Proyectos
ESTUDIO DEL PROCESO DE MEZCLADO DE MATERIALES COMPUESTOS POLÍMERO - METAL, POLÍMERO - CERÁMICO, PARA APLICACIONES EN MANUFACTURA ADITIVA.
Resumen
Las técnicas de fabricación aditiva - impresión 3D se están empleando recientemente para la producción rápida de metales y componentes cerámicos. Esta técnica implica extruir el metal o el material cerámico en forma de polvo sólido mezclado con un aglutinante (es decir, un fluido viscoso desechable), que se retira de la pieza después de la impresión 3D. Estas tecnologías se basan en la gran libertad de diseño permitida y la ventaja de la rentabilidad garantizando que el proceso y la producción sea sostenible en comparación con los procesos alternativos de fabricación de aditivos metálicos que se basan en haces de alta energía, como los haces de láser o de electrones . Actualmente el país requiere nuevos procesos de fabricación que involucren la innovación como motor de desarrollo principal como lo es la industria 4.0 por ello la presente propuesta busca generar un prototipo de proceso de mezclado que brinde materia prima de alta calidad para así poder obtener materiales compuestos que puedan ser usados en la producción de componentes mediante manufactura aditiva. Por lo anterior es necesario involucrar el procesamiento de polvo a partir del conocimiento adquirido en el desarrollo de la línea de pulvimetalurgia del departamento de ingeniería mecánica y mecatrónica de la Universidad Nacional. La pulvimetalurgia (PM) diversificada tiene un mercado muy amplio y de gran trayectoria en el sector antidesgaste para la industria metalmecánica, minera y de oil & gas. En este contexto, se ahondará en los procesos de obtención de materiales compuestos (polímero-metal, polímero-cerámico) teniendo en cuenta dos principales características de los polvos: la composición química y sus propiedades físicas. En este contexto científico, tecnológico e industrial, la presente propuesta impulsará el fortalecimiento de las relaciones entre el sector académico como es el grupo AFIS y el grupo GIMES del centro de Materiales y Ensayos del SENA regional Distrito Capital como centro de investigación y desarrollo tecnológico, donde el presente proyecto ayudará al posicionamiento de esta alianza como líderes en la fabricación de materiales compuestos para fines de manufactura aditiva logrando impulsar el crecimiento productivo y el trabajo decente para todos a través de tecnologías limpias así como técnicas innovadora de procesamiento de materiales. El proceso de mezclado es de gran importancia en donde los materiales poliméricos se han constituido en un material muy interesante para la impresión 3D, y además son un vehículo para dispersión y transporte de materiales pulverizados en la fabricación aditiva, pues debido a su alta viscosidad sustentan las partículas y facilitan el moldeo a determinadas temperaturas. Dependiendo del tipo de polímero, la compatibilidad con las partículas puede conducir a una dispersión homogénea y en algunos casos puede hacerse uso de agentes compatibilizantes que facilitan la interacción de la superficie sólida con la matriz polimérica, evitando la formación de aglomerados que inciden en la formación de superficies irregulares o incompletas en las piezas finales. En algunos casos se podrán usar las poliolefinas y en el caso de superficies de sólidos de naturaleza polar, se emplean poliésteres y poliamidas u otros polímeros funcionalizados. Dado lo anterior el equipo que desarrolla la presente propuesta desea fortalecer el conocimiento de generación de materiales compuestos (filamentos metálicos y cerámicos) para manufactura aditiva utilizando un mezclador diseñado y fabricado localmente, que permita controlar propiedades del proceso como: temperatura, velocidad, tiempo. Además, el control y aseguramiento de calidad del producto final se basará en el uso de técnicas de caracterización como lo es la microscopía óptica y electrónica y medición de propiedades físicas como la densidad.
Convocatoria
Nombre de la convocatoria:"UN INNOVA": CONVOCATORIA DE PROYECTOS PARA EL FORTALECIMIENTO DE LA INNOVACIÓN EN LA UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA A PARTIR DEL DESARROLLO DE PROTOTIPOS Y EXPERIENCIAS PILOTO 2019-2021 (PRIMERA COHORTE)
Modalidad:Modalidad 2: Propuestas de prototipos o escalamientos, presentadas por grupos de investigación, hasta por veinte millones de pesos ($ 20 000 000).
Responsable