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Estudio del sinterizado de polímeros reforzados con fibras naturalesCubillas Arias, Mario Luis 29 November 2011 (has links)
El tema central de la tesis es el estudio del sinterizado (coalescencia,
densificación y consolidación) del polietileno de alta densidad en polvo en presencia de
refuerzos de fibras naturales. Los procesos de fabricación relacionados con el
sinterizado son el moldeo rotacional y el moldeo por compresión.
El objetivo de la tesis es mostrar los mecanismos que rigen el sinterizado de partículas
de polietileno en estado puro y cuando es reforzado con fibras de sisal hasta obtener
resultados que se constituyan en herramientas teóricas y experimentales para
optimizar los procesos de fabricación mencionados.
Para efectos del presente estudio se diseñó y fabricó un horno de sinterizado, con un
controlador de temperatura, para simular las condiciones de los procesos de
fabricación, obteniendo por medio de un microscopio estereoscópico y una cámara
digital imágenes secuenciales del sinterizado, registrando datos cuantitativos para
caracterizar el proceso.
Inicialmente se estudió el comportamiento del polietileno de alta densidad sin refuerzo
para después proceder al estudio de las partículas de polietileno en presencia de las
fibras naturales.
Como resultado se muestran y describen los mecanismos del sinterizado para ambos
casos. Se hizo una comparación de los resultados experimentales con los modelos
teóricos obteniéndose aproximaciones aceptables. Ante la presencia de fibras
naturales se concluyó que los modelos teóricos no son aplicables, pues las fibras
inducen la separación entre las partículas dificultando la coalescencia de las mismas.
En este contexto se presentan resultados de los mecanismos de formación, desarrollo,
eliminación y la determinación del ciclo de vida de las porosidades internas del
material, que permiten registrar referencias sobre tiempos de fabricación que
garanticen la mínima presencia de vacíos interiores en el producto y como
consecuencia materiales con mejores propiedades mecánicas.
Para cuantificar la adhesión entre la fibra y la matriz se usó la técnica del ensayo de
fragmentación de una fibra que permitió estimar el valor del esfuerzo de corte entre los
componentes del compuesto. Se determinó que en el caso de fibras tratadas
previamente con ácido esteárico se obtuvo aproximadamente un 25% de incremento
en la resistencia de corte interfacial en comparación con las fibras sin tratamiento. / Tesis
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Estudio del sinterizado de materiales compuestos a partir de polietileno reciclado y madera capirona recuperada mediante moldeo por compresiónGastelo Casal, César Samuel 16 April 2018 (has links)
A nivel mundial, la industria ha crecido enormemente en sus diferentes sectores, siendo la industria del plástico una de las que ha tenido un crecimiento considerable, entre otros, debido al desarrollo de diferentes tecnologías relacionadas con los diferentes procesos de fabricación, tales como: extrusión, inyección, soplado, moldeo por compresión, moldeo rotacional, los cuales permiten obtener diversos productos útiles para la sociedad. Sin embargo, la inadecuada gestión de residuos generados por estos productos ha incrementado la contaminación ambiental, principalmente en las grandes ciudades del
mundo. Al mismo tiempo, como una alternativa de solución a este problema se viene investigando sobre la viabilidad de usar plásticos reciclados y madera recuperada para fabricar materiales compuestos con el propósito de aprovechar estos residuos, a la vez que se contribuye con el cuidado del ambiente.
En este sentido, el objetivo del presente trabajo es el estudio del sinterizado de materiales compuestos obtenidos a partir de polietileno reciclado y madera capirona recuperada fabricados mediante moldeo por compresión. Este estudio cuenta con tres etapas. En primer lugar se realizó la caracterización de los
constituyentes del material compuesto: madera capirona recuperada y polietileno de alta densidad reciclado, según las normas ASTM. En la segunda etapa, según el diseño experimental se fabricaron muestras para diferentes temperaturas de trabajo y tiempos de permanencia en el horno, manteniendo constante el tamaño de partícula (≤3.33 mm) y la proporción en volumen: 70% plástico y 30% madera; luego a partir de estas muestras se elaboraron probetas para someterlas a ensayos de flexión, con la finalidad de determinar los valores óptimos de dichos parámetros de sinterizado para la fabricación del material compuesto bajo las condiciones antes mencionadas. Como parte final de la segunda etapa
se fabricaron muestras del material compuesto sinterizado utilizando la temperatura y el tiempo de permanencia obtenidos, para evaluar el proceso de sinterizado en función de la proporción en volumen y el tamaño de partícula. Finalmente en la tercera etapa se realizó la caracterización de las muestras ensayadas con los parámetros óptimos. Se ha realizado el estudio del proceso de sinterizado de materiales compuestos, a partir de polietileno reciclado y madera capirona recuperada mediante moldeo por compresión, habiéndose determinado que los parámetros de proceso más importantes son la
temperatura de calentamiento del horno y el tiempo de permanencia en el mismo. A mayores temperaturas y tiempos en el horno el sinterizado se favorece y es limitado por la degradación de los materiales. Se puede reducir el tiempo de calentamiento incrementando la temperatura y viceversa.
El material compuesto de polietileno de alta densidad reciclado y madera capirona recuperada con mejores propiedades mecánicas se obtiene con los siguientes parámetros: 70% de polietileno de alta densidad reciclado y 30% de madera capirona recuperada (% en volumen) de 1.9 mm a 3.3 mm de tamaño, a una temperatura de 175°C y 40 minutos de calentamiento en el horno, 10 minutos de tiempo de enfriamiento bajo una presión de 70 bar. Para estas condiciones, la resistencia a la flexión es 25 MPa y el modulo elástico en flexión es 1293 MPa, la densidad 0.91 g/cm3 y la absorción de agua es 2.2 %. / Tesis
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Estudio del sinterizado de materiales compuestos de plástico reciclado y madera recuperada mediante moldeo por compresiónBrañez Haro, Luz Elena 29 November 2016 (has links)
En las últimas décadas, la industria de los plásticos ha crecido considerablemente
con el uso de materiales, tales como el polipropileno y polietileno en la innovación
de diversos productos en sectores del envasado, construcción y automovilístico. No
obstante, el manejo de los desechos plásticos aún sigue siendo una problemática
mundial; ya que, existe un porcentaje de éstos que son depositados en vertederos.
Por tanto, la disminución de la contaminación ambiental se ha convertido en un
objetivo importante para las entidades gubernamentales, empresas y sociedad en
general. De esta manera, se insiste en la implementación de proyectos que
disminuyan el impacto ambiental y contribución al desarrollo y progreso del país
mediante el reciclaje de residuos plásticos y reutilización de otros desechos.
En esta perspectiva, el objetivo de la presente tesis es el estudio del sinterizado de
materiales compuestos fabricados a partir de polipropileno reciclado y partículas de
madera capirona recuperadas, empleando el proceso de moldeo por compresión.
La metodología experimental de la investigación consta de cuatro etapas
fundamentales: Primeramente, se realizó la caracterización de la materia prima
(plástico y madera) de acuerdo a normas ASTM. En segundo lugar, se fabricó un
total de 63 muestras (variando la temperatura y tiempo de trabajo) con la finalidad
de determinar los parámetros de sinterizado para la fabricación del material
compuesto. Posteriormente, se fabricó 45 muestras del material compuesto
sinterizado manteniendo la temperatura y tiempo de trabajo constantes con la
variación del contenido y tamaño de partícula de madera. Finalmente, se fabricaron
probetas que se utilizaron en los ensayos de flexión, tracción, impacto, densidad y
absorción de agua según normas ASTM, y se realizó un análisis térmico de los
compuestos que demostraron mejores propiedades mecánicas; así como el análisis
morfológico con un microscopio electrónico de barrido (SEM) en la rotura de la
probeta después de los ensayos mecánicos.
A partir del estudio del proceso de sinterizado de los materiales compuestos
fabricados con polipropileno reciclado y partículas de madera capirona mediante el
moldeo por compresión, se determinó que, para una misma proporción y tamaño de
partícula de madera, las propiedades mecánicas en geometría de flexión se
incrementan a mayor temperatura de trabajo y, de manera similar, también se
incrementa con el tiempo hasta un máximo para luego disminuir con tiempos
excesivos. / Tesis
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Sinterización de la aleación TZM a partir de polvos obtenidos por molienda reactivaYáñez Fregonara, Natalia Gabriela January 2014 (has links)
Magíster en Ciencias de la Ingeniería, Mención Mecánica / Ingeniera Civil Mecánica / El presente trabajo, tiene como como objetivo la fabricación de compactos de TZM (Mo-0,5Ti-0,08Zr-0,02C) por la vía de la pulvimetalurgia con adición de carbono mediante el líquido de molienda y el posterior estudio de sus propiedades.
Se fabricó la aleación a partir de polvos elementales de Mo, Ti y Zr mediante molienda reactiva. Los polvos fueron compactados a una presión de 450 [MPa] y sinterizados bajo atmosfera reductora. Se estudió la densidad final, dureza y microestructura para 9 condiciones diferentes de tiempo (2 4 h) y temperatura de sinterización (1400 2000 ᵒC). Se realizaron gráficas a partir de las mediciones desarrolladas para describir el efecto del tiempo y la temperatura sobre la densidad, y se describió la microestructura junto con la porosidad residual por observación en microscopio óptico. Posteriormente se realizó un tratamiento térmico de recocido, para recocido por un tiempo de 1 h a 4 temperaturas entre 500-1100 °C, con el fin de conocer el efecto de la temperatura sobre las propiedades del material consolidado.
La densidad máxima obtenida para el experimento fue de 9593,30 kg/m3 (93,4% de la densidad teórica del material) y una dureza máxima de 251 HV. Ambos valores máximos se obtuvieron para la muestra sinterizada a 1900 °C por 4 h. Los resultados fueron usados para obtener la curva maestra de sinterización de los polvos fabricados, obteniéndose una alta correlación.
El aumento de la temperatura de sinterización produce mayor densificación y una densidad final mayor. La temperatura es un parámetro importante en la densidad final, ya que influye en forma exponencial en el coeficiente de autodifusión del molibdeno. A mayor temperatura se observa también un engrosamiento de la microestructura, con mayor crecimiento del tamaño de grano, y los poros se esferoidizan. En el caso de la dureza, la temperatura tiene distinta influencia en los variados mecanismos de endurecimiento: por un lado, disminuye la dureza por aumento del tamaño de grano; por otra parte, el aumento en la temperatura aumenta la solubilidad de los elementos aleantes en la matriz de molibdeno y posteriormente, durante el enfriamiento, la precipitación de carburos.
El aumento en el tiempo de sinterización produjo mayor densificación y una densidad final mayor. Aun así, el tiempo resulto ser un parámetro de menor influencia en la densidad final, producto de que la distancia típica de auto difusión del molibdeno depende de la raíz cuadrada del tiempo. También se observa un leve crecimiento de grano asociado al aumento del tiempo, el cual disminuye levemente el endurecimiento por límite de grano.
El tratamiento térmico no produjo cambios apreciables en la densidad del material para las temperaturas estudiadas. Para el caso de la dureza sí se observa un decaimiento por sobre los 700 °C, causado por el aumento sostenido del tamaño de grano en función de la temperatura, como también de un probable aumento del tamaño de los carburos y una recuperación del material.
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Estudio de cerámicas piezoeléctricas libres de plomo procesadas por microondasLagunas Chavarría, Danny Anggel 16 July 2020 (has links)
[ES] Con el creciente aumento de la tecnología, las industrias demandan nuevos métodos de procesamiento de materiales, que puedan contribuir a mejorar las propiedades físicas y mecánicas, en comparación con los métodos convencionales. Los principales requerimientos de los métodos no convencionales son la disminución del consumo energético y el tiempo de procesamiento. En este sentido, la radiación por microondas ha presentado importantes ventajas en términos de las propiedades físicas y mecánicas de algunos materiales, además de ahorros energéticos y tiempos de procesamiento.
En el área de las cerámicas piezoeléctricas, su procesamiento por medio de microondas es un tema de reciente creación. Hasta la fecha, existe poca literatura que reporta el uso de la radiación electromagnética como medio para el procesamiento de este tipo de materiales, por lo que es necesario profundizar en el tema.
Los materiales piezoeléctricos convierten tensiones mecánicas en una diferencia de potencial sobre sus superficies. Este efecto es provocado por la polarización espontanea de algunos cristales, que presentan un eje no centro-simétrico dentro de su estructura cristalina. La investigación actual se enfoca en el desarrollo de materiales cerámicos piezoeléctricos libres de plomo, sin que, a la fecha, exista un material que pueda mejorar las propiedades que ofrecen los basados en el compuesto Pb(Ti,Zr)O3.
En este trabajo se estudia la aplicación de microondas en el procesamiento de materiales piezoeléctricos libres de plomo, basados en el compuesto K0.5Na0.5NbO3. Las cerámicas basadas en este compuesto han demostrado tener altas propiedades piezoeléctricas, como el parámetro d33 mayores a 300 pC/N.
La aplicación de microondas durante la síntesis por reacción en estado sólido, a temperaturas cercanas a 800 °C, de los compuestos base K0.5Na0.5NbO3 genera la formación de fase perovskita con la presencia de fases secundarias. Las fases secundarias son producto de la alta velocidad de calentamiento ocasionada por el procesamiento de microondas.
Durante la sinterización por microondas, se obtienen densidades relativas similares a las obtenidas por el método convencional, cercanas al 95%, sin embargo, se generan heterogeneidades estructurales que influencian las propiedades ferroeléctricas, dieléctricas y piezoeléctricas de los compuestos libres de plomo.
A la fecha, no se han realizado estudios que determinen los efectos de la aplicación de radiación microondas monomodo en materiales piezoeléctricos de este tipo, por lo que los resultados de esta investigación exploratoria son interesantes para la aplicación de esta técnica en el desarrollo de métodos no convencionales de procesamiento. / [EN] Industry demands new methods of processing materials in order to improve its properties. Priory requirements in new processes involve the reduction of energy consumption and processing time. In that sense, if heating is required during the process, heating by microwave radiation has showed some important advantages in comparison with conventional heating. Microwave heating is a non-conventional technique that involves high heating rates and rapid processing times. The properties of most materials heated by microwave radiation showed similar or superior properties than the obtained by conventional processing.
Materials such as zirconium, alumina, and some metals has been sintered by microwave heating, while other inorganic compounds as oxides has been synthetized successfully by applying different microwave heating techniques. In the other hand, the processing of piezoelectric materials by microwave of energy remains with minor research. So far, there's a lack of literature about microwave radiation to process piezoelectric materials, therefore, it's necessary to be explored.
Furthermore, this research focuses on studying the processing lead-free piezoelectric materials, based on the compound (K-Na)NbO3 by using microwave radiation. Ceramics based on this compound have shown high piezoelectric properties, such as d33 constants greater than 300 pC / N becoming a possible substitute of the toxic PZTs.
Ceramics based on (K-Na)NbO3 were synthesized by microwave-assisted solid-state reaction route. The obtained powders were formed at 650°C during 10 minutes by a heating which represents 90% less of the conventional time.
Microwave sintering of (K-Na)NbO3-based ceramics at 1100°C during 10 minutes generates dense ceramics, with similar densities than the conventional sintering, reducing its sintering time. However, structural heterogeneities were formed in the process influencing the ferroelectric, dielectric and piezoelectric ceramics properties. / [CA] Amb el creixent augment de la tecnologia, les indústries demanden nous mètodes de processament de materials, que puguen contribuir a millorar les propietats físiques i mecàniques, en comparació amb els mètodes convencionals. Els principals requeriments dels mètodes no convencionals són la disminució del consum energètic i el temps de processament. En este sentit, la radiació per microones ha presentat importants avantatges en termes de les propietats físiques i mecàniques d'alguns materials, a més d'estalvis energètics i temps de processament.
En l'àrea dels ceràmics piezoelèctrics, el seu processament per mitjà de microones és un tema de recent creació. Fins a la data, hi ha poca literatura que reporta l'ús de la radiació electromagnètica com a mitjà per al processament d'este tipus de materials, per la qual cosa és necessari aprofundir en el tema. Els materials piezoelèctrics responen a un efecte mecànic per mitjà de la generació d'una diferència de potencial i viceversa a causa de la seua estructura asimètrica. La investigació actual s'enfoca en el desenrotllament de materials ceràmics piezoelèctrics lliures de plom, sense que, a la data, existisca un material que puga millorar les propietats que oferixen els basats en el compost PbTiZrO3.
En este treball s'estudia l'aplicació de microones en el processament de materials piezoelèctrics lliures de plom, basats en el compost K0.5Na0.5NbO3. Els ceràmics basats en este compost han demostrat tindre altes propietats piezoelèctriques, com una constant d33 major a 300 pC/N. L'aplicació de microones durant la síntesi per reacció en estat sòlid dels compostos basats en K0.5Na0.5NbO3, a temperatures pròximes a 800 °C, genera la formació de fase perovskita amb la presència de fases secundàries. Les fases secundàries són producte de l'alta velocitat de calfament ocasionada pel processament de microones.
Durant la sinterització per microones, s'obtenen densitats relatives semblants a les obtingudes pel mètode convencional, pròximes al 95%, no obstant això, es generen heterogeneïtats estructurals que influencien les propietats ferroelèctriques, dielèctriques i piezoelèctriques dels compostos lliures de plom. / Agradezco también al Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología de México por
la beca nacional 290934 y la beca mixta para programas de doble titulación
291063 por proveer el soporte económico para la realización de esta tesis. / Lagunas Chavarría, DA. (2020). Estudio de cerámicas piezoeléctricas libres de plomo procesadas por microondas [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/148107 / TESIS
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Estudio del sinterizado de materiales compuestos a partir de polietileno reciclado y madera capirona recuperada mediante moldeo por compresiónGastelo Casal, César Samuel 04 May 2020 (has links)
A nivel mundial, la industria ha crecido enormemente en sus diferentes sectores, siendo la industria del plástico una de las que ha tenido un crecimiento considerable, entre otros, debido al desarrollo de diferentes tecnologías relacionadas con los diferentes procesos de fabricación, tales como: extrusión, inyección, soplado, moldeo por compresión, moldeo rotacional, los cuales permiten obtener diversos productos útiles para la sociedad. Sin embargo, la inadecuada gestión de residuos generados por estos productos ha incrementado la contaminación ambiental, principalmente en las grandes ciudades del
mundo. Al mismo tiempo, como una alternativa de solución a este problema se viene investigando sobre la viabilidad de usar plásticos reciclados y madera recuperada para fabricar materiales compuestos con el propósito de aprovechar estos residuos, a la vez que se contribuye con el cuidado del ambiente.
En este sentido, el objetivo del presente trabajo es el estudio del sinterizado de materiales compuestos obtenidos a partir de polietileno reciclado y madera capirona recuperada fabricados mediante moldeo por compresión. Este estudio cuenta con tres etapas. En primer lugar se realizó la caracterización de los
constituyentes del material compuesto: madera capirona recuperada y polietileno de alta densidad reciclado, según las normas ASTM. En la segunda etapa, según el diseño experimental se fabricaron muestras para diferentes temperaturas de trabajo y tiempos de permanencia en el horno, manteniendo constante el tamaño de partícula (≤3.33 mm) y la proporción en volumen: 70% plástico y 30% madera; luego a partir de estas muestras se elaboraron probetas para someterlas a ensayos de flexión, con la finalidad de determinar los valores óptimos de dichos parámetros de sinterizado para la fabricación del material compuesto bajo las condiciones antes mencionadas. Como parte final de la segunda etapa
se fabricaron muestras del material compuesto sinterizado utilizando la temperatura y el tiempo de permanencia obtenidos, para evaluar el proceso de sinterizado en función de la proporción en volumen y el tamaño de partícula. Finalmente en la tercera etapa se realizó la caracterización de las muestras ensayadas con los parámetros óptimos. Se ha realizado el estudio del proceso de sinterizado de materiales compuestos, a partir de polietileno reciclado y madera capirona recuperada mediante moldeo por compresión, habiéndose determinado que los parámetros de proceso más importantes son la
temperatura de calentamiento del horno y el tiempo de permanencia en el mismo. A mayores temperaturas y tiempos en el horno el sinterizado se favorece y es limitado por la degradación de los materiales. Se puede reducir el tiempo de calentamiento incrementando la temperatura y viceversa.
El material compuesto de polietileno de alta densidad reciclado y madera capirona recuperada con mejores propiedades mecánicas se obtiene con los siguientes parámetros: 70% de polietileno de alta densidad reciclado y 30% de madera capirona recuperada (% en volumen) de 1.9 mm a 3.3 mm de tamaño, a una temperatura de 175°C y 40 minutos de calentamiento en el horno, 10 minutos de tiempo de enfriamiento bajo una presión de 70 bar. Para estas condiciones, la resistencia a la flexión es 25 MPa y el modulo elástico en flexión es 1293 MPa, la densidad 0.91 g/cm3 y la absorción de agua es 2.2 %. / Tesis
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Influencia de la temperatura del aire al interior del molde sobre las propiedades de los materiales compuestos de polietileno reciclado y madera capirona recuperada fabricados por moldeo rotacionalVilcayauri Rios, Ademir Alejandro 06 January 2025 (has links)
En el procesamiento de compuestos de madera-plástico (WPC) mediante moldeo rotacional, puede
ocurrir la descomposición térmica de la madera debido a las altas temperaturas del proceso. Sin
embargo, puede evitarse controlando el pico de temperatura interna del aire (PIAT, por sus siglas en
inglés). En esta perspectiva, el principal propósito de este trabajo es determinar cómo están relacionados
el PIAT y las propiedades del WPC rotomoldeado entre sí. Para lograr esto, se procesaron varios
materiales utilizando diferentes temperaturas de horno y tiempos de calentamiento. Como consecuencia,
el PIAT alcanzó un valor específico durante el proceso en cada caso. Luego, se realizaron ensayos de
caracterización para determinar las propiedades mecánicas y físicas de los materiales obtenidos.
Finalmente, utilizando los resultados de las pruebas, se definió una relación entre el PIAT y esas
propiedades. Los WPC rotomoldeados estaban compuestos por un 85% de polietileno de alta densidad
reciclado (HDPER) y un 15% de partículas de madera de capirona (CWP), pero también se procesaron
materiales compuestos por un 100% de HDPER. Los resultados muestran que se requiere un PIAT de
208 °C para que un WPC rotomoldeado se densifique completamente. Bajo esta condición, tiene
propiedades óptimas y no sufre degradación térmica. En cuanto al material compuesto por un 100% de
HDPER, se necesita un PIAT de 233 °C para alcanzar dicho estado. Además, utilizando la segunda
derivada de los perfiles de temperatura interna del aire, también se identificaron el comienzo y el final de
las seis fases del proceso de moldeo rotacional. / In the processing of wood-plastic composites (WPC) by rotational molding, thermal decomposition of
wood can occur due to the high temperatures of the process. However, it can be avoided by controlling
the peak internal air temperature (PIAT). In this perspective, the main purpose of this work is to determine
how the PIAT and the properties of the rotomolded WPC are related to each other. To achieve this, several
materials were processed using different oven temperatures and heating times. As a consequence, the
PIAT reached a specific value during the process in each case. Then, characterization tests were carried
out to determine mechanical and physical proprieties of the obtained materials. Finally, using the test
results, a relationship between the PIAT and those properties was defined. The rotomolded WPC were
made of 85% of recycled high-density polyethylene (HDPER) and 15% of capirona wood particles (CWP),
but materials made of 100% of HDPER were also processed. Results show that a PIAT of 208 °C is
required for a rotomolded WPC to be fully densified. Under this condition, it has optimal properties and it
does not undergo thermal degradation. As for the material made of 100% of HDPER, a PIAT of 233 °C is
necessary to reach such state. In addition, using the second derivative of the internal air temperature
profiles, the beginning and end of the six phases of the rotational molding process were identified, too.
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Estudio del sinterizado de materiales compuestos de plástico reciclado y madera recuperada mediante moldeo por compresiónBrañez Haro, Luz Elena 01 July 2018 (has links)
En las últimas décadas, la industria de los plásticos ha crecido considerablemente
con el uso de materiales, tales como el polipropileno y polietileno en la innovación
de diversos productos en sectores del envasado, construcción y automovilístico. No
obstante, el manejo de los desechos plásticos aún sigue siendo una problemática
mundial; ya que, existe un porcentaje de éstos que son depositados en vertederos.
Por tanto, la disminución de la contaminación ambiental se ha convertido en un
objetivo importante para las entidades gubernamentales, empresas y sociedad en
general. De esta manera, se insiste en la implementación de proyectos que
disminuyan el impacto ambiental y contribución al desarrollo y progreso del país
mediante el reciclaje de residuos plásticos y reutilización de otros desechos.
En esta perspectiva, el objetivo de la presente tesis es el estudio del sinterizado de
materiales compuestos fabricados a partir de polipropileno reciclado y partículas de
madera capirona recuperadas, empleando el proceso de moldeo por compresión.
La metodología experimental de la investigación consta de cuatro etapas
fundamentales: Primeramente, se realizó la caracterización de la materia prima
(plástico y madera) de acuerdo a normas ASTM. En segundo lugar, se fabricó un
total de 63 muestras (variando la temperatura y tiempo de trabajo) con la finalidad
de determinar los parámetros de sinterizado para la fabricación del material
compuesto. Posteriormente, se fabricó 45 muestras del material compuesto
sinterizado manteniendo la temperatura y tiempo de trabajo constantes con la
variación del contenido y tamaño de partícula de madera. Finalmente, se fabricaron
probetas que se utilizaron en los ensayos de flexión, tracción, impacto, densidad y
absorción de agua según normas ASTM, y se realizó un análisis térmico de los
compuestos que demostraron mejores propiedades mecánicas; así como el análisis
morfológico con un microscopio electrónico de barrido (SEM) en la rotura de la
probeta después de los ensayos mecánicos.
A partir del estudio del proceso de sinterizado de los materiales compuestos
fabricados con polipropileno reciclado y partículas de madera capirona mediante el
moldeo por compresión, se determinó que, para una misma proporción y tamaño de
partícula de madera, las propiedades mecánicas en geometría de flexión se
incrementan a mayor temperatura de trabajo y, de manera similar, también se
incrementa con el tiempo hasta un máximo para luego disminuir con tiempos
excesivos. / Tesis
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Reingeniería para la reparación de los carros sinter de una planta de aglomeración de una fundición de plomoLeón Amaro, Eloy Tito 29 November 2011 (has links)
El complejo Metalúrgico de La Oroya procesa concentrados poli metálicos,
nacionales e importados, que por su naturaleza compleja contempla dos procesos:
procesos piro-metalúrgicos de los hornos, reverberos y procesos hidro-metalúrgicos en
el cual se encuentra las refinerías.
Los procesos piro-metalúrgicos requieren de temperaturas entre 600 ºC y
1200 ºC los materiales usados en los equipos deber ser preparados para soportar
estas temperaturas. La planta de aglomeración inicia el proceso de la producción de
plomo convirtiendo el concentrado en sinter, sin éste proceso de sinterizado no
podrían darse los siguientes y ahí radica la importancia del proceso y del equipo que
trabaja para este proceso, ese equipo es el carro sinter.
En los últimos años se produjo un problema a raíz de que los carros sinter se
deformaban por perder espesor de sus paredes y por la alta temperatura de trabajo,
temperaturas que oscilaban entre 950 ºC y 1000 ºC. Afectó a los procesos siguientes y
de hecho a la producción estimada de metales y metales preciosos de la empresa.
Se buscó alternativas de reparación en talleres externos, con resultados
desalentadores, debido a que los carros se fisuraban más y la estructura no podía
reforzarse por la baja soldabilidad del material del carro sinter. También se optó por
adquirir nuevos carros sinter, sin embargo la inversión para cambiar los carros sinter
era muy elevada para el presupuesto.
Se planteó la reingeniería de la reparación del carro sinter, basándose en que
se debería realizar una excelente reparación con menos recursos, es decir con los
recursos que hasta ese momento se contaba. Se atacó el punto crítico, y se realizó
cambios importantes en el diseño, en los materiales, en la operación. Para lograr el
resultado positivo hicimos la reingeniería trabajando para nuestro cliente que es el
área de operaciones.
Nuestros costos de reparación comparado con la adquisición es significativo, la
calidad de la reparación se aproxima al estado de un carro nuevo, por tanto, en ambos
casos logramos un alto valor agregado.
Los 142 carros sinter que han sido reparados aplicando la reingeniería, están
operando satisfactoriamente, el know how de la reparación están siendo asimilados
por otras industrias similares en otros países. / Tesis
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Compactación y Sinterización de Polvos Obtenidos por Aleación Mecánica de Cu-1,2%pAl, Cu-2,3%pTi y Cu-2,7%pVRivas Aguilera, Claudio Andrés January 2008 (has links)
El presente trabajo se enmarca dentro del proyecto FONDECYT Nº 1070294
ejecutado por un equipo de investigación de la Universidad de Chile. El objetivo general es
estudiar el efecto de la presión de compactación, la temperatura y el tiempo de sinterización
sobre polvos aleados mecánicamente de Cu-1,2%p Al, Cu-2,3%p Ti y Cu-2,7%p V, sobre su
densidad y microestructura tras sinterizar.
Se fabricaron las aleaciones a partir de polvos elementales de Cu, Ti, Al y V,
mediante molienda reactiva. Los polvos fueron compactados y sinterizados bajo atmósfera
reductora. Para cada aleación, se estudió la densidad final y microestructura resultante de 8
condiciones diferentes de compactación y sinterización, de acuerdo con un diseño factorial
del tipo 2N
, donde se consideraron los siguientes parámetros: (1) Presión de compactación
(200[MPa] y 400[MPa]), (2) Temperatura de sinterización (850[°C] y 950[°C]), (3) Tiempo
de sinterización (1[h] y 4[h]). Se realizaron ajustes mediante regresión lineal para describir el
efecto de la variación de la presión, temperatura y tiempo sobre la densidad de los materiales
obtenidos, y se describió la morfología de la porosidad residual mediante observación en
microscopio óptico.
La densidad final máxima obtenida fue, en orden creciente: Cu-V (66%, 400[MPa],
850[°C], 4[h]), Cu-Ti (65%, 400[MPa], 950[°C], 4[h]), y Cu-Al (77%, 400[MPa], 850[°C],
1[h]). El proceso de molienda reactiva dio lugar a partículas con forma de hojuela,
endurecidas por deformación, lo cual provocó que las aleaciones obtuviesen una densidad
final mucho menor que el cobre puro sinterizado (densidad 87%). Esto se debe a que el polvo
endurecido resiste la deformación durante la compactación, lo cual crea menos puntos de
contacto entre partículas, hace más lenta la sinterización, y da lugar a una menor densidad.
El elemento aleante influyó en el tamaño de partícula que se obtiene durante la
molienda, lo que se atribuye a los diferentes medios de molienda (hexano para Ti y V,
metanol para Al) y a la diferente dureza que confiere cada cerámica al formarse en el cobre
durante la molienda. A mayor tamaño de partícula, se obtuvo mayor densidad en verde,
menor densificación, y mayor densidad final, en correspondencia con la teoría.
Para las tres aleaciones, el aumento de la presión de compactación da lugar a una
mayor densidad en verde, una mayor densificación, y una densidad final mayor. Para mayor
presión se observa un engrosamiento de la microestructura debido a la mayor densidad de
dislocaciones del polvo, lo cual da lugar a una recristalización acelerada durante la
sinterización, y un mayor crecimiento del tamaño de grano.
Para las tres aleaciones, el aumento de la temperatura de sinterización produce mayor
densificación y una densidad final mayor. La temperatura es un parámetro importante en la
densidad final, ya que influye en forma exponencial en el coeficiente de autodifusión del
cobre. A mayor temperatura se observa un engrosamiento de la microestructura, con mayor
crecimiento del tamaño de grano, y los poros se esferoidizan.
Para las tres aleaciones, el aumento del tiempo de sinterización produce mayor
densificación, y una densidad final mayor. El tiempo es un parámetro poco relevante sobre la
densidad final, ya que la distancia de difusión depende de la raíz cuadrada del tiempo. No se
observan cambios en la microestructura al aumentar el tiempo de sinterización, a pesar de
que la densidad aumenta.
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