (2021). VEOC. Ingenia Materiales, Num.3, 57-58. http://polired.upm.es/index.php/ingenia_materiales/article/view/4649
[6] Medina, J. (2021). Propuesta de proceso verde aplicado al aprovechamiento de residuos y transformación de micro plásticos. Tesis de maestría, Universidad EAN. Recuperado de: http://hdl.handle.net/10882/10894
[7] Ojeda, J., Mercante, I. (2021). Reciclaje de residuos plásticos para la producción de agregados livianos. Revista Internacional de Contaminación Ambiental, 37, 489-499. https://doi.org/10.20937/RICA.54081
[8] Sandoval, J., Bermúdez, D. (2021). Degradación del polietilentereftalato por medio de microorganismos. Informador Técnico, 85(2), 219–229. https://doi.org/10.23850/22565035.3592
[9]Rojas, W., Palacios, J., Miranda, M. (2022). Sistema automático de adquisición y análisis de datos con machine learning para el control de calidad en una máquina de inyección de plástico. Polo del conocimiento, 7(2), 1298-1311. http://dx.doi.org/10.23857/pc.v7i2.3647
[10] Estrella, M. (2020). Predicción de esfuerzos residuales y deformaciones resultantes en partes moldeadas por inyección mediante análisis numérico. Tesis de doctorado. ITESM. https://hdl.handle.net/11285/637479
[11] Mital, J. (2021). Análisis del sistema logístico e implantación de un proyecto de Renauot mediante uso de técnicas de lean manufacturing en un proveedor del sector del automóvil. Tesis de licenciatura. Universitat Politècnica de València. http://hdl.handle.net/10251/164051
[12] Giraldo, R., Martín, L. (2021). Tempus: simplificación de procesos y tiempos de producción convencional de piezas plásticas por inyección para la industria nacional, mediante el desarrollo tecnológico de la fabricación aditiva. Tesis de Maestría. http://hdl.handle.net/20.500.12010/22276
[13] Aguirre, R., Redosado, L. (2021). Implementación de la metodología PHVA para mejorar la productividad del proceso de producción de piezas en PRFV en el área de fibra de vidrio en una empresa del sector automotriz. Tesis de licenciatura, Universidad Privada del Norte. https://hdl.handle.net/11537/29626
[14] Benitez, A., Vargas, C., Montealegre, W. (2020). Simulación de moldeo por inyección basado en el Método de Volúmenes Finitos (FVM) Mold Injection Simulation based on Finite Volume Method (FVM). INGE CUC, vol. 16 no. 2, pp. 119–130. DOI: http://doi.org/10.17981/ingecuc.16.2.2020.08
[15] Hernández, R., Bustos, J., Núñez, M., Ramos, V. (2018). Control de variables en el proceso de inyección de probetas plásticas. Pistas Educativas, 38(118).
[16]Méndez, U. (2021). Incremento en el OEE del modelo Quick Connector por medio de herramientas de manufactura esbelta. Semana Académica, 1(1). https://ingenieriaindustrialitt.org/publicacion/semana-academica/article/view/37
[17] Núñez, J., Pérez, I., Méndez, L., Rodríguez, L. (2021). Eliminación de Desperdicios y Ahorro de Recursos en Áreas de Moldeo por Inyección de Plásticos Basado en la Metodología SMED. Memorias del Congreso Internacional de Investigación Academia Journals Autónomo 2021, Vol. 13, No. 2, 172-181. http://cathi.uacj.mx/20.500.11961/18468
[18] Asencio, D. (2021). Aplicación de técnicas de Lean Manufacturing en empresa de inyección de plásticos, Tesis de licenciatura. Universitat Politècnica de Catalunya. http://hdl.handle.net/2117/347930
[19] Gualteros, K., Valencia, K. (2020). Estrategia para la reducción de desperdicios en procesos de inyección de plástico en la empresa Proenfar SAS. Tesis Doctoral, Editorial Universitaria San Mateo. http://localhost:80/jspui/handle/123456789/233
[20] Barzola Pincay, W. I. (2021). Propuesta de metodología de trabajo Six Sigma en el área de producción de envase de la Empresa Industria Plásticas Josa Cía. Ltda. Tesis Doctoral, Universidad de Guayaquil. Facultad de Ingeniería Industrial. http://repositorio.ug.edu.ec/handle/redug/52597
[21] Arguelles, J., Pineda, Z., Cruz, C. (2021). Medición, análisis y rediseño de parrillas de horno aplicando metodología Seis Sigma. Revista Internacional de Investigación e Innovación Tecnológica, Vol. 9, No. 53, pp. 12-26. https://riiit.com.mx/apps/site/files_v2450/parrillas_uaslp._2_riiit_nov-dic_2021.pdf
