Tesis
Permanent URI for this communityhttps://hdl.handle.net/11285/345119
Colección de Tesis y Trabajos de grado (informe final del proyecto de investigación, tesina, u otro trabajo académico diferente a Tesis, sujeto a la revisión y aceptación de una comisión dictaminadora) presentados por alumnos para obtener un grado académico del Tecnológico de Monterrey.
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- Desarrollo de un concreto autocompactado(Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey, 2000) Yáñez Jiménez, Carlos Alberto; Oseguera Peña, Joaquín Esteban; Lieberman G., Emil; Figueroa I., Ulises; Damazo Juárez, DanielEl presente trabajo describe el desarrollo de un concreto, que tiene como particularidad; el ser autocompactado, es decir, esté concreto permite por primera vez que una propiedad en estado fresco, garantice la correcta compactación y consolidación del concreto; directamente en el elemento estructural y no sólo como material entregado a pie de obra. Está propiedad es su capacidad de autocompactación, la cual se describe en varios aspectos reológicos. Por lo que en base a una serie de combinaciones (proporcionamientos), se obtiene un concreto que satisface las propiedades de autocompactación, sin descuidar el aspecto estructural en estado endurecido, teniendo cuidado en las propiedades de homogeneidad, comportamiento mecánico y durabilidad. Sin embargo, las propiedades finales del concreto autocompactado, son proporcionadas por los estudios en estado sólido, ya que son estás las .. que nos garantizan, el buen desempeño mecánico en base a una buena reología, por ejemplo; se obtuvo que debido a la alta relación agua/cemento del concreto autocompactado final (desarrollado), lo que proporciona una excelente
- Metodología para el diseño de modelos de inyección de plástico de colada caliente(Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey, 2001) Sánchez Ledesma, A. Jaime; Grasa Soler, Pedro Luis; Bravo Ortega, Armando; Adrián Romero, IgnacioEl presente trabajo discute el desarrollo de una metodología para el diseño de moldes de plástico de colada caliente. En la introducción, se expone una revisión económica del estado de este sector productivo en México, mostrando la enorme área de oportunidad que existe para las empresas interesadas. La metodología propuesta se concibe en 3 etapas fundamentales: primero, la factibilidad técnica y económica; segundo, los requerimientos del producto (material, color, peso, geometría etc.); y tercero, los sistemas de colada caliente y el diseño del herramental.
- Modelo teórico y simulación CFD de los chorros de plasma en el proceso de recubrimiento metálico(Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey, 2002) Caballero Cárdenas, Nayelli Yohabet; Bravo Ortega, Armando Amado; Romero M., Víctor; Faddeeva, SofíaMuchos materiales, en especial los metales, pueden ser alterados en su superficie mediante ataques químicos, electroquímicos, o por contacto con otras superficies. Los daños y gastos producidos por el deterioro de los materiales es muy alto, por lo que en la actualidad se aplican diversos métodos para evitar que esto ocurra, ( o por lo menos mantenerlo dentro de los límites soportables), entre estos métodos de recubrimientos encontramos: recubrimiento por conversión, recubrimiento por electro deposición, recubrimiento por deposición física de vapor, recubrimiento por deposición química de vapor y recubrimiento por plasma. Dentro del recubrimiento por plasma, se encuentran diversas ventajas, entre las que destaca la importancia de la ecología, debido a que no se produce ninguna reacción contaminante y no existen desperdicios; otra ventaja muy importante es la seguridad del personal, ya que este método no es tóxico y es un proceso que facilita su automatización. Por lo anterior la presente tesis se enfoca a este método de recubrimiento. El objetivo de la presente tesis, fue el desarrollo de una metodología de investigación para el análisis numérico y simulación de los chorros o jets de plasma para el recubrimiento metálico. El recubrimiento por rociado de plasma es un camino poco estudiado por la industria manufacturera en México, por lo que mi objetivo fue planteado con el fin de aportar alternativas dentro del amplio campo de los recubrimientos superficiales aplicables en nuestro País y nuestra industria. Durante el desarrollo de esta tesis establecí el modelo teórico, obtenido por medio de una extensa investigación bibliográfica y recopilación de datos. Posteriormente hice algunas simplificaciones y suposiciones al modelo, para dar lugar a la simulación en 2 dimensiones, obteniendo el chorro o jet de plasma de gas Argón y gas Nitrógeno respectivamente. Se realizaron nueve simulaciones, donde se variaron parámetros como: voltaje, corriente, potencia y gas para producir el plasma. Dichas simulaciones fueron realizadas en el paquete CFD Fluent 5. Este estudio se basó en experimentos anteriores que forman parte del estudio del Recubrimiento por rociado de plasma realizados en el ITESM-CEM, además de tomar como base datos bibliográficos de los recubrimientos superficiales, en especial de la técnica APS. Cabe señalar que la aportación de la presente tesis es el abrir el panorama industrial a nuevos métodos de recubrimiento, métodos que existen hace tiempo pero que no se emplean en la industria Mexicana.
- Automatización del proceso de manufactura para respiradores contra polvos y neblinas(Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey, 1998) Muñoz Gómez, Manuel; MANUEL MUÑOZ GÓMEZ; Grasa Soler, Pedro Luis; Liceaga, Jesús; Pedroza, Juan Carlos
- Diseño teórico y simulación CFD de la geometría interna de boquillas para recubrimientos metálicos por rociado de plasmas(Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey, 2002) Tejeida Volantin, Rafael; RAFAEL TEJEIDA VOLANTIN; Bravo Ortega, Armando Amado; Adrián Romero, Ignacio; Romero Medina, VíctorEn la actualidad las empresas de manufactura buscan competir desarrollando e invirtiendo en el área de diseño del producto, en donde se toman en cuenta innumerables parámetros como: la resistencia de los materiales, los esfuerzos mecánicos, las propiedades térmicas y eléctricas, la fatiga y en particular, el efecto de la corrosión y la abrasión que pueden ocasionar que los materiales se desgasten a tal grado que lleguen a fallar. Algunos estudios realizados han demostrado que los costos de corrosión son importantes en países situados junto al mar, como España, Gran Bretaña, Polonia y México entre otros. Es por esto que en la actualidad se realizan estudios e investigaciones para encontrar más alternativas tecnológicas como lo son los recubrimientos superficiales y así poder evitar los problemas de corrosión, abrasión, etc. De igual forma, con el propósito de cooperar en la solución de estos problemas tecnológicos y económicos, se desarrollo esta tesis, en la cual se propone la metodol9gía para optimizar y diseñar la geometría interna de una boquilla supersónica para realizar un recubrimiento superficial con la técnica de plasma spraying. Para cumplir con el objetivo, se realizó una exhaustiva investigación bibliográfica y de publicaciones especializadas, para desarrollar un modelo teórico y numérico, basado en la mecánica de fluidos, los fenómenos de transporte y teoría de flujo compresible. De la misma forma se diseñó el experimento para llevar acabo las simulaciones en el paquete de CFD, y poder optimizar la geometría propuesta. Se concluye, que la aportación más importante de esta tesis es la metodología que se obtuvo para la optimización de la geometría interna de la boquilla, ya que ésta se podría aplicar a las boquillas ya existentes en el mercado de los recubrimientos con plasma.
- Desarrollo de un algoritmo de asignación de operaciones tradicionales de corte con desprendimiento de viruta basado en el sistema de clasificación y codificación de piezas KK-3(Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey, 2001) Hernández Mote, Rafael Eduardo; Dorantes González, Dante Jorge; Francisco Javier Sandoval Palafox; Sandoval Benftez, GuillermoEste trabajo desarrolla un algoritmo de asignac1on de operaciones tradicionales con desprendimiento de viruta y expone las diferentes herramientas utilizadas, así como de su integración, para la constitución del mismo. El trabajo inicia con una revisión de las condiciones de la industria manufacturera mexicana y de la división manufacturera conocida como "Productos metálicos, maquinaria y equipo", las cuales representan la rama y división industrial donde tendrá aplicación el algoritmo aquí desarrollado. La revisión permite identificar, por un lado, la importancia económica que tiene para México esta industria y esta división manufacturera y por el otro, la necesidad de impulsar su desan-ollo. Se presenta la aplicación de los Sistemas Flexibles de Manufactura (SFM) metalmecánica como una buena opción para impulsar el desarrollo de esta rama industrial. El algoritmo desarrollado en este trabajo constituye una de las primeras etapas de una metodología para el diseño de los SFM metalmecánica. Este algoritmo permite iniciar el diseño de estos sistemas a partir de un análisis científico que elimina la influencia que ejercen en el diseño la preparación, preferencias e intereses del diseñador. El análisis consiste en una caracterización geométrico-tecnológica de las piezas. Esta caracterización fue hecha empleando el Sistema de Clasificación y Codificación KK-3. La información proporcionada acerca de la pieza por el sistema KK-3 y el empleo de La Tecnología de Grupos, el Análisis de Fabricación y el análisis de los procesos de mecanizado tradicionales (Torneado, Fresado y Taladrado) permitieron la formación de familias de partes, la obtención de los procesos de mecanizado necesarios para fabricar la pieza y la obtención de la información necesaria para determinar la secuencia de operaciones a la que será sometida la pieza. Los resultados obtenidos con este trabajo constituyen el principal pilar sobre el cual se apoyarán la planeación y ejecución de las etapas posteriores de la metodología de diseño de SFM, a la cual pertenece este trabajo
- Síntesis del nitruro de aluminio sobre un sustrato de aluminio 7022-T6 por medio de nitruración iónica(Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey, 2002) Ruiz Salazar, Bertrán; Oseguera Peña, Joaquín Esteban; Figueroa López, Ulises; Sandoval Palafox, FranciscoSe ha demostrado que la síntesis del AIN, que se caracteriza por su dureza, puede mejorar la resistencia al desgaste del Al durante el contacto dinámico con otra superficie o en ambientes abrasivos. De inve5tigaciones preliminares se ha determinado que la dificultad de la nitruración iónica del Al reside en la presencia de la capa de Ali03 en la superficie, la cual es muy estable e impide el transporte de los átomos de nitrógeno dentro del sustrato de Al. Por lo que es absolutamente necesario remover la capa de Ali03 o bien adelgazarla para que los iones de N2 + y W generados por el plasma logren atravesarla. Una vez que se ha adelgazado la capa de Al2Ü3 de la superficie del Al se enriquece el plasma con N2 para lograr la síntesis del AIN. Los procesos de pulverizado y de nitruración dependen de las condiciones de temperatura de sustrato, presión, voltaje y composición de la rr. :::zcla como se ha confirmado en los estudios experimentales preliminares . Para lograr la síntesis del AIN se sometieron a un tratamiento de nitruración muestras de aleación de aluminio comercial 7022-T6 por medio de Nitruración Iónica Asistida por Plasma a diferentes condiciones de presión, temperatura, voltaje e intervalos de tiempo de pretratamiento y tratamiento. Posteriormente se realizó la caracterización de las muestras. En la que se observó una capa superficial de color negro brillante de aproximadamente 2 µ m con una estructura cristalina hexagonal del AIN, la cual se produjo con un pretratamiento durante 30 min en una mezcla de 12 cm 3 /min de Ar y 3 cm 3 /min de H2 (80 y 20 % volumen), a 60 Pa, 600 V, una temperatura inicial de sustrato de 300 ºC y un tratamiento posterior durante 3 horas en una mezcla de 12 cm 3 /min de Ar, 3 cm3 /min de H2 y 42 cm 3 /min de N2 (21, 5, y 73 % volumen), 80 Pa, 600 V y 41 O ºC. Así mismo se realizó una correlación entre las condiciones de tratamiento y las características observadas en la caracterización de las muestras.
- Desarrollo de un algoritmo heurístico para calendarización multicriterial sin demoras para sistemas de producción tipo job shop(Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey, 2001) Gálvez Hernández, Juan C.; JUAN C. GÁLVEZ HERNÁNDEZ; Dorantes González Dante Jorge; Sandoval Palafox, Francisco Javier; Oliva Uribe, DavidEl estudio de la manufactura es de particular interés porque es el sector que genera la mayoría de las innovaciones tecnológicas, con importantes efectos en el resto de la economía de la propia empresa y a la del país. Por lo anterior, el presente estudio ha sido desarrollado para apoyar la planeación estratégica, para mejorar la programación de la producción a corto plazo y en particular, la secuenciación y calendarización de ordenes en piso, Para lograr lo antepuesto se llevó a cabo el estudio de arte observándose otras técnicas y confirmando que no se ha generado el algoritmo propuesto. El algoritmo ha sido evaluado comparándolo con varios ejemplos teóricos ofreciendo resultados satisfactorios mostrados en el apartado de conclusiones de este documento. Asimismo, fueron aplicados dos ejemplos en un caso real confirmándonos su funcionalidad. Las ventajas del modelo heurístico son que el modelo es fácil de obtener si se cuenta con suficiente información anterior y que al reducir o disminuir la variabilidad en la toma de decisiones se puede reducir los costos. No obstante, su aplicación deberá realizarse con mucha precaución, por el hecho de que las tendencias en la toma de decisiones anteriores hayan tenido éxito no significa que lo tendrán cuando se apliquen mecánicamente a circunstancias futuras.
- Caracterización microestructural de piezas de acero AISI H13 nitruradas a través de un proceso dual asistido por plasma(Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey, 2000) Barrera Trejo, Eduardo; EDUARDO BARRERA TREJO; Salas Martínez, Olimpia; Oseguera Peña, Joaquín; Figueroa López, Uises; Salas Martínez, OlimpiaEn el presente trabajo, se realizó la caracterización microestructural de un acero AISI Hl3 nitrurado a través de un proceso dual de nitruración asistido por un plasma. La caracterización incluyó: Microscopía Óptica (MO), Microscopía Electrónica de Barrido (MEB) + Microanálisis por Dispersión de Energía (EDS), Difracción de Rayos X (DRX), y Microscopía Electrónica de Transmisión (MET). Las muestras fueron producidas en un trabajo anterior y de éstas se seleccionaron las más promisorias desde el punto de vista mecánico, las cuales incluyen las condiciones de nitruración de 500 ºC-1 O h, 550 ºC-9 h y 600 ºC-8 h. El valor promedio de la dureza en estas muestras en la sección transversal fue aproximadamente HV 1000 - 1100 localizado en la zona de difusión. En los resultados de MO se reveló la microestructura en la sección transversal, la cual se compone de una capa blanca de 5 a 1 0µm de espesor seguida de la zona de difusión con precipitados elongados y paralelos a la superficie. Estos resultados sirvieron de base para posteriores observaciones por medio de otras técnicas de caracterización. Análisis por DRX sobre la superficie de las muestras indicó la formación de los nitruros y' - Fe4N y E - Fe2_3N. Por otro lado, en la zona de difusión, se detectó la presencia de CrN. Los resultados de MEB + EDS, revelaron la morfología y composición de algunas de las fases presentes. Un análisis detallado de los precipitados elongados, indica la presencia de Fe y C, lo cual sugiere que están compuestos de cementita. El análisis por MEB también permitió apreciar las diferencias, en la microestructura en cuanto a distribución, morfología y composición de las fases: en las muestras a 500 y 600 ºC la distribución de precipitados no es tan densa en comparación con la de 550ºC, los precipitados son más finos para las condiciones de 550ºC y el mayor contenido de Cr se detectó precisamente en éstas condiciones. La observación por MET permitió detectar la presencia de fases no resolvibles por MO ó MEB. El análisis en campo claro más difracción reveló la precipitación de pequeños cristales de CrN en la región adyacente a la capa blanca. En el caso de la muestra de 600ºC y 8 h se detectó también la presencia de MoN. Las características de estas fases, indican que son las responsables del endurecimiento observado en el acero AISI H 13 nitrurado.
- Diseño de un generador de ozono para potabilizar agua(Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey, 2000) Vázquez Zavala, Fernando; FERNANDO VÁZQUEZ ZAVALA; Bravo Ortega, Armando Amado; Tkachenko, Oleksandr; Romero Medina, Víctor ManuelMuchas regiones de México aún no cuentan con un abasto de agua potable, lo que ha provocado un gran número de defunciones por enfermedades causadas por agua contaminada. Como se observa, esto afecta a muchas familias mexicanas, ya que muchos de sus miembros sufren los síntomas que estas enfermedades causan lo que mengua la economía familiar por la compra de medicamentos, visitas a médicos, ausentismo a los lugares de trabajo y escuelas. Este grave problema ha detonado el desarrollo de la presente tesis, en la cual se aplican conceptos tecnológicos en áreas del diseño, electrónica, química, física y economía. La mayor contribución de este proyecto es el diseño y construcción de un generador de ozono para purificar agua, cuya principal aplicación es la de desinfectar agua principalmente para consumo humano. Durante el presente trabajo, se tomaron en cuenta diversos aspectos como el costo del producto para hacerlo accesible a muchas familias que requieren un suministro de agua potable, por lo que en este trabajo se realizan los cálculos de factibilidad técnico - económico del generador de ozono para purificar agua. Además, se realizaron los análisis cuantitativos para determinar la cantidad de ozono generado y con ello estimar el volumen de agua que se puede purificar, sin afectar el bolsillo de muchos mexicanos.