UNIVERSIDAD SANTO TOMASDIVISIÓN DE INGENIERÍAS

FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICAPROGRAMAS ACADÉMICOS

ASIGNATURA: Materiales Industriales IÁREA: Materiales y Procesos CÓDIGO: 30106SEMESTRE: 3 CRÉDITOS: 2REQUISITOS: 96201 Química generalSemanas: 16 Horas Semanales: 9Total horas de trabajo presencial del estudiante: 96Horas teóricas al semestre: 50 Horas prácticas al semestre: 14Horas por semestre trabajo independiente del estudiante: 32Presentado por: Ing. Marco Velasco Fecha de aprobación: Febrero de 2009

ÁMBITOS Y COMPETENCIA DEL PERFIL DEL INGENIERO MECÁNICO QUE SE DESARROLLAN EN LA ASIGNATURA:AMBITO COMPETENCIAS ELEMENTOS DE COMPETENCIA

Selección de materiales y procesos de manufactura para la elaboración de productos observando requerimientos de calidad y productividad

Seleccionar materiales observando requerimientos de calidad, manufactura, costo e impacto ambiental

Establecer las propiedades físicas, mecánicas y químicas de los materiales junto con los ensayos y análisis de laboratorio que se usan para determinarlos Determinar los tratamientos que pueden ser empleados en una aleación para modificar sus propiedades Interpretar las normas para la designación de materiales Identificar el efecto que condiciones medio ambientales, como temperatura y ambientes corrosivos, causan en los materiales Seleccionar materiales con base en requerimientos de aplicación, proceso de manufactura, costos de producción, ciclo de vida, impacto medio ambiental y limitaciones legales.

OTRAS COMPETENCIAS:

Además, de las competencias inherentes al Área de Plásticos y Composites, observar el cumplimiento y aprovechamiento de competencias cognoscitivas, comunicativas y socioafectivas, a saber:

SABER SABER

Capacidad de usar las ciencias físicas para modelar la relación entre las variables de un problema en situaciones, sistemas y dispositivos.

Capacidad de usar matemáticas para analizar y sintetizar problemas.

Habilidad para construir modelos conceptuales.

Habilidad para seleccionar apropiadamente materiales, técnicas y recursos según sus características y de acuerdo al problema a solucionar.

Conocimiento de las prácticas y técnicas actuales, y de las tendencias de desarrollo de la carrera.

Conocimiento de las herramientas actuales para análisis, simulación, visualización, síntesis y diseño y competencia en la selección y uso de las mismas.

Habilidad para identificar la validez de los resultados obtenidos de acuerdo a conceptos de ingeniería.

SABER SER

Comunicación efectiva.

Habilidad de manejar información.

Creación e innovación.

Syllabus Materiales Industriales I – Profesor: Ing. Ricardo A. Forero R. - 2.013 - I

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Responsabilidad ética.

Trabajo en equipo.

Aprendizaje a lo largo de la vida.

Actitud profesional.

Capacidad para analizar el impacto de las soluciones de ingeniería en el contexto social y global.

Capacidad de establecer procesos de interacción e integración con la sociedad para contribuir a la identificación y comprensión de los problemas contemporáneos y sus alternativas de solución.

JUSTIFICACIÓN

El área de materiales y procesos es muy importante pues la producción y procesamiento de materiales es lo que define en buena parte a los sectores primario y secundario de la economía. Existe una relación directa entre el grado de desarrollo industrial de un país con los índices socioeconómicos que describen el bienestar de sus habitantes. Los ingenieros mecánicos están involucrados en el diseño y manufactura de una porción muy importante de los artículos que son cotidianos, desde artículos de uso personal como una máquina de afeitar hasta sistemas de transporte o producción de energía. Las asignaturas de Materiales Industriales desarrollan las competencias que permiten al ingeniero desenvolverse en empresas del sector industrial seleccionando el material más adecuado para una aplicación de ingeniería en particular. En esta asignatura en particular, se presentan la clasificación, estructura y propiedades de los materiales de

ingeniería haciendo énfasis en los plásticos, cerámicos y compuestos.

CONTENIDO PROGRAMÁTICO

SEM No. TEMATIEMPO

Presencial Indep.T P

1 Tipo de materiales, características de cada grupo. Relación de la estructura-propiedades

4 2 3

2 Organización atómica, enlaces químicos. Sistemas cristalinos. Planos cristalográficos, índices de Miller.

4 2 3

3 Solidificación e imperfecciones cristalinas. Difusión en estado sólido, leyes de Fick. 4 2 34 Propiedades mecánicas de los materiales 4 2 3

5 Ensayos mecánicos y ensayos no destructivos que se realizan a los materiales 4 2 3

6 Propiedades eléctricas y magnéticas de los materiales 4 2 37 Propiedades ópticas y térmicas de los materiales. 4 2 3

8Fases y Diagramas de fases de sustancias puras. Soluciones y solubilidad. Endurecimiento por solución sólida. Relaciones entre propiedades y diagramas de fases.

4 2 3

9 Diagramas de fase. Ley de Gibbs. Ley de la palanca. Clasificación de los diagramas de fase.

4 2 3

10 Materiales polímeros: Definición. Representación de la estructura de los polímeros. Grado de polimerización. Aditivos usados en la fabricación de polímeros.

4 2 3

11

Polímeros Termoplásticos: Formación de cadenas mediante mecanismos de adición y condensación. Control de la estructura y propiedades de los materiales termoplásticos.Temperatura de transición vítrea. Viscoelasticidad. Clasificación de los termoplásticos. Aplicaciones. Procesamiento.

4 2 3

12 Polímeros termoestables y elastómeros. Formulas estructurales. Clasificación, propiedades y aplicaciones. Procesamiento

4 2 3

13 Deformación y falla de los polímeros. Ensayos que se realizan a los polímeros. 4 2 3

14 Materiales Compuestos: Propiedades, clasificación, regla de las mezclas. Aplicaciones.

4 2 3

15 Materiales Cerámicos: Estructura, clasificación, propiedades, diagramas, defectos, ensayos y aplicaciones.

4 2 3

16 4 2 3

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ESTRATEGIA METODOLÓGICA

La enseñanza por parte del profesor busca la compresión por parte del alumno. Los principios físicos y químicos asociados a los materiales poliméricos procuran presentarse de manera clara y ordenada a partir de la Ingeniería Concurrente, de manera que el estudiante comprenda y se apropie del conocimiento, de manera teórica y practica, asimilando, comprendiendo y analizando los elementos que se generan a partir de estos conceptos. Se usa la resolución de problemas, presentación de recursos audiovisuales como videos, el estudio de casos, entre otros.

Los aprendizajes de las competencias utilizan estrategias didácticas apropiadas para la asignatura como pueden ser los proyectos y la resolución de problemas. En los primeros se plantea una situación problema tomada del entorno productivo para que el alumno, asesorado por el profesor, desarrolle su aprendizaje por medio de la construcción de conocimiento y la ejecución de actividades en donde aplique las competencias que se desea que adquiera. En los segundos se promueven y verifican los procesos cognitivos que debe desarrollar el alumno. Estas estrategias se llevan a cabo tanto en el salón de clase, el laboratorio de materiales como en ambientes externos a la institución educativa como empresas industriales.

Para la evaluación se utilizan preguntas abiertas o de selección múltiple que detecten el grado de aprehensión del conocimiento y de desarrollo de procesos cognitivos. Los aspectos procedimentales se evalúan mediante rúbricas y listas de chequeo para las evidencias de desempeño de los alumnos.

EVALUACIÓN

Primer corte70%

o 1er Examen parcialo 2do Examen parcialo 3ra Examen parcial o Participación en Claseo Trabajo Final

15% Quinta Semana de Clase15% Novena Semana de Clase15% Decimaquinta Semana de Clase 5%20%

Segundo Corte 30%

Proyecto Final de AulaTrabajos, Quices y Casos Estudio.

20% Fecha de evaluación Programada por la Facultad15%

BIBLIOGRAFÍA

Texto guía: o B-l: ASKELAND Donal R. Ciencia e Ingeniería de los materiales. Editorial Internacional Thomson Editores o B-2: MANGONON Pat L. Ciencia de los materiales-Selección y diseño. Editorial Prentice Hall. 2001 o B-3 KALPAKJIAN Serope y SCHMID Steven R. Manufactura, ingeniería y tecnología. Editorial Pearson Educación. 2002.

Textos complementarios: o C-1: SMITH William F. Fundamento de la ciencia e Ingeniería de los materiales. Editorial McGraw Hill. 1998 o C-2: SHACKLFORD James F. Introducción a la ciencia de los materiales para ingenieros. Editorial Prentice Hall. 1998.

Páginas en Internet: o www.angelfire.com/in/iqunimet%1ateriales.htlm . o www.tecnipublicaciones.com/metales/ o www.cep-inform.es o www.icv.csic.es o http://ocw.mit.edu/OcwWeb/Materials-Science-and-Engineering/3-044Spring-2005/CourseHome/index.htm o KEY to METALS • Steel La Base de Datos del ACERO Más Comprensiva del Mundo o http://www.utp.edu.co/~publio17/

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