Ingeniería Mecánica

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https://vitela.javerianacali.edu.co/handle/11522/2739

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Browsing Ingeniería Mecánica by Author "De la Roche Yepes, Jhonattan"

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    Diseño de un reactor para la deposición de recubrimientos de capa delgada por medio de procesos PVD en piezas metálicas
    (Pontificia Universidad Javeriana Cali, 2025) Guerra Segura, Laura Sofía; De la Roche Yepes, Jhonattan
    Los recubrimientos por PVD (Physical Vapor Deposition) se postulan como una alternativa ante los desafíos ambientales de la galvanoplastia (electrodeposición) tales como la contaminación de fuentes hídricas, generación de residuos tóxicos y emisiones atmosféricas, lo que demanda procesos más sostenibles. El presente trabajo se centró en diferentes factores del diseño de un reactor Magnetron Sputtering para aplicar recubrimientos sobre machetes de acero al carbono, respondiendo a las necesidades de la industria que busca reducción de costo por pieza, lo que se traduce en un aumento de la productiva. El proceso incluyo una revisión de requerimientos mediante entrevistas con el cliente, identificación de parámetros críticos teniendo en cuenta bibliografía y conceptualización del diseño tomando como referencia diseños de la industria internacional. Adicionalmente, se realizó el modelado 3D del diseño de la cámara de vacío y el sistema de satélite de un portamuestra, así como las simulaciones de los elementos sometidos a mayores esfuerzos. Finalmente, se realizaron planos de diferentes piezas del reactor mostrando un diseño preliminar, incluyendo especificaciones de materiales seleccionados. De manera complementaria, se especificaron recomendaciones de manufactura.
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    Mejoramiento del diseño mecánico para la producción masiva de la plataforma multisensorial para fenotipado de cultivos en tierra (PhenoAgro)
    (Pontificia Universidad Javeriana Cali, 2023) Ramírez González, Eduardo José; Zuluaga Aristizábal, Manuela; Jaramillo Botero, Andrés; De la Roche Yepes, Jhonattan
    Para optimizar la adquisición de datos tomados de los cultivos, son necesarias las estrategias y las plataformas de alto rendimiento para fenotipificación (HTP). Estas permiten al agricultor tomar decisiones del manejo del cultivo y de la selección de la variedad de interés, ya que permiten acceder a la información en tiempo real del estado del cultivo, a un menor costo y con una mayor precisión. Aunque ya existen este tipo de dispositivos comercialmente, por lo general no miden suficientes variables, muchos de ellos no cuentan con movilidad, para tomar datos en diferentes ángulos, y son muy costosos, con precios que rondan entre los 1000 y 3000 dólares por unidad. Este proyecto propone una mejora en el diseño mecánico de una plataforma del internet de las cosas (IoT) distribuida para fenotipificación de alto rendimiento de cultivos, llamada PhenoAgro perteneciente al cuarto proyecto del programa OMICAS. El programa cuenta con un prototipo cercano al nivel de sistema operacional planificado, en una etapa donde se busca eliminar riesgos de ingeniería y de manufactura, y disminuir el costo. Para lograr esto se identificaron dos mecanismos encargados de dos grados de movimiento de la plataforma como los componentes más críticos. El primero es el mecanismo de cadera, el cual permite a la plataforma dar un giro de 360 grados. El segundo es el mecanismo de movimiento telescópico, el cual permite que la plataforma suba y baje, siguiendo el crecimiento del cultivo. Siguiendo la metodología de diseño en ingeniería, diseño para manufactura y ensamble y selección de materiales de Ashby se propondrá una mejora para la producción en masa, mejorando el diseño actual y buscando reducir costos, para hacer un producto completo y accesible. Los resultados obtenidos incluyen diseños y simulaciones en SolidWorks de las piezas analizando los esfuerzos a los que se someten, y cálculos de elementos mecánicos, comprobando la correcta selección de motores y resistencia de material de prototipado. Además, a partir iteraciones de diseño se logró obtener un prototipo funcional de los mecanismos con el uso de manufactura aditiva usando PLA. Mediante la metodología de selección de materiales de Ashby se seleccionó el PETG como material final de las piezas personalizadas y una fabricación mediante modelado por deposición fundida (FDM), a partir de este método de fabricación y material se realizaron ensayos mecánicos para evaluar la resistencia de las piezas. Finalmente se establecieron costos de fabricación y como estos podrían disminuirse al aprovechar la flexibilidad de la manifactura aditiva, usando la optimización topológica y la consolidación de piezas.