Reingeniería de elementos individuales desechables de erogación de infusiones

Abstract

El mercado internacional del café se encuentra hoy en día caracterizado por un descenso continuo en los niveles de consumo. A pesar de este descenso el sector de las capsulas de café presenta en un ascenso de más del 20% anual desde el 2001, siendo el modelo Nespresso el indiscutible dominador del sector. En la presente tesis se presenta el desarrollo del proceso de diseño de una cápsula monodosis, compatible con el sistema Nespresso, que presenta una serie de novedades técnicas que permiten optimizar la erogación. Para lograr este objetivo se inició el proceso estableciendo los requisitos de diseño, basados en las necesidades que presenta el sistema, redactando un borrador de especificaciones técnicas. Seguidamente se llevó a cabo un análisis de las familias de patentes involucradas a nivel mundial para conocer el estado del arte y las restricciones legales en temas de protección de la propiedad intelectual. Utilizando técnicas de creatividad (TRIZ, DELPHI y Brainstorming) y herramientas de gestión (Análisis de Valor y QFD) se propusieron cuatro configuraciones de la morfología, la selección de materiales y elementos constructivos, en especial la instalación de deflectores que permitieron que una porción del flujo de fluido presentara una turbulencia en el interior y consiguiese aumentar el tiempo de residencia, para la implementación del diseño original. A continuación, estas configuraciones fueron sometidas a estudio mediante la técnica AMFE, para la evaluación de las diferentes alternativas presentadas y establecer la configuración más viable, así como posibles mejoras de la misma. De la configuración más viable se fabricaron una serie prototipos mediante técnicas de Additive Manufacturing, que fueron sometidos a estudio, primero con las cápsulas vacías y luego con carga de café, mediante una novedosa metodología para comprobar si el diseño cumplía con los requisitos de funcionamiento y los de calidad planteados. La metodología para la calidad de la erogación se basó en las propiedades organolépticas del café, parámetros que se usan en los concursos internacionales de catas de café.