Ingeniería Mecánica

Pegado de láminas elastómero Nitrilo/Retamo Liso: Empleo de adhesivos ecológicos con silano y halógeno

Se estudió la junta de láminas de compuesto de caucho nitrilo butadieno y harina de Retamo liso (Teline Monspessulana) mercerizada en proporción de 50 phr con el objetivo de probar alternativas ecológicas de adhesión. Fueron utilizados dos adhesivos, catalogados como ecológicos: Poliuretano y cloropreno ambos en base agua. En los mecanismos utilizados para juntar las láminas de elastómero nitrilo/fibra de retamo liso con el adhesivo se probaron primers de adhesión:3-aminopropiltrietoxisilano y viniltrimetoxisilano y primer clorados. Para estudiar la fuerza de adhesión de las juntas de las láminas se realizaron pruebas de pelado. Luego se caracterizaron las muestras con espectroscopia infrarroja con el fin de establecer el mecanismo con el que se adhirieron las láminas. Los análisis permiten establecer que el uso de silanoviniltrimetoxisilano como primer de adhesión le confirió a la unión de elastómero de nitrilo con fibra de retamo liso y poliuretano como adhesivo el mayor valor de resistencia al pelado.

Bonded joint of composite sheets of nitrile butadiene rubber with Teline Monspessulana flour mercerized in proportion of 50 phr was studied, with the objective of testing ecological alternatives of adhesion. Two adhesives were used: water-based polyurethane and chloroprene dispersions, known as environmentally friendly. In the mechanisms used to bonding joint substrates of composites rubber/flour with adhesive, three surface treatments were tested: 3-aminopropyltriethoxysilane, vinyltrimethoxysilane and chlorinate based primers. To study the adhesion strength of the bonded joints, peel tests were performed.The specimens were then characterized by infrared spectroscopy FT-IR in order to establish the mechanism by which the adhesion of substrates. Analyses showed that the based-vinyltrimethoxysilane primer presented a better performance in adhesive bonding of polyurethane on the surface of the substrates, which was observed in the highest values of peel strength.

Fabricación y caracterización de carburos de wolframio WC-X (X = Co, Ni) obtenidos por vía pulvimetalúrgica

La industria pulvimetalúrgica es una tecnología que en Colombia es poco investigada a pesar de su éxito a nivel mundial. A nivel nacional, el sector de máquina-herramienta, automotriz y oil & gas son los mayores consumidores de este tipo de aleaciones. En este artículo se incursionó en la pulvimetalúrgica de materiales cerámico-metálico. Se sinterizaron y caracterizaron exitosamente las aleaciones 90WC8Co2Ni y 94WC6Ni usadas en boquillas y asientos de válvula de la industria petrolera y se compararon con calidades comerciales. Los análisis EDS y de DRX de las 2 aleaciones, laboratorio y comerciales, son similares; no obstante su microestructura y dureza difieren debido al proceso de fabricación y tamaño de grano de WC. Las aleaciones comerciales tienen dureza 15-19 % superior a las de laboratorio. En la composición comercial con sólo níquel se observan defectos asociados al proceso mientras que en las muestras de laboratorio no se observan dichas anomalías.

Powder metallurgy is a technology poorly developed in Colombia despite of worldwide success. At local level, machine tool, automotive and oil & gas sectors are the largest consumers of this kind of alloys. This article address in the PM process of ceramic-metallic materials known as CERMETS. Were successfully sintered and characterised the alloys 90WC8Co2Ni and 94WC6Ni used in oil & gas nozzle and valve seats and they were compared with commercial ones. EDS and XRD of the two alloys, laboratory and commercial, are similar; however, its microstructure and hardness differ due to manufacturing process and WC grain size. Commercial alloys have hardness 15-19 % higher than laboratory. In the commercial composition, with only nickel, defects associated to the manufacturing process were detected. Meanwhile laboratory samples not show those anomalies.

Simulación de persianas para naves industriales bajo condiciones de vientos huracanados

El objetivo del trabajo fue determinar la resistencia mecánica de las tablillas de persianas bajo la acción de vientos huracanados. Las persianas permiten la entrada de aire, iluminación e impide la incidencia directa de los rayos del sol y la entrada de agua. Se empleó el Método de Elementos Finitos. Tres secciones transversales diferentes con 1500 mm de longitud y espesores de chapa de 0,6hasta 2,0 mm fueron analizadas. Como resultados se obtuvo que las tablillas de las variantes A, B y C resisten las condiciones impuestas a los modelos sin superar el límite de fluencia cuando tienen un espesor de 2,0, 1,2 y 1,0 mm respectivamente. La persiana con la mayor altura estandarizada resistió el efecto de las cargas.

Louvers allow the air intake, illumination and avoid the penetration of rain water and sun light. The objective of this paper was to determinate the mechanical strength of the louvers´ blades under the effect of hurricane wind. The Finite Element Method was used. Three different cross sections with 1500 mm of length and sheet thicknesses from 0,6 to 2,0 mm were analyzed. As results were obtained that the variants A, B and C resisted the conditions imposed to models without exceed the yield stress when 2,0, 1,2 and 1,0 mm of thickness were used respectively. The louver with the highest standardized height resisted the load conditions.

Desarrollo del método de Moiré de proyección de franjas para la evaluación de deformaciones en premolares superiores

Fue implementada la técnica de Moiré de proyección de franjas en la evaluación de deformaciones en dientes pre molares saludables, para esto fue diseñada una instalación experimental. Las muestras, fueron embutidas en resina de polietileno y fijadas en soporte, el cual, tiene un vástago que es responsable por la aplicación de la carga, siendo las cargas utilizadas de 25 N, 50 N, 75 N y 100 N. Cada carga fue aplicada a lo largo del eje del diente tocando sus dos cúspides y después nuevamente con la carga tocando solamente una cúspide. Fue desarrollado un programa soportado en MATLAB, para la reconstrucción de las imágenes. El proceso de reconstrucción digital de la imagen aplicando el método de proyección de franjas incluye: las imágenes de contraste de intensidad y de fase y la deformación causada por la aplicación de una fuerza sobre los dientes. Para la linealización de la fase fue aplicado el algoritmo de Volkov.

We present an experimental installation for the measurement of deformations of healthy superior premolar teeth implementing the method of projection of fringes. The samples were inserted in polyethylene resin and fixed in support, which has a stem that is responsible for the application of the load, the loads used being of the order of 25 N, 50 N, 75 N and 100 N. Each load was applied along the axis of the tooth by touching its two cusps and then again with the load touching only a cusp. Was developed a computer program supported in MATLAB for the reconstruction of images. The process of digital image reconstruction using the stripe projection method includes: Intensity and phase contrast images and deformation caused by the application of a force on the teeth. For the linearization of the phase was applied the algorithm of Volkov.

Application of building energy simulation in the validating of operational strategies of HVAC systems on a tropical hotel

This paper validates a trading strategy of a water-cooled chiller centralized system on a tropical hotel considered a transit hotel during last year 2013 was implemented empirically. For the same thermal loads climate with a building simulation tool called TRNSYS software for critical conditions, occupancy, weather and constructive characteristics of the system was calculated. Thermal load profiles for different levels of occupancy, comparing the installed thermal capacity were evaluated. Also it takes into account the particularities of occupancy in the hotel. This research proposed measures that complement the hotel’s energy management. Finally the strategy implemented allowed the hotel, savings403 123,76 kWh/year, and issuing leaving 371,27 t of CO2/year into the atmosphere. It meant about average consumption of the whole hotel for three months. It had an economic impact of 53212,33 USD/year.

El presente trabajo valida una estrategia de operación del sistema centralizado de agua helada en un hotel tropical considerado un hotel de tránsito que durante el año 2013 se puso en práctica de forma empírica. Para el mismo se calculó las cargas térmicas de climatización con utilizando una herramienta para la simulación de edificaciones, software TRNSYS, para condiciones críticas, de ocupación, meteorológicas y las características constructivas de la instalación. Se evaluaron los perfiles de carga térmica para distintos niveles de ocupación, comparándose con la capacidad térmica instalada. Además se tienen en cuenta las particularidades de ocupación del hotel. En esta investigación se proponen medidas que complementan la administración de la energía. Finalmente la implementación de esta estrategia permitió el ahorro de 403 123,76 kWh /año, dejándose de emitir 371,27 t de CO2/año a la atmosfera. Este ahorro representa el consumo del hotel en un periodo de tres meses y tiene un impacto económico de of 53212,33 USD/año.

Holografía digital aplicada para la evaluación de pastilla de metal duro

El objetivo de este trabajo consistió en la aplicación de un método óptico interferométrico para la evaluación del desgaste en una pastilla de metal duro. Se describe el esquema experimental para la aplicación de la técnica de la Holografía Digital utilizada para el registro de los hologramas digitales en una cámara CCD (Dispositivo de Carga Acoplada). La pastilla inspeccionada con la técnica óptica fue previamente montada en una estructura de soporte y ligeramente calentada con una lámpara de halógeno para evidenciar las regiones con defecto o desgaste. Para el procesamiento de las imágenes, se utilizó el software, ProITec. Fue posible detectar, con alta resolución y sin contacto, los defectos que puedan comprometer la integridad estructural de la pastilla analizada, ningún defecto fue encontrado. Del análisis de las imágenes obtenidas, se verifica que la pastilla se deforma como un todo, sin que presente cualquier alteración visible en su patrón de franjas.

The objective of this work is the application of an interferometric method for validating the result of wear in a cutting tool insert of hard metal. We describe in this paper the experimental setup for the application of Digital Holography technique, used with digital recording of holograms on a CCD camera. The cutting insert inspected with the optical technique was previously mounted on a support structure and slightly heated with a halogen lamp for evidence of defective regions. For image processing, the software used, ProITec. It was possible to detect, with high resolution and contactless defects that could compromise the structural integrity of the insert analyzed, no defect was found. Analysis of the images obtained, it is verified that the object is deformed as a whole, not to present any visible alteration in their pattern of fringes.

Valoración del procedimiento por Gas Argon en el aluminio AW5086

El objetivo del presente trabajo es evaluar la variación de los parámetros (amperaje y flujo de gas argón) del proceso de soldadura bajo protección gaseosa con electrodo de tungsteno TIG en los cambios morfológicos de la aleación AW5086 y el incremento de las propiedades mecánicas (resistencia a la tracción y dureza). Aquí se observó que, dentro de las corridas experimentales realizadas, la de mejor comportamiento fue posible que se dieran las mejores condiciones en la frontera de los granos y en su interior para garantizar las mejores propiedades mecánicas. Lo anterior lo evidenció una morfología donde se observó una distribución más ventajosa del microconstituyentedesiliciuro de magnesio Mg2Si.

The objective of this work is to evaluate the parameters (amperage and argon gas flow) of the welding process by gas protection using tungsten electrode TIG in the morphological changes of the aluminum alloy AW5086 and the increase of its mechanical properties (tensile resistance and harden). The best variant with 150 A and 8 L/min was the 1 because with this amperage and flew was possible to obtain in the frontier, as well as, inside of the grain the bests mechanical properties. All of this was the evidence of the morphology where the best distribution of the microcompouse of the magnesium slicer Mg2Si was observed.