Ingeniería Mecánica (Lic.)
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Ítem Texto completo enlazado Propuesta de una metodología para el uso de correlación de imágenes digitales (dic) en ensayos de tracción en acero, ABS y resina epóxica con fibra de vidrio(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2021-09-30) Vera Cieza, Diego Alejandro; Rumiche Zapata, Francisco AurelioEn las últimas décadas se han desarrollado diversos tipos de nuevas tecnologías en diversas áreas de la ciencia e ingeniería, como por ejemplo en la ingeniería de materiales. Las técnicas que se emplean actualmente requieren una mayor obtención de información, facilidad de uso y un menor margen de error, una de las mejores técnicas que ha ganado popularidad en los últimos años es la técnica de correlación de imágenes digitales (DIC). La DIC es una técnica óptica que permite tomar información de toda la superficie de una probeta sin estar en contacto con esta. Entre los beneficios más resaltantes de la técnica DIC está la capacidad de realizar casi cualquier tipo de ensayo en cualquier tipo de material, sin importar su forma o composición, además debido a que en esta técnica no existe un contacto directo con la probeta se reduce considerablemente el margen de error. En la industria de pruebas de materiales existen determinados ensayos que son utilizados en mayor frecuencia, como es el caso del ensayo de tracción, el cual se emplea para hallar propiedades importantes como el esfuerzo último y el esfuerzo de fluencia. De la misma manera, existen materiales que son empleados con mayor frecuencia para la realización de ensayos, como es el caso de el acero, el ABS y las resinas epóxicas con fibra de vidrio. Debido a la relevancia del ensayo de tracción en la industria y teniendo en cuenta el avance tecnológico para realizar pruebas en materiales, el presente trabajo tiene como objetivo desarrollar una metodología para aplicar la moderna técnica DIC a ensayos de tracción en los tres materiales mencionados. Para efectuar los ensayos a tracción, se emplearán los requerimientos de estos ensayos según las normas ASTM correspondientes a cada material. Esta metodología propuesta estudia los efectos del comportamiento de cada material sobre los parámetros de ensayo más adecuados al ejecutar la técnica DIC, presenta parámetros recomendados de acuerdo a experiencias pasadas y discute sobre cómo adaptar dichas recomendaciones a cada caso específico. Posteriormente, presenta la implementación de la técnica DIC basándose en un equipo GOM ARAMIS y el cálculo e interpretación de deformaciones de la probeta siguiendo las normas ASTM. La importancia de este trabajo radica en que sirve de referencia para la implementación de un ensayo de tracción utilizando la técnica DIC en algún material de naturaleza cercana a los evaluados en este trabajo.Ítem Texto completo enlazado Implementación del proceso de soldadura por fricción batido en los laboratorios de la sección de ingeniería mecánica(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2021-09-10) Poma Velazco, Daniel Aldo; Rumiche Zapata, Francisco Aurelio; Lean Sifuentes, Paul PedroLa gran parte de procesos para soldar materiales requiere el uso de elevadas temperaturas y la presencia de fases líquidas, condiciones que pueden promover la formación de compuestos indeseables, pérdida de integridad microestructural, y consecuente degradación de propiedades del material base cercano a la soldadura. El presente tema de tesis propone implementar el proceso de soldadura por fricción batido en los laboratorios de la Sección de Ingeniería Mecánica (SIM), dado que este proceso permite soldar materiales en estado sólido a temperaturas considerablemente menores a las de fusión, con lo cual, se evita producir fases líquidas y cambios microestructurales que pudieran degradar el material. En la primera parte del trabajo, se describe el proceso de soldadura por fricción batido, la influencia del diseño de la herramienta, los parámetros de soldadura, la microestructura generada, así como las ventajas y restricciones del proceso. Posteriormente, se describe la metodología para realizar el proceso de soldadura por fricción batido en el aluminio AA1100-H18, la selección de la máquina que realiza el proceso; la selección del material, geometría y fabricación de la herramienta; y selección de los parámetros más importantes, como son: la frecuencia rotacional (800 rpm, 1000 rpm, 1250 rpm) y la velocidad de avance (60 mm/min, 140 mm/min, 200 mm/min). Por otro lado, se describen los ensayos mecánicos siguientes: ensayo de tracción, ensayo de doblado y ensayo de dureza Vickers, los cuales permiten caracterizar las muestras soldadas. Además, se analiza el comportamiento de la máquina, la herramienta utilizada en el proceso y se analizan los resultados de la caracterización mecánica. Los valores de resistencia a la tracción de las muestras fueron satisfactorios según la norma AWS D1.2, encontrando un valor máximo de 120,2 MPa para una frecuencia rotacional de 1000 rpm y una velocidad de avance de 140 mm/min. Cabe resaltar, que en promedio hay una pérdida del 30% de la resistencia a la tracción respecto al material base AA1100-H18, este porcentaje de pérdida es similar a valores obtenidos mediante procesos de soldadura convencionales en aluminio. En el ensayo de doblado las muestras de cara y raíz soldadas a una frecuencia rotacional de 1000 rpm pasaron la prueba. En el presente trabajo se pudo implementar el proceso de soldadura por fricción batido, logrando soldar mediante este proceso las planchas de aluminio AA1100-H18.Ítem Texto completo enlazado Diseño mecánico de una máquina para ensayos de desgaste del tipo pin on disk(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2018-01-22) García Valdez, Omar; Rumiche Zapata, Francisco AurelioEl diseñado planteado en el siguiente proyecto demuestra una propuesta bastante económica y versátil de una máquina para ensayos de desgaste del tipo pin on disk, ya que puede adaptarse a cualquier modificación planteada posteriormente sin afectar su buen funcionamiento durante los ensayos que se realicen. Esta máquina simula fenómenos de desgaste adhesivo, de esta manera permitiendo conocer las propiedades tribológicas de estos bajo ciertas condiciones de trabajo. El alcance de la tesis abarca desde el diseño mecánico de todos los componentes necesarios para el funcionamiento de la máquina hasta la elaboración de planos de despiece y ensamble de esta misma. Otro tema que incluye la tesis es la elaboración de un balance de costos que nos permite estimar el precio por la fabricación de la máquina de desgaste y comparar con los precios de otras máquinas que presenten similares funciones. La propuesta para el diseño de la máquina incluye un pin, el cual será forzado a hacer contacto con un disco giratorio y generar contacto sobre el mismo. El contacto entre el pin y el disco originará una huella, la cual se acentuará mientras va transcurriendo el ensayo, y brindará información del comportamiento del material frente al desgaste. Para el diseño se tomó como referencia los parámetros exigidos por la norma ASTM G-99 “Standard test method for wear testing with pin on disk apparatus”, los cuales nos indicaban que la velocidad de giro de la probeta debe encontrarse entre 60 a 600 rpm. Para la regulación de la carga se utilizarán pesas que nos permitan cuantificar la fuerza ejercida del pin hacia el disco.