Ingeniería de Materiales
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Publicación Acceso abierto Análisis de falla de cuchillas cortadoras de base de caña de azúcar de la organización hércules y propuesta de mejora(Universidad del Valle, 2018) Rojas Ortiz, Leidy Katheryn; Zambrano, Oscar Alexander; Aguilar Castro, YesidEl presente estudio tiene como objetivo determinar los modos de falla operante en cuchillas cortadoras de base caña producidas en acero al Cr-Mn de la Organización Hércules durante la cosecha mecanizada y las principales causas de su incidencia. Así mismo, propone investigar el efecto del martempering y austempering a diferentes temperaturas como propuesta de mejora a la problemática presentada en estas herramientas de corte. Para alcanzar este logro, inicialmente se caracterizaron dos materiales usados en la fabricación de cuchillas cortadoras de base (acero al Cr-Mn y acero al Si) mediante análisis químico, metalográfico, ensayos de tracción, dureza e impacto con el fin de comparar sus propiedades. Posteriormente, se desarrolló un trabajo de campo del cual fue posible identificar las características del suelo y de la caña, así como también las condiciones de servicio a las cuales se encuentran expuestas estas herramientas de corte. Finalmente, se analizaron las superficies de fractura y desgaste mediante microscopia electrónica de barrido y se desarrollaron los tratamientos térmicos anteriormente mencionados, tratamientos que fueron caracterizados mediante análisis metalográfico, ensayos de tracción, dureza e impacto. Los resultados obtenidos mostraron que los aceros aleados al Cr-Mn presentan fallas súbitas posiblemente por fragilidad por temple, fragilidad por revenido o fragilidad por martensita revenida; como consecuencia presentan superficies de fractura intergranulares. En las superficies de desgaste predominaron los mecanismos de microarado y microfatiga. De igual manera, los resultados obtenidos a partir de los ensayos practicados a las muestras tratadas térmicamente mediante martempering y austempering arrojaron que las temperaturas óptimas que permiten obtener buena resistencia al impacto sin sacrificar la resistencia al desgaste del material son 400°C y 320-340°C respectivamente para cada tratamiento.Publicación Acceso abierto Análisis de pasta de cemento adicionado con altos volúmenes de ceniza volante(Universidad del Valle, 2011) Contreras Narváez, Marcos; Cerón Cerón, Arbey Fabián; MEJIA DE GUTIERREZ, RUBYLa presente investigación se enmarca en el análisis de pastas de cemento adicionado con altos volúmenes de ceniza volante. Para tal efecto se diseñaron cinco mezclas con adiciones de 0, 15, 30, 45 y 60% de ceniza volante (CV) empleando la siguiente nomenclatura para identificarlas: R, CV15, CV30, CV45 y CV60, respectivamente. Se produjeron especímenes cilíndricos para determinar Absorción y Porosidad; Resistencia a Compresión de muestras expuestas a un curado normal, curado térmico, inmersas en sulfatos e inmersas en NaCl; Resistencia química a Sulfatos (medidas de expansión) y Permeabilidad a Cloruros. La caracterización de la ceniza volante mostró un alto porcentaje de inquemados 16,82% y un tamaño promedio de partícula de 58,65 μm. Los resultados obtenidos a los 90 días de curado normal (en agua) mostraron que la resistencia a compresión de las mezclas CV15, CV30 y CV45 superan a la mezcla de referencia R, destacándose la mezcla CV15 con una resistencia de 37,19 MPa. La mezcla CV45 presento una ganancia de resistencia de 120% entre los 28 y 90 días de curado, habiendo alcanzado a 90 días de curado la misma resistencia de la referencia, esto muestra que es posible un mayor desempeño resistente a edades superiores. El curado térmico entre 60 y 70°C incrementó la resistencia a compresión de todas las mezclas con respecto a las curadas normalmente. La mezcla R inmersa en sulfatos presentó una pérdida de resistencia; mientras las mezclas con adición de CV presentaron un comportamiento de aumento en la resistencia a compresión a mayor tiempo de inmersión, destacándose la mezcla con 30% de CV 37,97 MPa a los 90 días de exposición. Un comportamiento similar se dio en las muestras inmersas en NaCl, donde la muestra de referencia y la adicionada con un 15% de CV presentaron perdida en la resistencia a compresión con respecto a las muestras curadas normalmente. Se demostró que incrementos en la adición dan lugar a efectos positivos en las propiedades de durabilidad, la adición del 60% de CV presentó la más baja permeabilidad al ion cloruro. Las menores expansiones de las muestras en presencia de sulfatos se obtuvieron en los cilindros con 45 y 60% de CV, las cuales no mostraron ninguna señal de deterioro hasta el final del proyecto (259 días de exposición a sulfatos).Publicación Acceso abierto Aprovechamiento de residuos de vidrio para la producción de baldosas geopoliméricas(Universidad del Valle, 2015) Cuarán Cuarán, Zuleny Irene; Vanegas Bonilla, Nathalie; Rivera, Jhonathan Fernando; Gutierrez, Ruby M. deLos desechos de vidrio de botella se caracterizaron y activaron alcalinamente con una solución de NaOH al 4M para sintetizar geopolímeros de 100% vidrio (GV) y geopolímeros híbridos (GH). El GV alcanzó una resistencia a la compresión de 56 MPa y un módulo de rotura de 10 MPa; y GH con un 20% de reemplazo de cemento Portland, alcanzó una resistencia a la compresión de 22,5 MPa y un módulo de rotura de 8,8 MPa. Los ensayos se realizaron a 7 y 28 días de edad y tras un curado térmico a 70°C por 24 horas. Desechos de vidrio plano se usaron como reemplazo de la arena para la elaboración de baldosas a partir de las composiciones de GV y GH. Las baldosas se sintetizaron y ensayaron bajo la norma NTC 1085, los resultados obtenidos indican que las baldosas de 100% vidrio (MV) alcanzan los valores estipulados por la norma a compresión y flexión. Sin embargo las baldosas híbridas (MH) no logran alcanzar dichos estándares. Tanto MV como MH sobrepasan los valores de la norma para ensayos de impacto, sin embargo en ambos casos se tiene una elevada absorción. El SEM realizado a MV y MH evidenció la presencia de los geles amorfos N-A-S-H y C-A-S-H, producto de la geopolimerización. Finalmente, se aprovecharon los desechos de vidrio de colores para darle una superficie decorativa a las baldosas.Publicación Acceso abierto Bloques para mampostería estructural a partir de materiales no convencionales(Universidad del Valle, 2017) Bermudez Párra, Andres; Tovar M., Jonathan Alexander; Delvasto, SilvioEl presente estudio buscó una alternativa de uso de este subproducto agroindustrial como reemplazo de agregado fino (arena) en la fabricación de bloques para mampostería estructural. De igual manera, se busca utilizar el residuo de construcción y demolición (RCD) como sustituto del agregado grueso, ya que al nivel regional se ha venido presentando gran aumento en toneladas de este residuo. “Cada día en Cali se generan cerca de 1850 toneladas de escombros que van a parar a puntos críticos generando focos de contaminación” (Dagma 2016). Además, se incluyó en el estudio la adición de jugo de las hojas de la planta de fique (JPF), proveniente del extracto orgánico de origen vegetal, el cual fue empleado como aditivo. En esta investigación se fabricaron bloques de concreto para uso en mampostería estructural, empleando residuos y subproductos agroindustriales como reemplazo de los agregados y el jugo de fique como ayuda reológica. La RHA sustituyó a la arena en cantidades entre 300 kg/m3 y 60 kg/m3 con respecto a cantidad de arena de la mezcla de referencia (Patrón). Al porcentaje óptimo de empleo de RHA se le adicionó 3% y de JPF, seleccionando finalmente la mezcla con 100 kg/m3 (16% aproximado) de RHA y 5% de JPF. A las cantidades anteriormente seleccionadas se adicionó RCD en porcentajes entre 0% a 100%, siendo el porcentaje de 100% del RCD el seleccionado. Sin embargo, la resistencia a compresión de los bloques de concreto obtenidos con la sustitución final de RHA, RCD y aditivo de JPF, que fueron en promedio de 11,7 MPa está por debajo de la alcanzada con el concreto patrón en un 35% aproximadamente, No obstante, los valores de resistencia hallados están dentro del rango que permiten cumplir el objetivo de lograr un concreto amigable con el medio ambiente para ser utilizado en bloques para mampostería estructural.Publicación Acceso abierto Caracterización mecánica, tribológica y de resistencia a la corrosión de multicapas de CRN/ALN depositadas sobre acero AISI H13(Universidad del Valle, 2016) Gasca Valencia, Diana Carolina; sanchez sthepa, hectorSe sintetizaron recubrimientos por reactive magnetron sputtering PVD, consistentes en monocapas de AlN y CrN, y stacks de 1, 20 y 40 bicapas de configuración [CrN/AlN]n; sobre acero AISI H13, todas con un espesor total de 1.5um. Tales recubrimientos fueron caracterizados por XRD, mostrando que se componen de películas policristalinas de los nitruros deseados: AlN: preferiblemente en fase Wurtzita; y una mezcla de las fases: hexagonal de (Cr2N) y FCC (CrN) del nitruro de cromo. Se encontró que los esfuerzos intrínsecos promedio aumenta conforme al número de bicapas, con un máximo de 350MPa en [CrN/AlN]20; para [CrN/AlN]40 la presencia de las fases alotrópicas de CrN indujo desacople entre las interfaces de los dos nitruros,que relajó la estructura, obteniéndose un esfuerzo de apenas 50MPa a compresión. Se estudiaron las propiedades mecánicas de todos los sistemas encontrando las mayores durezas en la monocapa de AlN (19.61GPa) y [CrN/AlN]40 (20.57 GPa), las demás capas mostraron durezas intermedias (CrN 13.47, [CrN/AlN]1 16.99 y [CrN/AlN]20 10.99 GPa). Se encontró que la ductilidad se reduce conforme aumenta el número de bicapas, resultando en una mayor resistencia a la desformación plástica en eventos de contacto para [CrN/AlN]40. En el análisis tribológico se empleó un contrapar de Al2O3, se obtuvieron los coeficientes de fricción COF, y de desgaste COD para sustrato y recubrimientos. La menor combinación de COD y COF se obtuvo para [CrN/AlN]20 (0.5 y 0.015 m3 /Nm), el sistema de 40 bicapas mostró un cambio abrupto en su COD a los 300 ciclos, igualando el del sustrato (0.7) y un COF (0.03 m3 /Nm) apenas menor. Se concluyó que el nivel de esfuerzos a un mayor número de bicapas (40) induce fallas prematuras en el recubrimiento que eliminan su carácter protector frente al desgaste. En todos los recubrimientos se encontró falla por espalación con material permanente en la pista (observadas por SEM). En cuanto al comportamiento electroquímico, el análisis muestra unadisminución de la densidad en la corriente de corrosión en todos los recubrimientos, y un aumento de Ecorr hacia potenciales más nobles, cuando se comparan con el sustrato. Sin embargo, no se encontró correrlación entre el aumento de bicapas y el carácter protector de los recubrimientos, así las mmy se redujeron de 792.06mmy para el sustrato, a menos del 10% (65.71 CrN, 62.69 [CrN/AlN]1, 61.92 [CrN/AlN]20, y 60.03 para [CrN/AlN]40.), pero la menor tasa de corrosión se obtuvo para AlN (59.44 mmy).Publicación Acceso abierto Caracterización microestructural, mecánica y electroquímica del recubrimiento carbonitruro de vanadio (VCN) obtenido por magnetrón sputtering R.F.(Universidad del Valle, 2015) Pérez Quema, Juan Carlos; Gonzáles Rodríguez, Richard David; Caicedo Angulo, Julio CésarEste trabajo se estudió la influencia del voltaje de polarización negativo (Voltaje Bias) en las propiedades microestructurales, morfológicas, tribológicas, mecánicas y electroquímicas del recubrimiento Carbonitruro de Vanadio (VCN) depositado sobre un acero AISI 8620 por la técnica Magnetrón Sputtering r.f. Los recubrimientos obtenidos se caracterizaron por medio de difracción de rayos X (XRD), Microscopia fotoelectrónica de rayos X (XPS) Espectroscopia de infrarrojo por transformada de Fourier (FTIR), Microscopia de fuerza atómica (AFM), Microscopia electrónica de barrido (SEM), Espectroscopia de energía dispersiva de rayos X (EDS), Nanoindentación, Pin-on-disk, prueba de rayado (Scratch test), espectroscopia de impedancia electroquímica (EIS) y curvas de polarización Tafel. A partir de los resultados obtenidos por XRD se determinó que la estructura cristalina del compuesto ternario es FCC tipo NaCl con un parámetro de red de 4.161 Å para recubrimientos depositados con 0V y gracias a la técnica de XPS se pudo validar satisfactoriamente la formación de la molécula VCN y finalizando esta parte, de los resultados de FTIR se determinó los modos de vibración de los enlaces del recubrimiento VCN. Con respecto a la morfología, de los resultados obtenidos por AFM se determinaron la rugosidad y el tamaño de grano encontrando que estos disminuyen al variar el voltaje Bias.Publicación Acceso abierto Caracterización microestructural, mecánica y electroquímica del recubrimiento carbonitruro de vanadio (VCN) obtenido por magnetroón sputtering R.F.(Universidad del Valle, 2015) Pérez Quema, Juan Carlos; Gonzáles Rodríguez, Richard David; Caicedo Angulo, Julio CésarEste trabajo se estudió la influencia del voltaje de polarización negativo (Voltaje Bias) en las propiedades microestructurales, morfológicas, tribológicas, mecánicas y electroquímicas del recubrimiento Carbonitruro de Vanadio (VCN) depositado sobre un acero AISI 8620 por la técnica Magnetrón Sputtering r.f. Los recubrimientos obtenidos se caracterizaron por medio de difracción de rayos X (XRD), Microscopia fotoelectrónica de rayos X (XPS) Espectroscopia de infrarrojo por transformada de Fourier (FTIR), Microscopia de fuerza atómica (AFM), Microscopia electrónica de barrido (SEM), Espectroscopia de energía dispersiva de rayos X (EDS), Nanoindentación, Pin-on-disk, prueba de rayado (Scratch test), espectroscopia de impedancia electroquímica (EIS) y curvas de polarización Tafel. A partir de los resultados obtenidos por XRD se determinó que la estructura cristalina del compuesto ternario es FCC tipo NaCl con un parámetro de red de 4.161 Å para recubrimientos depositados con 0V y gracias a la técnica de XPS se pudo validar satisfactoriamente la formación de la molécula VCN y finalizando esta parte, de los resultados de FTIR se determinó los modos de vibración de los enlaces del recubrimiento VCN. Con respecto a la morfología, de los resultados obtenidos por AFM se determinaron la rugosidad y el tamaño de grano encontrando que estos disminuyen al variar el voltaje Bias. Para el ensayo de Nanoindentación, Pin-on-disk y rayado se encontró que la muestra que presenta una dureza, módulo de elasticidad, coeficiente de fricción, resistencia al desgaste y adherencia más alta es para la muestra que se depositó a un voltaje de -100V. En cuanto a los resultados electroquímicos se encontró que la resistencia a la polarización, velocidad de corrosión y porosidad disminuyen a medida que el voltaje Bias se incrementa. Los resultados obtenidos en este trabajo nos llevan a concluir que un aumento en el voltaje Bias implica un aumento en las propiedades mecánicas, pero una disminución en las propiedades electroquímicas, Motivo por el cual se realizaron Índices de Merito para determinar el voltaje óptimo donde el recubrimiento responde adecuadamente para diferentes condiciones de trabajo, concluyendo que a un voltaje Bias entre 40V y 70V se pueden lograr aceptables propiedades mecánicas y electroquímicas.Publicación Acceso abierto Deposición de recubrimientos de Pt-N obtenidos por Magnetrón Sputtering para su aplicación en la industria biomédica(Universidad del Valle, 2017) Lopez Estrada, Paola; Sanchez Stepha, Hector; Caicedo, Julio CesarEn este trabajo de investigación, se realizó la síntesis de películas delgadas de platino (Pt) y nitruro de platino (Pt-N) depositados con flujos de nitrógeno de 0.25, 0.50 y 0.75 SCCM, sobre sustatros de acero AISI 316L, silicio orientado (111) y Dynasil, por medio de la técnica ¿magnetron sputtering¿, con el fin de obtener un recubrimiento con las mejores propiedades mecánicas, tribológicas y biocompatibles. La caracterización estructural de las películas se determinó mediante difracción de rayos x (XRD), encontrando que el patrón de difracción de la película es similar al de los recubrimientos de Pt-N y para el caso de la película con flujo de nitrógeno de 0.75 SCCM se presentó la convolución de dos picos correspondientes a Pt y Pt-N. El ensayo de análisis químico EDS determino la presencia de nitrógeno en las películas de Pt-N y que este aumenta con el incremento del flujo de nitrógeno. Por medio de XPS se determinó la deconvolución de dos picos correspondientes al Pt metálico en los orbitales 4f7/2 y 4f5/2 con energías de enlace de 71.16 eV y 74.57 eV respectivamente y para el caso de la película con nitrógeno de 0.75 SCCM, se encontró picos correspondientes al Pt-N perteneciente a los orbitales 4f7/2 y 4f5/2 con energías de enlace de 72.4 eV y 76.59 eV respectivamente. La caracterización superficial se realizó mediante perfilometría, obteniendo que la rugosidad de las películas se ajusta a la del sustrato con un valor de 24,62 ± 16,08 nm y los esfuerzos residuales fueron de tipo compresivos para todas las películas. En cuanto a la evaluación mecánica se utilizó la técnica de nanoindentación, encontrando un incremento de la dureza de los nitruros respecto al platino y un módulo de elasticidad similar entre los recubrimientos de Pt-N. La adhesión de las películas se evalúo mediante el ensayo de rayado dinámico, encontrando que la película con flujo de nitrógeno de 0.25 SCCM presento mejores propiedades de adherencia respecto a los otros recubrimientos presentando una falla cohesiva a los 9.6 N. Por otro lado, caracterización tribológica realizada bajo el ensayo de bola sobre disco, se determinó que la película de Pt-N con flujo nitrógeno de 0.25 SCCM presento un coeficiente de fricción menor al sustrato de acero. También se realizó la caracterización electroquímica por medio de pendientes Tafel, obteniendo que las películas con flujos de nitrógeno de 0.25 y 0.75 SCCM presentan una baja velocidad de corrosión. Para evaluar las propiedades biocompatibles, se realizó la medición del ángulo de contacto, encontrando que las superficies de los recubrimientos tienen un carácter hidrofóbico y en cuento al crecimiento y adhesión de células de osteoblastos, la película de Pt presenta las mejores propiedadesPublicación Acceso abierto Desarrollo de un material cementante híbrido(Universidad del Valle, 2014) Rivera, Jhonathan FernandoPublicación Acceso abierto Desarrollo y caracterización de un fluido magnetoreológico(Universidad del Valle, 2012) Osorio Ospina, Diana Marcela; Mina Hernández, José Herminsul; Castro Navas, Irvin JadwayLos fluidos Magnetoreológicos son conocidos por exhibir propiedades reológicas originales al aplicar un campo magnético en ellos, con esto se obtienen cambios de viscosidad sobre el fluido elevando esta última hasta que el fluido se asemeja a un elemento mássólido porque se requieren mayores esfuerzos para generar deformación en el mismo. Esta característica les ha abierto las puertas en variadas aplicaciones como amortiguadores, actuadores antisísmicos, pistones, prótesis, entre otras. Mientras se explotan los parámetros como la intensidad del campo magnético aplicado, concentración de partículas y viscosidad del fluido portador, se pueden obtener importantes variaciones en el comportamiento de los parámetros reológicos en presencia de un campo determinado. En este estudio se conducen experimentos que permiten conocer el comportamiento empírico de un fluido Magnetoreológico al interactuar con algunas de las variables propias del mismo como concentración de partículas, tamaño de partículas, tipo de fluido portador y una aditivacion. Esto implica una evaluación de sus propiedades y permite el desarrollo de una formulación a partir de la experimentación generando un análisis de su comportamiento yproporcionando una idea de una formulación apropiada para el mismo.Publicación Acceso abierto Diseño de una máquina extrusora para la empresa Plastik de Occidente [recurso electrónico](Universidad del Valle, 2011) Cifuentes, Roosevelth; Alban, FredEn el presente documento se especifica el diseño de una maquina extrusora orientada a la producción de insumos plásticos, para la empresa PLASTIK de OCCIDENTE, quien a través de su gerente el señor Reynaldo Amaya, financio y facilito todos los recursos posibles para que se culminara el proyecto y se construyera una maquina versátil que permita ser utilizada para la producción de diferentes productos en polipropileno.Publicación Acceso abierto Diseño y evaluación de un proceso de conminución para la obtención de pirofosfato férrico micronizado(Universidad del Valle, 2015) Patiño García, Camilo Alonso; Delvasto Arjona, Silvio; Altman Restrepo, ErnestoEn este trabajo de investigación se buscó la creación de una metodología basada en procesos de reducción de tamaño de partícula con el fin de obtener partículas de pirofosfato férrico micronizadas. El material fue recibido en primera instancia después de sufrir un proceso de secado mediante secado por atomización (spray drying) para posteriormente realizar su molienda en los equipos destinados para esto, los cuales fueron un molino turbina (Bauer mill) y un molino de chorro de aire (Jet mill).Publicación Acceso abierto Elaboración de un material compuesto con matriz de yeso reforzado con fibra de fique obtenido por extrusión(Universidad del Valle, 2017) Paramo Parra, Felipe; Rivera Giraldo, Jesús Enrique; Delvasto Arjona, SilvioEn este trabajo de grado se evaluó la factibilidad de emplear la fibra de hoja de fique como reforzante en una matriz adicionada de yeso comercial para la fabricación de elementos constructivos por medio del proceso de extrusión. Se desarrollaron materiales compuestos de yeso fibrorreforzados con diferentes porcentajes en peso (0,5% y 1%) de fibras cortas (longitud fibra = 6mm) orientadas al azar y 8% en peso de arcilla de alta plasticidad (Montmorillonita). Donde de manera previa se llevó a cabo un proceso de caracterización de las materias primas – fibra de fique, yeso, adiciones. Las mezclas con posibilidad de extrusión, con relación R, agua/yeso de 0,32 a 0,35, se mezclaron con los porcentajes de fibra en peso (0,5% y 1%) y se extruyeron en el montaje de reómetro capilar de la máquina de ensayos INSTROM 3369. Por medio de la caracterización de estas muestras mediante ensayos mecánicos de resistencia a la flexión y compresión, densidad aparente e índice de plasticidad indirecta por Método Moore, se determinó que la mejor mezcla para extruir en la extrusora de tornillo Ultra Dual Wave Auger de desaireado Pug Mill, es la R33F05, R=0,33, adición de fibra en peso de 0,5%. El índice de plasticidad Moore de esta mezcla fue de Ip=0,32 y fue el más cercano al índice de plasticidad de una arcilla extruible (Ip=0,8) reportado por Gines et al., (1996). Los resultados de los ensayos de resistencia mecánica a la flexión y compresión de la mezcla R33F05 extruida por reómetro capilar fueron 3,97 MPa y 1,38 MPa respectivamente. La densidad aparente fue de 1,14 gr/cm3. Luego se procedió a extruir esta mezcla (R33F05) en la extrusora de tornillo doble y se caracterizó mediante ensayos mecánicos de resistencia a la flexión y compresión, los resultados de estos ensayos fueron 0,84 MPa y 1,62 MPa. El análisis de la microestructura del material compuesto y la interfaz de la matriz de yeso y la fibra de fique se realizó mediante microscopía electrónica de barrido (SEM). En las imágenes SEM se pudo notar que la matriz del material compuesto de yeso resultante presenta una estructura porosa y que la fibra presenta una buena adherencia a la matrizPublicación Acceso abierto Elaboración y caracterización biológica de andamios de quitosano con óxido de grafeno obtenidos mediante técnicas de liofilización y/o electrohilado(Universidad del Valle, 2017) Villamarin Cabal, Yerson Arley; Silva Porras, Juan Camilo; Valencia Zapata, Mayra Eliana; Grande Tovar, Carlos DavidLa ingeniería de tejidos, radica en aplicar los conceptos de ingeniería en sinergia con algunos principios biológicos enfocados en el desarrollo de estructuras que posibiliten preservar o recomponer sistemas biológicos existentes, promoviendo de este modo, estrategias para la regeneración o recuperación de sistemas celulares completos o tejidos. Tales estrategias se han ido enfocando en las patologías de alteración de la arquitectura del tejido y se centran en el trasplante de células en combinación con materiales soporte (Di, Sittinger, y Risbud 2005). Dichos materiales de soporte corresponden a los llamados andamios o scaffolds, que se presentan como cimientos temporales para el crecimiento y proliferación celular mientras se da la regeneración del tejido, utilizando materiales como el quitosano (QS) que presenta características que se asimilan en algunos aspectos a la matriz extracelular ósea, la cual mimetiza el hábitat común de las células y provee condiciones ambientales adecuadas para su interconexión y crecimiento (Lim, Chai, y Loh 2017). Sin embargo, la insuficiencia de estabilidad mecánica del andamio de QS en aplicaciones sometidas a altos esfuerzos, limita su utilización en la práctica clínica, por lo que se ha decidido investigar en materiales de refuerzo y mejoramiento a estas y otras propiedades. Por lo anterior, se planteó el estudio del comportamiento del óxido de grafeno (GO) como material de refuerzo en andamios de QS, debido a sus excelentes propiedades mecánicas y fisicoquímicas como la hidrofilicidad, alta dispersibilidad y la habilidad de promover interacciones biológicas a través de los grupos funcionales presentes en su superficie (Dinescu et al. 2014). En este trabajo se presentan los resultados obtenidos en la elaboración y caracterización de andamios de QS reforzados con GO mediante electrohilado y liofilización. La comparación de las propiedades mecánicas y biológicas de los andamios obtenidos por ambos métodos de conformado, permitió establecer el método más eficiente y práctico en vista de la futura implantación del andamioPublicación Acceso abierto Estudio cinético de una puzolana natural activada alcalinamente(Universidad del Valle, 2015) Espinal Zapata, Carlos Mario; Trochez Téllez, Duván Antonio; Robayo, Rafael; Gutierrez, Ruby M. deEste trabajo de grado, desarrollado en el marco del proyecto PUZOGEOH, del Grupo Materiales Compuestos, describe el efecto del tamaño de partícula (20, 40 y 80 μm) en la cinética de geopolimerización de una puzolana natural (PN) activada alcalinamente y el correspondiente análisis microestructural de los productos generados. Para ello se aplicaron diversas técnicas instrumentales tales como Difracción de rayos X (DRX), Infrarrojo con transformada de Fourier (FTIR), Calorimetría diferencial de barrido (DSC), Análisis Termogravimétrico (TGA) y Calorimetría Isotérmica (CI). PN fue activada alcalinamente, a 25 °C y a 70 °C, con soluciones basadas en mezclas de Silicato de sodio e hidróxido de sodio. Se realizaron ataques químicos selectivos y con la ayuda de FTIR se calcularon los grados amorficidad y de reacción de la puzolana y los sistemas geopoliméricos respectivamente, los cuales presentaron una relación inversa con el tamaño de partícula cuando se trabaja en los rangos establecidos en esta investigación. Complementariamente se evaluó el tiempo de fraguado y la resistencia a comprensión, esta última a edades de curado de 7, 28, 90 y 120 días.Publicación Acceso abierto Estudio de la adición de andamios de ácido poliláctico en películas de quitosano.(Universidad del Valle, 2020) Cadavid Mejía, Oscar Alberto; Ramírez Narváez, Andrea Sthefannia; Valencia Zapata, Mayra Eliana; Mina Hernández, José HerminsulEn esta investigación se realizaron andamios fibrosos de ácido poliláctico (PLA) por el método de electrohilado, películas de Quitosano y se evaluó el efecto del reforzamiento de andamios fibrosos de PLA en películas de Quitosano. La obtención de andamios fibrosos por la técnica de electrohilado se realizó utilizando cloroformo y un sistema binario de solventes (Acetona-Dimetilformamida). La caracterización de los andamios fibrosos se realizó por medio de la microscopia electrónica de barrido (SEM). Las mejores fibras fueron obtenidas con el sistema binario de solventes en relación 70:30 respectivamente. La obtención de películas de Quitosano por medio de la técnica de evaporación de solvente, para aplicación deseada se eligió una concentración del polímero al 0.5% (p/v) en una solución de ácido acético al 2%. Finalmente, la evaluación del efecto del reforzamiento en el material compuesto evidenció una disminución de las propiedades mecánicas a tensión debido a la posible catálisis hidrolítica ácida del andamio fibroso de PLA.Publicación Acceso abierto Estudio de la rugosidad en películas de platino e irido para la adhesión celular(2018) Mambuscay Lozano, Claudia Lorena; sanchez sthepa, hector; Caicedo Angulo, Julio CésarEn el presente trabajo se estudió las propiedades superficiales, mecánicas, tribológicas, corrosivas y biocompatibles de recubrimientos de platino iridio (Pt- 10%Ir) depositado por magnetrón CO-Sputtering sobre acero 316L modificando la rugosidad del sustrato. Las propiedades superficiales fueron estudiadas por medio de perfilometría de contacto, permitiendo clasificar las muestras como rugosidad baja (RB), media (RM) y alta (RA) a partir de los valores de rugosidad promedio (Ra); a partir de difracción de rayos X (DRX) se determinó que al ingresar los átomos de Ir en la red el Pt, se generaron esfuerzos tipos compresivos en la estructura del Pt mostrando que la orientación preferencial de crecimiento de la película se encuentra en los planos (111) y (220). Las propiedades mecánicas fueron determinadas a partir de nanoindentación instrumentada, observando que la dureza (H) y módulo de Young (E) de la película aumenta pero la resistencia a la deformación plástica (H3 /E2 ) disminuye; al tener una película con estas propiedades, se presenta mayor deformación plástica, observándose en la técnica de rayado dinámico que no se presenta una falla adhesiva característica del material. Por medio del ensayo de pin on disk se determinó que el comportamiento del coeficiente de fricción en los recubrimientos es menor que el acero, la pista de desgaste fue observada por medio de microscopia electrónica de barrido (SEM), mostrando desgaste tipo abrasivo y micro soldaduras en la pista de desgaste. Las propiedades corrosivas fueron estudiadas por medio de pendientes tafel, en donde la velocidad de corrosión de la película aumenta con la rugosidad protegiendo la superficie del acero, a partir de espectroscopia de dispersión de energía de rayos X (EDS) se observó pequeñas zonas de la superficie corroída. Por último, las propiedades biocompatibles se estudiaron a partir del ángulo de mojado observando que el ángulo disminuye a medida que aumenta la rugosidad, presentando una mejor superficie para el crecimiento celular.Publicación Acceso abierto Estudio de viabilidad en aplicación de poliester diciclopentadienico (CDPD) adicionado con carbonato de calcio (CaCO3) para acabados interiores en viviendas de interes social.(Universidad del Valle, 2012) Santander López, Mónica Andrea; Albán Achinte, FredEn el siguiente trabajo se presentan los resultados del comportamiento físico, mecánico, químico que presenta de un tipo de resina poliéster diciclopentadineica de referencia P436 tixotrópica adicionada con carbonato de calcio y pigmento para ser utilizado en paredes de baños y cocinas en viviendas de interés social para minimizars costos. Para obtener una buena aplicación y un buen acabado, se realizaron ensayos para determinar la cantidad optima de carbonato de calcio a emplear en la aplicación. También se desarrollo un método efectivo para la aplicación de esta mezcla en las paredes. Se prepararon muestras con la mezcla optima encontrada y se sometieron a ensayos de tiempo de gel, tensión, flexión, adherencia, resistencia química, absorción de aguaPublicación Acceso abierto Estudio y optimización del porcentaje de aprobación directa de las partes, insumos, ensambles y sub ensambles provenientes del área de soldadura de la empresa Hero Motocorp Ltd.(Universidad del Valle, 2018) Montoya Cuellar, Julián; Franco Arenas, Fernando; Urrea López, AlejandroLa motocicleta juega un papel muy importante en el desarrollo de la sociedad y su economía, estas son económicas, versátiles y muy eficientes por lo que se han convertido en medios de transporte y trabajo, ganan popularidad y paulatinamente van supliendo funciones realizadas anteriormente por equinos ya sea para transporte de humamos o de carga, no solo por su eficiencia sino por su aporte a la economía de las familias, convirtiéndose en el apoyo de actividades cotidianas, laborales y empresariales. En la actualidad Hero MotoCorp Ltd. Se considera como uno de los mayores fabricantes de vehículos de motocicletas con base en India, y la compañía de motocicletas No.1 en el mundo en términos de volumen de ventas unitarias en un año calendario. Con este trabajo de grado se apunta al estudio y optimización del porcentaje de aprobación directa de las partes, insumos, ensambles y subensambles provenientes del área de soldadura que componen las motocicletas. Inicialmente se diseñó un plan de supervisión, proyección, direccionamiento, desarrollo y control del proceso realizado por los operarios en la sección de soldadura con el fin de alcanzar con los estándares de calidad. Seguidamente se analizaron las piezas (ensambles y subensambles) provenientes de la India y se determinó un método de limpieza -pretratamiento¿ con el fin de eliminar cualquier barrera existente entre la superficie del material base y los materiales de soldadura y así garantizar un óptimo proceso de soldadura. Luego se diseñó un modelo de exámenes de calificación de soldadores conforme a las normas y códigos de ingeniería reconocidos como ASME BPVC S IX Ed. 2013, API 1104 Ed. 2013 y AWS d1.1 y AWS d1.3, en donde se evaluó la destreza del soldador u operador de soldadura en depositar metal de aporte sano, según sea requerido en cada proceso de soldadura (Soldadura GMAW, oxiacetilénica, soldadura de resistencia: costura y punto). Finalmente se realizó la documentación necesaria (formatos, diagramas de bloque y diagramas de barras) con lo cual se espera garantizar la calidad total de la motocicleta ensamblada en el área de soldaduraPublicación Acceso abierto Estudios de las características de rocas calcáreas típicas utilizadas para la producción de cales en el municipio de Vijes(Universidad del Valle, 2015) Zemanate López, Cristian Fabian; Zapata Martínez, Francisco Javier; Delvasto Arjona, Silvio; Perea, Jeset DavidEn este trabajo de grado se caracterizaron las rocas calcáreas típicas para la producción de cales del municipio de Vijes, extraídas de las minas Las Guacas, Monserrate, Portachuelo y la de Manga-vieja perteneciente al corregimiento de San Marcos (Yumbo-Valle del Cauca). A este material calizo, se le determinaron las propiedades mecánicas como resistencia a la compresión, resistencia a la flexión y dureza. Además algunas propiedades físicas como absorción, densidad, porosidad y capilaridad. Asimismo como propiedades químicas, térmicas y mineralógicas mediante técnicas de caracterización avanzadas como fluorescencia de rayos X (FRX), termogravimetría (TGA), difracción de rayos X (DRX) y microscopia electrónica de barrido (MEB), respectivamente. Lo anterior con el fin de establecer su calidad, clasificación y parametrización del procesamiento de esta materia prima.