Aprovechamiento de los retales generados a partir de los procesos con láminas de acero al
carbono, en la empresa Cortes y Perfiles LTDA.
Lina María López Cárdenas, [email protected]
Trabajo de Grado presentado para optar al título de Diseñador Industrial
Asesor: Juliana Cuervo Calle, Magíster (MSc) en Estudios Humanísticos
Universidad de San Buenaventura Colombia
Facultad de Artes Integradas
Diseño Industrial
Bello, Colombia
2018
Citar/How to cite (López, 2018)
Referencia/Reference
Estilo/Style:
APA 6th ed. (2010)
López, L. (2018). Aprovechamiento de los retales generados a partir de los procesos
con láminas de acero al carbono, en la empresa Cortes y Perfiles LTDA.
(Trabajo de grado Diseño Industrial). Universidad de San Buenaventura
Colombia, Facultad de Artes Integradas, Bello.
Grupo de Investigación: Hombre, Proyecto y Ciudad
Línea de investigación en: Bienestar Humano y Tecnología
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Agradecimientos
Primero que todo quiero agradecer a la empresa Cortes Y Perfiles, por abrirme sus puertas y
haber podido realizar gran parte de mi trabajo con ellos. También agradezco a todos sus
trabajadores por su amabilidad, consejos y paciencia para conseguir el producto final.
Y finalmente también les doy las gracias a todas aquellas personas, que de una u otra manera
siempre estuvieron pendientes del trabajo y brindaron asesoría en cada una de las faces.
Tabla de contenido
Resumen ...................................................................................................................................................... 10
Abstract ....................................................................................................................................................... 11
Introducción ................................................................................................................................................ 12
1 Planteamiento del problema ..................................................................................................................... 14
2 Objetivos .................................................................................................................................................. 17
2.1 Objetivo general ................................................................................................................................ 17
2.2 Objetivos específicos ........................................................................................................................ 17
3 Justificación .............................................................................................................................................. 18
4 Problema de investigación ........................................................................................................................ 19
5 Marco teórico ........................................................................................................................................... 20
5.1 Introducción ...................................................................................................................................... 20
5.2 Industria metalmecánica ................................................................................................................... 20
5.3 Industria Siderúrgica y Metalmecánica de Colombia ....................................................................... 20
5.4 Cortes Y Perfiles LTDA ................................................................................................................... 24
5.4.1 Layout Cortes y Perfiles. ............................................................................................................ 27
5.5 Materia prima: Acero ........................................................................................................................ 29
5.5.1 Acero al carbono ........................................................................................................................ 29
5.5.1.1 Bajo Carbono ...................................................................................................................... 29
5.5.1.2 Medio Carbono ................................................................................................................... 30
5.5.1.3 Alto Carbono ...................................................................................................................... 30
5.6 Versiones comerciales del acero al carbono .................................................................................. 30
5.6.1 Perfiles ................................................................................................................................... 30
5.6.2 Tuberías ................................................................................................................................. 31
5.6.3 Barra ...................................................................................................................................... 32
5.6.4 Laminas ................................................................................................................................. 32
5.7 Tratamientos térmicos del acero ....................................................................................................... 33
5.7.1 Recocido ..................................................................................................................................... 33
5.7.2 Temple y Revenido .................................................................................................................... 34
5.8 Procesos de transformación .............................................................................................................. 35
5.8.1 Rolado (Cilindrado) .................................................................................................................... 36
5.8.2 Plegado (Doblado) ...................................................................................................................... 37
5.8.3 Corte en cizalla ........................................................................................................................... 38
5.8.4 Corte con plasma y pantógrafo ................................................................................................... 39
5.8.5 Oxicorte ...................................................................................................................................... 40
5.9 Acabados del acero al carbono .......................................................................................................... 41
5.9.1 Pintura Electroestática ................................................................................................................ 41
5.10 Procesos de unión............................................................................................................................ 42
5.10.1 Uniones rígidas ......................................................................................................................... 42
5.10.1.1 Uniones fijas ..................................................................................................................... 43
5.10.1.1.1 Soldadura .................................................................................................................. 43
5.10.1.1.2 Remaches .................................................................................................................. 46
5.10.1.2 Uniones desmontables ...................................................................................................... 47
5.10.1.2.1 Uniones atornilladas .................................................................................................. 47
5.10.1.2.2 Herrajes ..................................................................................................................... 48
5.11 Reciclaje del acero .......................................................................................................................... 48
6 Metodología ............................................................................................................................................. 50
6.1 Instrumentos de recolección de la información ................................................................................ 51
6.2 Resultados de aplicación de los instrumentos de recolección de información- Flujo de material .... 57
6.3 Variables ........................................................................................................................................... 61
6.4 Posibles aplicaciones......................................................................................................................... 62
6.5 Hallazgos trabajo de campo .............................................................................................................. 64
6.7 Oportunidades de diseño ................................................................................................................... 67
7 Fase proyectual ......................................................................................................................................... 68
7.1 Requerimientos ................................................................................................................................. 74
7.2 Especificaciones de diseño (PDS) ..................................................................................................... 75
7.3 Exploración formal ........................................................................................................................... 77
7.3.1 Matriz morfológica ..................................................................................................................... 78
7.3.2 Producto mínimo viable ............................................................................................................. 79
7.3.3 Estado del arte de los divisores de espacios ............................................................................... 80
7.3.4 Generación de alternativas ......................................................................................................... 81
7.4 Evaluación de alternativas ................................................................................................................ 83
7.5 Desarrollo y fabricación producto final ............................................................................................ 84
7.5.1 Contexto ..................................................................................................................................... 86
7.5.2 Usuario ....................................................................................................................................... 87
7.5.3 Explosión .................................................................................................................................... 87
7.5.4 Detalles ....................................................................................................................................... 88
7.5.5 Vistas .......................................................................................................................................... 89
7.5.6 Relación con el usuario .............................................................................................................. 90
7.5.7 Empaque ..................................................................................................................................... 91
7.5.8 Diferenciadores .......................................................................................................................... 92
7.5.9 Fabricación ................................................................................................................................. 92
7.5.10 Producto final ........................................................................................................................... 94
8 Conclusiones ............................................................................................................................................ 96
Referencias .................................................................................................................................................. 97
Lista de figuras
Figura 1. Retales de láminas al carbono (2015). ............................................................................ 15
Figura 2. Disposición de retales en canecas (2016). ...................................................................... 16
Figura 3 . Principales Productos del Sector Siderúrgico y Metalmecánico (2012) ........................ 22
Figura 4. El sector Siderúrgico y Metalmecánico (2012) .............................................................. 23
Figura 5. Formaleta para construcción (2015). .............................................................................. 24
Figura 6. El Sol -Edgar Negret (2011) ........................................................................................... 25
Figura 7. El Maíz- Edgar Negret (2012). ....................................................................................... 25
Figura 8. Aviso publicitario ........................................................................................................... 25
Figura 9. Ciclón (2011) .................................................................................................................. 26
Figura 10. Tanque (2010) ............................................................................................................... 26
Figura 11. Remolque ...................................................................................................................... 26
Figura 12. Vista superior del primer piso de cortes y perfiles (2016). ........................................... 27
Figura 13.Vista superior del segundo piso de cortes y perfiles (2016). ......................................... 28
Figura 14. Perfiles (2017) ............................................................................................................... 31
Figura 15. Tuberías. ....................................................................................................................... 31
Figura 16. Barra corrugada de diferentes calibres. ......................................................................... 32
Figura 17. Lámina de acero (2016). ............................................................................................... 33
Figura 18. Pieza en horno ............................................................................................................... 33
Figura 19. Diagrama tratamiento temple ........................................................................................ 34
Figura 20. Clasificación general de los procesos de conformado de lámina de metal (2002) ....... 35
Figura 21.Cilindrado ...................................................................................................................... 36
Figura 22. Roladora de lámina y tubería (2016) ............................................................................ 36
Figura 23. Dobladora (2016) .......................................................................................................... 37
Figura 24. Doblado entre forma ..................................................................................................... 37
Figura 25. Cizalla cortando lámina (2016) ..................................................................................... 38
Figura 26. Zoom cortadora (2015) ................................................................................................. 39
Figura 27. Cizallado ....................................................................................................................... 39
Figura 28. Lámina cortada con plasma .......................................................................................... 40
Figura 29. Principio de funcionamiento del proceso térmico de oxicorte ..................................... 41
Figura 30. Pintura Electroestática (2016) ....................................................................................... 42
Figura 31. Tipos de uniones ........................................................................................................... 43
Figura 32. Pistola de soldadura MIG ............................................................................................. 44
Figura 33. Esquema soldadura de arco ........................................................................................... 45
Figura 34. Cordón de soldadura ..................................................................................................... 45
Figura 35. Punto de soldadura ........................................................................................................ 46
Figura 36. Tipos de remaches ........................................................................................................ 47
Figura 37. Fuerzas .......................................................................................................................... 47
Figura 38. Herrajes (2017) ............................................................................................................. 48
Figura 39. Ciclo de vida del acero (2017) ...................................................................................... 49
Figura 40. Cronograma de visitas (2016) ....................................................................................... 51
Figura 41. Ficha de recolección #1 compra de materia prima (2016) ............................................ 52
Figura 42. Encuesta sobre el aprovechamiento de los recortes (2016) .......................................... 53
Figura 43. Recortes de las láminas de acero al carbono (2016) ..................................................... 54
Figura 44. Encuesta sobre posibles aplicaciones de los recortes, en el área de la construcción .... 56
Figura 45. Recortes para fundición apilados (2016) ...................................................................... 58
Figura 46. Retales con forma circular (2016) ................................................................................ 58
Figura 47. Clasificación de los retales-Cortes y Perfiles (2017) .................................................... 59
Figura 48. Recortes y retales, en Láminas y Cortes (2016) ........................................................... 60
Figura 49. Tamaño retales- Corte y Doblez (2016) ....................................................................... 60
Figura 50. Perfiles fabricados- Corte y Doblez (2016) .................................................................. 61
Figura 51. Retales de aprox. 20cm de ancho (2016) ...................................................................... 62
Figura 52. Posibles aplicaciones de los retales, según las empresas (2016) .................................. 62
Figura 53. Posibles aplicaciones según ingenieros y arquitectos (2016) ....................................... 63
Figura 54. Resumen hallazgos (2016) ............................................................................................ 65
Figura 55. Lienzo perfil del cliente ................................................................................................ 68
Figura 56. Mapa de valor ............................................................................................................... 69
Figura 57. Estado del arte ............................................................................................................... 70
Figura 58. Logo (2017) .................................................................................................................. 72
Figura 59. Público objetivo de Espacio Industrial (2017) .............................................................. 73
Figura 60. Análisis de competidores locales (2017) ...................................................................... 74
Figura 61. PDS ............................................................................................................................... 76
Figura 62. Tableros de inspiración (2017) ..................................................................................... 77
Figura 63. Matriz morfológica (2017) ............................................................................................ 78
Figura 64. Maqueta producto mínimo viable (2017) ..................................................................... 79
Figura 65. Propuesta de producto mínimo viable (2017) ............................................................... 79
Figura 66. Estado del arte divisores de espacios (2017) ................................................................ 80
Figura 67. Alternativa #1 ............................................................................................................... 81
Figura 68. Alternativa #2 ............................................................................................................... 81
Figura 69. Alternativa #3 ............................................................................................................... 82
Figura 70. Alternativa #4 ............................................................................................................... 82
Figura 71. Alternativa #5 ............................................................................................................... 83
Figura 72. Alternativa #6 ............................................................................................................... 83
Figura 73. Matriz de evaluación propuesta final ............................................................................ 84
Figura 74. Nombre del producto (2017) ......................................................................................... 85
Figura 75. Render 3D, divisor de espacios (2017) ......................................................................... 85
Figura 76. Modulación de marcos (2017). ..................................................................................... 86
Figura 77. Divisor de espacio en la vivienda (2017). ..................................................................... 86
Figura 78. Componentes del divisor (2017) ................................................................................... 87
Figura 79. Lupas de detalles (2017) ............................................................................................... 88
Figura 80. Vista frontal, superior y lateral (2017) .......................................................................... 89
Figura 81. Secuencia de uso (2017) ............................................................................................... 90
Figura 82. Empaque (2017) ............................................................................................................ 91
Figura 83. Proceso de fabricación (2017) ...................................................................................... 93
Figura 84. Exhibición alfombra naranja, biblioteca de San Javier (2017) ..................................... 94
Figura 85. Alfombra naranja, taller 9 (2017) ................................................................................. 95
APROVECHAMIENTO DE LOS RETALES GENERADOS A PARTIR… 10
Resumen
Este proyecto se enfocó en el aprovechamiento de los retales generados en los procesos de
transformación de las láminas de acero al carbono, en la empresa metalmecánica Cortes y Perfiles
LTDA, ubicada en la zona industrial de Belén en Medellín. Dicho aprovechamiento, buscó dar una
segunda oportunidad a estos retales, para disminuir el impacto ambiental que se genera con
emisiones provenientes tanto de su transporte a diferentes departamentos de Colombia, como de
su posterior fundición.
El aprovechamiento, se concretó a partir del planteamiento y posterior cumplimiento de unos
objetivos, estos fueron: reconocer las propiedades físicas y mecánicas del acero al carbono, el
análisis de los procesos de transformación de las láminas acero y la forma en que es optimizada
esta materia prima en distintas empresas; y por último, caracterizar los retales y sus posibles
aplicaciones de acuerdo a las propiedades del material y la maquinaria presente en la empresa.
Todo lo anterior se logró gracias al trabajo de campo y a la investigación teórica, sacando
conclusiones como que: los calibres de las láminas más desechadas para retales de fundición, van
desde cal 20 a cal 3/16, ya que son las más se compran y trabajan dentro de la empresa. Las formas
internas de los retales salen del corte con plasma y sus formas varían mucho, la mayoría son
geometrías básicas (circulo, cuadrado, rectángulo, triangulo y ovalo). Otra de las conclusiones, son
los aspectos a tener en cuenta en la fase de diseño con los retales, como: los calibres de láminas
más delgadas son más flexibles y mucho más si tienen agujeros con formas y por ende los retales
son más livianos. El segundo punto a tener en cuenta, es que al momento de cortar con plasma, los
bordes y parte del resto de la lámina pueden sufrir afectaciones a nivel molecular, por las altas
temperaturas en este proceso.
El resultado de este proyecto es un divisor de espacios conformado en su mayoría de retales de
acero al carbono y que además se puede fabricar en su mayoría dentro de la misma empresa. Es
también una pieza que entra a la dinámica del mercado, compitiendo en el área de la decoración y
moda del hogar, que es una industria fuerte y creciente en la ciudad de Medellín. Este objeto
también es una oportunidad para generar una idea de negocio, pensada para ser vendida a un
segmento de mercado, que busca productos únicos, sostenibles y con alto contenido estético.
APROVECHAMIENTO DE LOS RETALES GENERADOS A PARTIR… 11
Palabras claves: Industria metalmecánica, acero al carbono, procesos de transformación, retales,
reciclaje, posibles aplicaciones, aprovechamiento y diseño.
Abstract
This project focused on the use of leftovers generated in the transformation processes of carbon
steel sheets, in the metalworking company Cortes y Perfiles LTDA, located in the industrial zone
of Belén in Medellín. Said exploitation, sought to give a second chance to these remains, to reduce
the environmental impact that is generated with emissions from both transport to different
departments of Colombia, and its subsequent foundry.
The utilization, materialized from the approach and later fulfillment of some objectives, these were:
to recognize the physical and mechanical properties of carbon steel, the analysis of the
transformation processes of steel sheets and the way in which this raw material is optimized in
different companies; and finally, characterize the scrap and its possible applications according to
the properties of the material and the machinery present in the company.
The objectives were achieved, thanks to fieldwork and theoretical research, where conclusions
emerged as: The most use steel sheet sizes from range cal 20 to cal 3/16, because they are the ones
who buy the most and work in the company, others of the conclusions are: the different forms of
remains, the weight of the remains according to the caliber and the alterations in the metal by the
processes of transformation.
The result of this project is a space divider formed mostly of carbon steel remains. It is also a piece
that enters the market dynamics, competing in the area of home decoration and fashion, which is a
strong and growing industry in the city of Medellín. This object is also an opportunity to generate
a business idea, designed to be sold to a market segment, looking for unique, sustainable products
with a high aesthetic content.
Keywords: Metalworking industry, carbon Steel, transformation processes, remnant, recycling,
Applications, possible applications and design.
APROVECHAMIENTO DE LOS RETALES GENERADOS A PARTIR… 12
Introducción
Este trabajo de grado aborda la temática del aprovechamiento de los desechos industriales,
desde la perspectiva del diseño industrial, siendo el principal objetivo de este, el desarrollo de
nuevos objetos a partir del aprovechamiento de los retales de las láminas de acero al carbono
generados en la empresa Cortes y Perfiles LTDA.
Estos retales fueron vistos como una oportunidad para crear nuevos productos y así darles
una segunda vida útil a un porcentaje de ellos. Dado que estos retales salen de los procesos de
transformación con láminas de acero y que cuando termina su ciclo en la empresa, está los vende
a pequeños chatarreros y estos a su vez los vende a mayoristas que los transportan a diferentes
departamentos de Colombia, para ser posteriormente fundidos. Lo que conlleva a contaminar más
con los gases y partículas de estos reprocesos, aunque este material sea 100% reciclable.
El trabajo de grado se trabajó desde tres fases: la primera fue la parte teórica, donde se
definieron el contexto, el material, las versiones comerciales del acero al carbono, los procesos de
transformación dentro de la empresa, que tratamientos térmicos se le daban al material, que
procesos existían para unir el material y por ultimo como era su ciclo de vida. La segunda parte,
fue el trabajo de campo, donde se hicieron encuestas a tres empres con el fin de saber cuáles eran
los espesores de láminas más compradas, con qué frecuencia compraban materia prima y cuanta
chatarra producían en un mes. Posteriormente también se les realizaron encuestas para determinar
en que se podían aprovechar estos retales, e igualmente se les hizo esta pregunta a personas
involucradas en el área de la construcción con el fin de saber cómo aprovechar estos retales, pero
en esa área. La tercera fase consistió en desarrollo del producto, donde se estudió al cliente ideal
que compraría un objeto fabricado a partir de estos retales, cuáles eran sus gustos, después de estos
un primer acercamiento al objeto, luego estudiar que existía en el mercado y posteriormente una
creación de marca para el nuevo producto. Esta etapa finaliza con la creación de diferentes
propuestas y la elección de una que cumplía con los requerimientos propuestos, algunos fueron:
Utilizar las láminas con espesores desde 1.2mm hasta 4.76 mm, ya que son las más delgadas y
con las que más se trabaja dentro de la empresa.
La seguridad, ya que es un material pesado, que además cuenta con bordes peligrosos, que
cuenta con la propiedad de conducir electricidad y que finalmente se oxida sin el tratamiento
adecuado.
APROVECHAMIENTO DE LOS RETALES GENERADOS A PARTIR… 13
Y el tercer requerimiento fue la utilización de otro material, con el fin de poder unir, apilar o
ensamblar unos retales con otros; además de prevenir accidentes con los bordes irregulares de
estos.
Después de esto el producto elegido y a diseñar, es un divisor de espacios, con el fin, como
su nombre lo indica, de dividir zonas dentro del hogar, como lo son la sala y comedor. A demás de
cumplir una función decorativa.
El objeto final está diseñado con los retales de acero al carbono, que van enmarcados en
bastidores de pino, dando le así un concepto semi-vanguardista e industrial, gracias a los materiales
y acabados utilizados. Este producto está pensado para personas que son solteras o matrimonios
recién conformados, que se preocupan por el medio ambiente y tienen gusto por el buen diseño.
APROVECHAMIENTO DE LOS RETALES GENERADOS A PARTIR… 14
1 Planteamiento del problema
Aprovechamiento de los retales generados a partir de los procesos con láminas de acero al
carbono, en la empresa Cortes y Perfiles LTDA.
Los aceros son aleaciones de hierro carbono y otros elementos aleantes, agregados
para obtener ciertas propiedades y condiciones de servicio, aptas para ser
deformadas en frio y en caliente. El acero se obtiene sometiendo el arrabio (mineral
de hierro), a un proceso de decarburación y eliminación de impurezas llamado afino
(oxidación del elemento carbono). El carbón es responsable de la respuesta del acero
a los tratamientos de endurecimiento, por lo que es el principal elemento aleante.
Existen tres grandes clasificaciones de aceros básicos: Aceros al carbono, Aceros
de baja aleación, Aceros de alta aleación. (Marulanda, Zapata, & Mesa, 2007, p. 29).
El acero al carbono es extraído en la industria metalúrgica y transformado en láminas,
lingotes, entre otros, en la industria siderúrgica.
Medellín fue una ciudad que vio florecer la industria metalúrgica a partir de los años 30´s
con la aparición de empresas siderúrgicas como Simesa, que eran las encargadas de transformar la
materia prima en versiones comerciales del metal. Según el gerente de la empresa Cortes y Perfiles,
Oscar Vallejo, en la actualidad casi ninguna empresa en la ciudad de Medellín se encarga de fundir
de nuevo el acero y las que se encuentran son para fundir pequeñas cantidades. Por ende, la mayoría
de los residuos producidos en la industria metalmecánica en este momento tienen que ser
transportados hasta otros departamentos como: Caldas, Valle y Cundinamarca, porque la empresa
que se encargaba de volver a fundir los pedazos de acero producto de los retales era Simesa, que
culminó sus actividades en el año 2001 López (2010).
Estos retales se utilizan para recuperar otros metales como el zinc o son fundidos para
fabricar envases, bicicletas, trenes, sartenes, amortiguadores de coche, tuberías, aerogeneradores,
varillas de acero para el sector de la construcción y suministros para la industria automotriz
Fernández (2013). Pero para recuperar estos materiales o para mesclar con nueva materia prima,
es necesario fundir esta chatarra, lo que implica que las empresas de metalmecánica la vendan a
pequeños o medianos recicladores y estos a su vez a grandes recolectores, que transportan estos
APROVECHAMIENTO DE LOS RETALES GENERADOS A PARTIR… 15
desechos hasta otros departamentos, generando así contaminación ambiental por las emisiones
generadas por el transporte y posteriormente produce sobrecostos en reprocesos como es en el caso
de la fundición por tener que transportar desde otros ciudades del país.
Figura 1. Retales de láminas al carbono (2015).
Nota: Tamaño 122 cm x 244 cm. Visita empresa Cortes y Perfiles.
APROVECHAMIENTO DE LOS RETALES GENERADOS A PARTIR… 16
Figura 2. Disposición de retales en canecas (2016).
Actualmente la industria metalmecánica en Medellín persiste, pero su materia prima como
lo es el acero al carbono, es importada de países como México o China. Estas empresas se
encuentran ubicadas en su mayoría en la zona industrial de Belén. Por medio de visitas a distintas
empresas, pero con enfoque a Cortes y Perfiles LTDA. se pudo constatar que esta empresa está
produciendo un promedio de 3 toneladas de retales al mes, proveniente del trabajo con láminas de
acero. Estas empresas consideran desperdicio en la lámina pedazos más pequeños a 8 cm, donde
los retales que salen tienen formas diversas y el costo por kilo lo cobran los recicladores entre 350
y 400 pesos. Por ende, el aprovechamiento de los retales se debe hacer desde la fábrica que más
desperdicios genere al mes, éste es el caso de Cortes y Perfiles S.A., que solo en el mes de marzo
produjo más de seis toneladas en chatarra, según el balance del gerente Oscar Vallejo.
APROVECHAMIENTO DE LOS RETALES GENERADOS A PARTIR… 17
2 Objetivos
2.1 Objetivo general
Desarrollar nuevos objetos a partir del aprovechamiento de los retales de las láminas de
acero al carbono generados en la empresa Cortes y Perfiles LTDA.
2.2 Objetivos específicos
1. Reconocer las propiedades físicas y mecánicas del acero al carbono.
2. Analizar los procesos de transformación de las láminas acero y la forma en que es optimizada
esta materia prima en distintas empresas.
3. Caracterizar los retales y sus posibles aplicaciones de acuerdo a las propiedades del material y
la maquinaria presente en la empresa.
APROVECHAMIENTO DE LOS RETALES GENERADOS A PARTIR… 18
3 Justificación
Cortes y Perfiles LTDA es una empresa dedicada a la prestación de servicios de corte y figurado
en materiales laminados, en especial de acero al carbono. Esta empresa se encuentra actualmente en la
Zona Industrial de Belén, siendo una de las más grandes en la transformación de láminas en este lugar.
Desde la visión del diseño industrial, este proyecto pretende dar una nueva oportunidad a una
parte de los desechos industriales, generados en los procesos de transformación con láminas de acero
al carbono, dado que este es el material más utilizado dentro de la empresa; para generar nuevos objetos
a partir de estos retales, con el fin de reducir el impacto ambiental proveniente de las emisiones
generadas del transporte y posterior fundición de estos.
Después de un exhaustivo trabajo de campo, se conocieron en que fases de la transformación
de lámina salían estos retales, específicamente en el corte con pantógrafo y cizalla. También se
conocieron los calibres de láminas más comprados y la cantidad de desechos industriales que se
producía en un mes. Todos estos hallazgos dieron pie para sacar los requerimientos a tener en cuenta
en la fase de diseño, algunos requerimientos fueron:
• Utilizar las láminas con espesores desde 1.2mm hasta 4.76 mm, ya que son las más delgadas y con
las que más se trabaja dentro de la empresa.
• La seguridad, ya que es un material pesado, que además cuenta con bordes peligrosos, que cuenta
con la propiedad de conducir electricidad y que finalmente se oxida sin el tratamiento adecuado.
• Y el tercer requerimiento fue la utilización de otro material, con el fin de poder unir, apilar o
ensamblar unos retales con otros; además de prevenir accidentes con los bordes irregulares de estos.
Después de analizar los requerimientos, el producto propuesto en este trabajo de grado es un
divisor de espacios, con el fin, como su nombre lo indica, de dividir zonas dentro del hogar, como lo
son la sala y comedor. A demás de cumplir una función decorativa.
Este objeto está diseñado con los retales de acero al carbono, que van enmarcados en bastidores
de pino, dando le así un concepto semi-vanguardista e industrial, gracias a los materiales y acabados
utilizados. Este producto está pensado para personas que son solteras o matrimonios recién
conformados, que se preocupan por elmedio ambiente y tienen gusto por el buen diseño.
APROVECHAMIENTO DE LOS RETALES GENERADOS A PARTIR… 19
4 Problema de investigación
¿Cómo aprovechar los desechos generados en el corte de láminas de acero al carbono de la
industria metalmecánica de Medellín, para la producción de nuevos objetos a partir de estos retales?
APROVECHAMIENTO DE LOS RETALES GENERADOS A PARTIR… 20
5 Marco teórico
5.1 Introducción
Para el desarrollo de la investigación, se definieron unas categorías conceptuales, que
soportan teóricamente el proyecto abordado. A continuación, se dan a conocer las definiciones de
dichos conceptos, organizados así: En primer lugar, se aborda la historia de la metalmecánica en
Colombia. Posteriormente, comprendiendo sus antecedentes, el marco se enfoca en describir el
contexto tomado como caso de estudio: La empresa Cortes y Perfiles; en esta descripción, se tratan
generalidades del espacio físico, maquinaria, recursos, productos, procesos involucrados en la
transformación de los materiales laminados que allí trabajan, así como un detallado estudio de los
retales procedentes de estas transformaciones. Finalmente se aborda la definición de: propiedades,
origen, usos, procesos de transformación, uniones y reciclaje del Acero al carbono como principal
objeto de estudio en la investigación.
5.2 Industria metalmecánica
Para hablar de la industria metalmecánica en Colombia, primero se tiene que definir a esta
industria como la encargada de la transformación de los metales provenientes de la siderurgia en
productos tales como: repuestos de maquinaria, maquinaria no eléctrica, autopartes, tanques,
formaletas para la construcción, mobiliario, entre muchos otros. Algunos de los tipos de servicios
que prestan las empresas dedicadas a esto, son: corte y doblez de láminas y perfilaría, soldadura y
pintura al horno. Algunos de los productos que salen de esta transformación, van destinados por
ejemplo a la industria de construcción, automotriz, alimentaria, entre otras.
5.3 Industria Siderúrgica y Metalmecánica de Colombia
El comienzo de la industria metalmecánica en Colombia se da a partir del siglo XIX y para
ello se tiene que hablar primero del nacimiento de la siderurgia que surge a partir de: La iniciativa
del entonces presidente del Estado Soberano de Cundinamarca, Antonio Nariño, para adelantar las
primeras búsquedas de plomo en la zona, lideradas por el mineralogista alemán Jacobo Benjamín
APROVECHAMIENTO DE LOS RETALES GENERADOS A PARTIR… 21
Wiesner, quien tenía la tarea de buscar varios minerales empleados en la fabricación de balas para
el ejército de Cundinamarca. (González Penagos, 2014, párr. 3).
Como lo indica González Penagos (2014) gracias a los yacimientos de hierro, cobre y plomo
encontrados por Wiesner, en esta misma época nace la primera ferrería en Pacho, Cundinamarca
que llego a ser la primera fábrica siderúrgica del país y la más importante de Latinoamérica en ese
siglo. Posteriormente, se fueron creando nuevas siderúrgicas:
1. La Pradera: Cundinamarca (1858). Que en 1884 produjo el primer riel en Colombia.
2. Ferrería de Amagá: (1865)
3. SIMESA: Medellín (1938)
4. Siderúrgica Corradine: Cundinamarca (1942)
5. Siderúrgica del Muña S.A: Sabana de Bogotá (1947)
6. Siderúrgica Nacional Paz del Río: Acerías Paz del Río S.A - Sogamoso y Paz del Río,
Boyacá. (1948)
7. Siderúrgica Boyacá Sideboyacá S.A. (1961)
8. Siderúrgica del Norte: Barranquilla (1965) (Corradine Angulo, 2011, p.1).
Comprendiendo las generalidades del contexto histórico y los inicios de esta industria, es
importante comprender su situación actual en el país. Las empresas que conforman la industria
metalmecánica de Colombia están agremiadas a La Cámara Fedemetal de la Asociación Nacional
de Empresarios de Colombia [ANDI], esta se encarga de:
Cumplir los objetivos de dicha asociación y adicionalmente, busca ser el vocero
principal de la cadena que representa, analizar la información estadística
subsectorial, participar en las negociaciones internacionales, y en general, realizar
todas aquellas actividades que beneficien a los sectores que componen la cadena
productiva, buscando que sean más competitivos. (Asociación Nacional de
Empresarios de Colombia [ANDI], Información general, s.f., párr. 7).
APROVECHAMIENTO DE LOS RETALES GENERADOS A PARTIR… 22
La Cámara Fedemetal está compuesta por el sector siderúrgico y metalmecánico y éstos a su vez
en subsectores como:
1. Hierro y acero (siderúrgica)
2. No ferrosos
3. Industrias básicas de hierro y acero (metalmecánica sin maquinaria)
4. Maquinarias (Asociación Nacional de Empresarios de Colombia [ANDI] Foro galvanicemos,
2012, p. 3).
Según Fedemetal los principales productos del sector siderúrgico y metalmecánico son:
Figura 3 . Principales Productos del Sector Siderúrgico y Metalmecánico (2012)
Nota: Fuente https://goo.gl/YgpIRg (Asociación Nacional de Empresarios de Colombia [ANDI] Foro
galvanicemos, 2012, p.10).
APROVECHAMIENTO DE LOS RETALES GENERADOS A PARTIR… 23
El Presidente de la Junta Directiva de la Cámara Fedemetal de la ANDI, Jorge Alberto
Sierra (2012), revelo un estudio donde se da a conocer que la cadena de la siderurgia,
metalmecánica y astilleros, representa el 13% del empleo dentro del PIB industrial con cerca de
1500 empresas, generando más de 96.000 empleos directos y “exporta más de 363.000 toneladas
al año y representa cerca del 14% de la producción industrial nacional”. (Marca Colombia, 2014,
párr. 1).
Dentro de esta investigación, se elige una de las principales empresas del sector
metalmecánico de Medellín como caso de estudio; sus generalidades, procesos, productos
resultantes, chatarra proveniente de estos procesos y características de sus retales. Todo esto se
expone a continuación.
Figura 4. El sector Siderúrgico y Metalmecánico (2012)
Nota: Fuente https://goo.gl/YgpIRg (Asociación Nacional de Empresarios de Colombia [ANDI] Foro
galvanicemos, 2012, p.11).
APROVECHAMIENTO DE LOS RETALES GENERADOS A PARTIR… 24
5.4 Cortes Y Perfiles LTDA
Cortes Y Perfiles es una empresa de capacidad mediana del sector metalmecánico, que
ofrece procesos de corte y figurado en materiales laminados. Fue fundada en 1964 en la ciudad de
Medellín, específicamente Zona Industrial de Belén.
Los servicios que ofrece actualmente la empresa son:
1. Corte en cizalla.
2. Corte con plasma y Oxicorte.
3. Plegado (doblado).
4. Rolado (cilindrado).
5. Soldadura en: Electro revestido - MIG - Soldadura de punto – Pintura electrostática en polvo.
La empresa presta como servicio especial la fabricación de productos bajo pedido y con
planos suministrados por el cliente como: tanques de almacenamiento, partes estructurales para
chasis, ciclones, Estructuras, ductos y chimeneas, hornos secadores rotativos, partes para
maquinaria pesada, transportadores para explosión minera, clasificadores por vibración, volcos y
defensas (bomper) para todo tipo de vehículos (Cortes y Perfiles [COYPER], s.f.,). Algunos de
estos se muestran a continuación:
Figura 5. Formaleta para construcción (2015).
Nota: Fuente https://goo.gl/FHjIAA Página oficial de Facebook Cortes y Perfiles.
APROVECHAMIENTO DE LOS RETALES GENERADOS A PARTIR… 25
Figura 8. Aviso publicitario
Nota: Fuente https://goo.gl/FHjIAA Página oficial de Facebook de Cortes y Perfiles.
Figura 6. El Sol -Edgar Negret (2011)
Nota: Fuente https://goo.gl/FHjIAA Página oficial de Facebook de Cortes y Perfiles.
Figura 7. El Maíz- Edgar Negret (2012).
Nota: Fuente https://goo.gl/FHjIAA Página oficial de Facebook de Cortes y Perfiles.
APROVECHAMIENTO DE LOS RETALES GENERADOS A PARTIR… 26
Figura 9. Ciclón (2011)
Nota: Fuente https://goo.gl/FHjIAA Página oficial de Facebook de Cortes y Perfiles.
Figura 10. Tanque (2010)
Nota: Fuente https://goo.gl/FHjIAA Página oficial de Facebook de Cortes y Perfiles.
Figura 11. Remolque
Nota: Fuente https://goo.gl/FHjIAA Página oficial de Facebook de Cortes y Perfiles.
Entre sus clientes más destacados se encuentran empresas de la Industria alimentos,
polímeros, cementera, entre otros; algunas de estas son: Colanta, Industrias ESTRA, Industria
Noel, Cementos Argos, Cementos Rio Claro, Colpisos, Papelsa, Metro de Medellín, EE PP de
Medellín, Enka de Colombia y Sofasa Renault.
APROVECHAMIENTO DE LOS RETALES GENERADOS A PARTIR… 27
5.4.1 Layout Cortes y Perfiles.
Figura 12. Vista superior del primer piso de cortes y perfiles (2016).
APROVECHAMIENTO DE LOS RETALES GENERADOS A PARTIR… 28
Figura 13.Vista superior del segundo piso de cortes y perfiles (2016).
APROVECHAMIENTO DE LOS RETALES GENERADOS A PARTIR… 29
5.5 Materia prima: Acero
Los aceros son aleaciones de hierro carbono y otros elementos aleantes, agregados
para obtener ciertas propiedades y condiciones de servicio, aptas para ser
deformadas en frio y en caliente.
El acero se obtiene sometiendo el arrabio (mineral de hierro), a un proceso de
decarburación y eliminación de impurezas llamado afino (oxidación del elemento
carbono).El carbón es responsable de la respuesta del acero a los tratamientos de
endurecimiento, por lo que es el principal elemento aleante.
Existen tres grandes clasificaciones de aceros básicos: Aceros al carbono, Aceros
de baja aleación, Aceros de alta aleación. (Marulanda, Zapata, & Mesa, 2007, p. 29).
Este trabajo se concentra en el acero al carbono, ya que es la materia prima más trabajada
en la empresa Cortes y Perfiles S.A.
5.5.1 Acero al carbono
Los aceros al carbono son aquellos en los cuales el carbono es el elemento de
aleación que controla en forma esencial las propiedades de las aleaciones y en los
cuales la cantidad de manganeso no puede exceder de 1.65% y los contenidos de
cobre y silicio deben ser cada uno menores de 0.60%. Los aceros al carbono pueden
subdividirse en los que contienen entre 0.08 y 0.35% de carbono, los que contienen
entre 0.35 y 0.50 % de carbono y los que contienen más de 0.50% de carbono. Estos
se conocen respectivamente como aceros de bajo carbono, medio carbono y alto
carbono. (Doyle, 1988, p. 111).
5.5.1.1 Bajo Carbono
El acero de bajo carbono es relativamente suave y dúctil y no puede endurecerse en forma
apreciable por tratamiento térmico. Representa el tonelaje más grande de todo el acero producido.
Se usa para hoja de lata, láminas de carrocería de automóviles, alambres de cerca, elementos
APROVECHAMIENTO DE LOS RETALES GENERADOS A PARTIR… 30
estructurales ligera y pesada (bastidores de automóviles, vigas, etc), y para barras acabadas en
caliente y en frio que se utilizan para maquinar partes. (Doyle, 1988, p. 111).
5.5.1.2 Medio Carbono
El acero al medio carbono se usa para fundiciones de acero de lata resistencia y para forjas,
como ejes de ferrocarril, cigüeñales, engranes, ruedas de cangilones para turbina, y brazos
direccionales. El acero al medio carbono puede endurecerse por tratamiento térmico, pero no puede
endurecerse por completo en secciones cuyos espesores sean mayores de ½ in. (Doyle, 1988, pp.
111-112).
5.5.1.3 Alto Carbono
El acero al alto carbono sirve para forjas como llaves de tuercas y ruedas de ferrocarril y
para productos rolados en caliente, como rieles de ferrocarril y barras para refuerzo de concreto.
Los productos de alambre de alta resistencia, como alambre de piano y cables de suspensión de
puentes se hacen de acero al alto carbono. Las herramientas de acero al alto carbono están entre las
herramientas más útiles de propósito general para aplicaciones como dados de estampados,
martillos de forja, cinceles y hojas de rasurar. (Doyle, 1988, p. 112)
5.6 Versiones comerciales del acero al carbono
5.6.1 Perfiles
Los perfiles vienen en forma de V,L, C, I, entre otros (figura 14) y son utilizados según el
catálogo de la empresa Ferrasa, en: cerrajería, construcción de torres de telecomunicaciones,
vigas, ornamentación, entre otros.
APROVECHAMIENTO DE LOS RETALES GENERADOS A PARTIR… 31
5.6.2 Tuberías
Existen tuberías cuadradas, rectangulares y redondas (Figura 15). Los tipos de tuberías
varían en el material, calibre y función; y son comúnmente utilizadas en pasamanos, conducción
de fluidos, cerrajería, mobiliario, en estructura y otros.
Figura 14. Perfiles (2017)
Nota: Perfiles para ser transformados o vendidos en Cortes y Perfiles.
Figura 15. Tuberías.
Nota: Fuente https://goo.gl/CLIR9z
APROVECHAMIENTO DE LOS RETALES GENERADOS A PARTIR… 32
5.6.3 Barra
Las barras corrugadas son utilizadas comúnmente en la industria de la construcción, se
venden de diferentes calibres y sirven como refuerzo de columnas, lozas, muros, entre otros.
5.6.4 Laminas
Las láminas de acero al carbono vienen comercialmente en diferentes calibres, estos van
desde 0.75mm a un promedio de 69 mm. Dependiendo del espesor de la lámina se determina en
que maquinaria debe ser transformada, ya que la cizalla no tiene la suficiente fuerza para fracturar
el material y está debe ser cortada con pantógrafo (Figura17).
Las láminas también tienen diferentes propiedades dependiendo de cómo fueron
conformadas, es decir, si la lámina fue trabajada con frio o calor al momento de pasarla por rosillos.
En el curso de Conformado de materiales (2008) de la Escuela Colombiana de Ingeniería,
explica mejor este proceso; donde el trabajo en frio o también llamado cold rolled, se hace a
temperatura ambiente o menor, haciendo que se obtengan mejores acabados superficiales, menores
espesores y mayor dureza. El laminado en caliente o hot rolled, se hace a una temperatura mayor
que la de recristalización, haciendo que se tenga que emplear menor fuerza para deformar el
material y mayor ductilidad.
Figura 16. Barra corrugada de diferentes calibres.
Nota: Fuente https://goo.gl/vZkKpa
APROVECHAMIENTO DE LOS RETALES GENERADOS A PARTIR… 33
5.7 Tratamientos térmicos del acero
El acero es sometido a tratamientos térmicos como el de calentamiento y enfriamiento para
variar alguna o algunas de sus propiedades en forma deseada (Comercial Sidero-Metalúrgica S.A
[COSIMET], 1968. p. 267). A continuación se describen los tratamientos específicos que se usan
con el acero:
5.7.1 Recocido
El recocido es un proceso “de calentamiento y de permanencia a temperatura adecuada,
seguidos de enfriamiento a velocidad conveniente para conseguir los objetivos siguientes:
ablandamiento, labrabilidad o maquinabilidad, mejoramiento de las condiciones de trabajo en frio,
estructura deseada y eliminación de tensiones”. (Comercial Sidero-Metalúrgica S.A [COSIMET],
1968, p. 268).
Figura 18. Pieza en horno
Nota: Fuente https://goo.gl/YGQ8M5
Figura 17. Lámina de acero (2016).
Nota: Lámina de acero a punto de ser cortada con pantógrafo.
APROVECHAMIENTO DE LOS RETALES GENERADOS A PARTIR… 34
5.7.2 Temple y Revenido
El tratamiento de temple consiste en enfriar de manera controlada a la mayoría de
las variantes de aceros aleados previamente calentados a temperaturas de entre 750
ºC y 1.300 ºC. Dependiendo del material base, la temperatura y tiempo de
calentamiento, y severidad del enfriamiento se puede conseguir una amplia gama de
durezas. Posterior al temple se realiza un tratamiento de revenido de tipo 1 a
temperaturas de entre 200 ºC y 300 ºC con la finalidad de optimizar la tenacidad y
reducir la fragilidad de las piezas (Grupo Trateriber, s.f., p. 2).
Figura 19. Diagrama tratamiento temple
Nota: Fuente https://goo.gl/JStjUP
APROVECHAMIENTO DE LOS RETALES GENERADOS A PARTIR… 35
5.8 Procesos de transformación
Los procesos de transformación de la lámina que se explicarán a continuación, serán los
trabajados por Cortes y Perfiles como lo muestra el Layout (Figura 12). Y en la (Figura 20) se
muestran los procesos de transformación tanto trabajadas en frio y en caliente.
Figura 20. Clasificación general de los procesos de conformado de lámina de metal (2002)
Nota: Fuente Procesos de manufactura. (2002) John A. Schey
APROVECHAMIENTO DE LOS RETALES GENERADOS A PARTIR… 36
5.8.1 Rolado (Cilindrado)
“Las roladoras de tres rodillos imparten una curvatura uniforme, pero ajustable, a la lámina,
placa o perfil por medio del conformado con rodillos dispuestos en forma piramidal”. (Schey, 2002,
p. 416).
Figura 21.Cilindrado
Nota: Fuente https://goo.gl/ytrOXD
Figura 22. Roladora de lámina y tubería (2016)
Nota: Roladora Cortes y Perfiles LTDA. Salida de campo.
APROVECHAMIENTO DE LOS RETALES GENERADOS A PARTIR… 37
5.8.2 Plegado (Doblado)
En el plegado de chapa, al ser un proceso de conformado por deformación plástica,
se obtienen deformaciones permanentes superando el límite elástico del material.
Una plegadora es un tipo de prensa diseñada especialmente para la realización de
operaciones de plegado. Se caracteriza por una matriz rectilínea y de gran longitud.
Esto implica una prensa y una mesa estrecha y larga. (López, A. & López, J. , 2008,
p. 4).
Figura 23. Dobladora (2016)
Nota: Dobladora Cortes y Perfiles LTDA. Salida de campo.
Figura 24. Doblado entre forma
Nota: Fuente http://leninmatey1.blogspot.com.co/
APROVECHAMIENTO DE LOS RETALES GENERADOS A PARTIR… 38
5.8.3 Corte en cizalla
Para el corte de materiales laminados en la industria metalmecánica, se emplean las cizallas
de guillotina. Estas pueden ser de dos tipos como lo describe la guía práctica NTP 153 (1980), en
ella Chavarría las divide en:
● Cizallas mecánicas
● Cizallas hidráulicas
Este tipo de cizallas se encargan de hacer cortes rectos en la lámina, mediante la
acomodación de la lámina entre dos cuchillas (Figura 26), una que se encuentra fija en la parte de
abajo y la otra que sube y baja impartiendo golpes a la lámina, hasta fracturarla (Figura 27).
La cizalla está pensada para cortar láminas hasta calibre 3/8 aproximadamente. Las láminas con
mayor calibre a este, deben ser cortadas en máquinas como el pantógrafo.
Figura 25. Cizalla cortando lámina (2016)
APROVECHAMIENTO DE LOS RETALES GENERADOS A PARTIR… 39
5.8.4 Corte con plasma y pantógrafo
El plasma es un estado de la materia compuesta de átomos ionizados y electrones
libres interactuando entre sí con una altísima conducción electromagnética y una
alta densidad de energía, normalmente sostenida por temperaturas elevadas mayores
a 30 mil °C. Esta tecnología es útil para cortar cualquier material metálico
conductor, especialmente acero estructural, acero inoxidable y metales no férricos
que el oxicorte no puede trabajar. Puede cortar aluminio, acero inoxidable, cobre,
latón y cualquier metal conductor. (Estefani, 2013, párr. 1).
Figura 26. Zoom cortadora (2015)
Figura 27. Cizallado
Nota: Fuente http://conformadomecanicodepiezasdtc.weebly.com/troqueles.html
APROVECHAMIENTO DE LOS RETALES GENERADOS A PARTIR… 40
El plasma es ideal para cortar figuras orgánicas o piezas que necesiten mucha precisión
como lo son los piñones mecánicos.
5.8.5 Oxicorte
El Oxicorte es un procedimiento mediante el cual se efectúa el corte de las piezas
metálicas mediante Soldadura Autógena. Este sistema Se basa en la combustión de
un metal en presencia de oxígeno. El acero a temperatura ambiente no
es combustible, pero si se eleva su temperatura a 900ºC (temperatura de ignición) y
se lo somete a una atmósfera de oxígeno puro, el acero se quema. Para realizar este
procedimiento se inicia calentando la pieza de acero hasta conseguir la temperatura
de fusión. Al alcanzar la temperatura requerida, se le aplica oxígeno con una
boquilla en forma de chorro, sobre el baño de fusión, apartando el acero fundido.
(Construmática, s.f., párr 1).
Figura 28.Lámina cortada con plasma
Nota: Fuente http://www.eletroplasma.com.br/produtos-e-servicos/corte-a-plasma/
APROVECHAMIENTO DE LOS RETALES GENERADOS A PARTIR… 41
5.9 Acabados del acero al carbono
El acabado que comúnmente se le da al acero en dentro de la industria metalmecánica es la
pintura electroestática, aunque también se pueden dar acabados en pintura de poliuretano o a base
de aceite.
5.9.1 Pintura Electroestática
La pintura electroestática también conocida como pintura en polvo o pintura al horno,
consiste en un polvo compuesto de minerales, pigmento y resinas, que al ser aplicado por medio
de una pistola especial, carga estas particular eléctricamente y así estas se adhieren a la pieza a
pintar, que también esta recibiendo una carga eléctrica, posteriormente la pieza se mete a un horno
a altas temperaturas para curar la pintura. Este tipo de pintura no permite que se generen
embobamientos en esta, además que el acabado tiene mucha durabilidad.
Figura 29. Principio de funcionamiento del proceso térmico de oxicorte
Nota: Fuente https://goo.gl/Mvq9AX
APROVECHAMIENTO DE LOS RETALES GENERADOS A PARTIR… 42
Figura 30. Pintura Electroestática (2016)
5.10 Procesos de unión
Este tipo de procesos consisten en como unir piezas o partes entre ellas, ya sea para dejar
la unión siempre fija o que pueda ser desarmable.
5.10.1 Uniones rígidas
Se dividen en fijas y desmontables, como se muestra a continuación:
APROVECHAMIENTO DE LOS RETALES GENERADOS A PARTIR… 43
5.10.1.1 Uniones fijas
Este tipo de uniones se realizan cuando no hay necesidad de separar los componentes de un
objeto o estructura a lo largo del tiempo.
5.10.1.1.1 Soldadura
Los tipos de soldaduras que se explicaran a continuación, son las trabajadas en la empresa Cortes
y Perfiles S.A.
Soldadura GMAW O MIG
La soldadura GMAW (gas metal arc welding), o Soldadura MIG (Metal inert gas),
es un proceso de unión que se logra por el calor aportado por un arco eléctrico, el
cual es generado y mantenido entre un alambre sólido, que funciona como electrodo
continuo, y la pieza de trabajo. El arco y la soldadura fundida son protegidos por un
Figura 31. Tipos de uniones
Nota: Fuente https://goo.gl/WXLzAk
APROVECHAMIENTO DE LOS RETALES GENERADOS A PARTIR… 44
chorro de gas inerte o activo como argón, helio o CO² (Marulanda, J.; Zapata, A. &
Mesa, D., 2007, p. 63).
Soldadura de Arco Manual con Electrodo Revestido
El proceso por arco con electrodo revestido se mantiene como uno de los más usados
entre todas las técnicas de soldadura. Como el mismo nombre lo dice, es un arco
eléctrico que se establece y mantiene entre la punta del electrodo cubierto y la pieza
a soldar. Las gotas de metal fundido son transferidas a través del arco al cordón de
soldadura y un escudo protector de gases es producido por la descomposición de los
fundentes que cubre el electrodo, que a su vez forma la escoria que protege el metal
fundido del cordón de soldadura (Figura 29), aislándolo de la atmosfera durante la
solidificación. (Marulanda, Zapata & Mesa, 2007, p. 57).
Figura 32. Pistola de soldadura MIG
Nota: Fuente https://goo.gl/yJSg4R
APROVECHAMIENTO DE LOS RETALES GENERADOS A PARTIR… 45
Soldadura de punto
La corriente eléctrica pasa por dos electrodos de cobre con punta hacia la pieza de
trabajo (Figura 31). Debido a la resistencia del material en la unión, se logra el
calentamiento y con la aplicación de presión sobre las piezas se genera un punto de
soldadura. (Marulanda, J.; Zapata, A. & Mesa, D., 2007, p. 89).
Figura 34. Cordón de soldadura
Nota: Fuente https://goo.gl/rIWGHw
Figura 33. Esquema soldadura de arco
Nota: Fuente https://goo.gl/dIidhB
APROVECHAMIENTO DE LOS RETALES GENERADOS A PARTIR… 46
5.10.1.1.2 Remaches
El remache, conocido también con el nombre de roblón o remache pop, es un
elemento de fijación cuya función es, al igual que el tornillo, unir dos piezas de
forma permanente. Es un cierre mecánico que está compuesto por un tubo cilíndrico
que en su parte inferior dispone una cabeza cuyo diámetro es mayor que el resto
del remache para que al introducirlo en un agujero pueda encajar, a fin de unir dos
piezas distintas sean o no del mismo material. (De Maquinas & Herramientas, 2011,
párr. 13).
Tipos de remaches o roblón:
1. Remaches de compresión.
2. Remaches ciegos que pueden ser: con mandril de estiramiento, con pasador guiado, roscados
y los que son expandidos químicamente.
3. Remaches de golpe, los cuales se emplea un martillo para su instalación. (De Maquinas &
Herramientas, 2011, párr. 13).
Figura 35. Punto de soldadura
Nota: Fuente https://goo.gl/WTsZ9V
APROVECHAMIENTO DE LOS RETALES GENERADOS A PARTIR… 47
5.10.1.2 Uniones desmontables
Este tipo de uniones se realizan por si en algún momento alguno de los componentes se
necesita separar, ya sea por: mantenimiento, reparación, transporte, entre otros. También se utilizan
por su bajo costo.
5.10.1.2.1 Uniones atornilladas
En el documento de Uniones mecánicas se explica que este tipo de uniones se realizan con
tornillos o con pernos, ya que estos tienen roscas internas o externas, que mediante tracción y
torsión mantienen unidos a los dos miembros. (Universidad Carlos lll de Madrid, s.f.).
Figura 36. Tipos de remaches
Nota: Fuente https://goo.gl/zM0IER
Figura 37. Fuerzas
Nota: Fuente https://goo.gl/fhCq34
APROVECHAMIENTO DE LOS RETALES GENERADOS A PARTIR… 48
5.10.1.2.2 Herrajes
Los herrajes comúnmente son piezas metálicas con las que se equipan diferentes tipos de
mobiliario y otros objetos, para su completo funcionamiento (Figura 37). Algunos herrajes son:
bisagras, dilatadores de vidrio, maniguetas, pasadores, rieles, ganchos, entre muchos otros. La
mayoría de estas piezas son desmontables, ya que se ensamblan con tornillos.
5.11 Reciclaje del acero
El acero es un material reciclable, que empieza su siglo de vida con la extracción de
minerales de la tierra, que posteriormente serán mesclados en diferentes proporciones para poder
crear el acero. En la industria siderúrgica se derrite esta mezcla y posteriormente se conforman
lingotes, laminas, tubería y perfiles, que posteriormente serán transformados en las industrias
metalmecánica, de astilleros u otras, en productos. De estas industrias transformadoras del acero,
salen también chatarra y retales, que son vendidos de nuevo a la industria siderúrgica para volverlos
a fundir con material nuevo; lo mismo pasa cuando los productos hechos de acero cumplen su vida
útil.
Figura 38. Herrajes (2017)
APROVECHAMIENTO DE LOS RETALES GENERADOS A PARTIR… 49
Figura 39. Ciclo de vida del acero (2017)
APROVECHAMIENTO DE LOS RETALES GENERADOS A PARTIR… 50
6 Metodología
El tipo de investigación que se trabajara a continuación, es aplicada. Ya que, con los
hallazgos obtenidos al final de esta, se llegará a un producto tangible. El enfoque de la investigación
es mixto (cualitativa + cuantitativa), ya que conlleva un análisis de observación del contexto a
trabajar y los posteriores resultados de encuestas aplicadas a diferentes empresas y personas.
El trabajo metodológico consistió en una serie de visitas a las tres empresas de
transformación de metales laminados en la Zona Industrial de Belén, con el fin de saber cuáles eran
los calibres de láminas más compradas, con cuánta frecuencia se compraban, la cantidad de chatarra
generada y el aprovechamiento de los retales dentro de estas.
Las tres empresas visitadas fueron:
1. Cortes y Perfiles ltda.
2. Laminas y Cortes.
3. Corte y Doblez ltda.
También se realizaron encuestas a profesionales en el área de la construcción con el fin de
saber en qué podrían ser aprovechados los retales del acero al carbono, en una industria con tanto
auge en la ciudad de Medellín.
El primer paso para la recolección de la información fue la creación de un cronograma
(Figura 40) de visitas, para manejar de forma correcta el tiempo en estos lugares y para crear de
forma detalla las fichas y herramientas para recolectar dicha información.
APROVECHAMIENTO DE LOS RETALES GENERADOS A PARTIR… 51
6.1 Instrumentos de recolección de la información
El primer instrumento (Figura 41) fue una ficha que tenía la finalidad de recolectar cuáles
eran los calibres de lámina más comprados y cada cuanto se compraban. La intensión de saber
cuáles eran los calibres más comprados, era que estos podían ser los más encontrados en chatarra
y recortes.
Figura 40. Cronograma de visitas (2016)
APROVECHAMIENTO DE LOS RETALES GENERADOS A PARTIR… 52
Figura 41. Ficha de recolección #1 compra de materia prima (2016)
APROVECHAMIENTO DE LOS RETALES GENERADOS A PARTIR… 53
La segunda Ficha de recolección de la información (Figura 42), enfocada en las tres
empresas anteriormente mencionadas, se centró en las toneladas de chatarra producidas en un mes
y en qué eran aprovechados los recortes dentro de cada una y en qué otros objetos podían ser
aprovechados.
Figura 42. Encuesta sobre el aprovechamiento de los recortes (2016)
Nota: Encuesta sobre el aprovechamiento de los recortes de láminas de acero, en empresas metalmecánicas del sector industrial
de Belén- Medellín
APROVECHAMIENTO DE LOS RETALES GENERADOS A PARTIR… 54
La tercera ficha de recolección (Figura 43), se enfocó en la empresa Cortes y Perfiles, ya
que en esta es donde se aprovecharán los retales provenientes de los procesos de transformación
de la lámina de acero. Esta ficha es importante, ya que nos permite saber el tamaño de los diversos
recortes, sus calibres y de qué proceso de transformación proviene.
Figura 43. Recortes de las láminas de acero al carbono (2016)
APROVECHAMIENTO DE LOS RETALES GENERADOS A PARTIR… 55
La última ficha de recolección (Figura 44) se destinó al registro de opiniones de expertos
en el ámbito de la construcción, ya que este sector en la ciudad de Medellín es uno de los más
fuertes y el aprovechamiento de los retales puede ser una gran alternativa para este.
APROVECHAMIENTO DE LOS RETALES GENERADOS A PARTIR… 56
Figura 44. Encuesta sobre posibles aplicaciones de los recortes, en el área de la construcción
APROVECHAMIENTO DE LOS RETALES GENERADOS A PARTIR… 57
6.2 Resultados de aplicación de los instrumentos de recolección de información- Flujo de
material
Gracias a la investigación de trabajo de campo se conoció los calibres de láminas más
utilizados y la cantidad de chatarra que generan en un mes las tres empresas anteriormente
mencionadas.
Con esta investigación se evidenció que Cortes y Perfiles, y Láminas y Cortes compran
material casi al diario, mientras que Corte y Doblez hace compras para todo el mes.
Con la ficha de recolección de compra de materia prima (Figura 41) también se dio a
conocer cuáles eran los calibres de láminas más comprados y por ende estos a su vez, podrían ser
los más encontrados en los retales para chatarra de fundición.
Los calibres más comprados por cada empresa son:
Cortes y Perfiles: 1/8 - 1/4- 3/16- cal 18- cal 20
Laminas y cortes: 1/8 - 1/2.
Corte y Doblez Ltda.: cal 22- cal 20 - cal 12
Posteriormente la segunda ficha de recolección sobre la cantidad de retales producidos y el
aprovechamiento de estos, dio a conocer que en la empresa Cortes y Perfiles, se producen en un
mes entre 3 a 5 toneladas de retales para fundición y chatarra proveniente de procesos como el
corte en cizalla, el corte plasma, entre otros. Estos retales o chatarra son de tamaños y formas
diversas (Información que se detallara en el mapa conceptual de caracterización de los retales
Figura 47) y son vendidos a chatarreros que la transportan desde la empresa hasta otros centros de
acopio, para luego ser transportados en camiones más grandes a distintos departamentos del país
como Caldas y Cundinamarca, luego de esto pasan a ser transformados de nuevo en materia prima
para poder fabricar por ejemplo varillas corrugadas de construcción. Estos retales también son
vendidos a pequeños fundidores en la ciudad o artistas para sus obras.
APROVECHAMIENTO DE LOS RETALES GENERADOS A PARTIR… 58
Otro tipo de retales que se dan en la empresa son los que miden entre 9 a 11 cm de ancho y tienen
diferentes largos (Figura 46). Estos recortes son utilizados para fabricar perfiles con ángulos no
convencionales que necesite algún cliente.
En otros momentos quedan pedazos que la empresa no quiere que sean desperdiciados como
chatarra. Es por esto que al momento del corte plasma se aprovecha para sacar estas bases redondas
que según la empresa pueden ser utilizadas como futuras bases o tapas para otros objetos, pero este
tipo de retales también sale del interior de la fabricación de anillos (Figura 45).
Otro tipo de retales que se dan en la empresa son los que miden entre 9 a 11 cm de ancho y
tienen diferentes largos (Figura 51). Estos recortes son utilizados para fabricar perfiles con ángulos
no convencionales que necesite algún cliente.
En otros momentos quedan pedazos que la empresa no quiere que sean desperdiciados como
chatarra. Es por esto que al momento del corte plasma se aprovecha para sacar estas bases redondas
que según la empresa pueden ser utilizadas como futuras bases o tapas para otros objetos, pero este
tipo de retales también sale del interior de la fabricación de anillos (Figura 46).
Figura 46. Retales con forma circular (2016)
Figura 45. Recortes para fundición apilados (2016)
APROVECHAMIENTO DE LOS RETALES GENERADOS A PARTIR… 59
Figura 47. Clasificación de los retales-Cortes y Perfiles (2017)
La siguiente empresa visitada fue Láminas y Cortes (Figura 48), donde según la empresa
también se producen en 3 a 5 toneladas de chatarra y retales de láminas de acero al carbono e
inoxidable. En esta empresa los retales son utilizados para Piezas de anclaje pequeñas y
complementos.
APROVECHAMIENTO DE LOS RETALES GENERADOS A PARTIR… 60
Figura 48. Recortes y retales, en Láminas y Cortes (2016)
Por ultimo encontramos a la empresa Corte y Doblez LTDA. Donde el material que se
maneja es acero al carbono galvanizado. Allí se evidencio que la empresa genera menos de una
tonelada de chatarra en un mes (Figura 49). Esto se debe a que la empresa tiene un sistema de
optimización de la lámina al momento de fabricar sus productos y se consideran retales inservibles
a material oxidado y pedazos menores o iguales a 1 cm.
Con los retales que van quedando se pueden generar perfiles desde 2 cm de ancho, por 122 cm o
244 cm de largo (Figura 50).
Figura 49. Tamaño retales- Corte y Doblez (2016)
APROVECHAMIENTO DE LOS RETALES GENERADOS A PARTIR… 61
6.3 Variables
Las variables a considerar en los retales son:
1. Proceden de diferentes procesos de transformación como: corte con cizalla, pantógrafo u
oxicorte.
2. Los calibres son diferentes.
3. La mayoría tiene diferentes dimensiones y formas.
4. La mayoría tienen figuras o formas grabadas.
5. Dentro de un mismo retal pueden haber distintas figuras.
En la empresa COYPER se considera desperdicio en las láminas, pedazos menores a los 8
centímetros (retales para fundición o chatarra). Los retales más grandes a estas características son
clasificados por sus propiedades físicas y químicas (aceros al carbono e inoxidables), como retales
para un posterior uso dentro de la empresa o también pueden ser vendidos a clientes que los
requieran (Figura 51).
Figura 50. Perfiles fabricados- Corte y Doblez (2016)
APROVECHAMIENTO DE LOS RETALES GENERADOS A PARTIR… 62
6.4 Posibles aplicaciones
Para poder saber en qué se podía aplicar los retales del acero al carbono que son vendidos
como chatarra, se hicieron entrevistas al personal de las empresas metalmecánicas anteriormente
mencionadas, al igual que ingenieros y arquitectos.
En una encuesta de respuesta múltiple (Figura 52), las empresas seleccionaron las aplicaciones
más viables para trabajar con estos retales en distintas áreas (construcción, hogar, agricultura, entre
otros), estos fueron los resultados:
Figura 52. Posibles aplicaciones de los retales, según las empresas (2016)
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
posibles aplicaciones
Figura 51. Retales de aprox. 20cm de ancho (2016)
APROVECHAMIENTO DE LOS RETALES GENERADOS A PARTIR… 63
Por otro lado, la encuesta (Figura 53) que se realizó a ingenieros de distintas áreas y
arquitectos, fue con el fin de saber posibles aplicaciones en el área de la construcción. Esta se
consistió de una pregunta con respuesta múltiple y una con respuesta abierta. Estos fueron los
resultados:
En estas dos encuestas con respuesta múltiple, se evidencia que las respuestas más frecuentes
fueron las arandelas, las rejillas y las fachadas micro perforados.
En lo que respecta a la respuesta abierta sobre otras posibilidades, que se realizó a las empresas,
ingenieros y arquitectos, se vieron opiniones como:
1. Optimizar el material desde el principio.
2. Estructuras para mobiliario.
3. Separadores de espacios.
4. Parrillas.
Figura 53. Posibles aplicaciones según ingenieros y arquitectos (2016)
0
1
2
3
4
5
6
7
posibles aplicaciones
APROVECHAMIENTO DE LOS RETALES GENERADOS A PARTIR… 64
5. Arte.
6. Pérgolas.
7. Cerrajería.
8. Carros de carga.
6.5 Hallazgos trabajo de campo
1. Las 3 empresas aprovechan para fabricar a partir de los retales, objetos como: arandelas, perfiles,
bases, ángulos, entre otros; ya que estos son más fáciles de hacer con la maquinaria que se
cuenta, además que son piezas que se venden rápidamente en el mercado.
2. Los resultados obtenidos de la encuesta de compra de láminas, sirvió para saber cuáles son los
calibres que más se compran y por lo tanto pueden ser los calibres que más se desperdician en
chatarra y retales. Estos son: cal 22- cal 20 - cal 18-cal 12-1/8 - 1/4- 3/16- 1/2.
3. La empresa Cortes y Doblez es entre las 3 empresas estudiadas, la que menos chatarra produce
ya que sabe aprovechar al máximo su materia prima. Por otro lado Cortes y Perfiles es la que
más chatarra produce de las 3, pero esto también se debe a que empresas más pequeñas como
Corte y Doblez, tercerizan muchos de los procesos de transformación de las láminas de acero al
carbono.
4. Al saber cuáles son las formas que más se repiten dentro de los retales (círculos, cuadrados,
rectángulos y triángulos), podemos generar ideas de las posibles aplicaciones con estos desechos
y así podríamos diseñar un mismo objeto, pero con distintas formas interiores.
APROVECHAMIENTO DE LOS RETALES GENERADOS A PARTIR… 65
Figura 54. Resumen hallazgos (2016)
APROVECHAMIENTO DE LOS RETALES GENERADOS A PARTIR… 66
6.6 Conclusiones etapa metodológica
Las fichas de recolección de la información permitieron conocer cuál era la versión comercial
del acero más utilizada en la empresa, al igual de los calibres, procesos de transformación,
uniones y acabados que utilizaban en Cortes y Perfiles ltda. Todo esto para proporcionar datos
como: las toneladas de retales variaron según cada empresa, ya que una de estas tenía una línea
de productos determinada y en las otras dos, se trabaja bajo pedidos de los clientes. Lo siguiente
fueron los calibres de las láminas más desechadas para retales de fundición, que van desde cal
20 a cal 3/16, ya que las láminas más gruesas tienen poco movimiento por las dificultades al
momento de transfórmalas y además se fabrican objetos muy específicos con ellas. Y por último
las formas internas de los retales salen del corte con plasma y sus formas varían mucho, ya que
como se dijo anteriormente los trabajos son bajo pedido de clientes externos. Para que se repita
una forma tiene que haber sido que un cliente mando hacer un lote grande. Y de acuerdo con lo
anterior las formas que más se repiten dentro de estos retales, son las formas geométricas básicas
(circulo, cuadrado, rectángulo, triangulo y ovalo).
Con respecto al primer objetivo específico y la propiedades del material, los aspectos a tener
en cuenta en la fase de diseño con los retales son: los calibres de láminas más delgados son más
flexibles y mucho más si tienen agujeros con formas, gracias al corte con plasma. El segundo
punto a tener en cuenta, es que al momento de cortar con plasma, los bordes y parte del resto de
la lámina pueden sufrir afectaciones a nivel molecular, por las altas temperaturas en este
proceso. Y tercero, es que el peso de los retales cambia dependiendo de cantidad y tamaño de
los agujeros con formas que se hagan con el corte plasma.
El mapa de la tipología de los retales, permitió saber cuáles fueron las categorías a utilizar, en
este caso son los retales que van a ser vendidos para posterior fundición. además de las variables
y requerimientos, que más adelante en la fase proyectual se especificaran, para tener en cuenta
en la etapa de diseño del producto final.
Las entrevistas a los expertos dentro de las empresas y a los arquitectos e ingenieros del área de
la construcción, son una fuente de información muy importante, ya que los puntos de vista de
APROVECHAMIENTO DE LOS RETALES GENERADOS A PARTIR… 67
cada uno, dan orientación acerca de las posibles aplicaciones de los retales de acero al carbono
en el contexto de la vivienda, algunos de estos fueron: estructuras para mobiliario, fachadas
verdes, rejillas, fachadas micro perforadas, cerrajería, pérgolas y biombos.
6.7 Oportunidades de diseño
1. Mobiliario para el hogar.
2. Herrajes para mobiliario (manijas y tiradores).
3. Rejillas.
4. Divisores de espacios.
5. Para soles (pérgolas).
6. Decoración para el hogar o la oficina.
7. Mobiliario para almacenamiento.
8. Transporte para carga.
9. Superficies de apoyo para objetos calientes u otros.
APROVECHAMIENTO DE LOS RETALES GENERADOS A PARTIR… 68
7 Fase proyectual
La fase proyectual consistió del análisis de un cliente ideal, además de cómo se podrían
satisfacer sus necesidades, qué productos existían en el mercado, qué puntos a favor o en contra
tenían las empresas encargadas de estos, posteriormente se sacó una propuesta de valor, de la cual
se salió un producto mínimo viable y de allí se partió para diseñar alternativas de este producto. La
fase final y más importante consistió el planos del productos, modelación, fabricación y detalles
finales.
El inicio de la fase proyectual comenzó con el modelo Canvas, el cual se enfocaba en sacar
una propuesta de valor y posteriormente poder sacar un producto mínimo viable que se enfocara
en un cliente ideal, que tiene ciertas metas, sueños, necesidades y frustraciones (Figura 55), luego
siguió un análisis de los servicios que presta la compañía, como podría aliviar las frustraciones del
cliente y traerle alegrías con nuevos productos o servicios. En el caso del lienzo mapa de valor de
la compañía (Figura 56), no se describe los productos o servicios ofrecidos por Cortes y Perfiles
LTDA. , sino los que ofrecería la empresa encargada de aprovechar los retales y transfórmalos en
un producto (Espacio industrial).
Figura 55. Lienzo perfil del cliente
Nota: Canvas
APROVECHAMIENTO DE LOS RETALES GENERADOS A PARTIR… 69
Posteriormente al análisis de los lienzos del perfil cliente y mapa de valor, se prosigue con
un estado del arte de empresas y diseñadores (Figura57), que tengan productos que hagan
referencia a los retales metálicos, concepto industrial y/o productos que se puedan sacar de los
retales de acero.
Figura 56. Mapa de valor
APROVECHAMIENTO DE LOS RETALES GENERADOS A PARTIR… 70
Figura 57. Estado del arte
APROVECHAMIENTO DE LOS RETALES GENERADOS A PARTIR… 71
Luego de este análisis de estado del arte y de las oportunidades de diseño, que se sacaron
de la investigación de trabajo de campo, se definió una propuesta de valor. Está debe dar solución
a las necesidades, frustraciones o alegrías del cliente (Figura 545) y se definió como: El producto
final debe estar diseñado con retales de acero al carbono, consiguiendo una pieza o piezas únicas
gracias a la diversidad de formas y medidas que tienen los retales. Es un producto que va con el
estilo del usuario, permitiéndole funcionalidad y estética, acorde a sus necesidades y gustos en la
moda.
Después de esto, se describió una propuesta de proyecto. Está consistió en un divisor de
espacios, ya que este podía dar solución a las necesidades del cliente y a la oportunidad de
aprovechar los retales de acero al carbono en el contexto de vivienda; y que además estuviera
acorde a la temática semi-vanguardista e industrial.
A partir de esto se planteó una solución para la idea de proyecto, donde el producto se
desarrollaría de una manera casi artesanal y donde las piezas serian únicas gracias a la diversidad
de formas en los retales, dándole así un plus de exclusividad. El siguiente paso consistió en la
creación de marca, ya que la empresa Cortes y Perfiles no sería la encargada de transformar todo
los retales en el producto final, sino más bien se convertirían en los proveedores de los retales y el
acabado de estos.
Creación de marca
Lo primero a tener en cuenta en la creación de marca, fue el desarrollo de la imagen de la
empresa. El nombre tenía que dar referencia de la temática semi- vanguardista e industrial y que al
mismo tiempo diera a entender que tipo de productos ofrecía está.
El logo y el nombre seleccionado (figura 58), dan muestra de todo lo anterior; por sus líneas simples
y texto enmarcado.
APROVECHAMIENTO DE LOS RETALES GENERADOS A PARTIR… 72
Posteriormente se definió la marca como:
Luego de esto se describió a lo que se dedica la empresa y que diferenciadores tiene respecto
a otras marcas en el mercado. Esta reseña fue: Espacio Industrial es una marca Colombiana,
dedicada a la creación de objetos con detalles únicos, gracias al aprovechamiento de los retales de
láminas de acero, que salen de los procesos de transformación en la industria metalmecánica.
Nuestros objetos están pensados para darle a los espacios del hogar un toque industrial, pero
al mismo tiempo vanguardista. Todo esto gracias a la combinación de materiales, formas y a la
fabricación a detalle.
Para seguir con una buena creación de marca, se definió dos segmentos de mercado, a partir
del lienzo del cliente (Figura 55), a los cuales les interesaría este tipo de producto y lo compraría
(figura 59).
Figura 58. Logo (2017)
APROVECHAMIENTO DE LOS RETALES GENERADOS A PARTIR… 73
Posteriormente se hizo un análisis (benchmarking) de empresas en el mercado local. Esto
se realizó con el fin de saber cuál era el precio de los separadores de espacio, en que materiales
estaban fabricados, que tipo de función cumplían, cuáles eran las empresas que los fabricaban o
vendían, si eran empresas posicionadas en el mercado (Figura 60). Todo esto sirvió para saber que
carencias o que diferenciadores tenia Espacio industrial respecto a otras.
Figura 59. Público objetivo de Espacio Industrial (2017)
APROVECHAMIENTO DE LOS RETALES GENERADOS A PARTIR… 74
7.1 Requerimientos
Los requerimientos son las bases a tener en cuenta para el diseño y desarrollo del producto
final, al igual que en las alternativas de diseño.
Los requerimientos salieron en respuesta a los objetivos específicos y a tres puntos clave:
1. Como debería funcionar el producto y que características debe ofrecer.
2. Como debe comunicar el producto desde la forma, materiales, texturas, entre otros.
3. Y por último los aspectos que se tenían que tener en cuenta al momento de fabricar el producto
final.
Estos requerimientos son:
Figura 60. Análisis de competidores locales (2017)
APROVECHAMIENTO DE LOS RETALES GENERADOS A PARTIR… 75
Funcional operativo:
División de espacios- funcionalidad
Facilidad de ensamble.
Seguridad.
No muy pesado.
Fácil mantenimiento.
Fácil transporte.
Estético comunicativo:
Concepto: semi vanguardista e industrial.
Acabados de acurdo a los gustos del usuario: unisex y concepto industrial.
Armonía.
Morfo productivo:
Material: acero al carbono.
Estandarización en la modulación y ensamble de los retales.
Manufactura con la maquinaria de la empresa. Coyper.
Precio asequible.
Todos estos requerimientos son detallados más adelante en el PDS, para saber por ejemplo
en que rangos de precio debe estar el producto o cual debe ser su peso máximo.
7.2 Especificaciones de diseño (PDS)
El PDS (Figura 61) se utiliza para tratar los requerimientos más a fondo y poder sacar
propuestas. El PDS esta conformado en parte por unidades métricas y valores específicos, también
los materiales a tener en cuenta, el ensamble, la seguridad, el costo del producto en el mercado,
entre otros.
APROVECHAMIENTO DE LOS RETALES GENERADOS A PARTIR… 76
Figura 61. PDS
APROVECHAMIENTO DE LOS RETALES GENERADOS A PARTIR… 77
7.3 Exploración formal
La exploración formal se empezó a partir de los tableros de inspiración o Moodboard
(Figura 62), estos consistían en imágenes de las texturas, lugares, objetos y colores ideales, que
estaban en los lugares frecuentados por el usuario, como lo son: su hogar, cafeterías, bares y
museos.
Figura 62. Tableros de inspiración (2017)
APROVECHAMIENTO DE LOS RETALES GENERADOS A PARTIR… 78
7.3.1 Matriz morfológica
La matriz morfología es una guía, que sirve comúnmente para saber que piezas, acabados,
materiales y ensambles existen en el mercado. En el caso de este proyecto sirvió para mirar los
colores que tenía la empresa en pintura electroestática, que tipos de ensamble y uniones eran las
más adecuadas, entre otros. De todo esto se van sacando ideas para las propuestas de diseño.
Producto mínimo viable
Figura 63. Matriz morfológica (2017)
APROVECHAMIENTO DE LOS RETALES GENERADOS A PARTIR… 79
7.3.2 Producto mínimo viable
El producto mínimo viable, es la primera propuesta que se diseña para el cliente ideal. Esta
consiste en un prototipo rápido y económico (Figura 64), además de un dibujo 3D muy aproximado
del cual sería el producto final (Figura 65).
El producto mínimo viable propuesto fue un divisor de espacios (Figura 64), compuesto de
dos perfiles anclados al techo y al suelo, por el cual se deslizaban paneles (retales). De este modo
se lograban diferentes modulaciones.
El problema de esta propuesta radicaba en el peligro de los bordes irregulares, en la
superposición de un retal con otro y finalmente de que era un divisor que no se podía mover de su
sitio.
Figura 65. Propuesta de producto mínimo viable (2017)
Figura 64. Maqueta producto mínimo viable (2017)
APROVECHAMIENTO DE LOS RETALES GENERADOS A PARTIR… 80
Gracias a este primer acercamiento, ya se sabía que el producto final iba a ser un divisor de
espacios, por consiguiente, el paso a seguir era buscar que existía en el mercado acerca de estos
objetos
7.3.3 Estado del arte de los divisores de espacios
El estado del arte de los divisores de espacios o de ambientes (Figura 66), se enfocó en
buscar que existía actualmente en el mercado, como: estilos, material, forma y que otras funciones
cumplían aparte de separar visualmente los espacios.
De este estado del arte también se puede concluir cuales de los divisores tienen una simple
función estética o cuales cumplen con estándares más altos para tener privacidad.
El estado del arte también es una referencia para saber que la idea en la cual estamos
pensando, ya exista.
Figura 66. Estado del arte divisores de espacios (2017)
APROVECHAMIENTO DE LOS RETALES GENERADOS A PARTIR… 81
7.3.4 Generación de alternativas
La generación de alternativas comienza con una propuesta en escala 1:2 (Figura 67), que
consistió en el acercamiento a la forma real de los retales y al modo de ensamble por tornillos entre
los retales y los perfiles laterales. El problema de esta propuesta, radicaba en que el ensamble se
veía por un lado, haciendo que se viera poco estético por el lado de atrás y además se podían ver
claramente como quedarían los bordes de los retales al momento de cortarlos en forma triangular.
También en esta alternativa se quiso buscar una manera en que los perfiles laterales se pudieran
mover cuando el usuario lo necesitara, por eso se pensó en las patas telescópicas que se ajustaran
a presión cuando el divisor estuviera totalmente ensamblado y de esta manera no tener que dañar
ni el suelo, ni el techo con uniones atornilladas.
La siguiente propuesta fue una mejora de la anterior (Figura 68), donde el sistema
telescópico se plantío desde adentro del perfil y donde los paneles se enmarcaron para facilitar su
anclaje al perfil, por medio de herrajes en forma de gancho. El marco también fue la mejor forma
de proteger los bordes peligrosos de los retales.
Figura 67. Alternativa #1
Figura 68. Alternativa #2
APROVECHAMIENTO DE LOS RETALES GENERADOS A PARTIR… 82
La tercena alternativa (FIGURA 69) consistió en una base de la cual encajaban los perfiles
laterales y utilizaba el mismo método de la propuesta anterior al ensamblar los módulos.
La siguiente alternativa (Figura 70) se planteó desde el concepto: “Una ciudad de alturas”.
Donde los que se busco era aprovechar los diversos tamaños de los retales y formar paneles de
diferentes alturas. Esta propuesta también cuenta con marcos de madera, pero dándole estabilidad
al colocar los paneles en zigzag como los biombos tradicionales. Siendo este una alternativa más
liviana, referente a las dos anteriores.
Figura 70. Alternativa #4
Figura 69. Alternativa #3
APROVECHAMIENTO DE LOS RETALES GENERADOS A PARTIR… 83
La alternativa #5 (Figura71) se planteó para seguir utilizando los marcos de matera, pero
en este caso en forma circular y rectangular. La gracia del diseño era poder meter varios retales
dentro de un mismo marco y crear súper posición con ellos. El problema de este era el peso tan
elevado de cada módulo por la cantidad de retales en su interior.
Y la última alternativa (Figura 72) se planteó colocando los retales de forma diagonal sobre
una base estática.
7.4 Evaluación de alternativas
La propuesta definitiva se eligió gracias a la evolución de los requerimientos (Figura 73),
que son: funcional operativo, estético comunicativo y morfo productivo. Estos aspectos se
Figura 72. Alternativa #6
Figura 71. Alternativa #5
APROVECHAMIENTO DE LOS RETALES GENERADOS A PARTIR… 84
evaluaron del 1 al 5 en cada propuesta y al final la que más puntaje obtuvo fue la alternativa número
cuatro
7.5 Desarrollo y fabricación producto final
El nombre escogido para producto final es Retama y es un producto diseñado por espacio
industrial (Figura 74).
Figura 73. Matriz de evaluación propuesta final
APROVECHAMIENTO DE LOS RETALES GENERADOS A PARTIR… 85
Figura 74. Nombre del producto (2017)
Retama es un divisor de espacios diseñado y fabricado a partir de los retales de acero al
carbono, que salen de los procesos de transformación en la industria metalmecánica.
Este divisor cuenta con cinco paneles (figura 75), de tres alturas diferentes y cuenta con la
posibilidad de ser configurado dependiente de las necesidades o gustos del usuario (Figura 76).
Retama cumple la función de dividir visualmente dos espacios, además de poder ser una pieza
totalmente decorativa.
Figura 75. Render 3D, divisor de espacios (2017)
APROVECHAMIENTO DE LOS RETALES GENERADOS A PARTIR… 86
Figura 76. Modulación de marcos (2017).
7.5.1 Contexto
Retama es un divisor de espacios, diseñado para ser utilizado como separador entre los
diferentes ambientes de un hogar. Puede situarse entre la sala y el comedor o simplemente ser
utilizado como un objeto decorativo único.
Figura 77. Divisor de espacio en la vivienda (2017).
APROVECHAMIENTO DE LOS RETALES GENERADOS A PARTIR… 87
7.5.2 Usuario
El producto está pensado para personas que les gusta estar a la moda y que disfrutan de
poder adquirir objetos con diseño y detalles únicos. Además de esto también piensan en cómo
cuidar el medio ambiente en la medida que adquieren productos que tienen un ciclo de vida cerrado.
7.5.3 Explosión
Figura 78. Componentes del divisor (2017)
APROVECHAMIENTO DE LOS RETALES GENERADOS A PARTIR… 88
7.5.4 Detalles
Figura 79. Lupas de detalles (2017)
APROVECHAMIENTO DE LOS RETALES GENERADOS A PARTIR… 89
7.5.5 Vistas
Figura 80. Vista frontal, superior y lateral (2017)
APROVECHAMIENTO DE LOS RETALES GENERADOS A PARTIR… 90
7.5.6 Relación con el usuario
A continuación se puede observar la secuencia de uso que tiene que realizar el usuario al momento
de armar el divisor de espacios Retama.
Figura 81. Secuencia de uso (2017)
APROVECHAMIENTO DE LOS RETALES GENERADOS A PARTIR… 91
7.5.7 Empaque
El empaque de cada módulo es una caja de cartón. El exterior de la caja es en color blanco
y tiene impresa en ella la imagen de la empresa, el código de barras, la cantidad de componentes
que vienen dentro de ella, las redes sociales de la empresa y por último la ciudad donde fue
fabricada.
Figura 82. Empaque (2017)
APROVECHAMIENTO DE LOS RETALES GENERADOS A PARTIR… 92
7.5.8 Diferenciadores
Fabricado con retales de acero al carbono.
Módulos únicos gracias a la diversidad de los retales.
División de espacios de una madera más rápida y sencilla.
Diversas modulaciones.
El usuario puede elegir los módulos con los cuales armar su divisor.
Reciclable.
7.5.9 Fabricación
La fabricación de cada módulo empieza con escoger el tipo de retal que se va a utilizar
según las medidas del módulo y el calibre (Figura83) ; luego pasa a ser cizallado solo si es
necesario, además de pulir las rebabas para luego ser pintado (La pintura utilizada en este caso es
la electroestática). Después de esto los retales son transportados a una carpintería para fabricarles
los marcos. La fabricación de del marco empieza con hacer una ranura con la sierra circular en la
mitad del bastidor de pino, esta ranura será donde encajara el retal. Posterior a esto se parte el
bastidor en las medidas según cada retal y con esquinas en ángulos de 45 °. Y finalmente se procede
a ensamblar el marco con tarugos en cada esquina. (Los planos y fichas de fabricación se
encuentran en los anexos).
APROVECHAMIENTO DE LOS RETALES GENERADOS A PARTIR… 93
Figura 83. Proceso de fabricación (2017)
APROVECHAMIENTO DE LOS RETALES GENERADOS A PARTIR… 94
7.5.10 Producto final
El producto final es un prototipo lo más cercano posible a los diseños y planos
anteriormente realizados (Figura 84), donde se utilizaron retales de calibre 3/16 y 1/8 de acero al
carbono, además de tener un marco de pino sin ningún acabado de pintura.
Con este producto final se pudo constatar la firmeza y estabilidad de Retama, que era unos de los
requerimientos más importantes del proyecto.
Figura 84. Exhibición alfombra naranja, biblioteca de San Javier (2017)
También se puede apreciar como Retama además de dividir, también ayuda a decorar el
espacio (Figura 85). Además, esté proyecto de grado es una gran oportunidad de emprendimiento
para ser trabajado con otros diseñadores y arquitectos, con el fin de elaborar nuevos productos para
el mercador de la construcción y el hogar. Gracias a esta investigación y al producto final obtenido
Retama consiguió mención de honor en la alfombra naranja de la facultad de artes integradas
2017-1.
APROVECHAMIENTO DE LOS RETALES GENERADOS A PARTIR… 95
Figura 85. Alfombra naranja, taller 9 (2017)
APROVECHAMIENTO DE LOS RETALES GENERADOS A PARTIR… 96
8 Conclusiones
El presente trabajo de grado tuvo como objetivo el desarrollo de un nuevo objeto a partir
del aprovechamiento de los retales de las láminas de acero al carbono generados en la empresa
Cortes y Perfiles LTDA. Esto se logró investigando las propiedades físicas y mecánicas del acero al
carbono, al igual que los procesos de transformación de las láminas y posteriormente la
caracterización de los tipos de retales, que salían del corte con pantógrafo. Esta investigación arrojo
que en la empresa Cortes y Perfiles se producen al mes entre una a tres toneladas de chatarra,
además que existe varios tipos de retales, entre ellos los que se siguen aprovechando dentro de la
empresa y los que se venden para fundición u obras de arte. También se concluyó que los calibres
de lámina más usadas dentro de la empresa, van desde cal 20 hasta cal 3/16 y que los retales de
estos calibres son más livianos, que algunos son flexibles y que su estructura química puede
cambiar por el calor del corte con pantógrafo y pueden pandearse un poco. Posteriormente se
sacaron los requerimientos técnicos a tener en cuenta a la hora de diseñar y fabricar. Como
resultado de todo lo anterior, la solución al aprovechamiento de estos retales se dio diseñando y
fabricado un divisor de espacios llamado Retama, el cual cuenta con tres tipos de paneles que se
van modulando dependiendo a las necesidades del cliente. El usuario ideal para este tipo de objeto,
son personas con gusto por la moda y el cuidado del medio ambiente, ya que cada módulo es único
gracias a la diversidad de los retales y que al final de su ciclo de vida es reciclable. El divisor de
espacios es una manera rápida y sencilla de dividir dos ambientes diferentes de un hogar, además
de poder ser una pieza exclusiva de decoración.
Por otro lado, existe otra manera futura de aprovechar más retales de la industria
metalmecánica en Medellín y es la fabricación de estos divisores con otros metales utilizados en la
industria, como lo son: el acero inoxidable y el aluminio. Pudiendo conseguir así un menor peso
en el producto final.
APROVECHAMIENTO DE LOS RETALES GENERADOS A PARTIR… 97
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