La investigación en ingeniería

Análisis y solución de casos desde el aula

Eliel Eduardo Montijo Valenzuela

• Editorial: Editorial Autores de Argentina
• Año: 2020
• ISBN del libro electrónico: 9789878706801
• Edición: 1
• Categoría: Tecnología e ingeniería
• Categoría: Investigación y metodología científicas

La investigación es el trabajo necesario para descubrir, innovar o dar solución a una problemática. Por otra parte, ingeniero deriva de la etimología latina "ingeniun" traducida como "ingenio", por lo que la ingeniería, proporciona al mundo el talento humano que diseña y construye día con día tecnología de vanguardia para el bienestar humano a través de la ciencia y la investigación. Esta obra, resume en once capítulos, investigaciones de ingeniería realizadas desde el aula de clase, mostrando los procesos metodológicos que se emplean en las Universidades e Institutos Tecnológicos en México, con la intención de que el lector pueda adentrarse e imaginar los alcances que se pueden lograr desde la impartición de la cátedra en distintas áreas disciplinares de la ingeniería, a través de herramientas teóricas y el uso de tecnología moderna.

Capítulo 1.

Aumento de la dureza del acero mediante tratamientos térmicos

Resumen— Los tratamientos térmicos son una serie de operaciones de calentamiento y enfriamiento de un metal en estado sólido para cambiar sus propiedades, como por ejemplo las del tipo mecánico, principalmente la dureza, por medio de la transformación de la estructura cristalina del metal; una cualidad que presentan los materiales como el hierro y el carbono, denominada alotropía. El hierro, en su estado elemental, no tiene una presencia de aplicación en la industria, ya que no cumple con las “características” ideales para ser tecnológicamente aplicable. Sin embargo, el acero (combinación de hierro y carbono), cumple con las necesidades tecnológicas industriales, por lo que su aplicación es extensa en el ramo de la ingeniería de la construcción, la ingeniería mecánica, los procesos de elaboración de herramientas y muchas otras aplicaciones. En esta investigación, se realiza la aplicación de proceso de temple a dos tipos de aceros (D2 y 1045), para incrementar su dureza y poder ser aplicado en la manufactura de elementos de máquinas.

Introducción

La ciencia de los materiales, tiene como objetivo principal, conocer la estructura interna, las propiedades y la creación de materiales, interesada principalmente por el empleo del conocimiento fundamental y aplicado acerca de los diferentes materiales, de modo que puedan ser transformados en productos útiles para la humanidad (Güemes Gordo y Martín Piris, 2012). Por otro lado, la ingeniería de los materiales, aplica los conocimientos de la ciencia de los materiales, para la fabricación de los mismos.

Si observamos nuestro alrededor, nos podremos dar cuenta que la mayor parte de las cosas están elaboradas con algún tipo de metal, desde los vehículos que utilizamos para transportarnos, hasta las mega construcciones de edificios, aeropuertos y puentes, por mencionar algunos. Ahora bien, si analizamos a detalle los materiales con los que fueron fabricados, nos podremos dar cuenta que en su mayoría son aleaciones de acero; un material versátil, principalmente dentro de los materiales estructurales, que presenta gran resistencia mecánica, dureza, poco peso, facilidad de fabricación y otras propiedades convenientes (McCormac et al., 2012).

Para este trabajo de investigación se utilizan como prueba dos tipos de acero; acero D2 (familia AISI) y acero 1045 (familia SAE). El acero D2 tiene una composición química (en porcentaje) de; 1.5 C (carbono), 0.6 Mn (manganeso), 0.60 Si (silicio), 12.0 Cr (cromo), 1.0 Mo (molibdeno) y 1.0 V (vanadio), y sus aplicaciones convencionales son para trabajo en frío, principalmente utilizado en la industria metal mecánica para la fabricación de matrices y punzones, herramientas para plegado, moldes para formación de piezas cerámicas y moldes de inyección de plástico (GGD Metals, 2019a). El acero 1045 presenta una composición porcentual de 0.43-0.50 C, 0.60-0.90 Mn, 0-0.40 Si, 0-0.04 P (fósforo), 0-0.05 S (azufre), y sus aplicaciones convencionales son aquellas en las que se requiere una resistencia mecánica mayor que los aceros bajos en carbono convencionales; ejes, pines, tornillos y pernos (GGD Metals, 2019b).

A est...

Índice

• Introducción
• Capítulo 1.
• Aumento de la dureza del acero mediante tratamientos térmicos
• Capítulo 2.
• Esfuerzos máximos permisibles en placas de acero. Una aproximación teórica y simulada mediante análisis de elementos finitos
• Capítulo 3.
• Diseño computarizado de engranes planetarios para aplicación en generadores eólicos
• Capítulo 4.
• Tecnología de nanofiltración, una alternativa para la purificación de aceites lubricantes. Evaluación de su rendimiento mediante la norma ISO 4406.
• Capítulo 5.
• Un análisis de las competencias en programación básica multidisciplinaria en alumnos de nuevo ingreso al nivel superior
• Capítulo 6.
• Competencias de los alumnos de ingeniería mecatrónica del Instituto Tecnológico de Hermosillo desde un enfoque de la industria local
• Capítulo 7.
• Un caso de simulación en la transferencia de calor en materiales de construcción. El tereftalato de polietileno, un material para construcciones ecológicas sustentables.
• Capítulo 8.
• Dispositivos electrónicos en el ámbito de la salud. Propuesta de pulsera digital para la medición de signos vitales
• Capítulo 9.
• Energía sustentable. Propuesta y diseño de un sistema para alimentación de baterías en DRONES
• Capítulo 10.
• Separadores de material particulado. Diseño y modelado de ciclones mecánicos tipo Stairmand
• Capítulo 11.
• Sistemas de gestión ambiental en la actividad empresarial. Importancias y ventajas.