SATCA1 3-2-5 2.- PRESENTACIÓNmanualnormativo.itchihuahua.edu.mx/Plan...
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1.- DATOS DE LA ASIGNATURA Nombre de la asignatura : Procesos de Manufactura Carrera : Ingeniería en Materiales Clave de la asignatura : MAF-0920 SATCA 1 3-2-5 2.- PRESENTACIÓN Caracterización de la asignatura. El programa de la asignatura de Manufactura está integrado por 5 unidades donde la primera unidad se enfoca sobre el desarrollo de productos manufacturados y su contenido abarca el diseño del producto y la ingeniería concurrente, el diseño para manufactura, ensamble, desensamble y servicio, la selección de materiales, la selección de procesos de manufactura, el diseño y manufactura sustentable, la manufactura asistida por computadora, la producción esbelta y manufactura ágil y la evaluación costo-beneficio de los productos. La segunda unidad se enfoca hacia los procesos de conformado de materiales donde se exponen los procesos de laminación, forja, estirado (trefilado), extrusión y otros procesos misceláneos. La tercera unidad se enfoca hacia el maquinado de materiales donde se expone la aplicación de las máquinas herramientas: torno, taladro, fresadora y otras. La cuarta unidad se enfoca hacia los procesos de unión donde se exponen los adhesivos, los componentes mecánicos y a presión, los procesos de soldadura por fusión y los procesos de soldadura en estado sólido. La quinta unidad se enfoca hacia los métodos alternos de manufactura donde se exponen la pulvimetalurgia, el maquinado y el conformado. Intención didáctica. Las competencias del docente deben mostrar y exponer los conocimientos y la experiencia en los temas con precisión para fomentar el aprendizaje significativo en los estudiantes. Los conocimientos de esta asignatura deben contribuir a desarrollar y aplicar herramientas para el aprendizaje y seguir estrategias de enseñanza en la exposición, solución de problemas y ejercicios, búsqueda de información, trabajo en equipo e interacción en el aula. El profesor debe poseer conocimientos sólidos en los temas relevantes de su especialidad. Es decir, poseer capacidades para el proceso enseñanza- aprendizaje y dominar modelos actualizados de enseñanza. 1 Sistema de Asignación y Transferencia de Créditos Académicos
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1.- DATOS DE LA ASIGNATURA Nombre de la asignatura : Procesos de Manufactura
Carrera : Ingeniería en Materiales
Clave de la asignatura : MAF-0920
SATCA1 3-2-5 2.- PRESENTACIÓN Caracterización de la asignatura. El programa de la asignatura de Manufactura está integrado por 5 unidades donde la primera unidad se enfoca sobre el desarrollo de productos manufacturados y su contenido abarca el diseño del producto y la ingeniería concurrente, el diseño para manufactura, ensamble, desensamble y servicio, la selección de materiales, la selección de procesos de manufactura, el diseño y manufactura sustentable, la manufactura asistida por computadora, la producción esbelta y manufactura ágil y la evaluación costo-beneficio de los productos. La segunda unidad se enfoca hacia los procesos de conformado de materiales donde se exponen los procesos de laminación, forja, estirado (trefilado), extrusión y otros procesos misceláneos. La tercera unidad se enfoca hacia el maquinado de materiales donde se expone la aplicación de las máquinas herramientas: torno, taladro, fresadora y otras. La cuarta unidad se enfoca hacia los procesos de unión donde se exponen los adhesivos, los componentes mecánicos y a presión, los procesos de soldadura por fusión y los procesos de soldadura en estado sólido. La quinta unidad se enfoca hacia los métodos alternos de manufactura donde se exponen la pulvimetalurgia, el maquinado y el conformado. Intención didáctica. Las competencias del docente deben mostrar y exponer los conocimientos y la experiencia en los temas con precisión para fomentar el aprendizaje significativo en los estudiantes. Los conocimientos de esta asignatura deben contribuir a desarrollar y aplicar herramientas para el aprendizaje y seguir estrategias de enseñanza en la exposición, solución de problemas y ejercicios, búsqueda de información, trabajo en equipo e interacción en el aula. El profesor debe poseer conocimientos sólidos en los temas relevantes de su especialidad. Es decir, poseer capacidades para el proceso enseñanza- aprendizaje y dominar modelos actualizados de enseñanza.
1 Sistema de Asignación y Transferencia de Créditos Académicos
3.- COMPETENCIAS A DESARROLLAR Competencias específicas:
Aplicar los procesos de vaciado para la manufactura de productos.
Interpretar la influencia de la las variables que afectan la velocidad de solidificación.
Reflexiona y aplica sobre los procesos de transferencia de calor.
Relacionar las propiedades con la estructura en función del proceso de conformado.
Identificar las operaciones de maquinado adecuadas para dimensionar piezas según requerimientos.
Seleccionar los procesos de unión más adecuados en función de la aplicación y el material a unir.
Utilizar alternativas para el conformado de piezas por medio de procesos de compactación y sinterización.
Compara las propiedades y características de los productos obtenidos por la ruta tradicional y alterna
Competencias genéricas: Competencias instrumentales
• Capacidad de análisis, síntesis y abstracción.
• Capacidad de comunicación oral y escrita.
• Habilidad en el uso de tecnologías de información y comunicación.
• Capacidad para identificar, plantear y resolver problemas.
Competencias interpersonales
• Capacidad para trabajar en equipo. • Capacidad crítica y autocrítica. • Apreciación de la diversidad y la
multiculturalidad.
Competencias sistémicas
• Habilidades de investigación. • Capacidad de aplicar los
conocimientos en la práctica. • Capacidad de aprender. • Capacidad de adaptarse a nuevas
situaciones. • Capacidad de generar nuevas ideas
(creatividad). • Búsqueda de logro. • Sensibilidad hacia temas
medioambientales.
4.- HISTORIA DEL PROGRAMA Lugar y fecha de
elaboración o revisión Participantes Evento
Instituto Tecnológico de Estudios Superiores de Ecatepec del 9 al 13 de noviembre de 2009.
Representantes de los Institutos Tecnológicos de: Superior de Calkiní, Chihuahua, Superior de Irapuato, Morelia, Saltillo, Superior de Tlaxco y Zacatecas.
Reunión Nacional de Diseño e Innovación Curricular para el Desarrollo y Formación de Competencias Profesionales de la Carrera de Ingeniería en Materiales.
Desarrollo de Programas en Competencias Profesionales por los Institutos Tecnológicos del 16 de noviembre de 2009 al 26 de mayo de 2010.
Academias de Ingeniería en Materiales de los Institutos Tecnológicos de: Irapuato
Elaboración del programa de estudio propuesto en la Reunión Nacional de Diseño Curricular de la Carrera de Ingeniería en Materiales.
Instituto Tecnológico de Zacatecas del 12 al 16 de abril de 2010.
Representantes de los Institutos Tecnológicos de: Superior de Calkiní, Chihuahua, Superior de Irapuato, Morelia, Saltillo, Superior de Tlaxco y Zacatecas.
Reunión Nacional de Consolidación de los Programas en Competencias Profesionales de la Carrera de Ingeniería en Materiales.
5.- OBJETIVO GENERAL DEL CURSO Seleccionar los procesos de manufactura apropiados para el conformado de los diversos materiales para transformarlos en productos semiterminados o terminados 6.- COMPETENCIAS PREVIAS
Aplicar ecuaciones de transferencia de calor Identificar los mecanismos de deformación Leer, interpretar dibujo Asistido por Computadora) Leer y interpretación de planos para manufactura Identificar microestructuras (En que materia se ve esta información) Identificar las propiedades mecánicas de los materiales
7.- TEMARIO
Unidad Temas Subtemas
1 Desarrollo de productos manufacturados
1.1. Diseño del producto y la ingeniería concurrente.
1.2. Diseño para manufactura, ensamble, desensamble y servicio.
1.3. Selección de materiales. 1.4. Selección de procesos de manufactura. 1.5. Diseño y manufactura sustentable. 1.6. Manufactura asistida por computadora. 1.7. Producción esbelta y manufactura ágil. 1.8. Evaluación costo-beneficio de los
productos.
2 Procesos de conformado de materiales
2.1. Laminación 2.1.1. Determinación de cargas en la
laminación 2.1.2. Laminación de formas 2.1.3. Defectoscopia en productos
laminados 2.2. Forja
2.2.1. Clasificación de los procesos de forja
2.2.2. Equipo de forja 2.2.3. Deformación plana en forja 2.2.4. Forja con matriz abierta y cerrada 2.2.5. Defectoscopia en piezas forjadas
2.3. Estirado (trefilado) 2.3.1. Tratamiento superficial 2.3.2. Cargas de trefilado 2.3.3. Trefilado de barras
2.3.4. Analisis del trefilado 2.3.5. Trefilado de tubos 2.3.6. Tensiones residuales
2.4. Extrusión 2.4.1. Equipo para extrusión 2.4.2. Extrusión en caliente 2.4.3. Extrusión y formado en frio 2.4.4. Extrusión de tubos con y sin costura
2.5. Otros Procesos
3 Maquinado de
materiales
3.1. Torno 3.1.1. Características y tipos
3.2. Taladro 3.2.1. Características y tipos
3.3. Fresadora 3.3.1. Características y tipos
3.4. Otros
4 Procesos de unión 4.1. Adhesivos 4.2. Componentes mecánicos y a presión 4.3. 4Procesos de soldadura por fusión 4.4. Procesos de soldadura en estado sólido
5 Métodos alternos de manufactura
5.1. Pulvimetalurgia 5.2. Maquinado
5.2.1. Químico y electroquímico 5.2.2. Por electrodescarga 5.2.3. Por rayo láser 5.2.4. Por haz de electrones y plasma 5.2.5. Maquinado por Jet de agua y
abrasivo. 5.3. Conformado.
5.3.1. Formado por explosión 5.3.2. Otros Procesos
8.- SUGERENCIAS DIDÁCTICAS El profesor debe: • Propiciar actividades de búsqueda, selección y análisis de información en distintas
fuentes. • Propiciar el uso de las nuevas tecnologías en el desarrollo de los contenidos de la
asignatura. • Fomentar actividades grupales que propicien la comunicación, el intercambio
argumentado de ideas, la reflexión, la integración y la colaboración de y entre los estudiantes.
• Propiciar, en el estudiante, el desarrollo de actividades intelectuales de inducción-deducción y análisis-síntesis, las cuales lo encaminan hacia la investigación, la aplicación de conocimientos y la solución de problemas.
• Llevar a cabo actividades prácticas que promuevan el desarrollo de habilidades para la experimentación, tales como: observación, identificación manejo y control de de variables y datos relevantes, planteamiento de hipótesis, de trabajo en equipo.
• Propiciar el uso adecuado de conceptos, y de ternimología científico-tecnológica • Proponer problemas que permitan al estudiante la integración de contenidos de la
asignatura y entre distintas asignaturas, para su análisis y solución. • Observar y analizar fenómenos y problemáticas propias del campo ocupacional. • Relacionar los contenidos de esta asignatura con las demás del plan de estudios
para desarrollar una visión interdisciplinaria en el estudiante.
9.- SUGERENCIAS DE EVALUACIÓN La evaluación debe ser continua y cotidiana por lo que se debe considerar el
desempeño en cada una de las actividades de aprendizaje, haciendo especial énfasis en:
Exposiciones en clase. Reporte de Investigación documental. Reporte de visitas industriales resaltando el grado de integración con la teoría. Elaboración de Mapas conceptuales. Ensayo de la asistencia a foros y conferencias. Exámenes escritos para comprobar el manejo de aspectos teóricos y declarativos. Portafolio de evidencias. Reportes de prácticas de laboratorio y productos obtenidos.
10.- UNIDADES DE APRENDIZAJE Unidad 1: Desarrollo de productos Manufacturados Competencia específica a desarrollar Actividades de Aprendizaje Conocer los fundamentos de Diseño del producto e ingeniería concurrente. Caracterizar las etapas de manufactura: ensamble, desensamble y servicio. Fundamentar la selección de materiales y sus procesos de manufactura tomando en cuenta la relación costo-beneficio de los productos.
• Documentar en diferentes fuentes el concepto de ingeniería concurrente para el diseño simultáneo de productos y procesos.
• Elaborar prototipos desarrollados de acuerdo a sus etapas secuenciales desde el ensamble hasta el servicio.
• Analizar a través de mesas de discusión los diferentes materiales usados en productos de la vida cotidiana para reflexionar propiedades, costos, procesos de manufactura involucrados.
Unidad 2: Procesos de conformado de materiales Competencia específica a desarrollar Actividades de Aprendizaje
Conocer y diferenciar los diferentes procesos de conformado, desde el punto de vista de materias primas, procesamiento y productos.
• Identificar las propiedades de las materias primas.
• Analizar casos reales de variables del procesamiento utilizando herramientas de simulación y llevando estos a la práctica en laboratorio.
• Establecer rutas de procesos de conformado para productos con diferentes aplicaciones y propiedades.
Unidad 3: Maquinado de Materiales Competencia específica a desarrollar Actividades de Aprendizaje Identificar y caracterizar los procesos de maquinado con la adaptación final de los materiales.
• Identificación de las diferentes maquinas herramientas y sus equipos auxiliares.
• Aplicar técnicas analíticas grupales para estudiar el comportamiento de los materiales en los procesos de torneado, fresado y taladrado.
• Desarrollar rutas de proceso de manufactura para fabricar piezas de diferentes materiales, preparar probetas para laboratorio.
Unidad 4: Procesos de unión Competencia específica a desarrollar Actividades de Aprendizaje
Conocer y diferenciar los diferentes procesos de unión aplicados a los materiales.
• Documentar y clasificar las características principales de los diferentes tipos de unión en función del tipo y aplicación de los materiales.
• Formar equipos de acuerdo a los tipos de ensambles para investigar características, información sobre la confiabilidad, ventajas y desventajas de estos y aplicaciones prácticas.
• Determinar sobre las variables involucradas en los procesos de adhesivos.
• Investigar y realizar un resumen que le permita conocer y diferenciar los componentes mecánicos y a presión.
• Analizar casos reales y prácticos de procesos industriales de soldadura que se realizan en la región.
Unidad 5: Métodos alternos de manufactura Competencia específica a desarrollar Actividades de Aprendizaje
Comprender y analizar diferentes tipos de Métodos alternos de
• Investigar y analizar los procesos de manufactura no convencionales.
manufactura
• Reportar desarrollos tecnológicos en los tipos de métodos de compactación para diferentes tipos de materiales.
• Analizar las condiciones de compactación en diferentes materiales tanto en frio como en caliente.
11.- FUENTES DE INFORMACIÓN 1. Manual Sandvik Coromant. El Mecanizado Moderno. 2. Boyle, Laurens. Materiales y Procesos de Manufactura para Ingenieros. Prentice –
Hall. 3. Kalpakjian / Schmid. Manufactura: Ingeniería y Tecnología. Prentice – Hall. 4. Schey, John A. Procesos de Manufactura. McGraw – Hill. 5. Manual de Operación de Torno CNC. Harrison to 150. 6. Manual de Operación de Fresadora CNC. Triac VMC 7. Consultas en Internet y Artículos Técnico-Científicos.
12.- PRÁCTICAS PROPUESTAS
Vaciado de metal en diferentes moldes que permitan evaluar la influencia de la velocidad de solidificación y su relación con la microestructura
Conformado de metal Maquinado y acabado superficial Soldadura y evaluación de las propiedades y microestructura de las uniones Obtención de piezas por metalurgia de polvos (análisis de sus propiedades y
microestructura)
