Automatización de un prototipo Tape Casting para elaborar compósitos polimérico; perspectiva de industria 4.0

Aristeo Garrido-Hernández; Nayely  De Jesús-Pantaleón; Giovanni García-Domínguez; Luis Geovani  Chávez-Escalante; Joan Reyes-Miranda

doi:10.29057/icbi.v12iEspecial5.13778

Autores/as

Aristeo Garrido-Hernández Universidad Autónoma Metropolitana https://orcid.org/0000-0002-3706-7327
Nayely De Jesús-Pantaleón Universidad Tecnológica de Tecámac https://orcid.org/0009-0006-0817-5827
Giovanni García-Domínguez Universidad Tecnológica de Tecámac https://orcid.org/0000-0002-0107-4613
Luis Geovani Chávez-Escalante Universidad Tecnológica de Tecámac https://orcid.org/0009-0004-3691-3589
Joan Reyes-Miranda Universidad Autónoma Metropolitana Azcapotzalco https://orcid.org/0000-0002-8673-9353

DOI:

https://doi.org/10.29057/icbi.v12iEspecial5.13778

Palabras clave:

Tape Casting, películas poliméricas, automatización, control de velocidad

Resumen

El Tape Casting es una técnica clave para la incorporación de nanomateriales, utilizada principalmente en la producción de películas cerámicas y poliméricas con una distribución uniforme del material. En este estudio, se desarrolló y automatizó un prototipo de Tape Casting basado en un diseño previo. Una de las ventajas más destacadas de la técnica de Tape Casting desarrollada en este estudio es su bajo costo en comparación con las alternativas comerciales disponibles y la inclusión de elementos de industria 4.0. La preparación inicial se centró en las partes móviles y fijas, garantizando su óptimo funcionamiento a través de un proceso de inspección, rectificación y limpieza de componentes. El sistema de control fue implementado utilizando un motorreductor de 12V DC, regulado por un Arduino Nano que gestionó la velocidad y dirección del aplicador mediante una señal de modulación por ancho de pulso (PWM). Para mejorar la precisión y seguridad, se integraron limit switches y se habilitó un control remoto vía Bluetooth y radiofrecuencia. La validación del sistema se realizó a través de la medición precisa del recorrido en función del tiempo, obteniendo una ecuación que describe la relación entre las vueltas del potenciómetro y la velocidad del aplicador. Los resultados mostraron un alto coeficiente de determinación (R²=0.9557), lo que indica una fuerte correlación y reproducibilidad del proceso. Esta metodología permitió optimizar la producción de películas poliméricas, asegurando un control eficiente y preciso de las variables críticas en el Tape Casting automatizado.

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