Desarrollo de estrategias para reducir el consumo de energía en procesos de mecanizado
DOI:
https://doi.org/10.63618/omd/ssjm/v1/n2/15Palabras clave:
eficiencia energética, mecanizado, refrigeración criogénica, lubricación mínima, optimización de parámetrosResumen
Este artículo presenta una revisión sistemática sobre estrategias para reducir el consumo energético en procesos de mecanizado, actividad industrial intensiva en energía y de alto impacto ambiental. Mediante una metodología de análisis documental, se recopilaron estudios relevantes de bases como Scopus y Web of Science, centrados en la optimización de parámetros de corte y tecnologías de refrigeración y lubricación. Se identificó que ajustar variables como velocidad, avance y profundidad, junto con algoritmos de optimización y sistemas de control adaptativo, puede disminuir el consumo energético hasta en un 40 %. Además, se evidenció que tecnologías limpias como la lubricación en cantidad mínima (MQL) y la refrigeración criogénica reducen la fricción, aumentan la vida útil de herramientas y mejoran la eficiencia del proceso. Se concluye que la integración de estas estrategias representa una vía técnica, económica y ambientalmente viable para lograr una manufactura más sostenible.
Descargas
Referencias
Ardila, María I., Rudas, Juan. S., Núñez, Edwin J., Rodríguez, Miguel A., Ardila, Juan G., Jiménez, Johnatan Cardona, & Isaza, Cesar. (2022). Estudio de consumos energéticos en los centros de mecanizado CNC Haas UMC-750 y Leadwell V-40iT®.. Ingeniería y competitividad, 24(2), e21211377. Epub May 26, 2022.https://doi.org/10.25100/iyc.v24i2.11377
Ariffin, A. K., Hassan, M. A., & Sulaiman, S. (2020). Adaptive control in machining of titanium alloys: A sustainable approach. International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 107(3), 1549–1560.
Ariza, A. (2011). Perspectiva histórico espacial del consumo energético en Colombia, 1975-2007. Sociedad y Territorio, 9(18), 111–145. https://doi.org/10.18046/syt.v9i18.1075
Duc, B. N., Sato, T., & Ikeda, R. (2020). Optimization of cutting parameters for energy efficiency in milling operations. Journal of Cleaner Production, 258, 120589.
Hernández, Jean C, Pinto, Ángel D, González, Jaime A, Pérez-García, Nelson A, Torres, Juan M, & Rengel, José-Eduardo. (2017). Nuevas Estrategias para un Plan de Uso Eficiente de la Energía Eléctrica. Ciencia, docencia y tecnología, (54), 75-99. Recuperado en 09 de mayo de 2025, de https://www.scielo.org.ar/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1851-17162017000100003&lng=es&tlng=es
Herrero Martín, J. (2006). Análisis del consumo energético del sector residencial en España y su comparación con el de la Unión Europea [Tesis de máster, Universidad Politécnica de Madrid]. E-Prints Complutense. https://oa.upm.es/2183/
Khan, A. A., Ahmad, M., Sheikh, M. A., & Sarwar, M. (2022). Energy-efficient machining of AISI 316L stainless steel under optimized cutting conditions. Journal of Cleaner Production, 372, 133654.
Li, H., He, Y., & Liu, Z. (2021). Tool wear and its effect on energy consumption in turning processes. Journal of Manufacturing Processes, 68, 247–254.
MERCADO, VERENA, & PEÑA, JOSÉ BERNARDO. (2016). Modelo de gestión de mantenimiento enfocado en la eficiencia y optimización de la energía eléctrica. Saber, 28(1), 99-105. Recuperado en 09 de mayo de 2025, de http://ve.scielo.org/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1315-01622016000100010&lng=es&tlng=es
Ospina, Nelson L, Molina, William A, Simanca, Pedro L, & Díaz, Jairo Á. (2014). Machining Strategy Applied to a Small Conventional Lathe adapted to CNC. Información tecnológica, 25(4), 63-72. https://dx.doi.org/10.4067/S0718-07642014000400009
Perveen, A., Dhar, N. R., & Islam, M. W. (2021). Multi-objective optimization of turning parameters using genetic algorithms for enhanced energy efficiency. Measurement, 183, 109844.
Pusavec, F., Krajnik, P., & Kopac, J. (2020). Transitioning to sustainable production – part I: application on machining technologies. Journal of Cleaner Production, 18(2), 174–184. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2009.08.010
Rodríguez-Salazar, J. E., & Mercado Caruso, N. (2021). Soluciones para la mejora de la calidad del servicio de energía eléctrica en Barranquilla. Revisión de la literatura. Boletín De Innovación, Logística Y Operaciones, 3(1). https://doi.org/10.17981/bilo.3.1.2021.08
Shokrani, A., Dhokia, V., Newman, S. T., & Imani-Asrai, R. (2022). Energy consumption reduction in CNC machining: a review of strategies and practices. Journal of Manufacturing Science and Engineering, 144(3), 031010.
Sorin, D., Dobra, R., & Teodor, V. (2021). Influence of cutting parameters on energy consumption during turning processes. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 1188(1), 012028.
Zhou, W., Li, X., & Wang, H. (2021). Energy-efficient machining: a review of recent technologies and future challenges. Procedia CIRP, 98, 251–256.
Publicado
Número
Sección
Licencia
Derechos de autor 2023 Soledispa-Zambrano, Jhon Espemenides, Moina-Álvarez, Bryan David, Amaguaya-Cazar, Victor Alfonso, Caisachana-León, Felix Daniel (Autor/a)
Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución-NoComercial 4.0.
: