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D. I. Luis Alberto Laguado Villamizar
Magister en Ingeniería de Materiales
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INGENIERÍA
ELECTROMECÁNICA UTS
SEMILLERO DE INVESTIGACIÓN EN DISEÑO Y
MATERIALES PARA INGENIERÍA
Unidades
Tecnológicas
De Santander
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Contenido
Clasificación de Materiales
Metodología de Diseño
Estrategias Selección de Materiales
Herramientas Selección de Materiales
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SILVA, 2012
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SILVA, 2012
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Composites
Particulados
COMPUESTOS Fibras
Laminados
Aleaciones
Aceros
METALES Hierros
Aluminios
Aluminas
Carburos de Silicio
CERAMICOS Nitruros de Silicio
Zirconias
Termoplásticos:
PE, PP, PET, PS,
POLIMEROS Poliéster,
Fenólicas
Epóxicas
Sílice
Borosilicato
VIDRIOS Vitrocerámicos
Isopreno
Neopreno
ELASTÓMEROS Caucho natural
Siliconas
EVA ASHBY, 2007
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Metales y aleaciones Aleaciones Ferrosas
Aleaciones No Ferrosas
Buena conductividad eléctrica y térmica
Altos puntos de fusión
Alta Resistencia mecánica y rigidez
Alta tendencia a la corrosión y oxidación
Buena ductilidad o formabilidad
www.designsngold.com
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Cerámicos Materiales inorgánicos
Ladrillos, vajillas, artículos sanitarios, refractarios, abrasivos.
Aislantes eléctricos
y Térmicos
Alta resistencia térmica
Alta dureza
Fragilidad
www.obralia.com
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Vidrios Materiales Amorfos, trasparentes
Se obtienen de la Sílice fundida
Alta resistencia térmica
Alta fragilidad
Construcción, automóviles, computadores, televisores…
Vidrios templados y Vitrocerámicos: tratamientos térmicos y nucleación. http://www.scranton.com.ar/vasa/vidrios
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Polímeros Termoplásticos,
Termoestables, Elastómeros.
Estructura lineal
Buena resistividad eléctrica
Buen aislamiento térmico
Buena relación Resistencia/Peso
Buena resistencia a sustancias corrosivas
www.postgrado.csic.es
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Elastómeros
Caucho Natural
Cauchos Sintéticos
Alta elasticidad
Resistencia al impacto
https://sites.google.com/site/elastomerostecnologia/clases-de-elastomeros
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Materiales Compuestos
Combinar y mejorar las propiedades de los materiales
Concreto, madera, plásticos reforzados con fibra de vidrio y fibra de Carbono.
Materiales livianos, resistentes, dúctiles, www.directindustry.es/prod
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Procesos primarios
Procesos secundarios
Procesos de Unión Tratamientos superficiales
Producto terminado
Materias primas
Fundición en arena Moldeo por inyección Laminado Prototipado rápido
Tratamientos Térmicos
Accesorios
Mecanizados
Soldaduras
Ensambles Adhesivos
Polichados Metalizados
Anodizados Pinturas
ASHBY, 2007
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Metodología de Diseño Industrial
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http://hectortorresgallery.blogspot.com.co
Problema de Diseño
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Concepto de Diseño
https://www.dreamstime.com/stock-photos
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Configuración del Producto
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Diseño detallado
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Producto terminado http://www.oronoticias.com.mx/nota/170943/Bicicletas-mas-hermosas-del-mundo
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Metodología con selección de Materiales y Procesos
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Taxonomía de Clasificación de Materiales
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Taxonomía de Clasificación de Procesos
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Estrategia de Selección
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Factores que intervienen:
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Herramientas para análisis y selección:
Bases de Datos
Ensayos
de laboratorio
Modelado y
Simulación
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Bases de datos Mat Web. com
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CES Edupack
Bases de datos
https://www.grantadesign.com/ES/education/edupack.htm
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Mapas de materiales
https://www.grantadesign.com/ES/education/edupack.htm
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Mapas de materiales
https://www.grantadesign.com/ES/education/edupack.htm
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Cartas de Materiales
https://www.grantadesign.com/ES/education/edupack.htm
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Cartas de Procesos
https://www.grantadesign.com/ES/education/edupack.htm
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Propiedades de los Materiales
Materiales Cerámicos
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Materiales Metálicos
Propiedades de los Materiales
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Materiales Poliméricos
Propiedades de los Materiales
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Ensayos mecánicos
Ensayo de Tensión
Su
Sy Zona
plástica
Zona elástica
Probeta
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Ensayos mecánicos
Ensayo de Compresión
Probeta
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Ensayos mecánicos
Ensayo de Flexión
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Ensayos mecánicos
Ensayo de Dureza
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Modelado y simulación
Olivella, 2012
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Modelado y simulación
Cordobés, 2013
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Modelado y simulación
Ojeda y Carrillo, 2013
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Modelado y simulación
Durán, 2015
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Bibliografía ASHBY Michael, SHERCLIFF Hugh, CEBON David.
MATERIALS: engineering, science, processing and design. University of Cambridge, UK Butterworth-Heinemann, first edition 2007.
ASKELAND Donald, PHULÉ Pradeep. Ciencia e Ingeniería de los Materiales. Cuarta edición, Thomson, México, 2004.
CORDOBÉS Keyla. Diseño y desarrollo de suela vulcanizada para calzado sport masculino a partir de un nuevo material compuesto reforzado con fibras naturales. Proyecto de grado, UIS, 2013
DURÁN Daniel, Diseño y desarrollo de un marco de acero para bicicleta de paseo mediante métodos de diseño paramétrico, modalidad práctica empresarial en industrias bicicletas Milán. Proyecto de grado, UIS, 2015.
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OJEDA Daniel y CARRILLO Reinaldo. Diseño y construcción de máquina para triturado de residuos de caucho vulcanizado en industria Record. Proyecto de grado, UTS, 2013.
OLIVELLA Laura. Desarrollo de una colección de accesorios de joyería basada en estructuras naturales y generada a partir de geometrías paramétricas que se aplican a la manufactura industrial. Proyecto de grado, UIS, 2012
SILVA, Arlindo et al. Tradition and innovation in the education of Materials and Engineering students. 60th annual conference & exposition. Japanese society of engineering education. Tokio, 2012.
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Semillero DIMAIN Diseño y selección de materiales para ingeniería