El presente trabajo estudia de forma comparativa la tendencia a la fisuración en caliente de la aleación de aluminio AA6063-T6 de 2.8 milímetros de espesor mediante el proceso GTAW sin metal de aporte empleando tres condiciones de enfriamiento. Se elaboraron diferentes procedimientos de soldadura para analizar la soldabilidad del material mediante la obtención de cupones con descarga de líneas de calor sometidos a bajo aporte térmico (menor a 325 KJ/m), mediano aporte térmico (350 KJ/m), y a alto aporte térmico (mayor a 400 KJ/m); modificando en cada caso la velocidad de disipación del calor mediante el uso de un respaldo de acero, un respaldo de cobre y un respaldo de cobre refrigerado con agua, con la finalidad de analizar su relación con la tendencia a la fisuración en caliente. La inspección visual y los ensayos microestructurales realizados sobre los cupones con descarga de líneas de calor mostraron que bajo condiciones normales de soldeo no se logra evitar la aparición de fisuración en caliente. No obstante, si aseguramos que la soldadura presente una velocidad de enfriamiento superior al que normalmente se produce en procesos de soldadura, se podrá eliminar la aparición de fisuración en caliente. Ello se puede conseguir utilizando un respaldo de cobre, el cual presentó buenos resultados a bajo y mediano aporte térmico. Si bien es cierto, el respaldo de cobre refrigerado con agua logra eliminar la fisuración en caliente incluso para alto aporte térmico, no se recomienda su uso en soldadura debido a que este es un método poco práctico y difícil de utilizar en construcciones soldadas. Por otro lado, se realizaron cupones soldados a tope sin el empleo de metal de aporte y con enfriamiento mediante respaldo de cobre. Estos cupones fueron sometidos a ensayos de líquidos penetrantes, doblado y tracción, comprobándose su integridad y obteniendo una resistencia promedio de 145 MPa. Estos resultados fueron comparados y cumplieron con las exigencias del código de soldeo estructural de aluminio AWS D1.2, concluyéndose que cuando se desee soldar la aleación de aluminio AA6063-T6 de 2.8 milímetros de espesor mediante el proceso GTAW y sin el uso de metal de aporte, se deberá garantizar una velocidad de enfriamiento superior al que se obtiene normalmente en procesos de soldadura, lo que se consigue asegurando un buen contacto entre el metal base y el respaldo de cobre a fin de favorecer una buena disipación de calor. / Tesis

En el presente trabajo de investigación se ha empleado la técnica de procesamiento por fricción batido (Friction Stir Processing: FSP) para generar superficies que combinen las buenas propiedades de biocompatibilidad del titanio y la hidroxiapatita. Se utilizó un sustrato de titanio CP grado 2, incorporándose en la zona de batido dos tipos de nanopartículas de hidroxiapatita a diferentes porcentajes en peso: hidroxiapatita pura e hidroxiapatita dopada con óxido de silicio. Se realizaron dos pases con la herramienta de procesamiento, los parámetros para el primer y segundo pase fueron: velocidad de rotación de 800 y 1100 rpm y velocidad de avance de 1200 y 1100 mm/min respectivamente. Los materiales empleados y los nanocompuestos resultantes fueron caracterizados mediante microscopía óptica, microscopía electrónica de barrido y espectroscopía de energía dispersiva. Los resultados muestran que es posible fabricar los nanocompuestos mediante FSP dado que presentan una plastificación y batido uniforme tanto del material sustrato como de las nanopartículas; las capas superficiales tienen una profundidad de entre 10 a 25 μm, sin embargo se aprecia una considerable rugosidad. Los ensayos electroquímicos bajo un entorno de fluido corporal simulado a 37°C muestran que entre los nanocompuestos fabricados por FSP mejoran sus propiedades de resistencia a la corrosión y biocompatibidad según la variación de porcentaje en peso de las nanopartículas, no obstante los nanocompuestos / Tesis

El presente trabajo se centra en un proyecto de instalación de una planta ensambladora de máquinas de soldar con el fin de abastecer el mercado nacional. Mediante el estudio de mercado, se investigó la demanda y oferta para el producto, determinando las estrategias necesarias con la finalidad de desplazar a las marcas actuales para poder ocupar su mercado, estas marcas son importadas de Estados Unidos y China en su mayoría ya que no hay empresas formales que las fabriquen en el Perú. Se investigó la cantidad de máquinas de soldar que se importan en el Perú la cual se tomó como demanda insatisfecha. La inversión fija o activos fijos (terreno, construcciones, maquinaria, equipos de producción, equipos de oficina) suman un total de S/ 675 701,46. Mientras que la inversión intangible (permisos, estudios y capacitación de personal) tienen un monto de S/ 11 014,46. Considerando los imprevisto y el capital de trabajo el proyecto tiene una inversión total de S/1 370 762,93 donde el 20% es invertido por el promotor del proyecto en este caso la empresa SOLDAMUNDO IMPORTACIONES S.A.C. y el 80% es financiado por una entidad bancaria la cual será COFIDE con su programa PROBID. En el estudio económico financiero realizado se estableció una tasa minina de rendimiento (TMAR) que es de 30,92% que indica que es lo mínimo que se puede obtener en la inversión comparando con la tasa de rentabilidad económica (TIR) de 262% y el valor actual neto (VAN) de S/ 13 634 097,57 con un periodo de recuperación de 4 meses 17 días, lo cual indica que el proyecto es rentable. / Tesis

Documento confidencial. Não pode ser disponibilizado para consulta / Estágio realizado na General Electric Power Controls Portugal e orientado pelo Eng.º Rui Pedro Coelho / Tese de mestrado integrado. Engenharia Mecânica (Especialização em Gestão da Produção). Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2010

Estágio realizado na Martifer - Construções Metalomecânicas, S.A. e orientado pelo Eng.º Pedro Duarte / Tese de mestrado integrado. Engenharia Mecânica. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2009

Ingeniero Civil Mecánico / La presente memoria tiene como objetivo el corroborar, reformular y combinar ecuaciones asintóticas para obtener expresiones explícitas útiles para la soldadura por fricción-agitación (FSW). Para ello se crea una base de datos y se rede ne el modelo asintótico asociado a esta, para plantear ecuaciones fundamentales y corroborar las diferentes aproximaciones que las de nen, además de agregarles factores de corrección. La FSW aprovecha el calor generado por el roce entre las placas a soldar y la herramienta giratoria usada, para generar la unión entre los metales. Su ventaja es que se obtienen mejores propiedades mecánicas y por lo mismo, está siendo ampliamente utilizada; pero dado que se estudia por ensayo y error, es necesario que se desarrolle mayor conocimiento teórico sobre ella. Por ello, varios investigadores han desarrollado modelos para representar los fenómenos que gobiernan esta soldadura y en el caso de esta tesis, se utiliza el método de escalamiento adimensional. Se observa que las aproximaciones presentan variaciones menores al 12% por lo que son aceptables, excepto para el caso de Zener-Hollomon en que es necesario estudiar la tasa de deformación usada. Por otro lado, los factores de corrección en general presentan valores menores a 4, lo que se considera satisfactorio para el nivel de aproximación y resultados trabajados. Además, no se puede de finir un solo epsilon para AA5059 y AA7075, por lo que se debe estudiar más materiales, pero sí se concluye que se logran modelar los fenómenos asociados a esta soldadura, con resultados útiles para la ciencia. / Este trabajo ha sido parcialmente financiado por el Gobierno Canadiense a través de la Beca "Emerging Leaders in the Americas Program"

L’asma bronquial es una malaltia freqüent amb una prevalença del 10-13% de la població. Un 27% de la població asmàtica ha estat atesa per agudització en l’últim any. Aquesta darrera constatació és, en part, deguda al deficient control clínic de la població asmàtica. Les aguditzacions asmàtiques (AA) poden ser un epifenomen d’aquest mal control, o bé degudes a l’actuació d’un o diversos desencadenants, com els virus o els al·lèrgens. En l’actualitat, els pacients no reben un tractament correcte i el grau de control de l’asma és deficient. Això comporta un desconfort per al pacient i també un risc, ja que és potencialment mortal, així com una enorme sobrecàrrega econòmica per a la societat, que augmenta considerablement durant l’atenció sanitària per aguditzacions. Aquestes són les raons per les quals varem decidir estudiar la situació en el nostre entorn, i proposar l’aplicació de conductes i mesures clíniques que permetin millorar el nivell de control que actualment tenen els pacients asmàtics. Primer estudi: Monitoring of asthma outpatients after adapting treatment to meet international guidelines (ASMACAP I). Objectiu: Els pacients asmàtics en règim ambulatori tenen un control deficient de la seva malaltia. L’objectiu d’aquest estudi ha estat realitzar una intervenció de curta durada, i factible de repetir en la pràctica diària, per intentar millorar-ne el control. Pacients i mètodes: Es varen citar els pacients asmàtics de 2 centres d’assistència primària per fer-los un qüestionari, adaptar el tractament segons les recomanacions de la GINA (Global Initiative for Asthma) i explicar en 5 minuts en què consisteix la malaltia. Als 4 mesos es va fer una segona visita i es va repetir el protocol. Es varen comparar els paràmetres assistencials dels 4 mesos anteriors a cada visita. Resultats: Les característiques clíniques dels 180 pacients eren les següents: un 70% eren dones, un 17% fumaven, un 8% eren analfabets, un 46% només tenien estudis primaris, un 45% estaven en contacte amb productes de neteja, i en un 63% l’asma era extrínseca. Quant a la gravetat de l’asma, en un 73% era lleu, en un 23% moderada i en un 4% greu. Un 22% havien rebut explicacions sobre la seva malaltia, un 50% tenien el tractament per escrit, un 14% disposaven d’un pla escrit en cas d’exacerbació, i un 54% rebien corticosteroides inhalats. Els 110 pacients (61%) que varen venir a la segona visita mostraven diferències, en els 4 mesos anteriors a cada visita, en el tractament amb corticosteroides inhalats (78%, p<0,001), en el nombre de visites al seu metge (p<0,001), en les visites per agudització al seu metge (p<0,001), i a urgències en el seu ambulatori (p<0,002), i també en l’estadi de la malaltia (p<0,02). Conclusions: Aquesta mínima actuació clínica ha reduït la freqüència dels pacients als centres assistencials i ha millorat el grau de control clínic d’aquests pacients. Segon estudi: Rate and characteristics of asthma exacerbations: the ASMAB I study. Objectiu: Aquest estudi analitza la incidència i les característiques clíniques dels episodis d’agudització asmàtica (AA) atesos en els serveis d’urgències (SU) de la ciutat de Barcelona (estudi ASMAB-I). Pacients i mètodes: Es varen estudiar els episodis d’AA atesos en els SU hospitalaris i en els SU domiciliaris (061) durant 129 dies, corresponents a una població de 1.203.598 habitants majors de 14 anys. Resultats: En total es varen identificar 831 episodis d’AA, 523 dels quals varen ser atesos en 3 hospitals universitaris, 113 en 2 hospitals de segon nivell, i els altres 195 (20 dels quals varen ser remesos més tard a l’hospital) en els SU domiciliaris. La freqüència mitjana va ser de 6,4 episodis/dia, amb una incidència d’AA de 0,53/105 habitants/dia (interval de confiança del 95%, 0,46-0,56) i de 8,2/105 pacients asmàtics (interval de confiança del 95%, 6,89-8.41). Dels 276 episodis atesos de dilluns a dijous en els serveis dels hospitals universitaris, 66 pacients (24%) varen tenir un inici agut i 14 (5%) un inici sobtat. Únicament 85 pacients (31%) prenien de forma regular corticosteroides inhalats, i només 33 (12%) varen afegir corticosteroides orals en les 12 h prèvies a anar a urgències. Un 16% dels episodis es varen qualificar de greus i un 3% de quasi fatals. Finalment, un total de 82 pacients (30%) varen ser hospitalitzats; varen ingressar el 12% de les AA lleus, el 39% de les AA moderades, el 62% de les AA greus i el 100% de les quasi fatals. L’índex de comorbilitat de Charlson va ser més superior en els pacients hospitalitzats (p<0,001). En els 28 pacients readmesos (10%), en el moment de l’alta prèvia se’ls havia prescrit menys antibiòtics (p<0,001) i bromur d’ipratropi (p<0,0001). Conclusions: La taxa d’AA establerta pot ser un indicador útil del grau de control de l’asma i pot servir per confirmar augments d’AA permanents o puntuals en el futur. L’inici ràpid (agut o sobtat) és freqüent. Molts pacients no reben un tractament adequat abans de l’hospitalització. L’agudització greu és freqüent en el nostre medi. L’ingrés està relacionat amb la gravetat i la comorbilitat. Els pacients readmesos han rebut a l’alta menys antibiòtics i bromur d’ipratropi. / Bronchial asthma is a common disease with a prevalence of 10-13% of population. A 27% of the asthmatic population required to be attended in the outpatient settings in the last year. This last report is, in part, due to the clinical control deficiency of the asthmatic population. Asthmatic exacerbations (AE) could be an epiphenomenon of this bad control, or likely due to the presence of one or many triggering agents, such as viruses or allergens. At present, patients do not always receive an accurate treatment and report that their disease is poorly controlled. This unsatisfactory control gives rise to a greater personal discomfort and it is also a risk for the patient, since asthma is a potentially mortal threat; besides, it is also a greater economic burden on the heath system, which significantly increases health care assistance due to exacerbations. For these reasons, we decided to evaluate this situation in our settings and to outline a few clinical behaviour and measures to be followed so that patients improved their control rate of asthma symptoms. First study: Monitoring of asthma outpatients after adapting treatment to meet international guidelines (ASMACAP I). Objective: Poor control of asthma treated in outpatient settings has been demonstrated. The aim of this study was to perform a short intervention, readily replicable in everyday practice, to try to improve control of asthma symptoms. Patients and Methods: Two primary health care clinics made appointments with asthma patients to administer a questionnaire and adapt their treatment to the guidelines of the GINA (Global Initiative for Asthma). Patients also received an explanation of the disease lasting not more than 5 minutes. The protocol was repeated at a second visit 4 months later. Health care parameters were compared with those from the previous visit. Results: The characteristics of the 180 patients were as follows: 70% were women, 17% were smokers, 8% were illiterate, 46% had only primary education, 45% were in contact with cleaning products, and 63% had extrinsic asthma. The asthma severity was as follows: mild in 73%, moderate in 23%, and severe in 4%. Twenty-two percent had received previous explanations of the disease, 50% had a written treatment plan, 14% had a plan for exacerbations, and 54% were taking inhaled corticosteroids. The second appointment was kept by 110 (61%) of the patients, who showed differences with respect to the previous visit 4 months earlier in the percentage taking inhaled corticosteroids (78%, p<.001), the number of visits to the physician (p<.01), visits to the physician due to exacerbations (p<.001), emergency visits to the outpatient clinic (p<.002), and disease severity (p<.02). Conclusions: This minimal clinical intervention reduced the need for visits to health care centers and improved the clinical control of the disease. Second study: Rate and characteristics of asthma exacerbations: The ASMAB I Study. Objective: The aim of this study was to determine the incidence and clinical characteristics of asthma exacerbations seen by emergency services in Barcelona, Spain (the ASMAB-I study). Patients and methods: The emergency services considered in the study served a population of 1.203.598 inhabitants aged over 14 years. Episodes treated in hospital emergency departments and by emergency services called to patients’ homes over a period of 129 days were included in the study. Results: In total, 831 episodes of exacerbation were identified; 523 were seen in 3 university hospitals, 113 in secondary hospitals, and 195 by emergency services at the patient’s home. Twenty of the patients seen at home were subsequently taken to hospital. The mean frequency was 6.4 episodes per day, corresponding to a daily incidence of 0.53 exacerbations per 100.000 inhabitants (95% confidence interval, 0.46-0.56 exacerbations/100.000 inhabitants) and 8.2 per 100.000 asthmatic patients (95% confidence interval, 6.89-8.41 exacerbations/100.000 asthmatic patients). Of the 276 episodes treated between Monday to Thursday in university hospitals, 66 patients (24%) reported acute onset and 14 (5%) sudden onset. Only 85 patients (31%) regularly used inhaled corticosteroids and only 33 (12%) added oral corticosteroids in the 12 hours prior to consulting emergency services. In 16% of cases the episode was classified as severe and in 3% near fatal. Eighty-two patients (30%) were ultimately admitted to hospital: 12% of mild exacerbations, 39% of moderate exacerbations, 62% of severe episodes, and 100% of near-fatal episodes. The Charlson comorbidity index was higher in patients admitted to hospital (p<.001). In the 28 patients readmitted to hospital (10%), antibiotics (p<.001) and ipratropium bromide (p<.0001) had been prescribed less often at the time of discharge after the first hospital admission. Conclusions: The rate of asthma exacerbation established in this study may be a useful indicator of the degree of control of the disease and may serve as a reference to confirm future short-term or lasting increases in asthma exacerbations. Rapid onset (acute or sudden) is common and many patients are not receiving appropriate treatment prior to hospital admission. Severe exacerbation is common in our practice setting. Hospital admission is related to severity and comorbidity. Patients who are readmitted to hospital had less often received antibiotic treatment and ipratropium bromide when discharged previously.

El objetivo de esta tesis es el diseño y fabricación de una estructura de vidrio/silicio que permita la integración en un mismo chip de una matriz de sensores de gases y circuitería CMOS. Estas estructuras deben poseer una elevada robustez, alta temperatura de trabajo con un bajo consumo. La estructura está formada por una plataforma a alta temperatura aislada térmicamente (donde se integrará la matriz de sensores de gases) y la parte CMOS. En las plataformas de silicio micromecanizadas se integra una matriz de cuatro sensores de gases trabajando a la misma temperatura. Este tipo de configuración es interesante en aplicaciones donde diferentes materiales se depositan en la misma plataforma para mejorar la selectividad de los sensores a una concentración de gases. La electrónica incluye un bloque de control de temperatura en el área activa y un bloque de lectura de las señales de los sensores.Los principales puntos que se tratan en la tesis son: - Descripción de las estructuras de vidrio/silicio para la fabricación de un sensor de gases integrado monolíticamente con circuitería CMOS - Diseño y simulación: se han realizado una serie de simulaciones numéricas preliminares con el método de los elementos finitos (FEM) para optimizar el aislamiento térmico de las plataformas de silicio en función de la geometría del dispositivo, y de ese modo reducir el consumo de la estructura. - Análisis de la compatibilidad de la tecnología CMOS y de sensores de gases- Fabricación de los dispositivos:a. Micromecanizado del vidriob. Soldadura anódica vidrio/silicioc. Proceso de fabricación CMOS añadiendo los pasos y materiales necesarios para la incorporación de los elementos propios de sensores de gasesd. Deposito de materiales sensibles a gases Caracterización de los dispositivos: mecánica, térmica y eléctrica de la matriz de sensores de gases para analizar la fiabilidad de las estructuras. / The aim of the work is the design and fabrication of glass/silicon structure that allows to the on-chip integration of CMOS electronics and gas sensor array with high robustness, high operation temperatures and low power consumption. The structure is composed of a glass/silicon thermally isolated µ-hotplate, on which a sensor array is integrated, and a CMOS electronics part. Arrays of four semiconductor gas sensors (SnO2-based) working at the same temperature were placed on micromachined silicon platforms. These array configurations are of interest for applications on which different sensing materials are deposited on the same platform to improve the selectivity to a given set of gases. The electronics includes the necessary for accurate control of temperature and for resistive-based gas sensor transduction.The main points of this works are:- Description of glass/silicon structures for the fabrication of a CMOS monolithically integrated gas sensor array with electronics - Design and simulation: Preliminary numerical simulations made with the Finite Element Method (FEM) have been done in order to optimise the thermal isolation of the silicon platform and so to reduce the power consumption as a function of the geometry of the device.- Semiconductor gas sensor compatibility with CMOS technologiesFabricationa. Glass structuring technology b. Anodic bonding of thin glass columnsc. CMOS process fabrication with special materials and non-CMOS standard processing and post-processing sequencesd. Gas sensitive material deposition and patterning.Characterisation: Mechanical, thermal and electrical characterisation of the gas sensor arrays have been done for demonstrating the feasibility of the structure.

En este trabajo de tesis se analiza la soldabilidad de aceros de alta resistencia y baja aleación utilizados en la construcción de cañerías para el transporte de hidrocarburos mediante procesos de soldadura por arco eléctrico. El objetivo fue determinar la influencia de los parámetros de soldadura en la aparición y posterior eliminación de constituyentes Martensita - Austenita que forman parte de regiones de la zona afectada por calor (ZAC) de la soldadura, denominada zonas frágiles locales. Para ello se aplicaron métodos de caracterización metalográfica para su observación por microscopia óptica y se implementaron técnicas de análisis posterior a los ensayos mecánicos para garantizar la evaluación de la ZAC. Se analizaron los parámetros de soldadura encontrandose que la temperatura de precalentamiento tiene una fuerte influencia en los cambios microestructurales de la ZAC y que las temperaturas de precalentamiento recomendadas por los códigos de diseño y fabricación de componentes soldados no resultaron suficiente para la disolución de los constituyentes M-A una vez formados. La presencia de regiones segregadas en el metal base favorecen la formación de los mismos. Esto fue corroborado con aceros más modernos en los que se encontró menor nivel de segregación y modificación en las técnicas de fabricación que evitan la formación de los constituyentes M-A.. Se evaluó además la soldadura con fluidos circulando con el fin de establecer si en la misma se generaban estos constituyentes. A través de la medición de la temperatura en la pared interna de la cañería se encontró que en los aceros en servicio el riesgo de falla más esperado es por fisuración en frío, mientras que en los aceros más nuevos el riesgo mayor es la perforación durante la soldadura de reparación. En función de los resultados se determinó un método analítico que permite obtener la dureza en la ZAC para este tipo de soldadura, una vez establecido el tiempo de enfriamiento en la misma. / In this thesis work, the weldability of high strength and low alloy steels used in the construction of pipes for the hydrocarbon transport by means of electric arc welding processes is analyzed. The objective was to determine the influence of welding parameters in the appearance and later elimination of components Martensite - Austenite that comprise regions of the heat affected zone (HAZ) of the weld denominated local brittle zones. For that, metallographic characterization methods for their observation by optical microscopy were obtained and techniques of analysis were implemented subsequent to mechanical tests to guarantee the HAZ evaluation. Welding parameters were analyzed and it was found that the pre heating temperature has a great influence on the HAZ micro structural changes and the temperatures recommended by design and construction codes for welded components were not enough to achieve dissolution of M-A constituents once they were formed. The presence of segregated regions in the base metal helps to their formation. This was corroborated in more modern steels in which was found a lower level of segregation and a modification in the fabrication techniques that avoid the formation of M-A constituents. It was also evaluated the welding with a fluid flowing in order to investigate whether these constituents were generated. By means of measuring the temperature on the internal wall of the pipe, it was found that, in steels already in service the risk of failure most expected is by cold cracking, whereas in newer steels the greater risk is to be perforated during the repair welding. Based on the results, a new analytical method was established which allows to obtain the hardness in the HAZ for this type of welds once the cooling time is given.

Estágio realizado na SODECIA, S.A. e orientado pelo Eng.º João Leite / Tese de mestrado integrado. Engenharia Metalúrgica e de Materiais. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2009