Universitat Internacional de Catalunya

Tecnología de Conformación de Materiales

Tecnología de Conformación de Materiales
6
12487
2
Segundo semestre
OB
FORMACIÓN AVANZADA
MATERIALES II
Lengua de impartición principal: castellano

Otras lenguas de impartición: catalán, inglés

Profesorado


Las citas para tutorías presenciales, tanto para resolver dudas sobre aspectos teóricos o prácticos de la asignatura como para preparar los trabajos individuales se organizan mediante el correo electrónico ecastro@uic.es / xavier.gil@uic.cat, dando prioridad a las consultas en las horas convenidas con el profesor al comienzo del curso académico (Jueves de 9:00 a 10:00).

Presentación

La utilización industrial de los materiales es tanto más interesante cuanto más fácilmente sea posible obtener con ellos formas utilizables (conformar), bien directamente o mediante una secuencia de procesos; así como de las características y comportamiento en servicio de las piezas por dichos materiales. La asignatura ofrece un enfoque moderno de las diferentes opciones de conformar, los distintos procesos de conformado y los utillajes y equipos a emplear, considerando a los procesos de manufactura como una ciencia objetiva, más que como un arte descriptivo, y dándole una orientación a la bioingeniería.

Requisitos previos

Asignaturas de Materiales, Biomateriales y biocompatibilidad, Materiales avanzados y selección de materiales.

Objetivos

  • Introducir al alumno en las tecnologías de fabricación que son empleadas en la industria, incluyendo los diferentes tipos de procesos de mecanizado, fundición, conformado y soldadura.
  • Implementar las metodologías para seleccionar procesos de conformado de cara a su aplicación industrial.
  • Conocer los fundamentos de las técnicas de procesamiento (conformado, tratamientos térmicos y soldadura) más comunes de las diferentes familias de materiales y valorar su idoneidad según la aplicación.

Competencias

  • CB2 - Que los estudiantes sepan aplicar sus conocimientos a su trabajo o vocación de una forma profesional y posean las competencias que suelen demostrarse por medio de la elaboración y defensa de argumentos y la resolución de problemas dentro de su área de estudio
  • CB4 - Que los estudiantes puedan transmitir información, ideas, problemas y soluciones a un público tanto especializado como no especializado
  • CE10 - Diseñar estructuras fijas y removibles en las aplicaciones de prótesis y ortoprótesis
  • CE11 - Evaluar los sistemas y procesos de fabricación, metrología y control de calidad
  • CG8 - Aplicar los principios y métodos de la calidad.
  • CT2 - Tener capacidad para relacionar el bienestar con la globalización y la sostenibilidad; lograr habilidades para utilizar de forma equilibrada y compatible la técnica, la tecnología, la economía y la sostenibilidad.
  • CT4 - Ser capaz de trabajar como miembro de un equipo interdisciplinar, ya sea como un miembro más o realizando tareas de dirección, con la finalidad de contribuir a desarrollar proyectos con pragmatismo y sentido de la responsabilidad, asumiendo compromisos teniendo en cuenta los recursos disponibles
  • CT7 - Dominar una tercera lengua, habitualmente el inglés, con un nivel adecuado oral y escrito y en consonancia con las necesidades que tendrán los titulados y tituladas

Resultados de aprendizaje

Al final del curso, el alumno:

  • Comprende la relación entre la microestructura, la síntesis o procesado y las propiedades de los materiales.
  • Comprende y aplica normas de ensayo de materiales.
  • Interioriza, comprende y da explicaciones relativas a la selección de materiales, su conformado, su tratamiento, recubrimientos y modos de uso.
  • Resuelve problemas relacionados con la ingeniería de los procesos de fabricación, en base a los materiales que conforman el elemento.
  • Utiliza herramientas informáticas de cálculo y diseño en la ingeniería de los procesos de fabricación.
  • Toma decisiones de fabricación optimizando la eficiencia del producto.
  • Conoce los procesos de fabricación de piezas.
  • Realiza el control y verificación de los productos elaborados.
  • Resuelve problemas de metrología y de procesos de fabricación.
  • Conoce las normativas para fabricar las piezas.
  • Selecciona el proceso de fabricación óptimo de una pieza.
  • Aprende las principales técnicas de la fabricación y la caracterización de materiales biológicos y biomateriales.

Contenidos


  1. Conformación de materiales.
  2. Procesos de fabricación.
  3. Diseño del proceso de fabricación.
  4. Fabricación rápida de prototipos. Impresión 3D. Estereolitografía.
  5. Conformado de metales. Fundición.
  6. Conformado de polímeros. Moldeo por inyección, compresión y soplado.
  7. Conformado de las cerámicas. Recocido.

  1. Recubrimientos y tratamientos superficiales.
  2. Oxidación y corrosión de materiales metálicos. Reciclabilidad.
  3. Tratamientos térmicos de aleaciones metálicas.

  1. Fundición de piezas metálicas: En arena y a la cera perdida. Sinterizado de polvos metálicos: Pulvimetalurgia.
  2. Maquinas-Herramientas para hechurar piezas metálicas. Forjado, laminado, extrusión y trefilado.
  3. Mecanizado y herramientas de corte de piezas metálicas.
  4. Características constructivas y elementos más importantes de las máquinas con control numérico por ordenador (CNC).
  5. Procesos de fabricación de piezas poliméricas. Extrusión e hilado de fibras. Electrohilado.
  6. Procesos de fabricación de piezas cerámicas. Procesos sol-gel.
  7. Procesos para dar forma a los materiales compuestos.
  8. Procesos de soldadura y corte de materiales metálicos.

  1. Instrumentos y máquinas de medición dimensional de piezas fabricadas.
  2. Tolerancias dimensionales de las piezas fabricadas.
  3. Diseño de un sistema de control de calidad de los dispositivos fabricados.

Metodología y actividades formativas

Modalidad totalmente presencial en el aula



Utilizamos metodologías docentes activas en grupos reducidos como son el método del caso, el aprendizaje basado en problemas (ABP), la simulación por ordenador, la gamificación en el aula, la Flipped classroom, la Peer instruction, etc. Las clases de teoría serán de introducción a los diferentes temas tratados, para poner al alcance del alumno todo lo relacionado con los materiales de uso en bioingeniería considerados avanzados. Las clases consideradas prácticas serán eminentemente resolución de problemas  y estudio de casos prácticos de selección y aplicación de materiales avanzados en el ámbito de la bioingeniería. Las prácticas serán de búsqueda de información y de aplicaciones de los materiales considerados como avanzados.

En las clases de teoría y prácticas se tenderá al uso de las tecnologías de la información y la comunicación (TIC), como los medios audiovisuales (videos, presentaciones de ordenador,…), cuando ello mejora la claridad de la exposición en clase, y se promoverá el uso del campus virtual en Moodle como medio principal para gestionar el trabajo de los alumnos, comunicarse con ellos, distribuir material de estudio, etc. En el transcurso de la asignatura se planteará al alumnado la realización de las siguientes actividades formativas:

Aprendizaje entre iguales (Peer Instruction) – Preguntas cortas lanzadas por el profesor al principio o final de la clase virtual o presencial sobre el tema que se esté tratando en la asignatura en ese momento a las que los estudiantes deben responder individualmente a través de un foro de Pregunta y Respuesta (PyR) evaluable habilitado para ello en Moodle, de tal manera que entre los alumnos construyan cooperativamente la respuesta correcta a la pregunta corta (que podrá caer en el examen de la asignatura) – el profesor señalará las respuestas de aquellos alumnos que sean acertadas y ello les permitirá sumar puntos de cara a la evaluación de la participación activa. Algunas de estas preguntas cortas podrán ser materia de evaluación en cualquiera de los exámenes de la asignatura.

Búsqueda del tesoro (Fomento de la lectura) – Dividir la clase presencial en dos grupos, cada uno con un portavoz que se desplace a la biblioteca a buscar un libro que indique el profesor (distinto para cada grupo), de tal manera que cada uno de los grupos busque una serie de datos o explicaciones solicitadas por el profesor en el libro indicado y construya cooperativamente un documento con esos datos y explicaciones sacadas del libro y que entregar, a través del portavoz, vía tarea de Moodle, al profesor al final de la clase. El profesor dará puntos de participación activa en la evaluación de la asignatura al grupo que lo haga mejor.

Clases invertidas (Flipped Classroom) – El profesor colgará en el Moodle el enlace a un video de Youtube sobre algún aspecto del temario de la asignatura que los alumnos visualizarán o bien como deberes en casa antes de la clase correspondiente no presencial o bien durante el descanso de la clase presencial proyectándolo en la pantalla de clase. Tras la visualización del video, el profesor propondrá a los alumnos realizar un quiz a través de una herramienta como Socrative o Kahoot utilizando sus móviles, tabletas u ordenadores para comprobar la asimilación de los conceptos tratados en el video. El profesor dará puntos de participación activa en la asignatura a los estudiantes que responden correctamente y más rápidamente a las preguntas del quiz.

Prácticas de laboratorio – Aprendizaje basado en pequeños proyectos de investigación en el que desarrollen individualmente el guion de las propias prácticas propuestas a partir de una bibliografía básica de consulta y una lista de equipamiento disponible en el laboratorio de prácticas del grado, trabajen cooperativamente para obtener experimentalmente en el laboratorio de prácticas del grado taladrar los agujeros para los tornillos de una placa ósea o extruir filamento para una impresora 3D y presenten/expliquen ante el resto de sus compañeros y el profesor su procedimiento de trabajo, materiales utilizados y resultados obtenidos a modo de seminario de investigación.

Resolución de problemas y casos prácticos – Realizar en clase ejercicios numéricos de aplicación práctica de las leyes, ecuaciones y conceptos vistos en teoría, tanto por parte del profesor como por parte de los alumnos en papel y en la pizarra. También se colgará del Moodle un boletín de problemas adicionales para que el alumno pueda entrenar para la parte práctica de los exámenes. La entrega del boletín de problemas al profesor a través de una tarea de Moodle en el plazo estipulado, así como salir voluntario a resolver problemas en la pizarra puntuará en la evaluación de la participación activa en la asignatura. Realizar ejercicios de simulación y casos prácticos, pudiendo utilizar para ello el software de selección de materiales CES EduPack, de forma individual o en grupo (eligiendo un portavoz) en clase práctica o de seminario. Las evidencias de la realización de los casos prácticos y ejercicios de simulación se recogerán a través de un portfolio en Moodle.

Sistemas y criterios de evaluación

Modalidad totalmente presencial en el aula



La estructuración de la asignatura en sesiones teóricas y prácticas comporta la evaluación de los conocimientos y de las competencias adquiridas de manera diferenciada y a la vez complementaria. En el caso de los contenidos de las sesiones teóricas serán evaluados en una prueba parcial y en una prueba final, ambas escritas y que tendrán en cuenta tanto la capacidad de relacionar los contenidos de los diferentes temas de manera transversal, como el desarrollo del pensamiento propio. Por lo que se refiere a la parte práctica de la asignatura, la evaluación será continuada, considerándose los siguientes aspectos con diferente peso relativo: asistencia y participación en clase, trabajo final de curso y su evaluación por pares, y debate tras la lectura de la bibliografía complementaria. Para que ambas partes de la asignatura puedan hacer media y obtener así la calificación final de la asignatura será necesario que ambas partes de la asignatura de aprueben independientemente.

 

La calificación del alumno será:

 

1ª convocatoria

 

Tipo de evaluación

Sistema de evaluación

Ponderación

Evaluación sumativa

Examen Final

30 %

Evaluación sumativa

Examen Parcial

25 %

Evaluación formativa

Exposición oral – Feria de la máquina herramienta

15 %

Evaluación auténtica

Deberes

15 %

Evaluación auténtica

Prácticas de laboratorio

15 %

Evaluación diagnóstica

Test de autoevaluación

0 %


 

 

   

 


2ª convocatoria


Tipo de evaluación

Sistema de evaluación

Ponderación

Evaluación sumativa

Examen Final

70 %

Evaluación formativa

Exposición oral – Feria de la máquina herramienta

15 %

Evaluación auténtica

Prácticas de laboratorio

15 %

Evaluación diagnóstica

Test de autoevaluación

0 %

 

 

 


 

 


Consideraciones importantes:

  1. Plagio, copiar o cualquier otra acción que se pueda considerar trampa supondrá un cero en ese criterio de evaluación. Realizarlo en los exámenes supondrá el suspenso inmediato de la asignatura.
  2. En segunda convocatoria no se podrá obtener la calificación de "Matrícula de Honor", por lo que la calificación máxima será de "Excelente". 
  3. No se aceptarán cambios en el calendario, fechas de exámenes o en el sistema de evaluación.
  4. Los estudiantes de intercambio (Erasmus y otros) o repetidores estarán sometidos a las mismas condiciones que el resto del alumnado.
  5. La asistencia a clase de la asignatura es obligatoria. 3 faltas de asistencia registradas por el profesor y no justificables ante la secretaria del grado suponen el suspenso inmediato de la asignatura en primera convocatoria.
  6. No se podrá entrar en clase 10 minutos después de comenzada la lección (ni salir) salvo causa justificada.

Bibliografía y recursos

(1). Groover, M. (2015). Introducción a los procesos de manufactura. McGraw-Hill Interamericana.

(2). Groover, M. (2007). Fundamentos de manufactura moderna. McGraw-Hill Interamericana.

(3). Schmid, S., Kalpakjian, s. R. (2009). Manufactura, ingeniería y tecnología. Prentice Hall.

(4). Puértolas Ráfales, J.A., Ríos Jordana, R., Castro Corella, M. (2016). Tecnología de los materiales en ingeniería, Volumen 1. Síntesis.

(5). Puértolas Ráfales, J.A., Ríos Jordana, R., Castro Corella, M. (2016). Tecnología de los materiales en ingeniería, Volumen 2. Síntesis.

(6). Ashby, M, F., Jones, D. R. H. (2008). Materiales para ingeniería 1: Introducción a las propiedades, las aplicaciones y el diseño. Editorial Reverte.

(7). Ashby, M, F., Jones, D. R. H. (2009). Materiales para ingeniería 2: Introducción a la microestructura, el procesamiento y el diseño. Editorial Reverte.

(8). Farag, M. M. (2020). Materials and Process Selection for Engineering Design. CRC Press.