LÁMPARA PARA EL SECADO DE PINTURA EN PARTES DE AUTOMÓVILES

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Lámpara para el secado de pintura en partes de automóviles 
Fecha de envío: 12 de Agosto de 2016 
 
 
LÁMPARA PARA EL SECADO DE PINTURA EN PARTES DE AUTOMÓVILES 
 
LAMP FOR PAINT DRYING IN AUTOMOTIVE PARTS 
 
Ginna Fernanda Hernandez Rachez. Wilmer Fabián Torres Agudelo 
 
Resumen: Este documento describe el desarrollo del prototipo de una lámpara de secado de 
pintura en automóviles, el cual abarca temas como el problema actual en el ramo comercial y 
la alternativa de solución planteada. Así como sus características generales e innovadoras, y 
los dispositivos electrónicos importantes usados en su desarrollo. 
Palabras clave: Infrarrojos, lámparas, Interfaz, sensor, proximidad. 
Abstract: In this document, the development of a prototype lamp automovile parts paint, 
which covers topics such as the current problem in the commercial sector and the alternative 
proposed solution is described. As well as their general and innovative characteristics, and 
important electronic devices used in its development it is described. 
Key Words: Infrared, lamps, interface, sensor, proximity. 
1. Introducción 
Las lámparas infrarrojas que existen en la actualidad no brindan una eficiencia alta al usuario, debido 
a que la tecnología con las que son fabricadas ya es muy antigua, y por motivos de fabricación, su 
distribución y adquisición es muy costosa. Haciendo que muchos de los talleres o concesionarios, por 
su precio no se desee adquirir una de estas lámparas. 
 
El proyecto aborda la realización de un sistema de control que permite cambiar mucha de la 
tecnología análoga empleada en estas máquinas, y transformarla en una tecnología digital que sea 
más eficaz a la hora de utilizar y manipular esta máquina, además que por diseñarse y fabricarse en 
esta ciudad sus gastos de distribución y fabricación se reducirían, beneficiando de una forma 
económica, a muchas empresas que trabajan en el secado de pintura. 
 
 
2. Introducción al proceso de secado de pintura automotriz 
La aplicación de pintura automotriz cumple una doble función: de un lado, lo protege frente a la 
corrosión y, de otro, proporciona el aspecto estético final, aportando el color y el brillo y que hacen 
que el vehículo sea más atractivo. Durante la fabricación del automóvil se aplican en la carrocería 
diversos productos de pintura que aseguran el cumplimiento de estas dos funciones. Cuando es 
reparado, ya sea porque ha sufrido daños o por el efecto del tiempo, deben reponerse esas capas de 
pintura, garantizando el máximo nivel de protección y de belleza exterior. [1] 
2.1 Tipos - Métodos de secado 
A principios del siglo XX el secado necesitaba semanas para completarse, hoy gracias a la 
tecnología, este proceso dura a veces unos pocos segundos. 
En el mercado existe una gran variedad de equipos y tecnologías que brindan alternativas acelerar 
los procesos de secado, las cuales van desde corrientes de aire que circulan a elevadas 
temperaturas alrededor de las piezas pintadas hasta equipos que utilizan rayos infrarrojos y 
ultravioleta. 
Siempre que se aplica pintura se necesita esperar un tiempo en el cual la pintura pasa de un estado 
líquido a un estado sólido, tiempo que comúnmente se conoce como tiempo de secado, el conocer 
los mecanismos y los métodos que se utilizan para disminuir dicho tiempo, nos permite seleccionar 
los materiales y herramientas necesarios para ejecutar un trabajo de calidad en un corto espacio de 
tiempo. 
En todas las pinturas se pueden acelerar o activar su proceso de curado mediante la aplicación de 
alguna de las siguientes técnicas: 
• Secado por aire caliente consiste en aplicar cierta temperatura a la superficie pintada, de tal 
forma que el incremento de temperatura provoca una evaporación más rápida de los solventes, es 
decir, la temperatura actúa como un catalizador que acelera el proceso de secado. 
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Las cabinas de pintura con recirculación de aire caliente utilizan este método para acelerar el 
proceso, siendo el más utilizado debido a la facilidad de que cualquier tipo de pieza 
independientemente de su forma se seque, debido a la facilidad de penetración del aire. [2] 
La desventaja de este tipo de tecnología es su costo, el cual no es tan fácilmente accesible. 
• El secado por radiación utiliza la tecnología de microondas o infrarrojos para aumentar la 
temperatura del sustrato de tal forma que el calor se propague a lo largo de la pintura acelerando su 
proceso, por otro lado, la tecnología de radiación ultravioleta activa las reacciones químicas 
necesarias para provocar el curado de la pintura, las últimas tecnologías utilizan el láser y el plasma 
para acelerar el proceso de curado. 
La principal ventaja del curado por radiación reside en los cortos tiempos que se necesitan para que 
solidifique la pintura, consiguiéndose tiempos de curado en torno a segundos ideales para la 
realización de retoques, como desventaja este tipo de secado únicamente se puede aplicar en 
aquellas zonas donde alcance la radiación emitida, por ello no se utilizan en piezas complejas con 
diferentes tamaños y huecos ocultos. 
• El secado por métodos eléctricos consiste en transformar la corriente eléctrica en calor 
suministrándola directamente a la pieza pintada de tal forma que el calor generado acelera el proceso 
de curado de la pintura, por otro lado, la utilización de campos electromagnéticos calienta a nivel 
molecular las pinturas acelerando a su vez su proceso de curado. [2] 
2.2 Fabricantes de máquinas para el secado de pintura 
Acatec Instalaciones de Pintura y Ainteca Instalaciones industriales S.L., son los máximos 
exponentes, de la investigación y el desarrollo de la tecnología de secado en cabinas de hornos, 
estos hornos se fabrican internacionalmente, estando su central actual, ubicada en España. [3] 
 
 
Fabrican distintos tipos de hornos entre ellos están, Hornos de secado de pintura: Líquida o pintura 
en polvo, Hornos de curado para barnices ultravioleta, tecnología UV, Hornos de curado de diferentes 
procesos en tecnología Infrarroja. IR ondas: corta, media y larga, Hornos de secado y/o curado en 
alta temperatura 1000 ºC, Hornos de secado para el sector madera (Tratamientos fitosanitarios entre 
otros), pinturas, barnices. 
En el mundo, son muy reducidos los proyectos de investigación, que se enfocan en el desarrollo y 
diseño de las máquinas de secado, aun así el proyecto de Modelado de Secaderos Rotatorios en 
Isocorriente (llevado a cabo por L. F. Castaño, F. R. Rubio y M. G. Ortega de la Escuela Superior de 
Ingenieros) plantea un modelo que está basado tanto en ecuaciones diferenciales paramétricas como 
en el uso de algunas correlaciones que permiten simplificar su tratamiento. Es decir, se enfocan en 
averiguar por medio de expresiones matemáticas los tipos de materiales y su comportamiento en el 
secado. [4] 
2.3. Maquinas enfocadas en Lámparas infrarrojas 
En el mercado actual los principales desarrolladores de estas tecnologías son Philips y Beurer, 
Empresas en las cuales, su principal función en este área es hacer que las lámparas sean menos 
abrasivas al contacto con la gente ya que estudian detalladamente la onda IR y de esta forma miran 
los efectos en los distintos cuerpos, desarrollando y diseñando filtros y temporizadores específicos 
para cada terapia, de estas máquinas se tiene por ejemplo: Philips HP HP3621/0, Philips HP3643/01, 
Beurer IL50, Beurer IL30. [5] 
2.3.1 Lámparas infrarrojas similares, existentes en el mercado 
Fabricante Características Precio 
Equipo automotriz 
Javaz (México) [6] 
Secado por infrarrojos de un tubo. Longitud de los tubos: 
58cm. Alimentación: AC 220V. Potencia de salida: 
+- $890.000 
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800W.Distancia para secado no inferior a 40cm desde el 
tubo. Tiempo de trabajo: 15 – 30 minutos. Área de 
cobertura (Largo/Ancho) (cm*cm) 85x85 
5.800 Pesos 
 Mexicanos. 
Equipo automotriz 
Javaz (México) [6] 
Secado por infrarrojos de 3 tubos. Longitud de los tubos: 
58cm. Alimentación: AC 220V. Máxima potencia: 2400W. 
Potencia moderada: 800 – 1600W. Distancia para secado 
no inferior a 45cm desde el tubo. Tiempo de trabajo: 15 – 
30 minutos. Área de cobertura (Largo/Ancho) (cm*cm) 
140x160. 
$3.438.000 
22.620 Pesos 
Mexicanos. 
Proveaire 
(Colombia) [7] 
Potencia 1.100 vatios. Voltaje 220 VAC. Área de 
curado 50 cm x 80 cm. Rango de temperatura 40°c 
hasta 100°c. Temporizador Ajustable de 0 a 60 min. 
Duración de bulbo 7000 hrs. 
+-$890.000 
Proveaire 
(Colombia) [7] 
Potencia: 1.100 vatios x bulbo. Voltaje: 220 voltios 
bifásicos. Rango de temperatura: 40 a 100°c. Área de 
curado: 1 m a 1.20 m. Temporizador ajustable: 0 a 60 min. 
Duración de bulbo: 7000 hrs 
+- $1.200.000 
Tabla 1.Comparacion de características Y precios de diferentes lámparas infrarrojas. Fuente: Diversas páginas 
web citadas en cada párrafo. 
2.3 Principio de funcionamiento Luz Infrarroja 
La luz infrarroja es un tipo de radiación cuyas ondas están entre el espectro entre la luz visible y las 
ondas electromagnéticas. Este espectro electromagnético tiene una capacidad energética, y es más 
alta conforme la longitud de onda decrece. Las ondas llevarán consigo la energía y al impactarse con 
la superficie de un objeto, depositarán una gran parte de su energía en este. Al estar utilizando 
 
 
ondas de luz, estás se comportarán de la misma manera que la luz visible, es decir, su capacidad de 
absorción estará directamente relacionada con el ángulo de incidencia, la capacidad reflectiva, etc. 
Por lo tanto, cuanto más opaco sea el producto y el ángulo de incidencia de la luz sea más recto (90 
grados), la cantidad de energía que absorberá será mayor. [8] 
 
 
 
 
 
Imagen 1. El espectro electromagnético. Fuente: http://www.astrofisicayfisica.com/ y modificada por los autores. 
En la imagen anterior podemos observar que dependiendo de la onda electromagnética con la cual 
vayamos a trabar, se necesita aplicar más o menor calor para que la pintura automotriz seque. 
Con la aplicación de radiaciones infrarrojas, se complementa el proceso de secado de las pinturas 
aplicadas sobre piezas o partes de vehículos en cortos periodos de tiempo, sin necesidad de poner 
en funcionamiento toda una cabina. 
Las lámparas infrarrojas emiten una radiación que se propaga como la luz, en línea recta, la cual es 
absorbida por los objetos pintados, cuyas superficies se calientan sin elevar la temperatura ambiente. 
Según las radiaciones, pueden ser absorbidas en menor o mayor cantidad y penetrar la pieza a 
diferente profundidad. A continuación, veremos los diferentes tipos de ondas infrarrojas: 
ONDA CORTA (0.78 Micras a 2 Micras de longitud), sus ondas penetran a través de las diferentes 
capas del producto a secar y calientan la lámina. Este secado depende en gran medida del tono del 
color, ya que los matices oscuros absorben radiaciones con mayor facilidad que los claros. 
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 ONDA MEDIA (2 Micras a 4 Micras de longitud). Se caracterizan por emitir una radiación en un corto 
periodo de calentamiento y enfriamiento, debido a que la máxima temperatura se alcanza en tan solo 
un minuto, lo que facilita la evaporación de los disolventes contenidos en las pinturas. Esta radiación 
es absorbida por la capa de pintura, que se calienta tanto interiormente como exteriormente, lo cual 
proporciona un buen endurecimiento en un tiempo de secado muy reducido. 
ONDA LARGA (4 Micras a 1.000 Micras de longitud).Funciona de forma similar a los hornos de 
secado convencional, ya que necesitan tiempos de calentamiento y enfriamiento más prolongados 
que los anteriores. [8] 
2.4 ¿Cuándo esta seca la pintura? 
En este tema no existe mucha información técnica de la cual podamos guiarnos de una manera u 
otra, aparte de la manera “rustica” es decir “tocándola”, nos basamos en pruebas realizadas, es decir, 
tomando diferentes piezas y diferentes tipos de pinturas y empezar a tomar datos para crear una 
tabla que nos arrojara un tiempo promedio a fin de podernos guiar de este, para realizar todo el 
bloque digital que abarca el proyecto, esto se consignó en una tabla de datos de mostraremos más 
adelante. Todo el proceso anterior fue acompañado de un técnico profesional en el área, y realizadas 
en el taller de mecánica Vulcania ubicado en la ciudad de Bogotá. 
3. Nuevas Tecnologías 
3.1 Cabina de secado mediante rayos infrarrojos 
Dentro de la evolución de los equipos utilizados para el secado de los productos de pintura, están las 
cabinas de aplicación que implementan lámparas emisoras de rayos infrarrojos, las cuales incorporan 
esta tecnología con el objetivo de emitir la radiación que genera el calor para producir el secado de 
las piezas pintadas, con lo que se obtiene una disminución en el tiempo de secado. 
3.2 Secado por medio de lámparas ultravioleta 
 
 
Otra opción tiene que ver con aquellas pinturas que se secan únicamente con rayos ultravioleta (UV). 
Estos productos son monocomponentes y no tienen la habilidad de secarse por sí solos, a menos que 
sean expuestos a esta radiación, que hace las veces de catalizador (componente de ciertas pinturas 
que acelera el curado) ya que únicamente seca por la acción de la luz y no del calor presente en el 
medio. El tiempo que tarda en secar es aproximadamente de 2 a 5 minutos, a una distancia de 20 cm. 
A manera de conclusión se puede decir, que los diferentes equipos de secado existentes, deben ser 
usados en diferentes ocasiones, según su conveniencia. Por ejemplo para el secado de pinturas en 
más de dos piezas o un vehículo muy grande, se aconseja el uso de una cabina-Horno (Usan el aire 
como medio transmisor del calor), consiguiendo así la optimización del 90 % del tiempo de secado. 
Se aconseja el uso de lámparas infrarrojas para el secado y aparejo de pinturas de pequeñas piezas, 
que sean cubiertas en su totalidad por el panel de la lámpara, consiguiendo así la optimización del 95 
% del tiempo de secado. [8] 
4. Presentación, características generales y funcionamiento general del prototipo 
desarrollado. 
4.1 Presentación 
El prototipo desarrollado presenta una característica general muy importante, y es el uso de un 
software libre, y la facilidad de manejarlo desde un celular (App) lo que lo hace aún más accesible. El 
armazón de la lámpara infrarroja que se usó en el prototipo, toda la maquina fue fabricada en su 
totalidad, lo cual se traduce en economía del mismo. En el numeral 4.4.2.1 adelante mostraremos el 
armazón de la máquina y sus características. 
4.2 Diagrama de bloques 
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Se plantean 5 etapas principales, las cuales establecen por completo el proyecto. En la primera etapa 
se procedió con el diseño de un sistema de medidas, en la segunda etapa se programaron los 
tiempos de la máquina, en la tercera etapa se desarrolló el sistema de proximidad, en la cuarta etapa 
se implementara una interfaz de usuario, y en la última etapa se diseñó lámpara de infrarrojos. 
 
 
 
Imagen 2. Diagrama de bloques. Realizado por los autores. 
 Sistema de medida: Se diseñó un sistema de medida, el cual mostrara un tipo material, tipo de onda 
a usar y tipo de pintura a aplicar, en esta escala en primera instancia se tuvo en cuenta el 
comportamiento que presenta un material y un color frente a una onda infrarroja, y de acuerdo con las 
pruebas realizadas no difiere el color de la pintura, con respecto al tiempo desecado, debido a que la 
onda infrarroja con la que se trabaja, está en un rango inferior al espectro visible por el ojo humando, 
por lo tanto la onda no rebota contra el color, sino que penetra hasta su base. 
Sistema de proximidad: En este bloque se realizó un circuito que nos permite establecer la distancia 
óptima que debe existir entre la lámpara y la pieza a secar, en esta etapa se implementó y acoplo el 
sensor de proximidad nombrado en el numeral 2.3, esta se conoció después de realizar varias 
pruebas en las cuales se detectó la distancia optima en la cual debe estar la pieza. 
Sistema de control de tiempos: Etapa en la cual se generaron los tiempos de encendido de la 
máquina, según las especificaciones y características que escoja el usuario al iniciar la máquina, 
además cuenta con una alarma que avisará cuando el sistema haya concluido, y en aras de ahorrar 
energía se apagara automáticamente. 
 
 
Interfaz gráfica de usuario: En esta etapa se desarrolló por completo la APP, por medio de la cual el 
usuario, escoge los parámetros y especificaciones deseadas, como el material en el que se trabajara, 
la cual optimiza en simples pasos el cálculo del tiempo de encendido de la máquina, ya que esta 
parte cuenta con una escala de colores y materiales previamente analizados en la fase de 
fabricación. 
 
 
 
 
 
 
Imagen 3. Pantallazo de la interfaz grafica. Fuente: Realizada los autores. 
Sistema de infrarrojos e implementación: Se diseñó el armazón de todas las partes de la máquina 
y de la lámpara, el cual cuenta con un sistema, el cual debe ser movido manualmente, a su vez para 
que de esta forma la onda infrarroja emitida ocupe un amplio campo de trabajo. 
4.3 Características Generales 
Alimentación: 220 VAC -110V AC 
Potencia de salida: 1500W 
Distancia para secado 60 – 80 Cm 
Tiempo de trabajo: Varía según los parámetros, entre 05 a 35 Minutos. 
Software: Arduino nano (uno) 
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Modulo Bluetooth: Hc-06 
Sensor de ultrasonido: Hc-sr04 
Peso del Brazo (Mecánico) Aproximadamente 3000 Gramos 
Peso de la lámpara Aproximadamente 1000 Gramos 
Peso de la base Aproximadamente 4000 Gramos 
Peso total Aproximadamente 8000 Gramos 
Material de la estructura Láminas de hierro y acero inoxidable 
4.4 Funcionamiento 
El prototipo se desarrolló para que su funcionamiento fuera sencillo y de fácil comprensión para 
cualquier tipo de usuario: 
 Instalar previamente la App en el celular. 
 Se prepara la placa con la pintura que se desee aplicar. 
 Encender la máquina. 
 Realizar la conexión por medio del Bluetooh. 
 El usuario desde el celular escogerá el tipo de pintura y material, así mismo podrá agregar 
más o menos minutos escogiente el tipo de onda a usar, por ejemplo si escoge la corta le dará 
al usuario 5 minutos más de secado, este tipo de onda se usa es para un secado general sin 
curado, si escoge la onda larga, esta dará 5 minutos más de secado, pero en una intensidad 
mayor, ya que esta realiza un curado general disolviendo los solventes de la pintura. 
 
 
 Dependiendo de las opciones escogidas, el sensor de ultrasonido de la lámpara, detectara e 
informara la posición óptima en la que se debe iniciar el secado, esta detección la realiza 
mediante el encendido de un led verde y posterior apagado, para luego encenderse la 
lámpara infrarroja e iniciar el proceso de secado, esto se dará a medida que manualmente se 
va moviendo la máquina. 
 Cuando finalice el secado, se activara una alarma que informara al personal que lo está 
manejando que el secado ya finalizo. 
 En ese único momento la lámpara automáticamente se apagara. 
4.4.1 Diagrama de flujo del funcionamiento 
 
Imagen 4. Diagrama de flujo. Fuente: Realizada los autores. 
 
4.4.2 Circuitos, planos y diseños usados 
4.4.2.1 Diseño Mecánico 
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Se diseñaron y ensamblaron todas las piezas mecánicas del mismo, esto en láminas de hierro, acero 
inoxidable y se le ensamblaron cuatro rudas para su movilidad. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Imagen 5. Lámpara real fabricada. Fuente: Realizada los autores. 
4.4.2.2 Diseño Electrónico 
 
 
 
Imagen 6. Conexión vía Bluetooth al Arduino. Fuente: http://hetpro-store.com/ 
 
 
 
 
Imagen 7. Fuente de Voltaje 220 VAC – 5VDC Fuente: Realizada por los autores 
 
 
 
 
 
Imagen 7. Conexión sensor Ultrasonido al Arduino. Fuente: http://www.picuino.com/ 
 
 
 
 
 
 
 
Imagen 8. Control de potencia de la lámpara. Fuente: Realizada por los autores. 
4.5 Aclaraciones de los verbos usados en los objetivos 
Discriminar: Se refiere a una selección realizada por los autores, la cual arrojo ciertos resultados, los 
cuales se ingresaron en la App a fin de que esta internamente según los parámetros escogidos 
realice cierta actividad. 
Componer: Se refiere a la realización desarrollo de un programa por medio de algún lenguaje de 
programación. 
Operacionalizar Se refiere a desarrollar, crear, realizar un dispositivo que realice cierta función. 
4.6 Limitaciones 
Esta máquina solo podrá realizar el proceso en pequeñas piezas, de más o menos 45 centímetros de 
ancho y 16 cm de largo. 
Esta máquina se diseñó, específicamente para el curado y secado en partes de automóviles, mas no 
secara un automóvil completamente de una sola pasada. Así mismo se creó para prestar un servicio 
exprés, es decir para realizar un trabajo más eficaz en cuanto a tiempos. 
4.7 Normas a tener en cuenta 
4.7.1 Normas Astm 
Evaluación Infrarroja de Equipos Eléctricos & Mecánicos según la Norma ASTM E1934 
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Esta norma genera las bases, para el adecuado uso de equipos que usan tecnología infrarroja, en la 
cual explica con detalle las responsabilidades del equipo infrarrojo, el asistente calificado que lo usa y 
el usuario final del equipo. 
Para destacar se tiene: 
El término "excepción" se utiliza para definir el componente anormalmente caliente o frío, ya sea 
mecánico o eléctrico 
Excepciones eléctricas que son más cálidas de lo normal generalmente son causadas por el aumento 
de la resistencia eléctrica de conexiones sueltas o defectuosas, sobrecargas, desequilibrios, y 
componentes fallidos o defectuosos como fusibles, interruptores, etc. Las excepciones que son más 
frías suelen ser una indicación de un circuito abierto causado por un componente que ha fallado 
Asistente calificado se define como la persona asignada por el "usuario final" que está bien informado 
de la operación y condición del equipo que se va a inspeccionar. El usuario final también debe ser 
conocedor de la historia de mantenimiento de los equipos 
El "usuario final" se define como la persona que va a recibir el informe y será responsable de la 
aplicación de las recomendaciones del informe. 
Esta norma hará que el usuario final asuma la responsabilidad de las medidas adoptadas sobre la 
base de los resultados de una maquina con lámparas de infrarrojos. [9] 
Por lo anterior se concluye que se tuvo en cuenta esta norma, ya que se informara al usuario final 
todos los datos que identifiquen el equipo y la excepción señalada, junto con los datos apropiados 
que pueden tener un efecto sobre la interpretación de la excepción. 
4.7.2 Tensión Von Mises 
El criterio de máxima tensión de von Mises se basa en la teoría de von Mises-Hencky, también 
conocida como teoría de la energía de cortadura o teoría de la energía de distorsión máxima. 
En términos de las tensiones principales s1, s2 y s3, la tensión de von Mises se expresa de la 
siguiente manera: 
 
Imagen 9. Ecuación Tensión Von Mises. Fuente: http://help.solidworks.com/ 
La teoríaexpone que un material dúctil comienza a ceder en una ubicación cuando la tensión de von 
Mises es igual al límite de tensión. En la mayoría de los casos, el límite elástico se utiliza como el 
límite de tensión. [10] 
4.7 Carga crítica 
El estudio teórico del Pandeo, que es debido a Euler, se planteó como un estudio de equilibrio. Así, si 
se tiene una pieza sometida a una fuerza N de compresión y se encuentra en equilibrio, posición (1), 
su equilibrio podrá ser: ESTABLE, INESTABLE o INDIFERENTE. 
 
 
 
Imagen 10. Carga critica de Euler. Fuente: http://ocw.usal.es 
El que una pieza dada adopte uno u otro tipo de equilibrio, va a depender del valor de la carga N de 
compresión a la que se le someta. Se denomina: CARGA CRÍTICA (Ncr): “al valor de la carga N de 
compresión que hace que se alcance el EQUILIBRIO INDIFERENTE” 
Así pues se tendrá: 
• si N = Ncr → Equilibrio Indiferente 
• si N < Ncr → Equilibrio Estable 
• si N > Ncr → Equilibrio Inestable 
Naturalmente se deberá hacer trabajar a las piezas con N < Ncr, para que se encuentren 
Siempre en equilibrios estables. [11] 
4.8 Factor de seguridad 
FACTORES DE SEGURIDAD 
Si se tiene que evitar una falla estructural, las cargas que una estructura es capaz de soportar deben 
ser mayores que las cargas a las que se va a someter cuando este en servicio. Como la resistencia 
es la capacidad de una estructura para resistir cargas, el criterio anterior se puede replantear como 
sigue: la resistencia real de una estructura debe ser mayor que la resistencia requerida. La relación 
dela resistencia real entre la resistencia requerida se llama factor de seguridad. [12] 
 
Imagen 11. Ecuación Factor de Seguridad. Fuente: https://es.scribd.com/doc/51130593/factor-de-seguridad-y-
cargas-admisibles 
http://ocw.usal.es/
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En nuestro caso después de consultar en un documento muy similar al realizado, este en Ecuador, 
tendremos en cuenta sus cálculos de los factores anteriores, como la Tensión de Von Misses, la 
carga crítica y el factor de seguridad, sin que esto se traduzca en un plagio del proyecto, sino en tener 
en cuenta estos cálculos ya realizados y pasados por la aprobación de esta Universidad. 
Carga crítica 210 N. 
Factor de seguridad 3.48 
Tensión de Von Mises 132.7 Mpa 
Factor de seguridad 2.02 [13] 
 
5. Comparación y aprobación de resultados 
La realización de las pruebas, para la aprobación de los técnicos del taller se usó la Lámpara Marca 
Spanessi Modelos SP 602032 y SP 602031, la cual cuenta con las siguientes características: 
 
Imagen 12. Características lámpara Spanessi. Fuente: www.spanesi.es/cat_equipos_anexo 
 
5.1 Tabla de datos según pruebas y mediciones realizadas 
Prueba Lámpara 1 Referencia SP602032 Marca Spanesi 
Voltaje 235 Volts. 
Potencia 1050 Watts. 
Tipo de pintura aplicada Onda Corta Onda Larga 
Fondo o aparejo 10 Minutos NA 
P. Base de agua 5 Minutos NA 
P. Base Bicapa - Barniz 20-25 Minutos 5 Minutos 
P. Base Monocapa (Poliéster) 20-25 Minutos 5 Minutos 
Tabla 1. Prueba de tiempos de acuerdo al tipo de pintura aplicada. Realizado por los autores 
 
 
Tipo de Material Distancia Optima 
Metal 60 – 70 Cm 
Plástico 70 – 80 CM 
Tabla 2. Prueba de distancia de acuerdo al tipo de material. Realizado por los autores. 
Prueba Lámpara 2 Referencia SP602031 Marca Spanesi 
Voltaje 110 Volts. 
Potencia 600 Watts. 
Tipo de pintura aplicada Onda Corta Onda Larga 
Aparejo 15 Minutos NA 
P. Base de agua 8 Minutos NA 
P. Base Bicapa – Barniz 30-35 Minutos 8 Minutos 
P. Base Monocapa (Poliéster) 30-35 Minutos 8 Minutos 
Tabla 3. Prueba de tiempos de acuerdo al tipo de pintura aplicada. Realizado por los autores 
Tipo de Material Distancia Optima 
Metal 50 – 60 Cm 
Plástico 60 – 70 CM 
Tabla 4. Prueba de distancia de acuerdo al tipo de material. Realizado por los autores. 
Lámpara Realizada por los autores 
Voltaje 235 Volts. 
Potencia 1500 Watts. 
Tipo de pintura aplicada Onda Corta Onda Larga 
Aparejo 10 Minutos NA 
P. Base de agua 5 Minutos NA 
P. Base Bicapa – Barniz 22 Minutos 5 Minutos 
P. Base Monocapa (Poliéster) 22 Minutos 5 Minutos 
Tabla 5. Prueba de tiempos de acuerdo al tipo de pintura aplicada. Realizado por los autores. 
 
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Tipo de Material Distancia Optima 
Metal 60 – 70 Cm 
Plástico 70 – 80 CM 
Tabla 6. Prueba de distancia de acuerdo al tipo de material. Realizado por los autores 
 
Como consecuencia de lo anterior, vemos que se realizaron pruebas con los mismos tipos de pintura, 
materiales y onda, obteniendo un resulta dentro de los rangos de menos del 5% de error comparada 
con la lámpara tradicional usada en el taller automotriz. 
 6. Innovación del Prototipo desarrollado vs sistemas comerciales actuales. 
El prototipo desarrollado presenta muchas bondades si se le compara con otros en el mercado, ya 
que una maquina similar oscila entre los dos a tres millones de pesos colombianos y la realizada está 
generando un ahorro de más de 20% de este valor, esto le hará más accesible económicamente por 
haber usado un software libre, y dado que la fabricación de esta fue totalmente realizada por los 
autores, no se compraron piezas de tipo mecánico que no fueran totalmente necesarias. 
Esto en muy beneficioso para la industria automotriz, sobre todo para aquellos pequeños talleres que 
tal vez usan técnicas muy rusticas o poco convencionales, dado el costo que tendrían que asumir al 
adquirir un sistema como este en el mercado. 
7. Elementos electrónicos usados 
8.1 Sensor de Proximidad 
Un sensor de proximidad es un dispositivo que detecta objetos o señales que se encuentran cerca del 
elemento sensor, de esta forma los interpreta y lo transforma en una indicación diferente. 
Existen varios tipos de sensores de proximidad según el principio físico que utilizan. Los más 
comunes son los interruptores de posición, los detectores capacitivos, los inductivos y los 
fotoeléctricos, como el de infrarrojos [14]. 
 
 
El sensor usado es el Sensor de Distancia de Ultrasonido HC-SR04, es un sensor de distancias por 
ultrasonidos capaz de detectar objetos y calcular la distancia a la que se encuentra en un rango de 2 
a 450 cm. [15]. 
El sensor funciona por ultrasonidos y contiene toda la electrónica encargada de hacer la medición. Su 
uso es tan sencillo como enviar el pulso de arranque y medir la anchura del pulso de retorno. De muy 
pequeño tamaño, el HC-SR04 se destaca por su bajo consumo, gran precisión y bajo precio por lo 
que está reemplazando a los sensores polaroid en los robots más recientes. 
De fácil uso y programación con las placas de Arduino y micro controladores. 
Características: 
* Dimensiones del circuito: 43 x 20 x 17 mm * Tensión de alimentación: 5 Vcc 
* Frecuencia de trabajo: 40 KHz * Rango máximo: 4.5 m 
* Rango mínimo: 1.7 cm * Duración mínima del pulso de disparo (nivel TTL): 
10 μS. * Duración del pulso eco de salida (nivel TTL): 100-
25000 μS. * Tiempo mínimo de espera entre una medida y el 
inicio de otra 20 mS. [16] 
8.2 Modulo Bluetooth 
Hace ya un tiempo se dispone de módulos BlueTooth sencillos y económicos, que resultan muy 
prácticos, los más frecuentes en el mercado son los módulos HC-06 y HC-05, que su ventaja es lo 
económico que se adquieren en el mercado. [17] 
En nuestro caso se usó la referencia Hc-06, este módulo utiliza el protocolo UART RS 232 serial. Es 
ideal para aplicaciones inalámbricas, fácil de implementar con PC, micro controlador o módulos 
Arduinos. [18] 
 Lámpara para el secado de pintura en partes de automóviles 
Fecha de envío: 12 de Agosto de 2016 
 
Características 
* Compatible con el protocolo Bluetooth V2.0. * Voltaje de alimentación: 3.3VDC– 6VDC. 
* Voltaje de operación: 3.3VDC. * “Baud rate” ajustable: 1200, 2400, 4800, 9600, 
19200, 38400, 57600, 115200. * Corriente de operación: < 40 mA 
9. Conclusiones 
Su desarrollo fue muy interesante, ya que generamos un nuevo conocimiento, al desarrollar la parte 
digital del mismo con algo totalmente nuevo para nosotros en programación, como lo es el Arduino. 
Este contribuyó a que el desarrollo del mismo fuera más atractivo al desarrollar en nosotros el 
autoaprendizaje. 
Se creó desde una perspectiva tecnológica diferente, como se puede contribuir al desarrollo de la 
pequeña y mediana empresa en nuestro país, capaz de competir con calidad con las grandes 
empresas automotrices actuales. 
 
10. Referencias 
[1] Mapfre. (Febrero 2012) Introducción al proceso de pintado de vehículos. Available: 
http://www.mapfre.com/ccm/content/documentos/cesvimap/ficheros/CFPreparacionSuperficies
EXTRACTO.pdf 
[2] Las pinturas (Febrero 2012) Curado en las pinturas Procesos de curado. Available: 
http://www.las-pinturas.com/secado-de-la-pintura.html. 
[3] Acatec Instalaciones de Pintura S.L. (Julio 2015) Hornos de secado. Available: 
https://www.acatec.net/hornos-de-secado-en-continuo 
[4] Esi2 (Octubre 2010). Modelado de Secaderos Rotatorios en Isocorriente. Available: 
http://www.esi2.us.es/~rubio/RIAI_09_vol6_num4.pdf 
 
 
[5] Philips (Enero 2016) Lamparas de Infrarrojos. Available: http://www.philips.es/c-
p/HP3614_01/lampara-de-infrarrojos 
[6] Equipo Automotriz Javaz (Julio 2013). Hojalateria y pintura. Available: 
http://equipoautomotrizjavaz.com/hojalateria-y-pintura/lamparas-de-infrarrojo/li3pj.php 
[7] Proveaire (Mayo 2014). Lámpara infrarroja. Available: http://www.proveaire.com/Website/241-
secado-de-pintura.html 
[8] Sesvi Colombia (Febrero 2015) Cuanto antes mejor. Available: www.cesvicolombia.com 
[9] IR Predictiva (Septiembre 2014) Evaluación Infrarroja de Equipos Eléctricos & Mecánicos 
según la Norma ASTM E1934. Available: http://ir-predictiva.com/astm_e1934.php 
[10] Solid Works (Marzo 2016). Criterio de máxima tensión de von Mises. Available: 
http://help.solidworks.com/2010/spanish/SolidWorks/cworks/LegacyHelp/Simulation/Checking_stresse
s/prot_vonm.html 
[11] Ocw Usal (Febrero 2015) Resistencia de materiales. Available: 
http://ocw.usal.es/ensenanzas-tecnicas/resistencia-de-materiales-ingeniero-tecnico-en-obras-
publicas/contenidos/Tema10-Pandeo.pdf 
[12] Scribd ( Octubre 2015). Factor de seguridad y cargas admisibles. Available: 
https://es.scribd.com/doc/51130593/factor-de-seguridad-y-cargas-admisibles 
[13] Repositorio (Mayo 2012) Diseño y construcción de un secador infrarrojo de pintura automotriz 
comandado electrónicamente. Available: http://repositorio.espe.edu.ec/bitstream/21000/7183/2/T-
ESPEL-MAI-0437-P.pdf 
[14] Ingeniero Vizcanino (Abril 2015) Sensores. Available: 
http://ingenierovizcaino.com/ecci/eei/sensores/100%20diapositivas%203%20sensores.pdf 
[15] Electronilab. (Julio 2016) Sensor de Distancia Ultrasonido HC-SR04. Available: 
www.electronilab.co/tienda/sensor-de-distancia-de-ultrasonido-hc-sr04/ 
[16] Micropik (Marzo 2013). Ultrasonic Ranging Module HC - SR04. Available: 
www.micropik.com/PDF/HCSR04.pdf 
 Lámpara para el secado de pintura en partes de automóviles 
Fecha de envío: 12 de Agosto de 2016 
 
[17] Olimex (Enero 2016). LUETOOTH-SERIAL-HC-06. Available: 
www.olimex.com/Products/Components/RF/BLUETOOTH-SERIAL-HC-06/resources/hc06.pdf 
[18] Prometec (Noviembre 2015). MÓDULO BLUETOOTH HC-06. Available: www.prometec.net/bt-
hc06/