Ingeniería Mecánica
Permanent URI for this collection
Browse
Browsing Ingeniería Mecánica by Author "Muñoz Vélez, Mario Fernando"
Now showing 1 - 5 of 5
Results Per Page
Sort Options
Item Análisis mecánico en función de la densidad para el diseño de estructuras cerámicas celulares fabricadas con escoria de aluminio calcinada(Pontificia Universidad Javeriana Cali, 2024) Buriticá Martínez, Juan Camilo; Muñoz Vélez, Mario FernandoEn este trabajo se utilizó escoria de aluminio calcinada en la fabricación por réplica de tres cerámicas celulares de diferente densidad. A la escoria de aluminio se le hizo un proceso de molienda y tamizado, para luego mezclarla con pasta cerámica y obtener la materia prima para la fabricación de las cerámicas porosas. En el método de réplica se hizo uso de dos alternativas, impresión 3D y esponjas de poliuretano para crear las plantillas de sacrificio que formaron las cavidades internas de las cerámicas, resultando en tres estructuras de distinta densidad. Cada una de las tres estructuras se caracterizó por microscopía electrónica de barrido. Los resultados expusieron a detalle las características físicas de la superficie de cada muestra, como su topografía y morfología. Finalmente, se evaluaron las propiedades mecánicas a compresión de las cerámicas celulares. Se logro observar cómo influyen las distintas densidades en los resultados para cada muestraItem Diseño de un material polimérico conductor para la interacción con pantallas táctiles(Pontificia Universidad Javeriana Cali, 2024) Quintero Peñaranda, Isabella; Muñoz Vélez, Mario Fernando; Tobón Llano, Luis EduardoEn la actualidad, existen en el mercado opciones protésicas que contribuyen a la recuperación funcional y estética de la mano, generando mejoras significativas en la calidad de vida de las personas. No obstante, muchas de estas alternativas protésicas se fabrican utilizando materiales aislantes, lo que presenta un desafío para que los usuarios con prótesis puedan interactuar con pantallas táctiles. Esto resulta en una separación, por parte de los usuarios, de tecnologías que se han vuelto cada vez más esenciales en la vida diaria. El trabajo se centró en diseñar y posteriormente evaluar las propiedades mecánicas y eléctricas de compuestos de matriz poliméricas con relleno de partículas conductoras para abordar esta limitación. Se observó que la incorporación de relleno en diferentes proporciones afectó las propiedades de la mezcla. Porcentajes más altos generaron complicaciones en la dispersión, disminuyendo las propiedades mecánicas, pero mejorando las eléctricas. En contraste, porcentajes pequeños no alteraron significativamente las propiedades eléctricas, pero tendieron a aumentar la resistencia y el módulo de elasticidad. Los resultados revelaron que la presencia y concentración de negro de humo (CB) fueron cruciales para mejorar la conductividad y permitividad eléctrica. Sin embargo, esta mejora de las propiedades eléctricas se vieron acompañada por una disminución de la resistencia y el módulo de elasticidad en los materiales diseñados.Item Diseño de una máquina prototipo para la producción de partículas metálicas como prueba de concepto a escala de laboratorio(Pontificia Universidad Javeriana Cali, 2024) Burckhardt Hernández, Erika; Suárez Rada, David Mauricio; Muñoz Vélez, Mario FernandoCon la llegada de nuevas aplicaciones para el uso de polvos metálicos (impresión 3D, electrodos de soldadura, engranajes de transmisión, etc.), la exploración de métodos de pulverización se convierte en una necesidad en el ámbito académico. Por lo tanto, se presenta el diseño de una máquina prototipo para la producción de partículas metálicas como prueba de concepto a escala de laboratorio, la cual busca implementarse en docencia e investigación, en universidades e institutos. Esto con la intención de fomentar la búsqueda y experimentación de manera que se analicen y desarrollen diferentes métodos de obtención de partículas como también diversos tipos de metales a pulverizar. En este trabajo se realizaron estudios mediante matrices AHP para determinar el método de producción de partículas óptimo para los requerimientos y restricciones dadas. Igualmente, se evaluó la viabilidad de producir polvos metálicos para diferentes elementos no ferrosos con puntos de fusión inferiores al hierro. Como resultado de este estudio, el método de atomización por agua fue elegido y se efectuó un proceso de diseño, en el cual se comenzó con las necesidades de los clientes, la casa de calidad, análisis funcional y diseño en detalle. El resultado de esta investigación es validado mediante la implementación de una matriz de cumplimiento de requerimientos y un análisis de costos propuesto por Ullman.Item Estudio del efecto del tamaño de partícula de escoria de aluminio calcinada utilizada como remplazo parcial de cemento en las propiedades mecánicas de morteros(Pontificia Universidad Javeriana Cali, 2022) Orozco Erazo, Deimar Alejandro; Vega Báez, Jaime Andrés; Gómez Gómez, Adriana; Muñoz Vélez, Mario FernandoEn este trabajo se utilizó escoria de aluminio, proveniente de la industria secundaria de aluminio, que fue calcinada y lavada para usarla como sustituto parcial de cemento en una mezcla para fabricar morteros. La escoria de aluminio sustituyo el 5 % del cemento en la mezcla, en tres tamaños dé partículas diferentes: entre 300 µm y 150 µm, entre 150 µm y 75 µm y menos de 75 µm. Para ello, se pulverizaron 5 kg de escoria de aluminio en un molino rotatorio durante 30 min a 1.000 rpm, utilizando 12 bolas de acero. A continuación, se llevó a cabo un proceso de separación del tamaño de las partículas para garantizar el tamaño requerido. Posteriormente, se realizó el proceso de calcinación en un horno con una rampa de temperatura de 8 horas hasta alcanzar los 1.200 °C, luego se mantuvo a esa temperatura durante 2 h y se enfrió durante 12 h al aire. La calcinación de la escoria de aluminio aglomero el material, por lo que fue necesario un proceso de maceración y un segundo proceso de separación granulométrica para recuperar la granulometría de antes de la calcinación. Posteriormente, se fabricaron los morteros a los que se les realizaron ensayos de fluidez y densidad al concreto, así como ensayos de compresión y flexión a los 7, 28 y 56 días de curado. También se hicieron pruebas de absorción y densidad relativa a los 28 días de curado. La escoria de aluminio se caracterizó mediante el método de difracción de rayos X, microscopía electrónica de barrido y espectroscopia de dispersión de energía. Los resultados mostraron que el proceso de lavado realizado a la escoria de aluminio atenuó la presencia de AlN, y que el proceso de calcinación promovió la cristalización del material y la transformación de las fases hasta obtener ´únicamente: Al2O3 y MgAl2O4. Finalmente, las propiedades mecánicas de los morteros fueron iguales y en algunos casos mejores que las propiedades de morteros de referencia (morteros realizados con cemento puro).Item Optimización de los parámetros de impresión 3D, relacionados con el consumo de material en función de las propiedades mecánicas de productos impresos por modelado de deposición fundida (FDM)(Pontificia Universidad Javeriana Cali, 2023) Peñafiel Viáfara, Camila; Hernández Quiroz, Laura Daniela; Muñoz Vélez, Mario FernandoLa impresión 3D es una tecnología emergente de la Industria 4.0, capaz de producir una amplia variedad de productos con geometría compleja de forma eficiente e innovadora a diferencia de otros métodos de fabricación convencionales. A medida que, el crecimiento poblacional sigue aumentando, la necesidad de fabricar productos de bajo peso, buen rendimiento mecánico y excelente calidad superficial, cobra más importancia en el sector industrial, de tal forma que, se logre elaborar piezas con un bajo consumo de material reduciendo el costo de producción y el tiempo de procesamiento, con el propósito de disminuir significativamente el nivel de desechos plásticos derivados de errores de impresión, errores de diseño, material de soporte, fallas de la impresora, entre otros, en diferentes organizaciones educativas y empresariales. Por lo anterior, este trabajo tiene como objetivo evaluar la influencia de dos parámetros de impresión, el porcentaje y patrón de relleno previamente seleccionados a partir de una revisión bibliográfica y un análisis biomimético, en la resistencia a la compresión e impacto con relación a la densidad de la pieza a imprimir, a partir de un análisis de varianza factorial (ANOVA); con el ánimo de optimizar el consumo de material en el proceso de impresión 3D sin afectar el desempeño de estructural del producto.