AMEF_Tornillo_Sin_Fin_Equilibrada_duro.pptx

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1. Análisis AMEF‑D y FTA Tornillo Sin Fin (Gusano) Presentación académica Universidad Santo Tomás

2. Tabla 1 – Datos del Componente Componente Función Modo de Falla Causa Efecto Hilo del gusano (flanco) Transmitir torque y movimiento a la rueda helicoidal Desgaste abrasivo/corrosivo prematuro Lubricación inadecuada; dureza superficial insuficiente; contaminación; acabado deficiente Pérdida de eficiencia, holgura (backlash), posible fallo del engranaje Geometría (paso y ángulo) Asegurar contacto continuo y uniforme con la rueda Desalineación, ruido y vibración Error de maquinado, calibración deficiente, error de montaje, dilatación térmica Desgaste prematuro de rodamientos y sellos Núcleo (alma) Soportar cargas de torsión y flexión Fisura o rotura por fatiga Concentradores de esfuerzo, tratamiento térmico deficiente, sobrecargas, material con inclusiones Fallo catastrófico del sistema y detención del proceso Material base Proveer resistencia general y maquinabilidad Corrosión o fragilización Selección inadecuada del material, ambiente corrosivo, lubricante incompatible Desgaste acelerado y rotura prematura

3. Tabla 2 – Evaluación y Controles Componente Controles Actuales S O D RPN Acciones Recomendadas Hilo del gusano (flanco) Lubricación programada, control de dureza, inspección visual periódica 8 6 5 240 Mejorar sellado, nitruración, control de rugosidad Ra≤0.8 µm, lubricante EP adecuado Geometría (paso y ángulo) Control dimensional 100%, CMM, verificación con engranaje patrón 7 5 4 140 Ajustar proceso CNC, control térmico, poka‑yoke de montaje Núcleo (alma) Cálculo de fatiga, inspección NDT, verificación de tratamiento térmico 10 3 5 150 Aumentar radios de filete, shot peening, material limpio, control de par máximo Material base Especificación de material y recubrimiento, prueba de compatibilidad 9 4 6 216 Elegir aleación 42CrMo4 con recubrimiento fosfatado/niquelado, mejorar sellado y control de humedad

4. Resumen FTA – Tornillo Sin Fin Evento Tope: Pérdida de transmisión de torque Ramas principales: • Desgaste severo del flanco → Lubricación deficiente + dureza baja + contaminación. • Geometría fuera de tolerancia → Error de maquinado/montaje/dilatación. • Fractura por fatiga del núcleo → Esfuerzo alternante elevado + concentradores. • Corrosión/fragilización del material → Ambiente agresivo + lubricante incompatible.

5. Guía para asignar S, O y D S Descripción del efecto 1 Sin efecto perceptible por el usuario; sin impacto en función/seguridad. 2 Muy leve; variación mínima (p.ej., ruido apenas perceptible). 3 Leve; pérdida menor de eficiencia, no requiere paro. 4 Moderado menor; retrabajo/ajuste menor. 5 Moderado; degradación funcional notoria (ruido/vibración). 6 Alto; pérdida significativa de eficiencia; paro breve para mantenimiento. 7 Muy alto; daño a componentes asociados (rodamientos/sellos). 8 Crítico; pérdida de la función principal o paro de línea/equipo. 9 Peligro con aviso; riesgo para el usuario/operario con advertencia. 10 Peligro sin aviso; falla catastrófica/lesión grave/incumplimiento regulatorio. O Probabilidad típica / referencia de proceso 1 < 1 ppm; Cpk > 2.0; historial 0 fallas > 3 años. 2 1–10 ppm; Cpk > 1.67; muy poco probable. 3 10–100 ppm; Cpk > 1.33; baja. 4 0.01–0.05%; ocasional baja. 5 0.05–0.1%; ocasional. 6 0.1–0.5%; moderada. 7 0.5–1%; alta. 8 1–2%; muy alta. 9 2–5%; frecuente. 10 > 5% o aparece en la mayoría de lotes/prototipos. D Capacidad de detección antes del uso 1 Casi cierta: Poka‑Yoke/ensayo 100% automático altamente eficaz. 2 Muy alta: pruebas automáticas con rechazo inequívoco. 3 Alta: CMM/NDT 100% o prueba funcional 100%. 4 Moderada‑alta: muestreo elevado con equipos capaces. 5 Moderada: prueba funcional por lote. 6 Media‑baja: inspección visual con muestreo estándar. 7 Baja: inspección visual difícil/subjetiva. 8 Muy baja: no hay controles específicos; solo auditorías. 9 Remota: se detecta principalmente en campo por el usuario. 10 Imposible: no existen métodos de detección previos al uso.

6. Consejos rápidos para el tornillo sin fin Cómo elegir S, O y D en tu ejercicio: • Hilo del gusano (desgaste): S=7–8 si afecta eficiencia y provoca holgura/backlash; O=5–6 si el ambiente es sucio o la lubricación es crítica; D=4–6 si tienes CMM/inspección visual y control de dureza. • Geometría (paso/ángulo): S=6–7 por ruido/vibración y daño a rodamientos; O=4–5 si hay control CNC y verificación con engranaje patrón; D=3–4 con CMM 100%. • Núcleo (fatiga): S=9–10 por riesgo de rotura; O=3–4 si hay buen diseño y tratamiento; D=5–6 si dependes de NDT y verificación de tratamiento. • Material (corrosión/fragilización): S=8–9 por pérdida acelerada de función; O=4–6 según ambiente/compatibilidad; D=6–8 si no hay pruebas específicas de compatibilidad/laboratorio. Tip: Ajusta O y D con base en controles reales del proceso (p. ej., si implementas Poka‑Yoke o pruebas 100%, reduce D). Prioriza acciones por RPN o por gravedad alta (S≥9).

7. Tabla Equilibrada para Calificación S – O – D S Descripción del efecto O Probabilidad típica / referencia D Capacidad de detección antes del uso 1 Sin efecto perceptible por el usuario; sin impacto en función/seguridad. 1 < 1 ppm; Cpk > 2.0; historial 0 fallas > 3 años. 1 Casi cierta: Poka‑Yoke/ensayo 100% automático altamente eficaz. 2 Muy leve; variación mínima (p.ej., ruido apenas perceptible). 2 1–10 ppm; Cpk > 1.67; muy poco probable. 2 Muy alta: pruebas automáticas con rechazo inequívoco. 3 Leve; pérdida menor de eficiencia, no requiere paro. 3 10–100 ppm; Cpk > 1.33; baja. 3 Alta: CMM/NDT 100% o prueba funcional 100%. 4 Moderado menor; retrabajo/ajuste menor. 4 0.01–0.05%; ocasional baja. 4 Moderada‑alta: muestreo elevado con equipos capaces. 5 Moderado; degradación funcional notoria (ruido/vibración). 5 0.05–0.1%; ocasional. 5 Moderada: prueba funcional por lote. 6 Alto; pérdida significativa de eficiencia; paro breve para mantenimiento. 6 0.1–0.5%; moderada. 6 Media‑baja: inspección visual con muestreo estándar. 7 Muy alto; daño a componentes asociados (rodamientos/sellos). 7 0.5–1%; alta. 7 Baja: inspección visual difícil/subjetiva. 8 Crítico; pérdida de la función principal o paro de línea/equipo. 8 1–2%; muy alta. 8 Muy baja: no hay controles específicos; solo auditorías. 9 Peligro con aviso; riesgo para el usuario/operario con advertencia. 9 2–5%; frecuente. 9 Remota: se detecta principalmente en campo por el usuario. 10 Peligro sin aviso; falla catastrófica/lesión grave/incumplimiento regulatorio. 10 >5% o aparece en la mayoría de lotes/prototipos. 10 Imposible: no existen métodos de detección previos al uso.