Se propone el desarrollo del semillero de investigación en las áreas de diseño, simulación y fabricación de materiales base hierro utilizando el horno de inducción y modelos para fusión que se vincula y genera una interacción de forma directa con la asignatura de procesos de manufactura.
El objetivo es fortalecer la formación en investigación y ampliación de los conocimientos vistos en clase desde un punto de vista práctico y aplicado para los estudiantes de procesos de manufactura I, además de generar una nueva línea de investigación dentro del laboratorio de fundición de la Universidad Nacional de Colombia Sede Bogotá, logrando la fabricación de materiales base hierro vinculando la simulación y el diseño de modelos y moldes mediante CATIA V5 simulando con DELMIA V5 y estudiando a fondo los procesos de solidificación y llenado del molde con los programas PROCAST y CLICK2 CAST. Logrando la fabricación de materiales base hierro con propiedades mecánicas que cumplan con los requerimientos establecidos para aplicaciones ingenieriles.
Para desarrollar este semillero, se propone tres líneas de profundización como proceso de aprendizaje de los estudiantes.
1. Por un lado se propone fabricar mediante el proceso de fusión por inducción la fundición ASTM A 532 Clase I Tipo A, estudiando la variación de cambio en el contenido entre el 2% y 3% de molibdeno y su influencia en el comportamiento mecánico del material obtenido. Se incluye el proceso de caracterización de los materiales obtenidos realizando un continuo control del proceso mediante la realización de ensayos de metalografía a las probetas con el fin de verificar porosidades, controlar la microestructura en particular del tamaño de grano obtenido y estudiar la posible formación de carburos utilizando las técnicas de difracción de rayos X (XRD), microscopía óptica (OM) y microscopia electrónica de barrido (SEM-EDX) y ensayos de dureza y microdureza.
2. Desde el punto de vista de la aplicación de aceros al carbono y gracias a las bondades que permiten en su uso industrial, el acero AISI 4120 permite aplicaciones en el campo del manejo de hidrocarburos en diferentes lugares. Debido al interés a nivel industrial se optimizará el proceso de fabricación de acero 4120 en el horno eléctrico de Inducción variando el contenido de los microaleantes. En este proceso se realizará el Seguimiento fabricación y proceso, incluyendo el estudio metalográfico y determinación de inclusiones no metálicas con base en los estándares internacionales, de igual manera ejecutar ensayos destructivos de tracción y dureza para identificar sus propiedades mecánicas.
3. En la actualidad la industria de procesamiento de metales en estado líquido, se basa en la fabricación de modelos mediante modeleria industrial haciendo uso de procesos convencionales de manufactura los cuales generan tiempos de obtención de los modelos relativamente prolongados. Actualmente con el fin de minimizar tiempo producción de los modelos utilizados para los procesos de fundición se ve la necesidad de implementar tecnologías de tipo CAD- CAE que involucren procesos innovadores como lo es la impresión 3D. Dentro de este objetivo, se implementar el uso de los conocimientos PLM e impresión 3D mediante FDM para la obtención de geometrías complejas mediante procesos de fundición de modelo perdido estudiando a fondo los procesos de solidificación y llenado del molde con los programas PROCAST y CLICK2 CAST logrando crear una nueva línea de investigación en el laboratorio de fundición. E implantando una práctica de laboratorio dentro de la línea de materiales y procesos de fabricación.
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