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Retos de la educación superior en un contexto de incertidumbre y crisis global
Authors: Segrera Francisco Lopez
Published: July 2018

Las sintéticas reflexiones de este texto tienen como objetivo identificar los retos que enfrentan los sistemas de educación superior y las universidades de América Latina y el Caribe, ante los posibles escenarios que nos aguardan en un momento de crisis e incertidumbre, tanto a nivel mundial, como en lo que respecta a nuestra región. También ofrece recomendaciones con el fin de construir alternativas que contribuyan a que prevalezcan los mejores escenarios posibles.
Movimiento de las interfases durante la solidificación horizontal de aleaciones estaño-zinc
Authors: Kociubzyk Alex Iván , Rozicki Roberto Samuel , Ares Alicia Esther
Published: July 2018

RESUMEN El procesamiento por solidificación es una de las rutas más importantes para producir materiales, especialmente metales y aleaciones. Los parámetros para la transformación de líquido a sólido, tales como, el gradiente de temperatura, la velocidad de crecimiento, la velocidad de enfriamiento, la velocidad de la interfase, varían de un proceso a otro y en un solo proceso también varían como una función del tiempo y de la posición. Estas variaciones junto con las diferentes composiciones de las aleaciones, conducen a una multitud de microestructuras y, por lo tanto, afectan al comportamiento del material. En el presente trabajo se estudia la evolución de las interfases en las aleaciones Sn-Zn (Sn-6%Zn (hipoeutéctica) y Sn-15%Zn (hipereutéctica)) cuando son solidificadas en forma unidireccional horizontal mediante la extracción calórica en dos sentidos opuestos. Se obtuvieron probetas de aleaciones Sn-Zn con forma de segmentos cilíndricos, con una longitud promedio de entre 13 cm - 17 cm, un ancho promedio de entre 3 cm - 3,2 cm y un espesor promedio de entre 0,8 cm – 1,2 cm, dependiendo de la experiencia. Se determinaron los parámetros térmicos (velocidades de enfriamiento, gradientes de temperatura, posiciones y velocidades de las interfases presentes) y se relacionaron con las estructuras finales producto de la solidificación. Se encontró que el valor de la velocidad de las interfases es máximo cuando chocan los frentes opuestos de solidificación, avanzando en direcciones opuestas en las probetas. Los valores de las velocidades de las interfases fueron superiores a 2 mm/s para ambas aleaciones Sn-Zn analizadas.
Efecto del cambio en el camino de deformación en la formabilidad de chapas de acero DP-780 y zinc Zn20
Authors: Schwindt Claudio Daniel , Schlosser Fernando , Signorelli Javier Walter
Published: July 2018

RESUMEN Los Diagramas Límite de Conformado (DLC), frecuentemente utilizados para caracterizar la formabilidad de chapas metálicas, se determinan asumiendo trayectorias de carga proporcionales hasta la ocurrencia de la inestabilidad plástica. Sin embargo, las deformaciones límite son afectadas significativamente por los cambios en los caminos de deformación, práctica muy usual en procesos reales de conformado de metales. El objetivo de este trabajo es analizar el efecto de la trayectoria de carga sobre el DLC de chapas de acero DP-780 de 0,9 mm de espesor y zinc Zn20 de 0,65 mm de espesor utilizando ensayos en dos etapas. Se estudiaron las deformaciones límite bajo tracción uniaxial para los materiales pre-deformados bajo carga equibiaxial. El DLC de referencia se obtuvo a través de ensayos de acopado hidráulico y de tracción uniaxial en probetas con diferentes geometrías de entalla. Las deformaciones límite obtenidas en la chapa DP-780 pre-deformada se encuentran por encima del diagrama de referencia, evidenciando una no despreciable dependencia de la formabilidad del material con la historia de carga. Por otro lado, las diferencias entre los DLCs de la chapa Zn20 son significativas. Esto se atribuye no sólo a efectos de trayectoria sino también a la recristalización dinámica continua que experimenta el material a temperatura ambiente.
Vida a fatiga de uniones soldadas mediante PAW de aceros microaleados al boro
Authors: Nadale Horacio Carlos , Svoboda Hernán Gabriel
Published: July 2018

RESUMEN En el último tiempo los aceros microaleados al boro se han presentado en la industria automotriz como una alternativa para la disminución de peso de estas estructuras. Típicamente, se emplean en condición de temple y revenido (TR) con resistencias a la tracción entre 800 y 1300 MPa en elementos estructurales como parantes, columnas o refuerzos. Asimismo, los aceros Dual-Phase (DP) también ocupan un lugar de relevancia en esta industria, dada la particular combinación de elevada resistencia y aceptable ductilidad, junto con una gran capacidad de absorción de energía. La estructura del automóvil es primordialmente de construcción soldada, por tanto, la soldadura de estos materiales es un aspecto trascendental. El proceso PAW presenta aspectos que lo vuelven una opción interesante para estas aplicaciones. Asimismo, la vida a la fatiga de estas uniones soldadas es un aspecto de fundamental importancia en este tipo de elementos. El objetivo de este trabajo fue evaluar la vida a la fatiga de uniones soldadas ejecutadas mediante el proceso PAW de aceros microaleados al boro en chapa fina (1 mm) con 900 MPa de resistencia a la tracción, en dos condiciones microestructurales: temple y revenido (TR) y dual-phase (DP). A tal fin, se obtuvieron ambas condiciones microestrucutrales mediante tratamientos térmicos intercríticos y de temple y revenido. Posteriormente, mediante el proceso mencionado, se soldaron cupones de 100x100mm, caracterizándose microestructural y mecánicamente (perfiles de dureza y ensayos de tracción) las uniones soldadas. Finalmente, para ambos casos (PAW+TR y PAW+DP), se ensayaron a fatiga probetas en flexión en cuatro puntos pulsante, obteniéndose las curvas S-N. Se observó que las probetas PAW+DP presentaron superior vida a fatiga que las PAW+TR. Este resultado estaría asociado a la evolución microestructural que experimentan ambos materiales.
Optimización de un procedimiento para la determinación de oro mediante espectrofotometría UV/Vis
Authors: Camelino Sebastián Omar , Minchiotti Mariana , Bariles Raúl , Padilla Roger López , Colazo Jerónimo
Published: July 2018

RESUMEN La recuperación de metales valiosos (como el Cu, Au, Ag, Pt, Pd, etc.), contenidos en las placas de circuito impreso (PCB’s) provenientes de chatarra electrónica, mediante vías hidrometalúrgicas alternativas a las actualmente empleadas en la minería, constituye el principal objetivo del grupo de investigación. Una de las mayores dificultades que enfrentan los investigadores del proyecto, radica en la falta de disponibilidad de una técnica adecuada, simple, confiable y rápida para la determinación cuantitativa y cualitativa de dichos valores metálicos contenidos en las soluciones experimentales. En este trabajo se informan los resultados preliminares obtenidos al llevarse a cabo distintas experiencias de laboratorio orientadas a la construcción y calibración de curvas patrones para la determinación de oro, a partir de la espectrofotometría de absorción UV-Visible. Tales experiencias se realizaron mediante el empleo de oro puro disuelto en una solución de agua regia (preparada con tres partes de HCl y una de HNO3), la ulterior extracción del mismo con un solvente orgánico (metil-isobutil-cetona o MIBK) y la observación en el espectrofotómetro de las soluciones orgánicas diluidas. En esta última etapa se han tenido en cuenta tanto espectros de absorción directa como derivativa de segundo orden. Además, se ha comprobado la aplicabilidad de la técnica de análisis en muestras trituradas de PCB’s. Los resultados obtenidos indican que es posible la construcción de una curva patrón utilizando longitudes de onda en torno a los 332 nm y el método se puede llevar a cabo con muestras de tarjetas electrónicas trituradas.
Estudio de la cinética de la disolución de los barros residuales de las industrias borateras con soluciones de glicerina
Authors: Tolaba Ebelia Noemi , Destéfanis Hugo Alberto
Published: July 2018

RESUMEN En este trabajo se estudia la cinética de la disolución de los barros residuales de las industrias borateras con soluciones de glicerina (C3H8O3), efluente de la industria del biodiesel, con el objetivo de valorizar ambos remanentes. Se fundamenta en el acomplejamiento del boro con el poliol. La disolución se lleva a cabo en un reactor de tipo tanque agitado discontinuo a presión atmosférica. Se investiga el efecto de los siguientes parámetros: temperatura de reacción, concentración de glicerina, y relación sólido/líquido sobre la velocidad de disolución de los barros residuales. Se demuestra que la velocidad de disolución de los barros residuales en soluciones de glicerina aumenta con el incremento de la concentración de la glicerina y de la temperatura, y disminuye con el aumento de la relación sólido/líquido. Las mejores condiciones de trabajo son las siguientes: temperatura 80 °C, concentración de glicerina 0,4 M y relación sólido/líquido 0,1 g/ml. Bajo estas condiciones la transformación de los barros residuales es superior al 17%. Se determino la energía de activación aparente, 7,72 kJ/mol, consecuentemente la disolución de los barros es controlada por mecanismos difusivos.
Caracterización del comportamiento frente a la corrosión en soldaduras de recargue de aceros inoxidables superdúplex
Authors: Zappa Sebastián , Pérez Héctor , Svoboda Hernán , Surian Estela
Published: July 2018

RESUMEN Los aceros inoxidables superdúplex poseen una estructura dual con un 50% de ferrita y austenita. Con este balance de fases se obtienen las mejores propiedades mecánicas y de resistencia a la corrosión. Gracias a estas características su empleo se encuentra en crecimiento, fundamentalmente, en las industrias del papel, químicas, del gas y del petróleo. La soldadura de recargue, o cladding, está asociada a la deposición de material superficialmente y es utilizada habitualmente tanto para la fabricación como para la reparación de equipos. Las propiedades del recubrimiento dependen de la composición química y de la microestructura, las que a su vez son dependientes de procedimiento de soldadura. Por lo tanto, en soldadura de recargue con aceros inoxidables superdúplex, el control de las fases presentes en la microestructura es esencial para garantizar las propiedades requeridas. El objetivo de este trabajo fue el de estudiar el efecto del calor aportado (alto, medio y bajo) y de la cantidad de capas (una y dos) del depósito de soldadura de acero inoxidable superdúplex sobre la composición química, la microestructura, la dureza y resistencia a la corrosión por picado. Para tal fin, se soldaron seis cupones de recargue mediante el proceso de soldadura por arco eléctrico semiautomático con protección gaseosa: 1 y 2 capas soldados con bajo, medio y alto calor aportado (modificando únicamente la velocidad de soldadura). Sobre los mismos se caracterizó la macro y microestructura, se determinó la dilución geométrica y química, se observó la microestructura mediante microscopía óptica, electrónica de barrido y difracción de rayos X, se determinó la microdureza Vickers y se evaluó la resistencia a la corrosión por picado mediante curvas de polarización.
Estudio de la microestructura de un cordón de soldadura de un acero P91 mediante microscopía electrónica de transmisión
Authors: Marzocca Ana Lucía , Soldera Flavio , Zalazar Mónica , Luppo María Inés
Published: July 2018

1. RESUMEN En el presente trabajo se llevó a cabo la caracterización microestructural de un cordón de pasada simple de un acero 9Cr1MoVNb P91 obtenido por el proceso de soldadura semiautomática bajo protección gaseosa (FCAW), en la condición “as welding” mediante microscopía electrónica de transmisión. El acero P91 tiene una buena soldabilidad, pero las propiedades mecánicas de las uniones soldadas son inferiores a las del material base. La zona afectada por el calor (ZAC) de este tipo de aceros es de ~ 4 mm lo que dificulta extraer réplicas y láminas delgadas para el estudio de las distintas microestructuras generadas en cada sub-zona de la ZAC: ZAC de grano grueso (ZACGG), ZAC de grano fino (ZACGF) y ZAC intercrítica (ZACIC). No obstante, fue posible extraer réplicas de cada región para identificar a los precipitados y por medio de la utilización de un haz de iones focalizados (FIB-SEM) se pudieron extraer láminas delgadas de un área específica para caracterizar la microestructura de la matriz. Se caracterizaron los precipitados presentes en cada sub-zona de la ZAC y cómo la disolución del M23C6 afecta a la matriz que lo rodea. A bajas temperaturas pico y bajas velocidades de calentamiento/enfriamiento tales como las que caracterizan a las zonas de grano fino (ZACIC y ZACGF) se encontró austenita retenida en contacto de los carburos M23C6 parcialmente disueltos. Por otra parte, en las zonas con más altas temperaturas pico y altas velocidades de calentamiento/enfriamiento (ZACGG y zona fundida) se encontraron películas finas de austenita retenida en los ex bordes de grano austenítico y en los listones de martensita.
Fabricación de espumas de cobre por pulvimetalurgia
Authors: Malachevsky Maria Teresa , Bertolino Graciela , Arneodo Pierre , Baruj Alberto , Oliber Edgardo , D’Ovidio Claudio , Cuscueta Diego
Published: July 2018

RESUMEN Se presenta un método de fabricación de esponjas de cobre por pulvimetalurgia, empleando perlas de urea como formadores de poros que son removidas por disolución en agua antes de sinterizar el compacto. Este método permite un control preciso de las características de las celdas (tamaño, forma y distribución), obteniéndose una porosidad de celdas interconectadas. El empleo de metales en polvo lleva a tener una porosidad asociada a las paredes de las mismas que afecta a las propiedades mecánicas, provocando la falla a tensiones menores de lo esperable. Se optimizó el método de fabricación seleccionando los parámetros de sinterizado (presión de compactado, temperatura y atmósfera). Para caracterizar la meso y microestructura de las muestras se emplearon técnicas de microscopía tradicionales (microscopio electrónico de barrido SEM) y tomografía de rayos x. Esta última técnica permite visualizar en 3D la distribución de las celdas, realizar una caracterización completa de la mesoestructura, evaluar la porosidad de las muestras y seguir la evolución de la deformación de las celdas en ensayos de compresión.
Simulación computacional de un ensayo Erichsen aplicado a una chapa de acero DC-06
Authors: Antúnez Nazareno , Martynenko Vitaliy , Abate Germán , Perez Daniela , Chiapparoli Wadi , Krahmer Daniel Martínez
Published: July 2018

RESUMEN En la actualidad, la utilización de softwares de simulación computacional aplicados a distintos procesos de conformado, como puede ser el estampado y sus variantes, forma parte habitual de las actividades de desarrollo de las grandes industrias, y también comienzan a introducirse lentamente dentro de las PyMEs. Una de sus principales ventajas radica en la reducción significativa de los costos de desarrollo al afrontar nuevos proyectos, tanto de nuevos productos como de procesos. Asimismo, estas herramientas son ampliamente usadas para reproducir fenómenos físicos complejos. Durante un proceso de embutido (estampado profundo de chapas), el material es fuertemente solicitado, razón por la cual se requiere de un conocimiento preciso de las propiedades del mismo, como ser la ductilidad, resistencia mecánica y plasticidad. Es por ello que, se realizan ensayos de caracterización, como puede ser el ensayo Erichsen, durante el cual se recrea de manera controlada un proceso de estirado. En el presente trabajo, se efectuó la simulación de un ensayo de embutibilidad empleando el software Simufact.Forming, aplicado a una chapa de acero DC06-base IF de 0,7 mm de espesor nominal. Durante la simulación se consideraron las condiciones de lubricación, la presión del prensachapa, las dimensiones de las matrices y el coeficiente de rozamiento. Al mismo tiempo, se efectuó el ensayo experimental, con el objetivo de comparar los resultados obtenidos y validar los resultados simulados. Finalmente, se compararon las cargas de embutido, las geometrías de las copas, y el perfil de espesores resultantes en una sección diametral de la misma.
Diagrama de fases experimental Fe-Sn-Zr. Nuevos resultados del corte isotérmico de 800 °C
Authors: Nieva Nicolás , Tolosa Martín Rodrigo , Corvalán Carolina , Arias Delia
Published: July 2018

RESUMEN Las aleaciones de base Zr son de extendida aplicación en el campo de la tecnología nuclear. El Zr aleado con Sn y Fe es la base principal de las aleaciones tipo Zircaloy, aún hoy muy utilizadas como elementos estructurales y como contenedores de los elementos combustibles en reactores nucleares de potencia. Este sistema metalúrgico ternario también forma parte de aleaciones de más reciente desarrollo como las Zirlo (EEUU). Si bien en todas ellas el Zr es el aleante mayoritario es útil e importante conocer los diagramas de fases de sus componentes en la forma más completa posible. El diagrama de fases Fe-Sn-Zr viene siendo estudiado en forma sistemática por el grupo de trabajo desde hace años. Se ha avanzado mucho en el trazado del diagrama de fases a 800ºC, pero han quedado regiones del triángulo de Gibbs sin resolver. Con el objeto de evaluar experimentalmente estas zonas se procedió al diseño y fabricación de un conjunto de aleaciones ternarias. Las mismas fueron tratadas térmicamente a la temperatura de interés por 2928 horas y caracterizadas aplicando técnicas de metalografía, difracción de rayos X y de microanálisis. En este trabajo se confirmó la existencia de los compuestos ternarios Y y Fe6Sn6Zr, así como la presencia de la fase X” y se determinaron campos de existencia de 2 y 3 fases, todo a 800°C. Finalmente se trazaron los límites de equilibrio de fases en las regiones bajo estudio, completando en gran proporción el diagrama de fases para el corte isotérmico analizado.
Evaluación del uso de acetileno como fuente de carbono en la carburización de aceros
Authors: Giraldo Claudia Patricia Serna , Diez Oscar Eduardo Rios , Aguas Rufino Medina , Delgado Maria Camila Lasso , Sierra Ricardo Emilio Aristizabal
Published: July 2018

RESUMEN En este trabajo fue evaluado el efecto del uso de acetileno como fuente de carbono en la carburización gaseosa del acero AISI/SAE 8620. Para esto se diseñó y fabricó un sistema de carburización gaseosa con las siguientes características: producción controlada de una atmósfera gaseosa carburante, zona de reacción isotérmica inerte y hermética y sonda de carbono/oxígeno para el control del potencial de carbono (Cp) durante el ciclo de carburización. Se utilizó una atmósfera compuesta por un gas endotérmico sintético de composición 40%H2, 40%N2 y 20%CO con flujo constante de 100 cm3/min y variaciones de acetileno con flujos de 40cm3/min, 65cm3/min y 85cm3/min. Estos gases se inyectaron en el reactor a 900ºC y se sostuvieron por tres horas. Se seleccionó gas acetileno como agente enriquecedor de carbono en la atmósfera debido a los elevados ratios de descomposición que presentan estas moléculas y a la baja tendencia a desarrollar reacciones de polimerización. La caracterización de los aceros carburizados se realizó mediante microscopia óptica (MO), espectrometría de emisión óptica (EEO) y ensayos de microdureza Vickers (HV). Los resultados revelan que existe una gran eficiencia y control en la transferencia de carbono durante el ciclo de carburización, favoreciendo la optimización de recursos y tiempos de proceso.
Estabilidad de la austenita retenida bajo condiciones de deformación en aceros multifásicos con bainita nanoestructurada
Authors: Uribe Tania Loaiza , Espitia Paula Andrea Pérez , Giraldo Claudia Patricia Serna , Sierra Ricardo Emilio Aristizábal
Published: July 2018

RESUMEN Se fabricó un acero de composición 0.25C, 1.9Si, 0.63Mn, 1.5Cr utilizando un horno de inducción. La aleación as-cast se homogenizó y se determinaron las temperaturas de inicio (AC1) y finalización (AC3) de la austenita durante el calentamiento mediante dilatometría. Se seleccionaron dos temperaturas de austenización intercrítica, que se utilizaron para realizar tratamientos térmicos de austenización parcial seguidos de tratamiento isotérmico en sales fundidas. Se caracterizaron los aceros tratados térmicamente con microscopia óptica, microscopía electrónica de barrido y difracción de rayos x. Las microestructuras obtenidas fueron multifásicas con ferrita proeutectoide, martensita, bainita y austenita retenida de tamaño nanométrico. Los aceros obtenidos fueron deformados plásticamente por laminación en frio para evaluar la estabilidad de la austenita bajo condiciones de deformación. Se encontró que la fracción de austenita retenida aumentó y su estabilidad bajo condiciones de deformación disminuyó, al disminuir la temperatura de austenización intercrítica. La combinación de austenización intercrítica seguida de austemperado a baja temperatura de una aleación con la composición química adecuada, permitió obtener aceros que combinan la microestructura de los aceros TRIP y NANOBAIN.
Corrosión atmosférica acelerada en una fundición gris ASTM A48
Authors: Abuin Alfredo Artigas , Seco Rodrigo Allende , González Alberto Monsalve , Hrabal Konstantin Sipos , Coña Ariel Soto
Published: July 2018

RESUMEN Debido a los extensos tiempos que conllevan los estudios relativos a resistencia a la corrosión atmosférica, estos datos son escasos. Uno de estos, es el realizado por Southwell et al., en el que se estudió el efecto de la corrosión durante 16 años para una fundición gris en una diversidad de ambientes. El presente trabajo expone y discute los resultados obtenidos tras someter a una fundición gris a un ensayo de corrosión acelerada, que involucra ciclos de humectación en cámara de niebla, lavado y secado, durante 40 días. Además, se ha realizado una experiencia en la que se sumergieron muestras de fundición gris en agua de mar natural y agua de mar esterilizada con UV, encontrando una relación directa entre la presencia de bacterias y un aumento en la rugosidad superficial de las muestras expuestas a estas soluciones durante 14 días. Los resultados obtenidos revelaron que la fundición gris presenta un comportamiento bimodal, que es concordante con lo descrito por Melchers para aceros de baja aleación y con la investigación desarrollada por Southwell et al. Este comportamiento bimodal, según Melchers et al. genera un punto de inflexión en el avance de la corrosión, influenciado por bacterias en la interfase metal-productos de corrosión. Esto último, se valida evidenciando actividad bacteriana tras identificar presencia de Azufre, mediante EDS, en los productos de corrosión desarrollados tras la exposición al ensayo de corrosión acelerada. Finalmente se puede comentar que en pocas semanas y empleando un ensayo de corrosión acelerada es posible replicar las condiciones bajo las que se realiza corrosión atmosférica marina durante años, para una fundición gris, incluso evidenciando actividad bacteriana.
Efecto de la composición sobre el comportamiento frente a la corrosión de aceros inoxidables austeníticos y martensíticos
Authors: Zadorozne Natalia Silvina , Vier Jorge Darío , Rebak Raúl Basilio , Ares Alicia Esther
Published: July 2018

RESUMEN El objetivo de este trabajo es estudiar el comportamiento electroquímico de una serie de aceros inoxidables en solución de NaCl a 10.000 ppm de Cl- y a temperatura ambiente, evaluando las propiedades de acuerdo a las diferencias de estructuras (austenítica y martensítica) y a la composición de las aleaciones, buscando una relación entre su comportamiento y su PREN (Pitting resistance equivalent number). Los aceros inoxidables utilizados fueron: F6NM, 17-4PH, 416 y 304. Se llevaron a cabo medidas del potencial de circuito abierto en función del tiempo, curvas de polarización potenciodinámica cíclicas, obtención de la resistencia a la polarización por medio de la norma ASTM G59 y medidas de Espectroscopía de Impedancia Electroquímica (EIE). El análisis de los resultados obtenidos a partir de los ensayos electroquímicos permitió encontrar una relación entre el comportamiento frente a la corrosión de los aceros inoxidables estudiados, su composición y PREN, independientemente de la microestructura que presenta cada uno de ellos.
Metodología ad hoc para la observación de superficies de desgaste y fractura
Authors: Zanin Maximiliano , Pintos Nicolás Urbano , Villar Nelson Alvarez , Tuckart Walter
Published: July 2018

RESUMEN En el presente trabajo, se presenta una metodología de análisis y medición microscópica de superficies de desgaste, a partir de imágenes confeccionadas con técnicas de procesamientos digitales tipo stitching y stacking. Las imágenes se obtienen a partir de un sistema de observación microscópico ad-hoc y de bajo costo, compuesto por módulos de posicionamiento de muestras y enfoque-elevación con resolución micrométrica. El objetivo del trabajo es reunir la mayor cantidad de información en una única imagen. La creación de documentación fotográfica permanentes tiene la ventaja de analizar una superficie sin peligro de manipular una muestra. Se observó que la metodología utilizada ha sido satisfactoria para la determinación de características superficiales y mediciones para cálculo de tasa de desgaste en ensayos block on ring, como también para algunos análisis de fractura.
Monitoreo mediante Emisión Acústica de vigas de hormigón de alta resistencia con y sin fibras expuesto a alta temperatura
Authors: Xargay Hernán , Folino Paula , Nuñez Nicolás , Gómez Martín
Published: July 2018

RESUMEN La adición de fibras a la matriz cementicia, dando lugar a los hormigones reforzados con fibras, tiene por objeto mejorar la baja ductilidad que se observa en la respuesta mecánica del hormigón frente a distintos tipos de solicitación, particularmente bajo esfuerzos de tracción directa. En este trabajo, se estudia el proceso de fisuración y degradación mecánica de elementos de hormigón utilizando la técnica de emisión acústica, con el objetivo de analizar la incidencia de la acción de altas temperaturas sobre el comportamiento de falla de vigas de hormigón de alta resistencia con y sin fibras. Se presentan resultados de un plan experimental que incluye distintos ensayos mecánicos sobre especímenes de hormigón con y sin adición de una combinación híbrida de fibras de acero y de polipropileno. La incorporación de las fibras de polipropileno tiene por objeto mejorar el comportamiento del hormigón frente a temperaturas elevadas. Se analiza la evolución de las emisiones acústicas registradas durante los ensayos de flexión y su relación con la respuesta mecánica. Se observa que frente a la exposición a una temperatura de 600°C, las propiedades del hormigón reforzado con fibras fueron relativamente menos afectadas que las del hormigón sin fibras, conservando cierta capacidad de absorber energía en el pos-pico. Asimismo, se confirma que la técnica de monitoreo utilizada tiene una correlación directa con el proceso de degradación del hormigón.
Comportamiento al creep de un polímero utilizado para impresión 3D
Authors: Molina René , Pender Gerardo , Moro Lilián , Piovan Marcelo Tulio
Published: July 2018

RESUMEN En los últimos años se está utilizando, ampliamente, la construcción aditiva o impresión 3D, para la fabricación de bienes tecnológicos. Este procedimiento de construcción tiene y tendrá un gran impacto industrial. Existen muchos procedimientos de impresión 3D y entre ellos el más conocido se denomina Modelado por Deposición de Filamento (MDF). El objetivo del presente trabajo se orienta a la caracterización experimental de propiedades mecánicas de piezas construidas por impresión 3D con polímeros plásticos. Si bien ya se han efectuado varios estudios sobre la caracterización de propiedades mecánicas de piezas impresas por MDF, se debe mencionar que es poco lo evaluado relativo al fenómeno de creep o de termofluencia. En este trabajo se estudian las propiedades a la termofluencia del poli(ácido láctico) (PLA). Este polímero es termoplástico y biodegradable y se utiliza tanto en estado amorfo como cristalino, por lo que presenta numerosas aplicaciones tecnológicas. Los ensayos de termofluencia por tracción, se efectúan a una temperatura de 303 K, y a niveles de tensión correspondientes entre el 25% y 50% del límite de fluencia. Para ello, se emplean probetas estandarizadas construidas con diversos trazados de deposición del filamento plástico.
Caracterización de resinas epoxi para uso en conectores de ductos flexibles
Authors: Wedekamper Facundo Javier , Lorio Diego Andrés , Strohaecker Telmo Roberto
Published: July 2018

RESUMEN En la producción offshore de gas y petróleo se utilizan con frecuencia ductos flexibles, los conectores son la conexión entre el cuerpo de la línea flexible y las unidades de producción. En el montaje de este componente se utiliza resina epoxi para llenar el espacio libre en su el interior. Este material polimérico fija los alambres de la armadura de tracción del ducto flexible dentro del conector, formando el sistema de anclaje. Un punto crítico en el avance de la industria petrolífera, más allá de la frontera tecnológica de la explotación offshore, es el desempeño estructural de los conectores. Por lo que el material epóxido utilizado en este componente crítico debe tener las características adecuadas que le permita resistir las solicitaciones mecánicas. En este trabajo se presenta una caracterización de cinco resinas epoxis diferentes con el objetivo de comparar sus propiedades y determinar su aptitud para ser aplicadas en conectores. Ensayos de arrancamiento, compresión, cizalla y dureza, fueron realizados a fin de evaluar el desempeño de estos materiales para dicha aplicación. El desempeño de las cinco resinas fue comparada a través de un análisis TOPSIS, en esta técnica se valoran los criterios a través de su similitud con la solución ideal y se pondera la influencia de cada parámetro o propiedad según su relevancia en el sistema de anclaje. Las resinas analizadas mostraron valores similares de dureza, sin embargo, los valores de tensión compresiva en el límite elástico y en la ruptura, así como la tensión máxima de cizalla evidenciaron diferencias mayores al 30%. A su vez, los resultados de los ensayos de arrancamiento demostraron diferencias aún más significativas en los parámetros calculados. Finalmente la resina más adecuada para la aplicación fue seleccionada a través del análisis TOPSIS.
Estudio de los parámetros de proceso del anodizado por plasma químico en Ti-6Al-4V ELI para implantes dentales
Authors: Azpeitia Anahí , Lemos Adriana , Kang Kyung W. , Llorente Carlos
Published: July 2018

RESUMEN Con el objetivo de estudiar el efecto de la variación de algunos parámetros de proceso de anodizado por plasma químico (APQ) en muestras de Ti-6Al-4V para implantes dentales, se llevaron a cabo distintos tratamientos bajo diferentes condiciones de densidad de corriente, tiempo de exposición y composición química del electrolito; que produjeron recubrimientos superficiales bioactivos de óxido de titanio enriquecido en calcio y fósforo. Los tratamientos APQ se realizaron a partir de dos condiciones superficiales de partida: mecanizado y blastinizado. Luego de cada tratamiento APQ, se efectuó un tratamiento alcalino para evaluar su influencia sobre la bioactividad del recubrimiento obtenido. Para caracterizar las superficies se efectuaron análisis topográficos mediante microscopia electrónica de barrido, ensayos de adhesión a partir del test estándar Rockwell-C y evaluación de la bioactividad mediante ensayo de simulación en fluidos corporales (SBF). Los mejores resultados (recubrimientos uniformes y bioactivos con comportamiento satisfactorio en el ensayo de adhesión) fueron conseguidos con mayores tiempos de APQs en electrolitos de fosfórico-sulfúrico y de fostato diácido de potasio. Asimismo, se evidenció que un blastinizado previo al APQ favorece la adhesión del recubrimiento; mientras que el tratamiento alcalino posterior al APQ mejora la bioactividad del mismo.
Efectos de tratamientos térmicos post-alcalinos sobre las propiedades superficiales de titanio para implantes dentales con diferentes recubrimientos
Authors: Ekkert Tatiana , Lemos Adriana , Kang Kyung Won , Gatti Florencia , Llorente Carlos , Bilmes Pablo
Published: July 2018

RESUMEN El titanio es ampliamente utilizado como implante dental dado que es bioinerte y osteointegrable. Sin embargo, dado que este material no puede inducir el crecimiento de hueso desde su superficie, es usual que se le realicen distintos tratamientos superficiales para desarrollar recubrimientos bioactivos. El tratamiento alcalino tiene por objetivo formar un gel de titanato de sodio amorfo, el cual se puede estabilizar, por medio de un tratamiento térmico posterior. Durante este último, el hidrogel se deshidrata y se densifica para formar una capa de titanato de sodio estable y parcialmente cristalizado. En el presente trabajo se analizaron los efectos producidos por diferentes tratamientos térmicos posteriores al alcalino, sobre superficies de titanio cp con tratamiento superficial de blastinizado y APQ (anodizado por plasma químico). Para cada caso se caracterizó la superficie con el fin de optimizar la condición de aplicación. Las temperaturas de los tratamientos térmicos fueron 400, 600 y 800 ºC, dado que en este rango el titanato varía su proporción de fase amorfa y cristalina y por ende sus propiedades. La evaluación de los resultados se realizó mediante ensayos de adhesión Rockwell C, medición del ángulo de contacto inicial por goniometría, difracción de rayos x, SBF y microscopia electrónica de barrido. Caracterizadas las probetas post tratamiento térmico se pudo observar que, las muestras tratadas a 800 ºC presentaron una estructura superficial cristalina, mala adhesión y no indujeron crecimiento de apatita sobre su superficie. No obstante presentaron una superficie hidrofilica. Por otro lado, las muestras tratadas a 400 y 600 ºC presentaron superficialmente una fase parcialmente cristalizada, con buena adherencia y buena hidrofilicidad. Mediante SEM-EDS, se observó sobre sus superficies la formación de una capa de apatita homogénea.
Análisis comparativo de las propiedades mecánicas de un material compuesto reforzado con fibras de carbono y las de su matriz polimérica de resina epóxica
Authors: Gastelum Anabel Nava , Hernández Miriam Siqueiros , Gonzalez Benjamín , Vega Yuridia , Muñoz Ismael Mendoza
Published: July 2018

RESUMEN En los últimos años los materiales compuestos se han desarrollado para diferentes aplicaciones del área ingenieril. En este trabajo se expone primeramente un análisis de una matriz polimérica, en este caso resina epóxica para su aplicación en un material compuesto reforzado con fibras. Se presenta un estudio de las propiedades mecánicas, el cual se llevó a cabo mediante pruebas de tensión realizadas bajo el régimen de la norma ASTM D638; se manufacturaron cinco especímenes de resina los cuales llevaron un proceso de preparación de moldeo adecuado para la optimización de probetas tipo I. El objetivo fue conocer las propiedades de la matriz termoestable para así reforzarla con fibras de carbono y mejorar las propiedades del material compuesto. Posteriormente se analizaron las propiedades mecánicas del material compuesto en el cual se utilizó el refuerzo de fibra de carbono 3k. Para el análisis se fabricaron especímenes con una orientación [0/+45/-45]s; las pruebas realizadas en los especímenes de material compuesto fueron cinco ensayos de tracción basados en la norma ASTM D3039. El proceso de manufactura empleado para la realización de los especímenes de material compuesto fue el método VACCUM BAG WET LAY-UP. Se comprobó que las probetas de matriz polimérica de resina epóxica generan burbujas por el mezclado y por el curado al ambiente; así mismo estas burbujas trabajan como concentradores de tensiones que debilitan el material en pruebas de tracción. En comparación con las propiedades mecánicas del material compuesto, estos muestran un mejor comportamiento por el refuerzo de fibra de carbono y por el proceso de manufactura al vacío.
Degradación de un efluente textil real asistida por Fe/PVA y materiales residuales magnéticos
Authors: Ramos Pamela Belém , Bavio Marcela Alejandra , Barreto Gastón Pablo , Eyler Gladys Nora
Published: July 2018

RESUMEN Los compuestos orgánicos presentes en efluentes industriales son en su mayoría resistentes a los tratamientos biológicos y químicos convencionales. La industria textil ha presentado notables problemas medioambientales vinculados principalmente al uso y la gestión del recurso hídrico, tiene un alto consumo de agua potable y subterránea en sus procesos. Sus aguas residuales son las más contaminantes de los sectores industriales. Las Procesos Avanzados de Oxidación (PAOs) permiten degradar dichos compuestos de forma no selectiva mediante el ataque de radicales •OH. En este trabajo se presenta la caracterización y aplicación de diferentes catalizadores para el tratamiento de un efluente textil real (proveniente de una empresa dedicada al teñido y acabado de prendas; ubicada en la provincia de Buenos Aires). Se utilizan tres catalizadores de Fe diferentes: 1°) Sintetizado en el laboratorio, 2°) Residuo proveniente de la industria metalúrgica y 3°) Lana de acero comercial. Los mismos se caracterizan por medio de SEM/EDX. El efluente es caracterizado antes y después del tratamiento, donde el seguimiento de la degradación se mide mediante el % DQO, pH y contenido de Fe2+en solución para diferentes condiciones de tratamiento. Se estudia el efecto de catalizadores en el tratamiento aplicado, el cual consiste en una oxidación de la materia orgánica por acción de las especies de Fe en solución y H2O2, dando un proceso Fenton a pH cercano a la neutralidad. Los resultados muestran que los tres tipos de catalizadores son eficientes para el proceso de degradación de un efluente textil reales, alcanzando valores de DQO finales aptos para la descarga en una colectora cloacal.
Determinación de bajas concentraciones de hidrógeno en aleaciones de circonio utilizando radiografía de neutrones como técnica no destructiva
Authors: Buitrago Nayibe Lucia , Santisteban Javier , Marín Julio , Tartaglione Aureliano , Daymond Mark , Grosse Mirco
Published: July 2018

RESUMEN Las aleaciones base circonio (Zr) se utilizan en la fabricación de las vainas de combustible y en componentes estructurales de los reactores de potencia por su baja absorción neutrónica. Estas aleaciones son susceptibles al daño por hidrógeno (H), debido a que la concentración del mismo puede incrementarse localmente en respuesta a gradientes de temperaturas o tensiones. Esto provoca una degradación general de sus propiedades mecánicas, y puede generar un proceso lento de degradación conocido como rotura diferida inducida por hidruros (Delayed Hydride Cracking – DHC). El contenido de H en aleaciones de circonio es generalmente determinado mediante técnicas destructivas. En este trabajo determinamos el contenido de H en el rango 0-300 wt ppm con una sensibilidad de ~5 wt ppm y una resolución espacial de ~0.1 mm utilizando la radiografía de neutrones (neutrografía) como técnica no destructiva. A fin de comparar la capacidad de distintas facilidades de neutrografía para este tipo de análisis, los estudios se realizaron en cuatro laboratorios con características diferentes en términos del flujo y de la distribución en energía de los neutrones incidentes sobre la muestra, así como la máxima resolución espacial disponible en cada caso (parámetro L/D). Las facilidades fueron ANTARES en el reactor FRM-II (Alemania), Engin-X en la fuente pulsada ISIS (Reino Unido), BOA en la fuente de espalación SINQ (Suiza), y la facilidad de neutrografía del reactor RA-6 de Bariloche (Argentina). La resolución espacial alcanzada permite determinar el coeficiente de difusión de H en aleaciones de Zr utilizando muestras de dimensiones aproximadas de 5x10x10 mm3.
Ruido magnético Barkhausen para el estudio de la anisotropía magnética en aceros inoxidables
Authors: Astudillo Miriam Rocío Neyra , Nuñez Nicolás , Pumarega Maria Isabel López , Ruzzante José , Rodrigues Linilson Padovese
Published: July 2018

RESUMEN El ruido magnético Barkhausen (RMB) es un fenómeno que ocurre en materiales ferromagnéticos cuando se someten a campos magnéticos lentamente variables, generándose cambios en su magnetización, produciéndose “saltos” discretos. Estos saltos se generan por el movimiento de las paredes de los dominios magnéticos. Se detectan colocando una pequeña bobina sobre la superficie de la muestra. El movimiento de las paredes es regulado por la microestructura del material (precipitados, tamaño de grano, tensiones residuales, etc.). Es esta manera indirecta la que permite caracterizar al material. En este trabajo se presentan las mediciones del RMB para estudiar la anisotropía magnética, inducida por el proceso de laminación, y los cambios producidos por deformación plástica uniaxial en probetas de aceros inoxidables ferríticos AISI: 409, 430, 441A. Las mediciones se realizaron a diferentes porcentajes de deformación, con el fin de observar cómo cambian las características de las señales de RMB. Se presentan también los estudios métalográficos y de dureza. Los resultados muestran una clara tendencia en relación con la dirección de los esfuerzos principales.
Evolución microestructural de una aleación de aluminio A356 con y sin reforzamiento. de SiC sometida a molienda mecánica
Authors: Ordoñez Stella , Palominos Pedro , Martínez Francisco , Fernández Heydi , Bustos Oscar , Lisboa Jaime
Published: July 2018

RESUMEN Se estudia el efecto del tiempo de molienda sobre el tamaño de cristalito, la microdeformación y la microdureza Vickers, de una aleación de aluminio A356 (Al-7% en peso Si) con y sin refuerzo de SiC (15% en peso). Los polvos de la aleación metálica se obtuvieron por el método del electrodo rotatorio (REP) a partir de cilindros de la aleación, los polvos obtenidos son de morfología esférica con un tamaño promedio de 150 µm y una microdureza promedio de 94 HV0,1. La aleación con y sin refuerzo fue sometida a molienda mecánica (MM) en un molino de alta energía SPEX 8000D con tiempos de molienda efectiva de 3, 6, 9 y 12 horas. El seguimiento de la evolución microestructural de las muestras obtenidas se realizó por medio de difracción de rayos X, microdureza Vickers y microscopia óptica. Se observa que los valores de microdureza de la aleación con y sin refuerzo para 3 horas de molienda son muy similares; a mayores tiempos de molienda, las muestras reforzadas con SiC alcanzan valores superiores a los de las muestras sin reforzamiento. Este aumento en la microdureza es logrado gracias a la distribución homogénea de las partículas de refuerzo, el endurecimiento por deformación de la matriz metálica y el refinamiento microestructural, producto de la MM. Se aprecia que el compósito alcanza un tamaño de cristalito algo menor que en el caso de la aleación, sin embargo, ambos muestran un comportamiento similar. El tamaño de cristalito presenta un rápido decrecimiento durante las primeras horas de molienda para luego mantenerse casi constante.
Diseño, simulación y análisis del proceso de extrusión de un perfil termoplástico en PVC rígido para optimizar el diseño de la matriz y los parámetros
Authors: Tomassini Carlos José Salvador
Published: July 2018

RESUMEN El objetivo del presente trabajo fue verificar y optimizar el diseño de un cabezal para fabricar un perfil termoplástico en PVC rígido utilizando la simulación del flujo en dicha matriz mediante el uso de Dinámica de Fluidos Computacional (CFD) y por medio de pruebas en extrusión, empleando un calibrador experimental, se obtuvieron la geometría y las dimensiones requeridas del mismo. El material utilizado fue un compuesto de PVC rígido el cual es difícil de procesar por su debilidad intrínseca, ya que se degrada a los 140ºC. Por medio de un reómetro capilar especial se determinaron los datos reológicos k y n del modelo de Ley de Potencia los cuales se utilizaron como variables de entrada en el software junto a la geometría del canal de flujo en el cabezal. La geometría es dibujada mediante un software de diseño asistido por computadora en tres dimensiones (CAD-3D). El calibrador se diseñó y dibujó en un software CAD-3D y luego se lo construye, montándose en el equipo extrusor. Se realizó la extrusión con los parámetros de proceso: caudal (velocidad giro tornillo) y temperatura del material utilizados en el software de simulación. Se comparó los resultados obtenidos de la extrusión: geometría y dimensiones finales del perfil, caudal másico, presión y temperatura en el cabezal con los obtenidos por la simulación, siendo los mismos satisfactorios. De la simulación se determinó la distancia óptima a la cual las deformaciones del perfil fundido a la salida del cabezal son mínimas y permitieron que el mismo pueda calibrarse a las dimensiones requeridas del perfil. Además se obtuvieron las distribuciones de velocidades, presiones y deformaciones de corte, las cuales dieron una indicación de las propiedades mecánicas del perfil, como ser las tensiones internas y resistencia a esfuerzos en servicio, además de los valores dimensionales y de la geometría final, de manera que se logró determinar que el diseño del cabezal existente no es el correcto.
Metodología para la fabricación de una prótesis transtibial a base de material compuesto de fibra de carbono y resina epóxica
Authors: Hernández Miriam Siqueiros , Carranza Marco Antonio Reyna , Nuño Víctor , West Joel Carlos Huegel , Castañeda Ana María
Published: July 2018

RESUMEN La problemática de las personas con capacidades diferentes y en especial de las personas amputadas, es de gran impacto en nuestra sociedad. Las prótesis actuales plantean soluciones que se alejan de las expectativas de un amputado, ya que por su elevado costo no son accesibles para la mayoría de los afectados. Esta investigación involucra la construcción de un molde para la fabricación de un prototipo de prótesis transtibial, cuyo objetivo es desarrollar una metodología de diseño, fabricación y que sea de bajo costo. Existe una gran cantidad de materiales que pueden ser utilizados en un miembro protésico, en esta experimentación se utilizó un material compuesto de fibra de carbono 3K y resina epóxica, de los cuales se realizaron pruebas de tensión bajo la norma ASTM D3039 con orientación de [0/90/±45]s donde se obtuvo una carga máxima de 14276,25 N, tomando así como base los resultados obtenidos del material para llevar a cabo la fabricación del primer prototipo de prótesis transtibial el cual fue manufacturado con la técnica propuesta en esta investigación. Una vez fabricado fue sometido a pruebas de carga estática bajo el ISO 10328, donde se comprobó el laminado que se utilizó además de la metodología sugerida, se corroboró la reducción considerable en tiempo de manufactura, peso y costo promedio en relación a las prótesis comerciales.