La Tesis Doctoral "Estudio electroquímico y recuperación del estaño y del paladio mediante un reactor electroquímico de compartimentos separados" se centra en el estudio de la posibilidad de recuperación del estaño y del paladio procedentes de las disoluciones de activado de las industrias de metalizado de plásticos mediante la utilización de un reactor electroquímico de compartimentos separados mediante un diafragma cerámico. Con la recuperación de estos metales se pretende por una parte minimizar la contaminación producida en la etapa de activado, y por otra parte conseguir un ahorro de materias primas puesto que una vez recuperados los metales podrían ser utilizados de nuevo en el proceso de activado. Para que el proceso de activado se desarrolle de manera óptima debe de existir una relación determinada entre el Sn(II) y el Sn(IV), por tanto es necesario conocer en todo momento la concentración de ambas especies. Así en la primera parte de la Tesis se ha puesto a punto una nueva técnica polarográfica capaz de determinar el contenido en Sn(II) y en Sn(IV) del baño de activado con el objeto de evitar su degradación. El estudio electroquímico de los baños de activado ha permitido seleccionar las condiciones idóneas de trabajo, potencial de electrodo e intensidad de corriente, para recuperar ambos metales sobre la superficie del cátodo de manera conjunta o separada. Por otra parte, se ha realizado un estudio de diferentes separadores cerámicos situados entre los compartimentos del reactor electroquímico con el objetivo de seleccionar aquel cuya resistencia a la migración iónica sea la mínima pero que a la vez su resistencia a la convección y a la difusión de especies sea la máxima. Mediante el separador seleccionado se pretende evitar el paso del Sn(II) hacia el compartimiento anódico, donde se oxidaría a Sn(IV) produciendo un menor rendimiento del proceso. Por último, con los estudios previos se ha realizado la puesta a punto del reactor electroquímico donde se ha evaluado el efecto de la intensidad y el potencial de trabajo sobre los depósitos metálicos formados y sobre las principales "figuras de mérito" del reactor, como son la conversión de reactivo, la productividad específica, el rendimiento eléctrico del proceso y la energía específica consumida. / Al Ministerio de Ciencia y Tecnología por su ayuda a través del financiamiento del Proyecto PPQ2000-0689-C02-01 en el cual se enmarca mi Tesis Doctoral. Al Ministerio de Educación y Cultura por la concesión de una beca predoctoral de Formación de Profesorado Universitario para el desarrollo de la Tesis. / García Gabaldón, M. (2005). Estudio electroquímico y recuperación del estaño y del paladio mediante un reactor electroquímico de compartimentos separados [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/135281

El presente trabajo surge ya que la empresa en análisis, dedicada a la fabricación de productos plásticos, desea cubrir la demanda insatisfecha y reducir los problemas de seguridad e higiene en el trabajo encontrados. Por tal motivo es que haciendo uso del Diagrama de Ishikawa o de Causa-Efecto, así como de ponderación de factores se identificaron las causas principales. Los procesos productivos no están estandarizados, no existe una óptima distribución de la planta, así como una ausencia de orden en las zonas de trabajo. Además, hay demoras en las operaciones de secado e inyección, accidentes e incidentes de trabajo y falta de capacitación de los operarios. Por lo tanto, se plantea primero la puesta en marcha de la metodología 5S junto al estudio de métodos y tiempos para tener áreas de trabajo más ordenadas y un flujo productivo continuo. Como segunda propuesta se plantea la creación de un sistema de seguridad y salud en el trabajo con el que se evitaría el pago de sanciones por incumplimiento, además de conseguir buenas condiciones laborales para los operarios. Y como tercera y última propuesta, se plantea realizar una redistribución de planta para obtener un mínimo recorrido y óptimo flujo. Sobre este diseño de planta se propone, de manera adicional, la aplicación de un sistema integrado de automatización industrial para reducir la carga laboral e incrementar la capacidad productiva de la planta. Después de determinar las propuestas de mejora, se realiza la evaluación económica, para ello se tomó en consideración diversos factores como el ahorro generado por: Implementar las metodologías, evitar sanciones y/o multas por incumplimiento, disminución del número de incidentes o accidentes, reducción del tiempo en encontrar herramientas, realizar limpieza correspondiente a las zonas, y eliminar traslados repetitivos. Para el cálculo de las salidas de dinero, los egresos, se consideró el capital requerido para hacer la inversión por la compra de nueva maquinaria y equipos, así como los gastos que hizo la empresa en materiales para realizar el orden y limpieza de la planta, instalación y mantenimiento, capacitaciones al personal y otros gastos diversos. Finalmente, al realizar la evaluación económica, se obtiene como resultado que, con la primera propuesta (implementación de la metodología 5S junto al estudio de métodos y tiempos), se obtuvo un VAN de S/. 29,562.96 y un TIR del 40%. Con la segunda propuesta (creación de un sistema de seguridad y salud en el trabajo), se obtuvo un VAN de S/. 8,607.81 y un TIR del 44%. Y de la tercera y última propuesta, se obtuvo para la redistribución de planta un VAN de S/. 377,493.06 y un TIR del 438%; con el adicionamiento del sistema integrado de automatización industrial un VAN de S/. 721,202.59 y un TIR del 210%. Cada una de estas propuestas son viables y factibles, dado que, las cifras del VAN son mayores a cero y las TIR son mayores al rendimiento esperado por la empresa (COK).

El presente trabajo surge de la necesidad de plantear mejoras en el sistema de producción actual de una empresa dedicada a la fabricación de productos plásticos, utilizando las herramientas de Manufactura Esbelta, con el fin de poder incrementar la satisfacción del cliente, optimizar el uso de recursos y generar ahorro de costos. A fin de conocer la situación actual de la empresa, se realizó la revisión de indicadores históricos con respecto a la productividad, ventas y calidad. Dado a que la implementación propuesta busca generar el mayor impacto para la empresa en estudio, se seleccionó la línea de producción de inyección de lavatorios (producto estrella). Luego, de realizó el mapa de flujo de valor (VSM, siglas en inglés) y un análisis de criticidad de los problemas identificados, lo cual nos permitió elegir y priorizar las herramientas de Manufactura Esbelta a aplicar. En las áreas de preparación de material, inyección y acabado; se identificó falta de orden y limpieza, ya que se incurría en 24 horas semanales en solo búsqueda de herramientas y materiales, por lo que se planteó aplicar las 5S’s en primer lugar. En el área de inyección (área crítica), se planteó la aplicación de SMED para reducir las 3 horas incurridas en el montado y desmontado de los moldes metálicos; mantenimiento autónomo, para reducir los tiempos de espera y reparación de las máquinas inyectoras. Asimismo, la aplicación de trabajo estandarizado y PokaYoke, para reducir la cantidad de defectos y el tiempo incurrido en el retiro de colada y rebaba en los productos. De igual manera, en el área de acabado, se aplicará Poka Yoke para reducir la cantidad de errores en el despacho de productos defectuosos y mejorar la diferenciación de paquetes con diferentes destinos de entrega, lo cual generaba una pérdida promedio mensual de S/. 4,616.00 en pedidos insatisfechos. Con la implementación se espera un incremento de la disponibilidad, rendimiento y calidad en alrededor de 16%, 17% y 3% respectivamente. Asimismo, en términos monetarios, la implementación conllevará una inversión de S/. 91,532.50 y se espera que se genere un ahorro de S/. 96,026.54 trimestrales. Por lo descrito anteriormente, se recomienda extender la aplicación de la manufactura esbelta a lo largo de las demás líneas de producción, de forma que se cree una cultura de mejora continua.

Una de las necesidades con mayor demanda por parte de la sociedad (el hogar estándar), estudiantes universitarios y los pequeños negocios, es la precisión en el corte de madera y acrílicos. En el caso del hogar estándar, existe una necesidad por realizar proyectos de carpintería, manualidades o quizás simplemente para entretenimiento y desarrollo de habilidades creativas de los niños. En el caso de los estudiantes universitarios, los estudiantes de Arquitectura y Diseño Industrial requieren elaborar maquetas de alta precisión y hacer uso eficiente de su tiempo para elaborar estas, sin perder tiempo en el corte manual. En el caso de los estudiantes de ingeniería es la elaboración de maquetas para probar conceptos de solución a un posible problema de diseño que se les presente. Por otro lado, los negocios de venta de materiales de carpintería y hogar también exigen el corte personalizado y de alta calidad superficial, por la variedad de aplicaciones y diseños estéticos que hoy en día circulan. El presente proyecto de tesis tiene por objeto atender esta necesidad puntual de una gran variedad de potenciales usuarios finales, así como responder a la solicitud de los expertos en el tema. Se diseñará una cortadora láser CNC para el corte de madera y acrílicos. En cuanto a los objetivos, el principal, es diseñar una cortadora láser CNC de bajo costo, de tal manera que sea asequible para los potenciales usuarios anteriormente mencionados. En cuanto a los objetivos secundarios, se tiene la selección del sistema óptico a utilizarse y del láser, determinar la potencia requerida y velocidad de corte. En cuanto a la electrónica y el control, se seleccionará los sensores y actuadores, se diseñará los circuitos para el control de estos y el procesamiento de los datos de entrada que especifique el usuario (diseño a cortar) y se diseñará la lógica de control en un flujograma. En cuanto a la mecánica, se tiene el diseño de un sistema de movimiento en el plano XY, para ello se plantea los posibles elementos que lo integrarán, se calcula los esfuerzos y momentos a los cuales estarán sometidos, con ello se dimensiona y se elige materiales.

El presente trabajo de investigación se basará en la descripción de los polímeros y biopolímeros, sus definiciones y fuentes, así como la gama de aplicaciones, en la elaboración de empaques para alimentos. Está compuesto por tres capítulos los cuales son el Marco conceptual, el Estado de arte y conclusiones. En primer lugar, se presentará un marco conceptual con definiciones de polímeros, biopolimeros, sus fuentes y diferentes usos y aplicaciones. Además, se detallará los principales procesos de transformación de plásticos y los sistemas de empaques existentes hasta la actualidad. En segundo lugar, se presentará fichas resúmenes con información obtenida de estudios e investigaciones en laboratorios, en un entorno de los biopolímeros y sus distintas aplicaciones, principalmente en la elaboración de empaques para alimentos. Finalmente, se incluirá las conclusiones del trabajo de investigación que nos motsrra los avances y los retos que debe enfrentar la aplicación de biopolímeros.

El moldeo rotacional de polímeros es un proceso seleccionado únicamente con el objetivo de fabricar objetos huecos, mediante la rotación de un molde dentro de un horno. La aparente simplicidad del proceso no incentivó la investigación ni su desarrollo. En los últimos 20 años se ha perfeccionado este proceso y sus productos, asimismo se ha ampliado la diversidad de materiales que pueden ser empleados como materia prima. Con el fin de reducir costos y tener buenas propiedades mecánicas en los productos, se fabricaron materiales compuestos reforzados con fibras naturales tales como: sisal, linaza, hoja de plátano, cáscara de arroz, salvado de trigo, agave, coco, abacá y madera, entre otras. Los investigadores estudiaron el sinterizado de diferentes matrices y fibras natural, así como el tratamiento químico del refuerzo y determinaron los parámetros de fabricación para obtener el mejor comportamiento mecánico. El objetivo del presente trabajo de investigación es realizar una revisión sobre el estado de la tecnología del proceso de moldeo rotacional de materiales compuestos de matriz polimérica reforzados con fibras naturales. En esta perspectiva, para todas las investigaciones exploradas, inicialmente se revisó acerca de los constituyentes empleados, así como la preparación y el tratamiento químico al que fueron sometidos. Luego, se identificó las condiciones de fabricación y los parámetros de moldeo: velocidades de giro de los ejes, temperaturas del horno, tiempos de calentamiento y enfriamiento. A continuación, se abordaron los diseños experimentales utilizados. Se presentaron los ensayos, las normas y las maquinas utilizadas. Finalmente, se realizó una comparación de las propiedades de los materiales resultantes. Como resultado de este trabajo se ha concluido que las muestras óptimas se encuentran en el rango de 10% y 20% en peso de refuerzo, ya que con cantidades mayores a 20% de fibras no se genera una buena adhesión entre matriz y refuerzo. Se alcanzaron incrementos en el módulo elástico fue de hasta 25% respecto a la matriz e incluso de hasta 56% cuando se trata químicamente el refuerzo. Sin embargo, la reducción de la resistencia a la tracción y a la flexión pertenecen al rango de 3% a 26% y de hasta 75%, en el caso de la energía absorbida al impacto; en todos los casos, el incremento por tratamiento químico es bajo o nulo. Para obtener una muestra con alto contenido de refuerzo, con el propósito de mejorar considerablemente sus propiedades, es necesario recurrir a un tratamiento químico; pero en muestras con cantidades menores a 20% de refuerzo, dicho tratamiento no brinda beneficios y solo representa un gasto económico.

Durante los últimos años hay una tendencia en el consumo de arándanos en países extranjeros tales como China, Estados Unidos y Chile. Este consumo incentiva a industrias peruanas a ingresar a este mercado. Sin embargo, no existen muchas máquinas que realicen varios procesos en la elaboración del producto. En este trabajo, se presenta el diseño preliminar de una máquina mecatrónica, el cual permite la automatización de los procesos de cerrado, etiquetado y el almacenamiento de los envases clamshell en cajas de cartón. Las materias que se deben ingresar a la máquina son envases clamshell (125g) abiertos con arándanos, cinta de etiquetas y cajas de cartón vacías, y como producto final se obtiene la caja de cartón con doce envases clamshell etiquetados. La máquina consta principalmente de fajas transportadoras, una barra curvada, un sistema de rodillos y pistones neumáticos. Las fajas se utilizan para transportar los envases clamshell desde el proceso de cerrado hasta el proceso de almacenamiento. El proceso de cerrado utiliza una barra curvada, la cual permite que la tapa del envase ajuste con el envase para cerrarlo. En el proceso de etiquetado se utilizan un sistema de rodillos para mantener la cinta de etiquetas adhesivas tensada y mediante el uso de una cuña despegar la etiqueta y adherirla al envase. Finalmente para el proceso de almacenamiento, se utilizan pistones neumáticos para empujar los envases y poder almacenarlas en una caja de cartón. El cambio de etiquetas es manual, el ingreso de envases clamshell y cajas de cartón pueden ser ingresados de manera manual o colocar un faja transportadora para suministrar estos materiales.

El presente Plan Estratégico para la empresa Polybags Perú ha sido elaborado para contribuir con el crecimiento y desarrollo empresarial de la misma, el cual es una herramienta de gestión obtenida de un análisis completo de los factores externos (análisis PESTE) e internos (análisis AMOFITH) de la industria del plástico (empaques flexibles), la cual sumado al conocimiento de la situación actual de la empresa, nos ha permitido proponer un cambio de la Visión y Misión de la misma, asimismo nos ha permitido identificar las oportunidades, amenazas, fortalezas y debilidades de la industria (análisis FODA), siendo sus principales fortalezas la experiencia, el crecimiento constante en ventas, cartera de clientes diversificada, capacidad de planta disponible, y tecnología de alto nivel en la línea de laminados; siendo sus principales oportunidades el crecimiento económico del sector, tendencia a un mayor consumo per cápita anual de plástico, y a los tratados comerciales internacionales; sus principales debilidades su baja tecnología en la línea de polietilenos (fundas), retraso en el pago de obligaciones financieras y comerciales, e incremento de costos fijos; y sus principales amenazas radican en el reemplazo de los empaques flexibles por sustitutos, cambios en el entorno político, económico y social, cierre de fronteras por crisis económica o por restricciones dadas por la pandemia. Teniendo el FODA como insumo, se desarrolló de manera secuencial las diferentes matrices que nos permitieron retener las principales estrategias y alinearlas a los objetivos de largo plazo establecidos, y en base a ello plantear los objetivos de corto plazo en términos de crecimiento económico (nivel de ventas), modernizar la línea de polietilenos para mejorar la eficiencia operativa y sumado a una reestructuración financiera, nos permitirá reducir costos y aumentar nuestra rentabilidad; el cumplimiento de los objetivos de corto plazo nos permitirá alcanzar la visión en el plazo previsto. Es por ello, que se monitoreará la implementación del plan en el tablero de control balanceado, haciendo frente a las desviaciones no consideradas. Por último, del análisis de competitividad confirmamos que la visión de la empresa está alineada y guarda congruencia en todas sus etapas del presente plan estratégico. Para el 2026, Polybags Perú se posicionará dentro de las principales empresas transformadoras de empaques flexibles del Perú, consolidándose como una empresa rentable y competitiva con un modelo de desarrollo empresarial, que priorice la satisfacción del cliente, la participación del mercado y el respeto a las políticas y normas ambientales en beneficio de la comunidad. / This Strategic Plan for the company Polybags Peru has been developed to contribute to the growth and business development of the company, which is a management tool obtained from a complete analysis of external factors (PESTE analysis) and internal (AMOFITH analysis) of the plastic industry (flexible packaging), which added to the knowledge of the current situation of the company, has allowed us to propose a change of the Vision and Mission of the same, it has also allowed us to identify strengths, weaknesses, opportunities and threats of the industry (SWOT analysis), being its main strengths the experience, the constant growth in sales, diversified client portfolio, available plant capacity, and high technology in the rolling mill line; being the main opportunities the economic growth of the sector, trend towards higher annual per capita consumption of plastic, and international trade agreements; its main weaknesses are low technology in the polyethylene line (sleeves), late payment of financial and commercial obligations, and increased fixed costs; and its main threats lie in the replacement of flexible packaging by substitutes, changes in the political, economic and social environment, closure of borders by economic crisis or by restrictions given by the pandemic. Having SWOT as an input, the different matrices that allowed us to retain the main strategies and alienate them to the established long-term objectives were developed sequentially, and on the basis of this, to set short-term objectives in terms of economic growth (level of sales), modernize the polyethylene line in order to improve operational efficiency and coupled with financial restructuring, will enable us to reduce costs and increase our profitability; meeting short-term objectives will enable us to achieve the vision on schedule. That is why the implementation of the plan will be monitored on the balanced control board, facing deviations not considered. Finally, from the competitiveness analysis we confirm that the vision of the company is aligned and consistent in all its stages of this strategic plan. By 2026, Polybags Peru will position itself within Peru’s‪ leading ‪flexible ‪packaging ‪processing ‪companies,‪consolidating ‪itself ‪as ‪a ‪profitable‪ and competitive company with a business development model that prioritizes customer satisfaction, market participation and respect for environmental policies and standards for the benefit of the community.

La Encuesta Nacional de Programas Presupuestales 2011-2021 desarrollada por el Instituto Nacional de Estadística e Informática (INEI, 2022) reveló que en Perú existe un problema de déficit habitacional, tanto de carácter cuantitativo como cualitativo. Este problema es de particular atención considerando que uno de los Ejes del Bicentenario del Estado peruano es “Acortar las brechas de pobreza y desigualdad, con avances importantes en infraestructura”. Sin embargo, a pesar de ello, al año 2021 el número de viviendas en Perú con déficit cualitativo se incrementó al 8.9% a partir del 8.7% del año 2020 (INEI, 2022). En este sentido una vivienda digna es aquella que cuenta con estándares mínimos de habitabilidad (materialidad, servicios básicos y espacio habitable). El Mapa Climático del Perú desarrollado por el Servicio Nacional de Meteorología e Hidrología de Perú (SENAMHI, 2021) indicó que el Perú posee 38 tipos de climas, entre los de mayor extensión se tienen al árido y templado en la costa, lluvioso y frío en la sierra, por último, muy lluvioso y cálido en la selva. Por esta razón, los pobladores de estas regiones deben contar con una adecuada oferta de materiales para la construcción y desarrollo de los miembros de la familia cumpliendo con los principios de vivienda adecuada por parte de la Organización de las Naciones Unidas (ONU), además con las directrices de la Organización Mundial de la Salud (OMS) sobre vivienda y salud. Sin embargo, la precariedad de las viviendas ha sido una problemática nacional constante en las últimas décadas; y de acuerdo al INEI (2018) al año 2017 el 8.2% tenía materiales precarios en sus techos, 6.2% en sus paredes y un 31.8% con piso de tierra. En este sentido, el problema está enmarcado en la falta de alternativas económicas, de calidad y de fácil acceso para el techado de viviendas en el Nivel Socioeconómico (NSE) D y E. El presente trabajo de tesis explora la factibilidad, deseabilidad y viabilidad de un producto alternativo para el techado de viviendas en las zonas rurales y urbanas de nuestro país. La solución propuesta al problema encontrado consiste en una Teja Andina a base de plástico reciclado la cual destaca por ser ecológica y duradera con niveles de absorción al impacto, atenuación acústica y conductividad térmica dentro del rango aceptado por el Reglamento Nacional de Edificaciones (RNE, 2021), para las condiciones climatológicas de las zonas. El producto posee prestaciones técnicas superiores a las alternativas convencionales presentes en el mercado manteniendo un precio competitivo. Este modelo de negocio propone la venta a través de canales de distribución que aseguren la cobertura para la población objetivo. Asimismo, con una inversión inicial de S/ 1 millón este modelo de negocio generará un Valor Actual Neto (VAN) de 5 millones de soles en un horizonte de cinco años. Por el lado social, de acuerdo a las estimaciones del presente trabajo de tesis, se generará un impacto positivo en quince mil familias, principalmente del NSE D y E y se promoverá la concientización sobre la necesidad de relevancia medioambiental a través del reciclaje y la aplicación de economía circular. Así, este modelo de negocio en cinco años generará un VAN Social de S/4 millones teniendo impactos en los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) 11 y 12. / The National Survey of Budget Programs 2011-2021 developed by the National Institute of Statistics and Informatics (INEI, 2022) disclosed that in Peru there is a problem of housing shortage, both quantitative and qualitative. This problem is of particular attention considering that one of the Axes of the Bicentennial of the Peruvian State had “Shorten the gaps of poverty and inequality, with important advances in infrastructure”. However, despite this, by 2021 the number of homes in Peru with a qualitative deficit increased to 8.9% from 8.7% in 2020 (INEI, 2022). In this sense, adequate housing is described as an individual household that has minimum standards of habitability (decent structure, basic facilities, and adequate living space). The Climate Map of Peru developed by National Service of Meteorology and Hydrology of Peru (SENAMHI, 2021) indicated that Peru has 38 types of climates, among the largest climates are arid and temperate on the coast, rainy and cold in the highlands and high rainfall and hot in the forest. For this reason, the inhabitants of these regions must have a suitable supply of construction materials for the development of family members, complying with the principles of adequate housing by the United Nations (UN) and also the World Health Organization (WHO) guidelines on housing and health. However, the precarious housing has been a recurrent national problem in recent decades; and according to the INEI (2018) in 2017, 8.2% of homes had precarious materials in their roofs, 6.2% in their walls and 31.8% dirt floor. The problem is framed due to the lack of economic, quality and easily accessible alternatives for the roofing of housing in the Socioeconomic Status (SES) D and E. The following thesis work explores the feasibility, desirability and viability of an alternative product for roofing housing in rural and urban areas of our country. The proposed solution to the described problem consists of an Andean tile based on recycled plastic which stands out for being eco-friendly, durable, with levels of impact absorption, acoustic attenuation and thermal conductivity within the threshold accepted by National Building Regulations (RNE, 2021), for the weather conditions of the Peruvian regions. The proposed product has superior technical features than the conventional alternatives available in the market, while maintaining a competitive price. This business model proposes sales through distribution channels that ensure coverage for the target population. Likewise, with an initial investment of 1 million this business model will generate a Net present value (NPV) of 5 million soles in a horizon of five years. On the social side, according to the estimates of this thesis work, a positive impact will be generated in one hundred two thousand families, mainly from the SES D and E. This business model will create awareness of the need for environmental relevance through recycling and the application of circular economy. Thus, this business model in five years will generate a NPV of S/ 4 million, having an impact on the Sustainable Development Goals (SDG) 11 and 12.

La soldadura por fricción batido FSW, es un nuevo método en la tecnología de unión de plásticos; a diferencia de las aplicaciones tradicionales en aleaciones de aluminio en el caso de los plásticos requiere el desarrollo de herramientas y procedimientos para conseguir uniones de la calidad requerida. La investigación en FSW de polímeros se ha enfocado hasta ahora en la unión de planchas planas, en este documento se presenta un método para unir mediante FSW tuberías plásticas de polietileno para gas natural, las propiedades mecánicas de la unión se evalúan mediante ensayos de resistencia a la tracción, se estudiaron además las superficies de fractura y se analizó la microestructura de las uniones soldadas. / Tesis