Cursos: Materiales y Manufactura

• 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.

• 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.

• 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

• IMEC3460 - Sistemas de manufactura

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

• IMEC4427 - Fabricación asistida computad.

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.

• 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

• 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. 

• 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.

• 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.

• 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.

• 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.

• 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 dise˜no mec´anico. 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