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  • Materiales y Manufactura CIPP-CIPEM es un grupo multidisciplinario del los departamentos de Ingeniería Mecánica e Ingeniería Química y cuenta con clasificación A de Minciencias. Este grupo trabaja en la relación estructura-propiedades-procesamiento de los materiales de ingeniería (polímeros, metales, cerámicos y compuestos) en las diversas escalas (macro, micro y nano). Además del recurso humano altamento calificado cuenta con técnicas de análisis, caracterización y procesamiento que cubren ampliamente las diferentes escalas y fenómenos asociados a los materiales.

Jorge Alberto Medina Perilla
Jorge Alberto Medina Perilla

Profesor Asociado y Director del Grupo

Eng.D. de la Universidad de Navarra, España. Sus líneas de investigación son el desarrollo de materiales poliméricos, biopolímeros, compuestos y su sustentabilidad, aplicados en los empaques, la construcción y la agricultura.​ Participa en la Mesa Nacional Para la Gestión Sostenible del Plástico del Min. Ambiente y ha aportado a la construcción del Plan Nacional para la Gestión Sostenible de los Plásticos de un solo uso. Es Representante Internacional en la Polymer Processing Society.

Fabio Arturo Rojas Mora
Fabio Arturo Rojas Mora

Profesor Asociado

Eng.D. de la Universidade Federal Santa Catarina, Brasil. Sus principales líneas de investigación son los materiales de ingeniería, el desarrollo de implantes óseos, los sistemas de manufactura, fabricación y mecanizado. En los últimos años ha recibido reconocimientos por sus publicaciones y asesorías en Proyecto de Grado y Tesis de Maestría.

Rodrigo Alberto Marin Castillo
Rodrigo Alberto Marin Castillo

Profesional Distinguido

Ph.D. de la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign. Sus líneas de investigación son el diseño mecánico, modelamiento del comportamiento de materiales y de sistemas mecánicos, así como los sistemas y procesos de manufactura. En 2018 recibió el "Reconocimiento por contribuciones a la formación profesional en ingeniería de petróleos" del Capítulo Colombia de la Society of Petroleum Engineers.

Luis Ernesto Muñoz Camargo
José Jairo Arturo Escobar

Profesor Titular

Eng.D. de la Universidade Federal Santa Catarina, Brasil. Sus líneas de investigación son principalmente los materiales cerámicos, la arqueometalurgia y metalurgia de polvos (pulvimetalurgia). Es Director ecosistema de Innovación, Transferencia y Emprendimiento de la Universidad de los Andes.

Luis Ernesto Muñoz Camargo
Manuela Vargas Rojas

Estudiante Maestría

Ingeniera Mecánica, Ingeniera Biomédica y estudiante de la Maestría en Ingeniería Mecánica de la Universidad de los Andes. Su proyecto se denomina Evaluación de la variación de formulaciones de almidón modificado y BioPBS para la producción de películas por extrusión

2022

Abedrabbo F, Osorio J, Abolghasem S, Valencia C, Rojas F. (2022) Predicting subgrain size and dislocation density in machining-induced surface microstructure of nickel using supervised model-based learning. Materials Today Communications (ISSN 2352-4928) 30 (103162), pp. 1-15.

 

2021

Escobar J, MARIN R, Loboguerrero J. (2021) Failure Analysis of a Fighter Jet Engine Compressor Blade Due to Foreign Object Damage and High-Cycle Fatigue. Journal of Failure Analysis and Prevention (ISSN 15477029) 1 (1), pp. 1-7.

Escobar J, Bustamante N, Martinon-Torres M. (2021) Reverse engineering of ceramic anthropomorphic figurines from the Tumaco archaeological tradition in southwest Colombia. PLoS ONE (ISSN 1932-6203) N/A (N/A), pp. 1-26.

Sanchez-Echeverri, L. A., Medina-Perilla, J. A., Quintana, G., & Ganjian, E. (2021). Efecto de la sulfidez en la respuesta a flexión de tableros de cemento reforzados con fibras de Guadua angustifolia kunth pre-tratadas alcalinamente. Ingeniare, Revista Chilena de Ingeniería, 29(2), 334–345. 

Castro-Landinez, J. F., Salcedo-Galan, F., & Medina-Perilla, J. A. (2021). Polypropylene/Ethylene—And Polar—Monomer-Based Copolymers/Montmorillonite Nanocomposites: Morphology, Mechanical Properties, and Oxygen Permeability. Polymers, 13(705), 1–14. 

Montoya, J., Medina, J., Molina, A., Gutiérrez, J., Rodríguez, B., & Marín, R. (2021). Impact of viscoelastic and structural properties from Starch-Mango and Starch-Arabinoxylans hydrocolloids in 3D Food Printing. Additive Manufacturing, 39, 101891. 

Marín, R.; Escobar, J.; Loboguerrero, J. Failure analysis of a fighter jet engine compressor blade due to foreign object damage and high-cycle-fatigue. Aceptado para publicación en el Journal of Failure Analysis and Prevention. 

Patente Oxygen-absorbent composition comprising a silica matrix that encapsulates fatty acids, unsaturated esters or compounds containing same, and method for producing said composition. 

 

2020

Abedrabbo A, Rojas F, Benavides O. (2020) Tornillos ortopédicos fabricados a partir de hueso bovino liofilizado: un procedimiento para su implantación. Revista de Investigaciones Veterinarias del Perú  (RIVEP)  (ISSN 1682-3419) 31 (4), pp. 1-12. 

Rojas F, Hernandez C. (2020) Simulation and Design of an Aerospace Mission Powered by 'Candy' Type Fuel Engines. Inglaterra.

Rojas F., Romero D. (2020) Failure Analysis: Solid Rocket Motor Type “Candy” - Explosion in a Static Test. Rocket Development and Design, December 2020 in New York New York, Estados Unidos.

Patente Implantes y métodos de producción de productos para regeneración ósea.

Sanchez L, Medina J. (2020) Mechanical refining combined with chemical treatment for the processing of Bamboo fibres to produce efficient cement composites. - (-), pp. ---. 

Sanchez L, Medina J, Ganjian E. (2020) Nonconventional Ca(OH)2 Treatment of Bamboo for the Reinforcement of Cement Composites. Materials (ISSN 1996-1944) 13 (-), pp. 1892--.  

Patente Medina J, Escobar J, Garcia A. Composición absorbente de oxígeno que comprende una matriz de sílice que encapsula aceite de linaza, metil oleato, metil linoleato, metil linolenato, lecitina de soya, y método para producirla. (código nc2016/0004488) (2020).

Amaya J, Arenas I, Rincon M, Salcedo F, Hernandez M. (2020) Formulation of a responsive in vitro digestion wall material, sensory and market analyses for chia seed oil capsules . Journal of Food Engineering (ISSN 0260-8774) 296 (1), pp. 1-10. 

Patente Composición Absorbente De Oxígeno Que Comprende Una Matriz De Sílica Que Encapsula Ácidos Grasos, Ésteres Insaturados O Compuestos Que Los Contengan, Y Método Para Producirla (NC 2016/0004488)

 

2019

Urrego J, Rojas F, Kapusta Ł. (2019) Effect of low pressure atmosphere on ignition delay of HTP-Triglyme hypergolic propellant. Journal Of Combustion (ISSN 2090-1968) - (-), pp. ---.

Urrego J, Rojas F, Munoz J. (2019) JMES-Variability analysis of ABS solid fuel anufactured by fused deposition modeling for hybrid rocket motor. Journal of Mechanical Engineering and Sciences (ISSN 2289-4659) - (-), pp. ---.  

Abedrabbo A, Rojas F, Benavides O. (2019) Bone Screw Manufacturing for Bone Reconstruction: An Application in Veterinary Orthopedics. Proceedings of the LACCEI international Multi-conference for Engineering, Education and Technology (ISSN 2414-6390) 17.

Urrego J, Rojas F, Lozada H. (2019) Viability Study of Acrylonitrile Butadiene Styrene Polymer as Fuel for Hybrid Rocket Engines in Colombia. AIAA Propulsion and Energy Forum and Exposition 2019 AIAA Journal (ISSN 0001-1452) Indianapolis, Estados Unidos.  

Sánchez Echeverri L.A., Medina Perilla J.A., Quintana G., Sánchez Toro J.H., Ganjian E. (2019). Effect of degree of refining on flexural response of fibre cement boards reinforced with Guadua Angustifolia Kunth Bamboo. 5th International Conference on Sustainable Construction Materials and Technologies, SCMT 2019. Sustainable Construction Materials and Technologies, 2. 

 

 

 

IMEC4427 - Fabricación asistida computador

En el desarrollo del curso, el estudiante estará expuesto a los principios del control numérico NC, el control numérico por computador CNC, el CAM (manufactura asistida por computador) y el CIM (manufactura integrada por computador). Estos temas son complementados con la descripción y prácticas sencillas sobre software CAD-CAM, máquinas CNC modernas (centros de mecanizado, tornos CNC y celdas de manufactura). Así mismo el estudiante tendrá la oportunidad de conocer acerca de la selección y aplicación de herramientas de corte y sistemas de sujeción modernos aplicados a la automatización CNC y el diseño de operaciones de mecanizado.

 

Para alcanzar los objetivos propuestos, el estudiante se verá expuesto a un curso ofrecido en forma de seminario, con su activa participación tanto en clase como fuera de ella.   

 

Semestres ofrecidos 2015-1, 2017-1, 2018-2, 2020-2, 2021-2

IMEC4133 - Mecánica de fractura y fatiga

El objetivo de este curso es el de desarrollar la habilidad de comprender la mecánica a la fractura en materiales de ingeniería y estructuras bajo cargas estáticas y dinámicas. Los estudiantes al final del curso aplicaran los principios de mecánica a la fractura elástico lineal y elástico‐plástica, para el diseño en ingeniería. Este curso también introducirá al estudiante en el uso de la mecánica a la fractura en análisis de falla, incluyendo la detección y análisis de daños mediante el uso de técnicas numéricas y experimentales. 

 

Semestres ofrecidos2015-2 y 2021-1

IMEC4401 - Procesamiento de polímeros

Con base en las diferentes etapas elementales comunes en los equipos de procesamiento de polímeros, se realizarán análisis que permitan al ingeniero contar con criterios para su control y posible diseño. Se tomará como referencia principal la extrusión y se realizará un recorrido por los aspectos técnológicos, herramientas fundamentales para el análisis, el análisis de las principales etapas y su concreción aplicada al diseño de tornillos y dados de extrusión. 

 

Semestre ofrecido2016-1

IMEC4428 - Ciencia y tecnología de cerámicos

Los materiales cerámicos han sido utilizados a lo largo de toda la historia de la humanidad, siendo los cerámicos tradicionales (basados en materias primas naturales) quienes han dominado el espectro de su utilización. La generación de nuevas materias primas, el reciente entendimiento de los fenómenos involucrados en la fabricación y las propiedades extremas (además de las mecánicas) a las que se pueden llegar con los cerámicos, los han hecho un motor fundamental en el desarrollo de sistemas modernos como los utilizados en electrónica, energía y medio ambiente. En Colombia el desarrollo de este tipo de materiales está concentrado en la línea tradicional, y por tanto la oportunidad de innovación en la utilización de cerámicos avanzados es inmensa, lo cual motivó la realización de este curso.

 

El curso permitirá adquirir conocimientos sobre los tres grandes aspectos que atañe la fabricación de cerámicos: materias primas, conformación y sinterización. Estos conocimientos son transversales y por tanto aplicables tanto a productos masivos como a nanotecnología, teniendo en cuenta las particularidades que impone los cambios de escala. De la misma manera permitirá conocer el marco económico/social y la importancia de los materiales cerámicos.  

 

Semestre ofrecido2016-2

IMEC4430 - Caracterización de materiales

La ciencia e ingeniería de materiales se han desarrollado gracias al surgimiento de técnicas de caracterización, que han permitido entregar elementos para el modelado, simulación de las diversas jerarquías estructurales de los materiales y sus respectivas propiedades. En este curso se da una aproximación histórica, los principios actuantes, los sistemas disponibles y las aplicaciones modernas de diversas técnicas que permiten visualizar los materiales. Entre las técnicas tratadas en el curso están la microscopía óptica y electrónica de barrido, difracción de rayos-X, espectrometría infrarroja, ultravioleta, óptica y de fluorescencia de rayos X y técnicas calorimétricas. 

 

Semestre ofrecido2017-2

IMEC4423 - Análisis de falla en sistemas mecánicos

El curso tiene como objetivo que los estudiantes adquieran los conocimientos y habilidades necesarias para llevar a cabo y para entender un análisis de falla siguiendo una aproximación integral y rigurosa, usando fundamentos físicos, mecánicos y de materiales. El curso se enfocará en la falla de sistemas mecánicos, especialmente en fallas de tipo estructural.

 

El curso está entonces dividido en dos partes principales: La primera incluye los conceptos de la ciencia de los materiales más utilizados en el análisis de falla estructural de componentes mecánicos, así como las herramientas y metodologías utilizadas en la caracterización de materiales y en los estudios fractográficos. La segunda parte se concentra en las condiciones que conducen a los diferentes tipos de falla discutidos en la primera parte del curso. Estas condiciones incluyen el diseño geométrico del sistema mecánico, su manufactura y montaje, los materiales utilizados, y las cargas y condiciones ambientales a las cuales estaba sometido. Mediante la correcta integración de las dos partes, el estudiante adquirirá conceptos y habilidades robustas de análisis de falla, permitiéndole integrarlas como herramientas de mejoramiento del diseño, manufactura y operación de sistemas mecánicos. 

 

Semestres ofrecidos2018-1 y 2019-2

IMEC4432 - Ingeniería de nanocompuestos

Los nanocompuestos se definen como la combinación de dos a más materiales donde al menos uno de ellos se presenta en escala nanométrica (1-100 nm). Dicha configuración ha sido posible por el refinamiento en las técnicas de síntesis, mezcla y análisis capaces de alcanzar tales niveles de estructura. Los resultados de este nuevo tipo de materiales han revolucionado aplicaciones que van desde la electrónica, la medicina, la aeronáutica, los empaques, la agroindustria, entre otras, afectando sinérgicamente los requerimientos de las aplicaciones mencionadas y saliéndose de las teorías tradicionales de diseño. Este curso introduce los conceptos relacionados con materiales nanocompuestos permitiendo al ingeniero contar con criterios para su control, diseño, manufactura y aplicación. El curso contendrá elementos de contextualización en términos de la evolución y clasificación de dichos materiales, los métodos de obtención de los nanorefuerzos, el abordamiento de las teorías de mezcla y procesamiento para finalizar con las aplicaciones más relevantes. 

 

Semestre ofrecido2019-1

IMEC4527 - Fatiga y fractura aplicadas al diseño mecánico

El curso incluye el conjunto de herramientas m´as com´unmente utilizadas en la industria para generar sistemáticamente soluciones creativas a problemas de diseno mecanico. Se propone conseguir ese objetivo aumentando el grado de formalismo de las siguientes etapas del proceso de diseño:

 

  • -Formulación de requerimientos
  • -Generación y selección de soluciones conceptuales
  • -Producir un diseño de detalle a partir de una solución conceptual
  • -Se hará enfasis en dos técnicas en particular: el diseño axiomático y el método TRIZ

 

Semestre ofrecido2021-1

 

 

 
IMEC1410 - Ciencia de materiales

Ciencia de Materiales es un curso básico que brinda al estudiante un marco conceptual para comprender el comportamiento de los materiales de ingeniería: metales, polímeros, cerámicos y compuestos. El curso hace énfasis en la relación entre la estructura a diversas escalas (nano, micro y macroscópicas), con propiedades físicas y mecánicas de los materiales para entender procesos mecánicos de conformación, así como la modificación de las propiedades de los materiales, en un entorno de sustentabilidad y circularidad.

 

Semestres ofrecidostodos.

IMEC2411 - Ingeniería de materiales

Conocidas las propiedades y aplicaciones básicas de las principales familias de materiales (ciencia de materiales), el curso tiene como objetivo que el estudiante domine e integre conceptos para diseñar procesos que permitan el control de las estructuras y propiedades en sus escalas más relevantes. Dicha aproximación permite precisar aún más los criterios de selección para diseño de procesos y productos con la estructura interna del material. Se busca igualmente que los conocimientos sean contextualizados con la realidad tecnológica nacional y sean utilizados para motivar innovaciones en el entorno. El objetivo del curso se logrará a través del estudio de las diferentes familias de materiales, particularmente los metales, cerámicos y polímeros. Este estudio se abordará con la siguiente secuencia:

 

I. Generalidades-introducción.

II. Estructuras y propiedades relevantes.

III. Control y manipulación de propiedades volumétricas y superficiales.

IV. Compuestos con base en cada familia de materiales. 

 

Semestres ofrecidosactualizado desde 2022-1

IMEC3411 - Ingeniería de empaques para alimentos

Los empaques y envases son insumos fundamentales para la contención, protección, trasmisión de información y comercialización de los alimentos. Estos deben satisfacer adicionalmente los requerimientos ambientales en el marco de una sociedad cada vez más comprometida con la sostenibilidad y el mejor uso de los recursos naturales, como se ve reflejado en la formulación de los objetivos de desarrollo sostenible (ODS) formulados por la ONU en 2015 y el interés de implementar una economía circular de materiales. En este curso, además de estudiarse de manera integral la ciencia y tecnología de empaques de alimentos, se busca enfocar sus aplicaciones para extender la vida en estante de los productos empacados y contribuir en la disminución del desperdicio de alimentos, el cual oscila entre un 20 y un 50% dependiendo de la región, además de propender por la reducción en los impactos ambientales y el potencial aprovechamiento de sus residuos.

 

En este curso se pretende introducir a los estudiantes de diferentes programas de ingeniería en el entendimiento de los diferentes requerimientos tecnológicos, ambientales y funcionales de los empaques para generar capacidad de análisis y diseño adecuado a la diversidad de productos alimenticios dentro de las exigencias de nuestra sociedad actual. El curso comprende elementos magistrales que se complementan con un proyecto grupal de tipo experiencial que se realiza a lo largo del curso, basado en el análisis de soluciones de empaques para diversos alimentos. 

 

Semestresofrecido2021-1

IMEC3461 - Procesos de Manufactura Industrial

Conocer métodos tecnológicos comunes involucrados en la manufactura y el procesamiento de productos elaborados con los diversos materiales de ingeniería. 

 

Semestre ofrecidoActualizado desde 2022-2

Desarrollo de nuevos materiales

Se han desarrollado espumas cerámicas, recubrimientos duros, compuestos de PVC reforzado con cisco de café, compuestos de fibrocemento con guadua, biopolímeros aplicados a empaques, agentes activos para empaques de alimentos.

Publicaciones: 

EmpaquesSanchez-Echeverri, L. A., Medina-Perilla, J. A., Quintana, G., & Ganjian, E. (2021). Efecto de la sulfidez en la respuesta a flexión de tableros de cemento reforzados con fibras de Guadua angustifolia kunth pre-tratadas alcalinamente. Ingeniare, Revista Chilena de Ingeniería, 29(2), 334–345.

Castro-Landinez, J. F., Salcedo-Galan, F., & Medina-Perilla, J. A. (2021). Polypropylene/Ethylene—And Polar—Monomer-Based Copolymers/Montmorillonite Nanocomposites: Morphology, Mechanical Properties, and Oxygen Permeability. Polymers, 13(705), 1–14.

 

Desarrollo de técnicas modernas de manufactura

Se ha desarrollado nitruración con plasma, recubrimientos mediante proyección térmica de alta velocidad (HVOF), "Tape Casting" de cerámicos, moldeo por inyección de polvos metálicos y cerámicos, extrusión soplado no simétrico, extrusión de compuestos poliméricos reforzados con fibras vegetales, separación de polímeros por centrifugación para el reciclaje.

Publicaciones: 

Montoya, J., Medina, J., Molina, A., Gutiérrez, J., Rodríguez, B., & Marín, R. (2021). Impact of viscoelastic and structural properties from Starch-Mango and Starch-Arabinoxylans hydrocolloids in 3D Food Printing. Additive Manufacturing, 39, 101891.

 

 

Desarrollo de productos

Se han desarrollado implantes óseos, sillas para el transporte masivo de pasajeros, perfiles de compuestos poliméricos para la construcción modular, celdas y semiceldas de combustible de hidrógeno (SOFC, Solid Oxide Fuel Cells), catalizadores porosos.

Publicaciones: 

Abedrabbo A, Rojas F, Benavides O. (2019) Bone Screw Manufacturing for Bone Reconstruction: An Application in Veterinary Orthopedics. Proceedings of the LACCEI international Multi-conference for Engineering, Education and Technology (ISSN 2414-6390) 17 (N/A), pp. 1-7.

 

Análisis de falla

CIPP-CIPEM cuenta con un historial de más de un centenar de casos de análisis de falla para la industria.

Publicaciones: 

Escobar J, MARIN R, Loboguerrero J. (2021) Failure Analysis of a Fighter Jet Engine Compressor Blade Due to Foreign Object Damage and High-Cycle Fatigue. Journal of Failure Analysis and Prevention (ISSN 15477029) 1 (1), pp. 1-7. https://doi.org/10.1007/s11668-021-01195-7.

Morales A, Medina J, Pachon I, Loboguerrero J, Escobar J. (2017) Development of a test rig to evaluate abrasive wear on Pelton turbine nozzles. A case study of Chivor Hydropower. wear (ISSN 0043-1648) 372 (1), pp. 208-215.

 

 

 

Análisis de materiales antiguos

Se ha generado una reconstrucción tecnológica de la metalúrgica pregispánica a través del estudio de piezas y fragmentos arqueológicos metálicos, desenmascarando técnicas como la sinterización, el dorado por axidación, la fundicicón a la cera perdida y el plateado, entre otros.

 

Modelamiento computacional del comportamiento de materiales

Se ha desarrollado modelamiento del comportamiento de materiales bajo cargas estáticas y dinámicas.

Arqueoingeniería

Se han desarrollado estudios ténicos y científicos de materiales arqueológicos. El CIPP-CIPEM es pionero en la palicación de metodologías y protocolos de estudio diseñados especialmente para este tipo de piezas, los cuales proporcionan un soporte comparativo y científico a los estudios que sobre este tema avanzan otras disciplinas. A través del estuio de una pieza o fragmentos se desenmascaran procesos de manufactura, energías aplicadas, materiales usados y valiosos conocimientos precolombinos perdidos desde tiempos previos y próximos a la conquista.

Publicaciones: 

Escobar J, Bustamante N, Martinon-Torres M. (2021) Reverse engineering of ceramic anthropomorphic figurines from the Tumaco archaeological tradition in southwest Colombia. PLoS ONE (ISSN 1932-6203) N/A (N/A), pp. 1-26.

 

Los laboratorios enfocados en el área de dinámica de maquinaria cuentan con una infraestructura dotada de herramientas y equipos de última tecnología para el desarrollo de investigaciones. 

 

Webinar | Modelo analítico del ensayo para fatiga en tuberías mediante el método flexión resonante

Foro: Oportunidades derivadas de la sustentabilidad de los plásticos en Colombia

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