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FACULTAD DE CIENCIAS E INGENIERÍA SECCIÓN INGENIERÍA MECÁNICA

Agenda de estudio Diplomatura

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Coordinador Autores

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Diseño instruccional Diseño de carátula Cuidado de edición Edición

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Número de ejemplares  Reproducción

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Diplomatura de Estudio en Análisis de Falla en Componentes Mecánicos Dr. Ing. Carlos Fosca Pastor Dr. Ing. Carlos Fosca Pastor Dr. Ing. Paul Lean Sifuentes PU Virtual Susana Yoshida A. / PU Virtual PU Virtual Séptima edición Lima, 2011 35 © Pontificia Universidad Católica del Perú – Facultad de Ciencias e Ingeniería – Sección Ingeniería Mecánica, 2011. Avenida Universitaria 1801, Lima 32 Teléfonos: (51-1) 626-2000, anexo 4880 Telefax: (51-1) 626-2800 E-mail: [email protected]

Derechos reservados, prohibida la reproducción de esta agenda de estudio por cualquier medio, total o parcial, sin permiso expreso de los editores.

Diplomatura de Estudio en Análisis de Falla en Componentes Mecánicos

Índice Parte I Información general Bienvenida ............................................................................................................................. 5 Curso: Fundamentos del análisis de falla en componentes mecánicos .................................. 9 Datos generales .................................................................................................................. 9 Aspectos académicos ......................................................................................................... 9 Objetivos del curso ............................................................................................................. 9 Contenido del curso .......................................................................................................... 10 Equipo de profesores especialistas ................................................................................... 11 Metodología ...................................................................................................................... 12 Actividades ....................................................................................................................... 13 Sistema de acompañamiento ............................................................................................ 15 Soporte Virtual .................................................................................................................. 16 Medios y materiales .......................................................................................................... 16 Sistema de evaluación ...................................................................................................... 17

Parte II Orientaciones para el participante Aprendizaje en entornos virtuales ........................................................................................ 21 Aprendizaje autónomo ......................................................................................................... 23 Aprendizaje colaborativo ...................................................................................................... 24 Estrategias de estudio ......................................................................................................... 24 Lectura comprensiva............................................................................................................ 26 Organización del tiempo ...................................................................................................... 27 Recomendaciones importantes............................................................................................ 27 Netiquette ............................................................................................................................ 28 Cómo combatir el plagio ...................................................................................................... 29

Parte III Reglamento Reglamento ......................................................................................................................... 35 Aspectos generales .......................................................................................................... 35 Sobre el régimen de estudios............................................................................................ 35 Sobre los medios de comunicación ................................................................................... 35 Sobre la relación con el profesor tutor............................................................................... 36 Sobre la relación con el profesor especialista ................................................................... 36 Sobre el sistema de evaluación del curso ......................................................................... 36 Sobre el retiro de la Diplomatura....................................................................................... 38 Sobre los pagos ................................................................................................................ 38 Sobre la Diplomatura ........................................................................................................ 38

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Agenda de estudio

Parte IV Aspectos tecnológicos Requisitos tecnológicos ....................................................................................................... 43 Plataforma educativa Paideia PU .................................................................................... 44 Optimización de la PC ......................................................................................................... 45

Parte V Desarrollo del curso Calendario de actividades .................................................................................................... 53 Actividades de inducción...................................................................................................... 60 Bloque temático 1: Fundamentos metalúrgicos asociados al análisis de falla en elementos mecánicos Tema 1: Fabricación y denominación de los aceros .......................................................... 66 Tema 2: Ensayo de materiales .......................................................................................... 72 Tema 3: Estructura y propiedades de los metales ............................................................. 79 Tema 4: Aceros: aleaciones Fe-C...................................................................................... 89 Tema 5: Tratamientos térmicos del acero .......................................................................... 96 Tema 6: Selección de los aceros según su aplicación ..................................................... 103 Bloque temático 2: Mecanismos de daño de los materiales asistido por esfuerzo mecánico Tema 7: Mecanismos de daño asistidos por esfuerzos mecánicos .................................. 110 Tema 8: Mecanismos de daño vinculados a la corrosión ................................................. 117 Tema 9: Mecanismos de daño vinculados a las uniones soldadas .................................. 123 Bloque temático 3: Procedimiento para el análisis de falla en elementos mecánicos Tema 10: La causa raíz de la falla de un componente ..................................................... 127 Tema 11: Metodología para el desarrollo de un análisis de falla ...................................... 133 Tema 12: Desarrollo de un procedimiento para el análisis de falla .................................. 139

Directorio ........................................................................................................................... 147

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Diplomatura de Estudio en Análisis de Falla en Componentes Mecánicos

Bienvenida

Estimado participante:

En nombre de la Pontificia Universidad Católica del Perú y, en particular, en nombre de todo el equipo que ha participado en el diseño de la Diplomatura de Estudio en Análisis de Falla en Componentes Mecánicos, séptima edición, reciba usted la más cordial bienvenida en esta nueva etapa de su crecimiento profesional. La diplomatura se compone de un curso y de un taller complementario. El curso Fundamentos del análisis de falla en componentes mecánicos se desarrolla en la modalidad virtual, mientras que el taller Desarrollo del análisis de falla correspondiente a un caso real se desarrolla en la modalidad presencial en el Laboratorio de Materiales de la PU. La experiencia adquirida en el campo del análisis de falla ha permitido plasmar en el curso las bases teóricas que complementarán su formación profesional, mientras que el taller está orientado a consolidar y poner en práctica los conocimientos adquiridos. El curso será desarrollado a través de medios y materiales especialmente diseñados para que usted se convierta en el de su propio tiempo y lugar de estudio, manteniendo en todo momento la posibilidad de arse con los profesores especialistas, con su profesor tutor y con sus demás compañeros. Esta Agenda de estudio será de ahora en adelante su guía. En ella encontrará información, sugerencias y todo lo necesario para poder seguir paso a paso cada uno de los temas del programa académico. Me despido deseándole muchos éxitos en esta nueva etapa de su formación.

Dr. Ing. Carlos Fosca Pastor Coordinador de la Diplomatura de Estudio en Análisis de Falla en Componentes Mecánicos

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I

INFORMACIÓN GENERAL

Diplomatura de Estudio en Análisis de Falla en Componentes Mecánicos

Curso: FUNDAMENTOS DEL ANÁLISIS DE FALLA EN COMPONENTES MECÁNICOS Modalidad virtual

Datos generales

El curso Fundamentos del análisis de falla en componentes mecánicos está dirigido a profesionales de Ingeniería Mecánica, Civil, de Materiales, Físicos, Químicos y técnicos en soldadura, mantenimiento y especialidades afines. El curso se desarrolla de manera virtual, bajo una metodología innovadora que utiliza las estrategias del e-learning, recursos de última tecnología y el constante apoyo y seguimiento de un profesor tutor y de profesores especialistas. Duración del curso

154 horas (22 semanas aprox.)

Horas de estudio

7 horas semanales

Al culminar el curso y aprobarlo satisfactoriamente, el participante recibirá un Diploma, de acuerdo con el artículo 31 (Parte III de esta Agenda de estudio).

Aspectos académicos

Objetivos del curso Objetivo general Al finalizar el curso, los participantes identificarán y aplicarán los procedimientos generales para el análisis de falla en componentes mecánicos y los fundamentos físicos, mecánicos y metalúrgicos asociados a esta.

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Agenda de estudio

Objetivos específicos •

•

•

Al finalizar el bloque temático 1: Fundamentos metalúrgicos asociados al análisis de falla en elementos mecánicos el participante describirá las interrelaciones entre las propiedades mecánicas y los cambios microestructurales que sufren los aceros como parte de un caso de análisis de falla mecánico. Al finalizar el bloque temático 2: Mecanismos de daño de los materiales asistido por esfuerzo mecánico el participante analizará los diferentes factores que causan las fallas mecánicas, identificará los diferentes modos de fractura y sus características, identificará los mecanismos de falla asociados a partir del análisis de la superficie de fractura y describirá las características generales de los mecanismos de falla: fatiga, desgaste, corrosión, fluencia o creep. Al finalizar el bloque temático 3: Procedimiento para el análisis de falla en elementos mecánicos el participante relacionará los modos de fractura, condiciones de servicio y los aspectos metalúrgicos del material para restablecer la causa raíz de una falla, y diseñará un procedimiento, ejecutará e interpretará los resultados de un análisis de falla asociado a factores físicos, mecánicos y metalúrgicos.

Contenido del curso El curso Fundamentos del análisis de falla en componentes mecánicos abarca los siguientes temas: 1. 2.

Fabricación y denominación de los aceros Ensayo de materiales

3.

Estructura y propiedades de los metales

4.

Aceros: aleaciones Fe - C

5.

Tratamientos térmicos del acero

6.

Selección de los aceros según su aplicación

7.

Mecanismos de daño asistidos por esfuerzos mecánicos

8.

Mecanismos de daño vinculados a la corrosión

9.

Mecanismos de daño vinculados a uniones soldadas

10.

La causa raíz de la falla de un componente

11.

Metodología para el desarrollo de un análisis de falla

12.

Desarrollo de un procedimiento para el análisis de falla

Los contenidos del curso brindan una formación integral respondiendo de manera directa a las necesidades de su actividad profesional. Los grandes bloques temáticos abordados en el curso son los siguientes:

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Diplomatura de Estudio en Análisis de Falla en Componentes Mecánicos

Fundamentos metalúrgicos asociados al análisis de falla en elementos mecánicos Temas 1, 2, 3, 4, 5, 6 Mecanismos de daño de los materiales asistido por esfuerzo mecánico Temas 7, 8, 9 Procedimiento para el análisis de falla en elementos mecánicos Temas 10, 11 y 12

Equipo de profesores especialistas

Carlos Fosca Pastor Doctor en Ciencias Químicas de la Universidad Complutense de Madrid, Ingeniero Mecánico de la Pontificia Universidad Católica del Perú (PU). International Welding Engineer (IWE) otorgado por el International Institute of Welding (IIW). Especialización en el campo de la corrosión en la República Federal Alemana. Coordinador del Diploma de Especialización y de la Maestría en Ingeniería de Soldadura PU. Profesor Principal del Departamento de Ingeniería de la PU de pregrado y de posgrado en las Maestrías de Ingeniería y Ciencia de los Materiales, Ingeniería Mecánica y de Ingeniería de Soldadura de la PU. Especialista en análisis de fallas en componentes mecánicos. Paul Lean Sifuentes Doctor en Ciencias de la Universidad Complutense de Madrid, Facultad de Ciencias Químicas del Departamento de Ciencia de los Materiales e Ingeniería Metalúrgica. Ingeniero Mecánico de la Pontificia Universidad Católica del Perú (PU). Inspector de Construcciones Soldadas, otorgado por la Asociación Española de Soldadura y Tecnologías de Unión (CESOL). Analista de Materiales de la Sección de Ingeniería Mecánica - PU. Profesor de pregrado y de posgrado en las Maestrías de Ingeniería y Ciencia de los Materiales, Ingeniería Mecánica y de Ingeniería de Soldadura de la PU.

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Roberto Lazarte Gamero Magíster en Ingeniería de la Pontificia Universidad Católica del Perú. Ingeniero Mecánico de la Pontificia Universidad Católica del Perú (PU). Posgrado en Metalurgia y Tecnología de Materiales, Comisión Nacional de Energía Atómica (CONEA), Departamento de Materiales, Buenos Aires. Ingeniero Internacional de Soldadura IWE-ES-342. Jefe del Laboratorio de Materiales de la Sección de Ingeniería Mecánica - PU. Analista de Materiales de la Sección de Ingeniería Mecánica - PU, especialista en END, ensayos mecánicos, etc. Profesor de pregrado y posgrado en las Maestrías de Ingeniería de Materiales e Ingeniería de Soldadura de la PU. Gregorio Sifuentes Pinedo Artista Visual. Bachiller en artes plásticas con mención en pintura por la Pontificia Universidad Católica del Perú. Premio Adolfo Winternitz de Pintura otorgado por la Facultad de Arte de la PU en el 2006 y premio de Fotografía 2007 otorgado por la Facultad de Arte de la PU en el 2007. Expositor y finalista en diversos concursos fotográficos y exposiciones colectivas. Profesor de laboratorio del curso de Fotografía 1 de la Facultad de Arte de la PU.

Metodología

El desarrollo del curso se ofrece en la modalidad virtual, con una propuesta metodológica activa y participativa, especialmente diseñada para responder a los objetivos que persigue y al perfil del público al cual se dirige. Se promueve el autoaprendizaje y la autonomía académica permitiendo la flexibilidad de tiempo y lugar, sin dejar de exigir dedicación y constancia al participante. Para este propósito, se dispondrá de un conjunto de medios y materiales didácticos para el curso, preparados especialmente para entornos virtuales. Esta propuesta también fomenta el aprendizaje colaborativo, lo cual implica la ayuda mutua entre los participantes, intercambio de ideas y recursos, y el trabajo cooperativo para la elaboración de informes conjuntos. A través de la plataforma educativa Paideia PU, desarrollada por la PU, el profesor tutor, los profesores especialistas y los participantes podrán acceder a múltiples recursos de aprendizaje y permanecer en o entre ellos.

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Actividades

La estrategia metodológica de este curso promueve la realización de las siguientes actividades: •

Actividades de inducción Las actividades de inducción se han programado al inicio y tienen como finalidad que los participantes puedan familiarizarse con el uso de las herramientas informáticas con las que trabajarán durante el desarrollo del curso: correo electrónico, evaluaciones en línea, foros de discusión y entrega de tareas. Asimismo, se han programado actividades que permitirán la integración a sus respectivos grupos de trabajo.

•

Foros de discusión Están propuestos 4 foros de discusión durante el desarrollo del curso. Los foros constituyen un espacio privilegiado para la reflexión sobre temas relacionados con el análisis de falla y el intercambio de opiniones de manera fácil y rápida entre participantes y docentes.

•

Foro de consultas Está propuesto un foro de consultas (no calificado) como espacio para absolver dudas o inquietudes de tipo académico, y reflexionar a partir de las consultas de los compañeros. Este foro estará abierto durante todo el desarrollo del curso.

•

Evaluaciones en línea Se han diseñado 8 evaluaciones en línea a las que el participante accederá para verificar sus aprendizajes respecto de los contenidos trabajados.

•

Autoevaluación Es una actividad individual de validación de los propios aprendizajes de los participantes. Es una actividad obligatoria cuya calificación no será tomada en consideración para el promedio del curso.

•

Trabajos individuales Se ha propuesto la entrega de 2 trabajos individuales durante el desarrollo del curso. Estos trabajos consisten en el desarrollo de ejercicios aplicativos sobre la materia del curso.

•

Estudio de caso Esta actividad constituye una oportunidad de interaprendizaje que favorece el intercambio de ideas y experiencias en torno a un tema que exige la integración y adecuación de los conocimientos a la realidad laboral de los participantes. Para este fin, el profesor tutor formará grupos de trabajo.

•

Registro fotográfico Utilizando la herramienta base de datos los alumnos podrán registrar 3 fotografías de falla en componentes mecánicos y luego, comentar 2 imágenes de su elección utilizando los conceptos tratados en el tema.

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•

Informe Se ha programado la entrega de un informe técnico respecto del procedimiento para el análisis de falla.

•

Exámenes Los exámenes permitirán al participante evaluar y comprobar los conocimientos adquiridos, producto del estudio que él realice. Son exámenes en línea y de mayor valor en porcentaje que una evaluación en línea. Se han programado tres exámenes para el curso (uno por cada bloque temático).

Adicionalmente, los participantes cuentan con el foro Novedades, el cual se encuentra en la plataforma educativa Paideia PU y en el que podrán encontrar los mensajes y comunicaciones que los profesores les envían. Este foro tiene la finalidad de que todos los participantes reciban los mensajes y puedan revisarlos cuando lo requieran. Si usted tuviera algún problema con el sistema y no realizó adecuadamente la evaluación, deberá comunicarlo de inmediato al profesor tutor, a través de un correo electrónico enviado a la dirección [email protected], indicando claramente el motivo. A continuación, encontrará la simbología que se utilizará en el curso: Simbología de referencia

Foro de discusión

Foro de consultas

Estudio de caso

Informe

Evaluación en línea

Autoevaluación

Trabajo individual

Examen

Sesión virtual

Registro fotográfico

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Sistema de acompañamiento

Durante todo el proceso de aprendizaje, el participante será acompañado por un equipo de profesores con una amplia trayectoria profesional en el ámbito del análisis de falla en componentes mecánicos. Este acompañamiento constituye un espacio de atención individual y colectiva, en el que se toman en cuenta las características de cada uno de los participantes y del grupo, y se brinda un apoyo académico, de orientación y motivación.

Profesores especialistas Los profesores especialistas del curso estarán organizados por temas, es decir, cada uno de ellos estará a cargo de un conjunto de temas del curso, como lo muestra el cuadro que vemos a continuación: Temas Del tema 1 al tema 6

Profesor especialista Dr. Ing. Paul Lean Sifuentes

Del tema 7 al tema 10 Dr. Ing. Carlos Fosca Pastor Tema 11

Dr. Ing. Carlos Fosca Pastor / Bach. Gregorio Sifuentes Pinedo

Tema 12

Dr. Ing. Carlos Fosca Pastor / Dr. Ing. Paul Lean Sifuentes

Paralelamente al profesor tutor asignado, los participantes podrán realizar sus consultas a los profesores especialistas, quienes con su experiencia y conocimientos enriquecerán el contenido temático del curso. Los profesores especialistas tienen como función principal asesorar a los participantes en el contenido propiamente del curso. Para ello responderán las consultas realizadas por los participantes, aclarando las dudas que hayan surgido en el desarrollo del curso y realizando las retroalimentaciones necesarias sobre el contenido temático.

Profesor tutor Desde el inicio del curso, los participantes contarán con un profesor tutor que los acompañará en esta nueva etapa de formación. El profesor tutor es un especialista en el campo del análisis de falla en componentes mecánicos con competencia para asesorar y resolver dudas o dificultades en el estudio. Las consultas de cada participante serán respondidas por su profesor tutor en un plazo no mayor a 48 horas. Recuerde que su profesor tutor estará siempre dispuesto y atento para ayudarlo.

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El profesor tutor posee las funciones siguientes: •

Función académica Apoya el proceso de autoaprendizaje del participante orientando las actividades y reforzando los conceptos.

•

Función de nexo Es el enlace fundamental entre el participante y la PU. Se mantiene en o permanente con el participante y, por tanto, está siempre informado de su situación y proceso de aprendizaje.

•

Función de orientación Orienta continuamente al participante en la búsqueda de una formación integral y lo acompaña en el intento por construir una relación comunicativa y motivadora, con él mismo y con su grupo de trabajo.

Su profesor tutor en este curso es el Dr. Ing. Paul Lean Sifuentes y puede comunicarse con él a la siguiente dirección electrónica [email protected]

Soporte Virtual Soporte Virtual es la instancia que se encargará de brindarle al participante la asistencia y apoyo en el uso de las herramientas de la plataforma educativa Paideia PU (evaluaciones en línea, tareas, documentos y foros) para que pueda desempeñarse con éxito realizando las actividades propuestas en este curso. Si tiene alguna duda o dificultad en el uso de las herramientas comuníquese inmediatamente con Soporte Virtual escribiendo a la siguiente dirección electrónica: [email protected]. Recuerde indicar su nombre completo y el nombre de la diplomatura en la que está participando.

Medios y materiales El paquete educativo del curso Fundamentos del análisis de falla en componentes mecánicos ha sido especialmente concebido para la modalidad virtual, con un diseño interactivo y autoinstructivo para apoyar de manera efectiva al participante en su proceso de aprendizaje. El paquete pedagógico del curso acompaña al participante en el desarrollo de las actividades del curso. Brinda información, orientación y permite la interacción permanente entre los participantes y profesores.

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El paquete educativo de este curso consta de los siguientes medios y materiales:

Plataforma educativa Paideia PU Es el medio de comunicación principal que le permitirá al participante estar en o con su profesor tutor, los profesores especialistas y con sus demás compañeros, además de recibir información y documentos, poder enviar sus trabajos y tareas, y rendir las evaluaciones en línea.

Agenda de estudio Es el material que guiará al participante a lo largo del curso, pues presenta la estructura de cada tema, la secuencia de aprendizaje y las orientaciones para utilizar cada uno de los medios y materiales de la Diplomatura.

Manual A cada participante se le entregará un manual de aceros especiales de Aceros Boehler del Perú S.A.

Sistema de evaluación

El curso Fundamentos del análisis de falla en componentes mecánicos contempla una evaluación continua como una forma de valorar progresivamente el aprendizaje del participante. El sistema de evaluación es acorde con los objetivos planteados. El sistema de evaluación se encuentra detallado en el Reglamento del participante. La calificación final del participante se obtendrá de la siguiente manera: Evaluaciones en línea (promedio)

10%

Foros de discusión y Registro fotográfico (promedio)

10%

Trabajos individuales (promedio)

10%

Estudio de caso

10%

Informe

15%

Examen 1, 2 y 3 (15% cada uno)

45%

Total

100%

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II

ORIENTACIONES PARA EL PARTICIPANTE

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Aprendizaje en entornos virtuales Aprender en entornos virtuales implica una organización particular de los recursos de aprendizaje, del tiempo y del lugar de estudio. A continuación, detallaremos algunas características importantes de esta modalidad de aprendizaje. Las principales características de nuestro modelo de aprendizaje en el modo virtual son las siguientes: Estudio personal Cada participante es el principal responsable de su aprendizaje (autoaprendizaje). La iniciativa y la organización en el estudio le serán muy útiles para cumplir las actividades y lograr los objetivos propuestos en el curso de la Diplomatura, para ello cuenta con esta Agenda de estudio, que será su gran aliada. Flexibilidad para seguir el propio ritmo de aprendizaje Cada participante tiene la libertad para elegir el tiempo que más le conviene para estudiar, pero sin olvidar que existen plazos para cumplir de manera oportuna y puntual con el avance del curso. Las actividades están calendarizadas. La organización de fechas responde a criterios pedagógicos; por tanto, el cumplimiento de las actividades favorecerá el logro de los objetivos de aprendizaje. Facilidades para recibir una retroalimentación El profesor tutor le informará de manera permanente sobre su desempeño a lo largo de todo el proceso de aprendizaje de manera personal o grupal por medio del correo electrónico.

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Múltiples opciones para aprender Se incluyen tareas de desarrollo individual y colaborativo que aprovechan todos los recursos y medios tecnológicos que se encuentran a nuestra disposición. Se integran actividades a desarrollarse en la plataforma educativa Paideia PU como evaluaciones en línea, foros, etc., que facilitarán un mejor aprendizaje y comunicación permanente entre el profesor especialista, el profesor tutor y el grupo de participantes. Se trata de responder a los diferentes estilos y necesidades de aprendizaje de los participantes. Cada actividad incluye especificaciones muy precisas (indicaciones, insumos y criterios de evaluación y características formales) que deberá revisar cuidadosamente.

También es importante resaltar que aprender a distancia en el modo virtual implica desarrollar su capacidad de:

Autoaprendizaje

Ejercer nuestra capacidad de liderazgo, creatividad reflexiva, crítica e iniciativa para realizar propuestas

Comprometernos con nuestra propia formación

Valorar nuestra autonomía para decidir qué aprender, cómo aprender, con quién aprender y qué metas queremos lograr

Educación virtual y autoaprendizaje van de la mano.

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Aprendizaje autónomo Desarrollar un aprendizaje autónomo implica tomar decisiones que permitan regular nuestro proceso de aprendizaje en función al logro de un determinado objetivo (sea este cumplir con una actividad, trabajo, etc.).

Por ello, el desarrollo de nuestra autonomía, circunscrita en un proceso de aprendizaje, contribuirá a que nuestros espacios de estudio sean exitosos y eficientes. En la modalidad de educación virtual, el aprendizaje autónomo se convierte en un factor fundamental, ya que este llevará al participante a adquirir los conocimientos de forma cabal. Por ello, le hacemos llegar las siguientes sugerencias que le permitirán desarrollar un aprendizaje autónomo: • • • •

Reflexione sobre la forma como está llevando su estudio, ya que esto le permitirá identificar las fortalezas y las debilidades de su proceso de aprendizaje. Organice su estudio, determine un espacio y tiempo para tal fin. Identificadas sus fortalezas y debilidades, determine qué estrategias de estudio le servirán para poder realizar un proceso de aprendizaje exitoso. Establezca mecanismos mediante los cuales usted pueda evaluar su aprendizaje, de tal forma que pueda corroborar la adquisición de los conocimientos.

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Aprendizaje colaborativo El aprendizaje colaborativo pretende propiciar espacios en los que se desarrollen habilidades individuales y grupales a partir de la discusión entre los participantes al momento de investigar nuevos conceptos e ideas.

A continuación le presentamos algunas recomendaciones que deberá tomar en cuenta para realizar sus trabajos colaborativos en esta Diplomatura: •

Para la organización del trabajo colaborativo, los participantes deberán tener la disposición de negociar y comunicarse con sus compañeros de grupo.

•

El liderazgo del grupo es compartido; todos los tienen un papel fundamental y una función dentro del grupo.

•

Como miembro del grupo, es responsable de aportar su trabajo al producto final; para ello se requiere su participación activa y su responsabilidad individual.

•

Para la organización de los grupos de trabajo, puede contar con el apoyo del profesor tutor.

•

Recuerde que los grupos (cuando son conformados por el profesor tutor) tienen la finalidad de favorecer la diversidad y heterogeneidad de sus en todos los aspectos para que el aprendizaje sea más enriquecedor.

Estrategias de estudio Estudiar constituye un proceso organizado e intencional que reporta buenos resultados siempre y cuando se apliquen estrategias de estudio apropiadas y se utilicen bien los medios y materiales entregados. Las actividades de leer, comprender y asimilar se realizarán siempre en todo proceso de autoaprendizaje. Esto se refuerza si lo leído se aplica a una situación concreta y se problematiza. Así:

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Aprender a aprender supone

desarrolla se relaciona

Procesos

Actitudes

de

de

Asimilación

Reflexión

Crítica

Toma de decisiones

Interiorización Fuente: Escobar, Patricia. Estrategias didácticas.

A continuación presentaremos las técnicas de autoaprendizaje más adecuadas para el análisis, síntesis y relación de conceptos. Para analizar: el subrayado y las anotaciones • •

El subrayado: después de una lectura detenida y de analizar cuidadosamente el texto, se identifican las ideas principales o párrafos significativos y se subrayan. Las anotaciones: las notas colocadas al margen de los textos identifican lo hallado, refieren su importancia o establecen su relación con otro tema. Subrayar y anotar las ideas principales ayuda a comprender el texto.

Para sintetizar: el resumen •

El resumen: se facilita el aprendizaje cuando toda la información recibida se integra mediante un esfuerzo de síntesis que se presenta como un resumen escrito. Hacer el resumen permite asimilar comprensivamente un contenido.

Para relacionar conceptos: esquemas y gráficos •

Un esquema o un gráfico útil y adecuado debe presentar una información fundamental y abreviada, y su contenido debe ser coherente, comprensible y elaborado con sus propias palabras. Con un esquema o gráfico, se logra la mejor síntesis del texto.

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Lectura comprensiva La lectura es un elemento fundamental para el estudio y para aquel que estudia. Es importante lograr una lectura crítica, es decir, una lectura comprensiva que le permita aprender. Realizar una lectura comprensiva requiere que el lector pase por cuatro momentos que comprenden tres niveles de lectura:

Los dos últimos momentos (3 y 4) se refieren básicamente a la lectura crítica. Algunas sugerencias para lograr la lectura comprensiva: •

Al iniciar la lectura de un texto, reconozca las palabras clave y realice una prelectura del texto antes de comenzar a leerlo por completo. Lea el texto completo. Lea con la intención de aprender. Parafrasee lo leído, ya que ayuda a retener las ideas planteadas y tener un aprendizaje significativo. Identifique la idea principal y las ideas secundarias del texto. Procese la información, es decir, perciba, relacione, organice, retenga y evoque la información. Organice la lectura a través de esquemas, gráficos, mapas conceptuales, etc.

• • • • •

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Organización del tiempo En cualquier modalidad de estudio en la que se encuentre, más aún en educación virtual, es fundamental que logre la capacidad de organizar su tiempo de estudio. A continuación, presentaremos algunas recomendaciones que pueden ser útiles para organizar su tiempo de estudio. •

Identifique el tiempo de dedicación semanal de estudio que se le sugiere para el curso en el que está matriculado y revise todos los recursos y actividades que se han colocado en el sílabo y en el calendario de actividades.

•

Separe un espacio para su estudio, libre de distracciones (teléfono, televisión, etc.) y comprométase a permanecer allí trabajando por un lapso de tiempo determinado.

•

Diseñe un horario personal de trabajo en el cual considere el calendario de actividades. Asegúrese de que este horario le permita cumplir con las fechas de estudio y de entrega de actividades calificadas.

•

En el plan de estudio personal, identifique los días en los que estudiará los temas de cada curso a través del material de estudio y de otros recursos, así como los momentos en los que elaborará sus trabajos calificados.

Recomendaciones importantes •

Lea el material escrito por el profesor especialista y las lecturas obligatorias en forma analítica y reflexiva, realizando anotaciones, subrayando, resumiendo y elaborando esquemas.

•

No avance en el estudio de un nuevo tema sin haber comprendido bien el anterior. En caso de tener dudas o consultas, escriba al profesor.

•

Debe revisar permanentemente el calendario de actividades del curso para realizar con tiempo las actividades que se le solicitan.

•

Debe procurar un ambiente adecuado (sitio iluminación) antes de estudiar el material de lectura

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cómodo,

buena

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Para iniciar el estudio de un curso en la modalidad virtual, es importante que el participante conozca los aspectos generales y también los detalles de cada curso; por ello, a continuación, le sugerimos una breve secuencia para iniciar el estudio de cada uno de los cursos: Lectura minuciosa del sílabo Le permitirá tener una idea general de la magnitud y los alcances del trabajo que va a realizar. Revisión de los medios y materiales de cada curso Le permitirá familiarizarse con el contenido del material completo del curso y los temas que lo conforman. No todos los cursos tienen los mismos medios y materiales. Realización de las actividades de aprendizaje Le permitirá comprender la dinámica global respecto de la forma como será evaluado su aprendizaje. El detalle de las actividades se encuentra en la Agenda de estudio.

Netiquette

El término Netiquette se refiere a las normas generales de uso correcto de Internet. Las reglas siguientes son algunas de las normas generales de Netiquette que favorecerán nuestras relaciones. •

El correo electrónico se utiliza con fines académicos y no es una herramienta promocional; por ello, está prohibido el envío de información publicitaria sin el consentimiento del coordinador de la diplomatura.

•

Hay que ser cuidadoso con el humor, el sarcasmo y otro tipo de lenguaje que pueda ofender a sus compañeros. La emotividad es una parte importante de cada debate y cada persona tiene su propio estilo de redactar y presentar sus ideas.

•

Cada miembro debe identificarse claramente (nombre, apellido, título profesional, ciudad de origen) cada vez que envía un mensaje a la lista. Normalmente, su programa de correo electrónico le permite usar una firma automatizada al final de cada mensaje.

•

Además del contenido, cuide su ortografía. En caso decida escribir un mensaje omitiendo las tildes, debe indicar que la omisión ha sido intencional.

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•

Si usted usa ideas, comentarios o cualquier material que no es suyo, por favor indique la fuente y la procedencia.

•

Tenga cuidado con la utilización de siglas y abreviaturas. Por favor, tenga la amabilidad de explicar su significado (no es necesario repetir los nombres completos cada vez; sólo es necesario escribir el significado la primera vez).

•

Tenga cuidado con la utilización de mayúsculas. En el Internet, ESCRIBIR EN MAYÚSCULAS significa gritar y debe usarse con mucha precaución.

•

Tenga cuidado con la utilización de siglas que representan emociones. Las siglas más comunes y aceptadas son las siguientes: :-) :-( ;-) :-0

Es una sonrisa (vista de lado). Es una cara de tristeza. Es un guiño de ojo. Es una cara sorprendida.

Cómo combatir el plagio 1 •

Descripción de plagio Todos debemos evitar y combatir el plagio, porque es equivalente a negarnos a pensar por nosotros mismos; porque esa es una actitud que retrasa el progreso del conocimiento de la humanidad; porque, con ello, se niega la esencia misma del trabajo universitario; y porque es profundamente inmoral. Puede haber distintas definiciones de plagio. Desde el punto de vista del trabajo universitario, podemos definirlo así: el plagio consiste en hacer pasar como nuestras ideas o textos que pensaron otros y que nos fueron transmitidos por ellos, bien por escrito, bien oralmente o por algún otro mecanismo de comunicación. El plagio se consuma en dos circunstancias: cuando usamos las ideas textuales de otro y no las colocamos entre comillas, o cuando no damos a quien nos lee o nos escucha la indicación suficiente como para que sepa de qué autor, libro, documento o circunstancia fue tomada la idea ajena. Para ser completamente claros: se plagia cuando una idea textual de otro es reproducida por nosotros sin ponerla entre comillas o sin hacer la referencia al lugar o circunstancia de la cual fue extraída. Son, por tanto, dos requisitos cuando se trata de una idea textualmente utilizada. Basta que falte uno de ellos (las comillas o la referencia) para que se produzca el plagio.

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Pontificia Universidad Católica del Perú. Vicerrectorado Académico. Dr. Marcial Rubio Correa, 2005.

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Agenda de estudio

Si hemos tomado las ideas de otro, pero no las citamos textualmente (por ejemplo, porque hacemos un resumen o porque solo usamos su forma de pensar), no debemos utilizar comillas, pero sí debemos hacer siempre la referencia. Si no actuamos así, se consuma el plagio. Hay que poner comillas y hacer referencias cada vez que usamos ideas de otra persona. Si, en un trabajo, usamos las ideas de alguien más de una vez, tenemos que hacer la referencia en cada oportunidad y debemos poner comillas en cada cita textual. Se comete plagio en el trabajo universitario no solo cuando se toma como propias ideas escritas de otros. También es plagio tomar como propias ideas dichas verbalmente por otros (en una conferencia o una clase, por ejemplo) sin hacer referencia a dicha circunstancia. También se comete plagio cuando, en una exposición oral, usamos ideas de otro y no lo decimos. En ese caso, no habrá que hacer una referencia detallada, pero, cuando menos, será preciso decir el nombre del autor de quien hemos oído o leído la idea. El plagio también incluye las ideas expresadas gráficamente (fotografías, películas, cuadros, caricaturas) o en obras escultóricas o en obras musicales. Siempre que usamos una idea de otro como nuestra cometeremos plagio. El plagio no depende de las intenciones del que toma ideas de otro, sino de un hecho objetivo: se puede plagiar, aunque no se quiera hacerlo. Se puede plagiar, simplemente, por tener poca atención o poco cuidado. Cada vez se ven más casos en los que los alumnos mandan hacer el mecanografiado de los trabajos en lugares en los que se ofrece ese servicio. El alumno debe saber que es responsable de lo que se haya escrito en nombre de él. Por tanto, es altamente recomendable que sean los propios alumnos quienes hagan la versión final o, en todo caso, que revisen cuidadosamente los trabajos cuyo mecanografiado hayan encargado. •

Razones por las que el plagio es condenable y, en consecuencia, es sancionado por la Universidad Existen, esencialmente, cuatro razones para condenar el plagio en el campo específico del trabajo universitario, que es aquel del cual tratamos aquí. La primera consiste en que el plagio es equivalente a negarnos a pensar. En efecto, cuando hacemos un trabajo escrito o una exposición oral y utilizamos como propias las ideas de otros, estamos utilizando lo que otros pensaron para no tener que pensar nosotros mismos. La Universidad es un recinto académico dentro del cual la tarea principal es pensar. Si plagiamos, negamos el trabajo fundamental que debemos hacer. Estamos haciendo algo contradictorio con la esencia de la Universidad y estamos degradando la calidad que buscan los demás profesores y alumnos. En otras palabras, estamos traicionando el esfuerzo de la comunidad universitaria como un todo.

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La segunda consiste en lo siguiente: si cuando plagio no pienso, retraso el progreso del conocimiento de la humanidad, porque, a pesar de que tengo la posibilidad de hacer un trabajo creativo en la Universidad (oportunidad que pocos tienen en la vida), no cumplo con esa responsabilidad. Desde luego, podemos suponer que sería una presunción soberbia de nuestra parte creer que nuestras ideas harán avanzar a la humanidad. Sin embargo, ese no es el enfoque correcto. Lo que debemos tener en cuenta es que, si la vida nos dio la oportunidad de ser universitarios, entonces, tenemos el deber correspondiente de hacer nuestro mayor esfuerzo de pensar en beneficio de la humanidad, logremos grandes resultados o no. Es un deber y tenemos que exigírnoslo. En tercer lugar, hay que tener en cuenta que la verdadera razón de ser de una Universidad es pensar para hacer progresar el conocimiento. Esta es una responsabilidad de profesores y estudiantes. Si plagiamos para no hacer el esfuerzo de pensar, estamos negándonos a hacer el trabajo propio de la Universidad y, como somos las personas que la conformamos, en realidad, la estamos haciendo menos buena de lo que debe ser. Finalmente, un aspecto fundamental es considerar que, en el plagio, hay un comportamiento contrario a la ética, tanto porque incumplimos el deber de trabajar como universitarios como porque, al tomar las ideas de otros y hacerlas pasar por nuestras, se las estamos robando. El plagio, según esto, es una forma de hurto. Conlleva intención de mentir, de ocultar, de fingir. Ningún plagio es excusable, permitido o tolerable. Lo ético es cumplir bien nuestros deberes y reconocer a cada uno lo que es suyo, especialmente si es su creación. Al mismo tiempo, al presentar un trabajo ajeno como propio, estamos distorsionando la evaluación que corresponde hacer a los profesores. •

Cómo debemos citar En el cómo citar, hay dos aspectos diferentes: cómo trato la cita en el texto de mi trabajo y cómo hago la referencia a la fuente de la cual obtuve la idea.

•

Cómo tratar la cita en el texto Cada vez que uso un texto con ideas elaboradas por otra persona, lo debo encerrar en comillas, no importando cuán extenso sea. No es ético cambiar las palabras del texto de otro para hacerlo pasar como mío. Son tan importantes las ideas que expresó el autor como las palabras que utilizó. Siempre que se pueda, hay que citar el texto de la otra persona entre comillas. A esto se llama cita textual. A veces, sin embargo, puede parecernos útil hacer el resumen de cómo trata un tema entero un determinado autor o podemos usar su método de desarrollo de las ideas, un procedimiento especial de pensamiento o una fórmula inventada por otro. En ese caso, no tiene sentido hacer una inmensa cita textual. A veces, inclusive, ello no será posible.

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Agenda de estudio

En estas circunstancias, estaremos haciendo lo que se denomina una cita ideográfica. Deberemos hacer mención a que estamos tomando ideas de otra persona y que tal uso se extiende en las páginas en que ello ocurra: puede ser media página o todo un capítulo. En definitiva, debemos decir la verdad sobre el uso de las ideas ajenas con la mejor descripción posible de su extensión. La referencia a la fuente Tanto al realizar citas textuales como al hacer citas ideográficas, debemos hacer una referencia a la fuente de la que las ideas fueron extraídas: un libro, un artículo de revista, un documento, una página de Internet, una conversación, etc. El verdadero secreto para hacer una referencia a la fuente de manera que se evite el plagio es tratar de que quien nos lea pueda llegar a la fuente que utilizamos mediante la descripción que le hagamos de ella. Para citar un libro o una revista, hay modelos clásicos de fichas de referencia que pueden ser utilizados (nos referimos a ellos a continuación). Sin embargo, cuando citamos un documento, nada sustituirá nuestro ingenio para describirlo y, para ello, deberemos consignar las características que mejor puedan identificarlo: el papel, las letras, la fecha, las firmas, los sellos o las primeras palabras de su texto cuando no hay autor o título. La cita de un libro debe ser hecha con los siguientes contenidos mínimos:  Nombre y apellidos del autor  Título de la obra  Pie de imprenta que contiene el lugar donde el libro fue producido (normalmente, una ciudad), la fecha de la edición y el nombre del editor o, a falta de este, el de la imprenta en la que se imprimió el trabajo. Normalmente, en un libro, encontramos todos estos elementos con rapidez. Si no los hay (a veces ocurre), debemos consignar en la referencia cuáles faltan. Si se trata de un artículo de revista:  Nombre y apellidos del autor  Título del artículo  Revista en la que se halla, para lo cual hay que indicar el nombre de ella, quién la edita, lugar, fecha y número de edición. Si falta alguno de estos elementos, hay que decirlo en la cita. Las ideas extraídas de Internet deben ser referidas con la dirección correspondiente, la fecha de la cita (porque los contenidos de Internet cambian con el tiempo) y, dado el caso, con el procedimiento por seguir dentro del sitio web si es complicado de realizar. Siempre que se pueda, se deben consignar el nombre del autor, el título del documento citado y los elementos del pie de imprenta que se hayan hecho explícitos en la publicación. •

Bibliografía de referencia Existen varias obras especializadas que tratan con detalle todo lo relativo a citas y referencias. En ellas, se presentan las diversas formas que puede utilizar para realizar las citas bibliográficas correctamente.

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III

REGLAMENTO

Diplomatura de Estudio en Análisis de Falla en Componentes Mecánicos

Reglamento Aspectos generales 1.

Son participantes de la diplomatura quienes se hayan matriculado cumpliendo los requisitos específicos de la misma y las disposiciones legales vigentes de nuestra Universidad.

2.

Se pierde la condición de participante de la diplomatura por actos que indiquen falta de probidad y por incumplimiento de las obligaciones económicas contraídas con la Universidad.

Sobre el régimen de estudios 3.

Es responsabilidad del participante: • Revisar permanentemente los materiales del curso en la plataforma educativa Paideia PU, su correo electrónico y otros medios que el profesor tutor especifique. • Cumplir con las actividades y exámenes propuestos.

4.

El profesor tutor formará los grupos de trabajo, que podrán estar integrados por participantes de distintas localidades. Es responsabilidad de los de cada grupo participar de manera colaborativa en el desarrollo de las tareas grupales.

5.

El calendario de actividades y evaluaciones se encuentra en esta Agenda de estudio, así como en la plataforma educativa Paideia PU.

6.

Todo cambio o modificación en el calendario de actividades será oportunamente comunicado a los participantes.

Sobre los medios de comunicación 7.

Los medios oficiales de comunicación con el Dr. Ing. Carlos Fosca Pastor, coordinador de la diplomatura son los siguientes: Correo electrónico : [email protected] Teléfono: (511) 626-2000 anexo 4880 Telefax: (511) 626-2800 En caso excepcional, se recibirá correspondencia en la siguiente dirección postal: Diplomatura de Estudio en Análisis de Falla en Componentes Mecánicos Sección Ingeniería Mecánica Pontificia Universidad Católica del Perú Av. Universitaria 1801 Lima 32 - Perú

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35

Agenda de estudio

Sobre la relación con el profesor tutor 8.

El profesor tutor es el profesor encargado de acompañar al participante en su proceso de aprendizaje, de orientarlo y aconsejarlo en la tarea académica y de evaluar el desarrollo de los aprendizajes durante el curso.

9.

Es responsabilidad de los participantes comunicarse permanentemente con el profesor tutor e informarle de los avances logrados, así como de las dificultades e imprevistos que surjan durante el desarrollo del curso.

10.

Los participantes deberán comunicarse con el profesor tutor asignado utilizando los medios de comunicación señalados en el directorio ubicado al término de esta Agenda de estudio.

Sobre la relación con el profesor especialista 11.

El profesor especialista es el profesor responsable de los contenidos temáticos y su calidad científica; coordinará con el profesor tutor lo referente a las dificultades en el proceso de autoaprendizaje de los participantes.

12.

Los participantes podrán comunicarse con el equipo de profesores especialistas correspondientes utilizando los medios de comunicación señalados en el directorio ubicado al término de esta Agenda de estudio.

Sobre el sistema de evaluación del curso 13.

Las evaluaciones del curso se llevarán a cabo de manera virtual a través de las actividades (evaluaciones en línea, foros, trabajos, registro fotográfico, informes y exámenes) que los participantes realicen en los plazos establecidos en el calendario de actividades.

14.

En los casos de envío de documentos (en forma electrónica, fax o por correo postal), el participante deberá asegurarse de que el profesor tutor reciba los documentos antes de la fecha y hora establecidas como límite.

15.

Todas las evaluaciones se realizarán utilizando notas enteras de cero (00) a veinte (20). Los promedios se calcularán con aproximación hasta los décimos truncando las cifras de las centésimas cualquiera que ellas sean. La nota final se obtendrá redondeando el resultado al entero inmediato superior si la cifra de las décimas es mayor o igual a cinco (5); en caso contrario, se truncan los decimales.

16.

Las tareas grupales y trabajos deberán ser presentados en las fechas establecidas en el calendario de actividades.

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17.

La nota final del curso Fundamentos del análisis de falla en componentes mecánicos se calculará de la siguiente manera: Nota final = 0.10(EL) + 0.10(FyR) + 0.10(TI) + 0.10(EC) + 0.15(EIN) + 0.15(E1) + 0.15(E2) + 0.15(E3)

Donde: EL = Evaluaciones en línea (promedio de todas las evaluaciones en línea) FyR = Foros de discusión y Registro fotográfico (promedio de los foros de discusión y el registro fotográfico) TI = Trabajos individuales (promedio de todos los trabajos individuales) EC = Estudio de caso EIN = Entrega de informe E1 = Examen 1 E2 = Examen 2 E3 = Examen 3 18.

Para efectos de cada una de las calificaciones se tendrán en cuenta los siguientes criterios: • Conocimientos teóricos y prácticos • Presentación, claridad y profundidad en el desarrollo de las actividades (información actualizada y fundamentada, etc.) • Cumplimiento y puntualidad • Sugerencias de aplicación de los aprendizajes en su experiencia laboral

19.

La realización de los exámenes al final de cada unidad, exámenes 1, 2 y 3, son de carácter obligatorio.

20.

En todas las evaluaciones en línea, y en los exámenes 1, 2, 3 y sustitutorio, si la respuesta es errónea o dejada en blanco se restará 1/4 del puntaje asignado a la pregunta.

21.

Los participantes que cometan cualquier falta de probidad en el desarrollo de las tareas o exámenes recibirán el calificativo de anulado (AN) equivalente a un cero (00) que interviene en el promedio final.

22.

Es requisito indispensable para aprobar el curso Fundamentos del análisis de falla en componentes mecánicos obtener la nota mínima de once (11).

23.

El participante que por motivos de fuerza mayor no pueda rendir alguno de los tres exámenes (1, 2 y 3) en la fecha y hora previstas, podrá rendir un único examen sustitutorio que será programado por el Coordinador al finalizar el curso. Este examen podrá sustituir a uno de los tres exámenes previos. Luego de esta oportunidad no se programará una nueva fecha por ningún motivo.

24.

El participante desaprobado en alguno de los tres exámenes (1, 2 y 3) podrá acogerse al artículo 23 y rendir el examen sustitutorio; la nota de este examen reemplazará a la nota desaprobatoria (examen 1, 2 ó 3), según lo que más favorezca al participante. Si el participante obtiene una nota final desaprobatoria de 07 (siete) a 10 (diez) y ha participado como mínimo en el 70% de todas las actividades programadas en el curso, se procederá a entregarle únicamente una constancia de participación en el curso. En caso contrario no se le podrá emitir ninguna constancia de participación.

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37

Agenda de estudio

Sobre el retiro de la Diplomatura 25.

Se puede tramitar el retiro de la Diplomatura en caso de existir un motivo de fuerza mayor por el cual el participante no pueda cumplir con sus obligaciones académicas.

26.

El procedimiento de retiro es el siguiente: • Enviar por correo electrónico una solicitud dirigida al coordinador del curso debidamente fundamentada. • El plazo máximo de presentación vence el viernes 7 de octubre de 2011.

27.

Después de revisada la solicitud correspondiente y de acuerdo con la situación presentada, el dictamen será alguno de los siguientes: • Se acepta la solicitud de retiro de la Diplomatura y, en caso se haya cancelado al contado, se procederá a la devolución del 50% del costo total de la Diplomatura. • Se acepta la solicitud de retiro para efectos de no registrarlo como desaprobado al final de la diplomatura sin derecho a la devolución de los derechos académicos.

28.

Transcurrido el plazo establecido, el participante podrá informar de su retiro de la Diplomatura solamente con la finalidad de no quedar registrado como participante desaprobado.

Sobre los pagos 29.

Las modalidades de pago serán las siguientes: • Al contado • Por cuotas

30.

El participante deberá cancelar puntualmente las cuotas correspondientes según el calendario de pagos entregado; aquellos que incumplan el presente artículo figurarán en los reportes de la Universidad como participantes deudores para los fines a que haya lugar y no podrán participar del taller Desarrollo del análisis de falla correspondiente a un caso real.

Sobre la Diplomatura 31.

38

Los participantes que aprueben el curso Fundamentos del análisis de falla en componentes mecánicos, el taller Desarrollo del análisis de falla correspondiente a un caso real y el examen presencial recibirán un Diploma de Estudio en Análisis de Falla en Componentes Mecánicos extendido por la Pontificia Universidad Católica del Perú.

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32.

El examen presencial 2 es sobre todo la Diplomatura y para aprobarlo es requisito obtener la nota mínima de once (11).

33.

Es requisito indispensable para aprobar el taller Desarrollo del análisis de falla correspondiente a un caso real asistir a todas las sesiones del taller y obtener la nota mínima de once (11).

34.

El participante debe asistir al taller en el cual se encuentra matriculado, debido que automáticamente en la matrícula se le separa una vacante. Por lo tanto no hay cambio o reprogramación de fecha; en caso contrario el participante tendría que matricularse nuevamente en el taller, abonando la suma correspondiente. Cada sesión del taller se desarrollará aproximadamente de 8:30 a.m. a 6:00 p.m. en horario corrido.

2

El examen presencial se realizará al final del taller Desarrollo del análisis de falla correspondiente a un caso real.

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39

IV

ASPECTOS TECNOLÓGICOS

Diplomatura de Estudio en Análisis de Falla en Componentes Mecánicos

Requisitos tecnológicos

Requerimientos tecnológicos Los participantes deberán tener a una computadora con conexión a Internet (ya sea en su domicilio, oficina o en cabinas públicas). Los requerimientos técnicos recomendados para acceder a la plataforma son: Requisitos mínimos

Hardware

• • • • •

Pentium IV (o equivalente) Memoria RAM 1 GB Resolución de monitor: 800 x 600 píxeles. Conexión ADSL 300 Kbps Tarjeta de sonido

•

Windows XP

•

Navegadores: Microsoft Internet Explorer 7.0 o Mozilla Firefox 2

•

Adobe Reader 6.0

•

Macromedia Flash Player 9

Software

Para descargar los software http://www.adobe.com/s/

de

Adobe

Requisitos recomendados • • • • •

Core 2 Duo (o equivalente) Memoria RAM 2 GB o superior Resolución de monitor: 1024 x 768 píxeles. Conexión ADSL 1 Mbps o superior Tarjeta de sonido

•

Windows XP o superior

•

Navegadores: Microsoft Internet Explorer 8.0 o Mozilla Firefox 3 (o versiones superiores)

•

Adobe Reader X (10.1)

•

Adobe Flash Player 10

ingresar

al

siguiente

enlace:

Le recomendamos tener siempre a la mano un CD regrabable o una memoria extraíble (USB) destinado para el curso; de esta manera, usted podrá grabar archivos compartidos, las tareas corregidas o cualquier otro documento necesario para el desarrollo de los temas, tanto con fines de aprendizaje como con fines informativos.

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Agenda de estudio

Plataforma educativa Paideia PU A continuación, se encuentran algunas pautas para ingresar a la plataforma educativa Paideia PU. 1.

Ingrese a la siguiente dirección: http://campusvirtual.pu.edu.pe/ En la pantalla siguiente, usted debe seleccionar en Servicio: Paideia PU.

Seleccione Paideia PU

2.

Ingrese sus datos y finalmente haga clic en Ingresar:

Ingrese su y contraseña

Haga clic en Ingresar 3.

Una vez realizado lo anterior, usted estará en el entorno de la plataforma educativa Paideia PU. Ahora realice las actividades de inducción que se encuentran explicadas a partir de la página 59.

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Optimización de la PC Normalmente, cuando navegamos en Internet, la memoria de nuestra PC se va saturando de archivos temporales, que interfieren con la velocidad del computador y pueden dificultar nuestro trabajo haciéndolo más lento. Para revertir esta situación, es importante que eliminemos estos archivos temporales con frecuencia. Para ello le recomendamos realizar lo siguiente: Desde una página de Internet cualquiera vamos al menú de Herramientas, ubicado en la parte superior, luego seleccionamos las Opciones de Internet, tal como se muestra en la figura 1.

Figura 1

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45

Agenda de estudio

Al hacer clic sobre Opciones de Internet, se abrirá la siguiente ventana (Fig. 2) Luego, hacemos clic sobre la opción Eliminar Archivos, tal como se muestra en la figura 2.

Figura 2

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Automáticamente se mostrará un cuadro de diálogo (Fig. 3), sobre el cual debemos seleccionar la opción Eliminar archivos….

Figura 3

Luego, se mostrará el siguiente cuadro de diálogo, hacer clic en Sí tal como se muestra en la figura 4.

Figura 4

NOTA: Se recomienda proceder de forma similar con las opciones Eliminar cookies y Eliminar historial.

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Agenda de estudio

Para concluir este proceso debemos finalizar haciendo clic en Aceptar en la ventana principal. (Fig. 5)

Figura 5

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Cómo liberar espacio en el disco de mi PC En el botón de Inicio, vamos al menú Programas, luego seleccionamos rios y luego Herramientas del Sistema. Finalmente seleccionamos Liberador de espacio en disco, tal como se muestra en la Figura 6.

Figura 6

En la siguiente ventana, seleccionamos la unidad que se va a liberar (Figura 7)

Figura 7

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Agenda de estudio

Este proceso podría demorar unos minutos, dependiendo de la velocidad de su PC y de la cantidad de archivos que tenga. (Figura 8)

Figura 8

Se le recomienda seleccionar todas las opciones excepto la opción “Comprimir archivos antiguos”. Finalmente, hacer clic en Aceptar. (Figura 9)

Figura 9

Luego, para concluir, le pedirá una confirmación para proceder a liberar el espacio. Le damos clic en Sí (Figura 10)

Figura 10

NOTA: Se recomienda luego de seguir los pasos indicados, apagar su PC por unos minutos.

50

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V

DESARROLLO DEL CURSO

Diplomatura de Estudio en Análisis de Falla en Componentes Mecánicos

Calendario de actividades SEPTIEMBRE - OCTUBRE 2011 Lunes 12 Sept.

Martes 13

Miércoles 14

Jueves 15

Viernes 16

Sábado 17

Domingo 18

24

25

A5 A1

A2

A3

A4 No calificado

No calificado No calificado

No calificado

No calificado No calificado

19

20

21

22

23

Inicio Tema 1 Evaluación en línea 1 Inicio del foro de consultas

No calificado

26

27

28

Inicio Tema 2

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29

30

1 Oct.

2

Preparación del Trabajo individual 1

53

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OCTUBRE 2011 Lunes 3

Martes 4

Miércoles 5

Jueves 6

Viernes 7

Entrega del Trabajo individual 1

10

11

12

14

15

16

Evaluación en línea 3

(Individual)

18

19

20

21

22

23

28

29

30

Preparación del Trabajo individual 2

Inicio Tema 4

24

Domingo 9

Evaluación en línea 2

Preparación del Estudio de caso

Inicio Tema 3

17

13

Sábado 8

25

26

27

Evaluación en línea 4 Entrega del Trabajo individual 2

Inicio Tema 5

Inicio del Foro de discusión 1

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OCTUBRE – NOVIEMBRE 2011 Lunes 31

Martes 1 Nov.

Miércoles 2

Jueves 3

Viernes 4

Sábado 5

Domingo 6

Evaluación en línea 5

Feriado

7 Inicio Tema 6

8

9

10

11

Autoevaluación 1

Autoevaluación 1

13

Examen 1 Fin del Foro de discusión 1

No calificada No calificada

14

12

15

16

(30 preguntas)

7p.m. a 8p.m. (PAIDEIA)

17

18

19

20

24

25

26

27

Inicio Tema 7 Inicio del Foro de discusión 2

Entrega del Estudio de caso (Individual)

21

22

23

Evaluación en línea 6

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NOVIEMBRE - DICIEMBRE 2011 – ENERO 2012 Lunes 28

Martes 29

Inicio Tema 8

Jueves 1 Dic.

Viernes 2

8

9

Sábado 3

Domingo 4

Inicio del Foro de discusión 3

Fin del Foro de discusión 2

5

Miércoles 30

6

7

10

11

Evaluación en línea 7

12

13

14

15

16

Autoevaluación 2

Autoevaluación 2

No calificada

No calificada

22

23

17

18

Examen 2 Inicio Tema 9

19

Fin del Foro de discusión 3

20

21

(30 preguntas)

7p.m. a 8p.m. (PAIDEIA)

24

25

31

1 Enero

Fiestas de Navidad y Año Nuevo

26

27

28

29

30

Fiestas de Navidad y Año Nuevo

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ENERO 2012 Lunes

Martes

Miércoles

Jueves

Viernes

Sábado

Domingo

2

3

4

5

6

7

8

12

13

14

15

Inicio Tema 10

9

Inicio del Foro de discusión 4

10

Inicio Tema 11

11

Evaluación en línea 8

16

17

18

19

20 Inicio del Registro fotográfico

21

22

Fin del Foro de discusión 4

23

24

25

Inicio Tema 12

26

27 Fin del Registro fotográfico

28

29

Preparación del Informe 1ra. parte (Colaborativo)

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Fundamentos del análisis de falla en componentes mecánicos

ENERO – FEBRERO 2012 Lunes

Martes

Miércoles

Jueves

Viernes

Sábado

Domingo

30

31

1 Febrero

2

3

4

5 Entrega del Informe 1ra. parte (Colaborativo)

6

7

8

9

10

11

12

14

15

16

17

18

19

Preparación del Informe 2da. parte (Colaborativo)

13

Entrega del Informe 2da. parte

Fin del foro de consultas Examen 3 (30 preguntas)

Autoevaluación 3

No calificada

(Colaborativo)

Autoevaluación 3

7p.m. a 8p.m. (PAIDEIA)

Inicio de la Encuesta de opinión

No calificada

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FEBRERO - MARZO 2012 Lunes 20

Martes 21

Miércoles 22

Jueves 23

Viernes 24

Sábado 25

Domingo 26

Taller A: Desarrollo del análisis de Taller B: Desarrollo del análisis de falla correspondiente a un caso real falla correspondiente a un caso real Presencial Presencial (todo el día) (todo el día) Evaluación final presencial

27

28

29

Evaluación final presencial

1 Marzo

2

3

4 Fin de la Encuesta de opinión

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Actividades de inducción Antes de iniciar al desarrollo del curso, es importante que aproveche al máximo esta semana de inducción para conocer a las personas con las que estudiará a lo largo de estos meses y para manejar adecuadamente las herramientas informáticas que lo apoyarán en su proceso de aprendizaje. Nombre

Fecha

A1

Mensaje de saludo

Lunes 12 de septiembre de 2011

A2

Personalización de su perfil

Martes 13 de septiembre de 2011

A3

Descargar y añadir documentos

Miércoles 14 de septiembre de 2011

A4

Foro de opinión

Del jueves 15 al viernes 16 de septiembre de 2011

A5

Evaluación de normas internas

Viernes 16 de septiembre de 2011

Actividad

Recomendaciones Al realizar estas actividades de inducción, considere las siguientes recomendaciones: •

Realice todas las actividades de inducción propuestas y siga todas las indicaciones brindadas.

•

Si se retrasa o tuviera alguna dificultad al realizar las actividades de inducción, puede realizarlas en desorden.

•

Ante cualquier duda o dificultad en el uso de las herramientas de la plataforma educativa Paideia PU, póngase en o con [email protected].

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Mensaje de saludo Salude a su profesor tutor.

Lunes 12 de septiembre de 2011

Objetivo Cada participante establecerá o con sus compañeros y el profesor tutor del curso mediante la plataforma educativa Paideia PU.

Indicaciones Durante este curso, usted contará con el permanente apoyo y seguimiento de un profesor tutor, quien lo acompañará a lo largo de desarrollo de las actividades. Esta actividad tiene por finalidad la comunicación con el profesor tutor del curso. Para ello, deberá tomar en cuenta las siguientes indicaciones: 1.

Ingrese al curso Fundamentos del análisis de falla en componentes mecánicos a través de la plataforma educativa Paideia PU.

2.

Identifique el ícono “Correos” apreciar una serie de opciones.

3.

Identifique el ícono y haga clic sobre él. A continuación, se desplegará un listado de correos que le han sido enviados por su profesor tutor o los participantes. Identifique el correo de saludo enviado por su profesor tutor. Lea detenidamente el mensaje que ha recibido y confirme que lo recibió, respondiendo el mensaje. El mensaje que envíe a su profesor tutor debe incluir la siguiente información:

4. 5.

• • • •

y haga clic sobre él. A continuación, podrá

Asunto: AFA-Actividad A1 Su nombre completo Profesión Otros datos de interés que considere convenientes

Puntaje Esta actividad no será evaluada.

Nota: si usted realiza algún cambio en su dirección electrónica, deberá notificarlo a su profesor tutor [email protected] para realizar la actualización de las listas de correo.

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Fundamentos del análisis de falla en componentes mecánicos

Personalización del perfil Actualice su información personal.

Martes 13 de septiembre de 2011

Objetivo Cada participante personalizará su perfil a través de la plataforma educativa Paideia PU a fin de que los principales canales de comunicación y las referencias de cada participante se encuentren actualizados.

Indicaciones Todas las actividades programadas durante el estudio virtual de este curso se realizarán a través de la plataforma educativa Paideia PU; para ello, cada participante contará con un y una contraseña. Para tal fin, deberá tomar en cuenta las siguientes indicaciones: 1.

Ingrese al curso Fundamentos del análisis de falla en componentes mecánicos a través de la plataforma educativa Paideia PU.

2.

Identifique el ícono “Participantes” y haga clic sobre él. A continuación, se desplegará el listado de todas las personas involucradas en el curso. En el listado que se muestra, identifique y haga clic sobre su nombre. Luego, haga clic sobre “Editar información” y se mostrarán las opciones que se tienen para actualizar su información personal. En la sección Imagen de, puede subir una imagen desde su ordenador al servidor, y esta imagen se utilizará en varios lugares para identificarlo, para ello le recomendamos que la imagen debe ser formato JPG o PNG y debe tener un tamaño de 100 x 100 píxeles. Para subir la imagen, haga clic en el botón "Examinar” y seleccione la imagen en su disco duro. Para terminar haga clic en “Actualizar información personal”.

3.

4.

5.

Puntaje Esta actividad no será evaluada. Nota: si usted realiza algún cambio en su dirección electrónica, deberá notificarlo a su profesor tutor [email protected] para realizar la actualización de las listas de correo.

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Facultad de Ciencias e Ingeniería

Diplomatura de Estudio en Análisis de Falla en Componentes Mecánicos

Descargar y añadir documentos Acceda a los documentos y añada archivos.

Miércoles 14 de septiembre de 2011

Objetivo El participante accederá a los documentos del curso y añadir archivos a plataforma educativa Paideia PU.

Indicaciones Los materiales del curso y los insumos necesarios para realizar las actividades del curso se encuentran en la plataforma educativa Paideia PU. En esta actividad, los participantes descargarán un formato que deberán completar y añadir en la plataforma. 1.

Ingrese al curso Fundamentos del análisis de falla en componentes mecánicos a través de la plataforma educativa Paideia PU.

2.

Ubíquese en Actividades de inducción y haga clic sobre él.

3.

Ubique el archivo A3_Documento y descargue el archivo haciendo clic sobre él.

4.

Revise con detenimiento el documento descargado y complételo de acuerdo con las indicaciones brindadas. • La extensión del documento no deberá exceder una página. • Utilice un formato Word o rtf (extensión .doc o .rtf). • Grabe el archivo especificando su nombre y el de la actividad. Por ejemplo, si usted se llama Juan Acosta, el nombre de su archivo será Acosta-Juan-A3.doc

5.

Añada el archivo completo haciendo clic en “Entrega de la tarea A3”.

6.

Si tuviera dificultades para realizar esta actividad, le sugerimos escribir a [email protected]

Puntaje Esta actividad no será evaluada. Nota: si usted realiza algún cambio en su dirección electrónica, deberá notificarlo a su profesor tutor [email protected] para realizar la actualización de las listas de correo.

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Fundamentos del análisis de falla en componentes mecánicos

Foro de opinión Manifieste sus comentarios a través de un foro de discusión.

Del jueves 15 al viernes 16 de septiembre de 2011

Objetivo El participante utilizará el foro de manera correcta siguiendo la dinámica planteada por su profesor tutor.

Indicaciones Durante este curso, usted contará el permanente apoyo y seguimiento de un profesor tutor, quien lo acompañará a lo largo de desarrollo de las actividades. Esta actividad tiene por finalidad que cada participante comente temas relacionados al campo de la Ingeniería Mecánica. Para ello le sugerimos seguir las siguientes indicaciones: 1.

Ingrese al curso Fundamentos del análisis de falla en componentes mecánicos a través de la plataforma educativa Paideia PU.

2.

Ubíquese en Actividades de inducción y haga clic sobre él.

3.

Haga clic sobre A4_La ingeniería mecánica para ingresar al foro de discusión.

4.

Ingrese al tema propuesto por el foro.

5.

Lea con detenimiento el comentario inicial propuesto en el foro y responda directamente haciendo clic en “Responder”.

6.

La extensión de su respuesta es libre; sin embargo, le recomendamos no exceder las quince líneas.

7.

Si tuviera dificultades para realizar esta actividad, le sugerimos escribir a [email protected]

Puntaje Esta actividad no será evaluada.

Nota: si usted realiza algún cambio en su dirección electrónica, deberá notificarlo a su profesor tutor [email protected] para realizar la actualización de las listas de correo.

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Facultad de Ciencias e Ingeniería

Diplomatura de Estudio en Análisis de Falla en Componentes Mecánicos

Evaluación de normas internas Rinda una evaluación en línea.

Viernes 16 de septiembre de 2011

Objetivo El participante experimentará una evaluación en línea en la plataforma educativa Paideia PU.

Indicaciones Durante este curso, usted rendirá una serie de evaluaciones como son las evaluaciones en línea, autoevaluaciones y los exámenes. Esta actividad tiene por finalidad que cada participante experimente una evaluación en línea. Para ello le sugerimos seguir las siguientes indicaciones: 1.

Ingrese al curso Fundamentos del análisis de falla en componentes mecánicos a través de la plataforma educativa Paideia PU.

2.

Ubíquese en Actividades de inducción y haga clic sobre él.

3.

Haga clic sobre A5_Evaluación de normas internas para ingresar al cuestionario.

4.

Lea con detenimiento las preguntas del cuestionario y responda.

5.

Se sugiere que después de cada pregunta respondida guarde su respuesta haciendo clic en “Guardar sin enviar”.

6.

Al término del cuestionario guarde todas sus respuestas haciendo clic en “Enviar todo y terminar”.

7.

Si tuviera dificultades para realizar esta actividad, le sugerimos escribir a [email protected]

Puntaje Esta actividad no será evaluada. El resultado obtenido en esta autoevaluación no influirá en el promedio final del curso.

Nota: si usted realiza algún cambio en su dirección electrónica, deberá notificarlo a su profesor tutor [email protected] para realizar la actualización de las listas de correo.

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Fundamentos del análisis de falla en componentes mecánicos

Tema 1 Fabricación y denominación de los aceros Profesor especialista: Paul Lean Sifuentes ([email protected])

Introducción Es sabido que el acero es el material metálico más conocido y empleado en todo el mundo, pues más del 90% de los materiales metálicos que empleamos están hechos de él. La razón la encontramos en una serie de características que son propias de los aceros; entre ellas tenemos las siguientes: •

Comparándolo con otros metales o aleaciones, como los no ferrosos por ejemplo, presenta un costo relativamente bajo. En términos generales, se puede decir que una aleación de aluminio cuesta entre 6 y 8 veces más que un acero al carbono.

•

Se puede obtener una gran variedad de propiedades mecánicas, ya sea variando el contenido de carbono o aplicando tratamientos térmicos.

•

En general, si se desea mejorar alguna característica particular de un acero, esto se puede conseguir añadiendo un elemento aleante adecuado; por ejemplo, para obtener una buena tenacidad en un acero a bajas temperaturas, se le puede alear con níquel.

El acero se ha hecho imprescindible en nuestra vida y, para tener un mejor conocimiento de sus características, estructura y propiedades, es necesario iniciar su estudio desde su obtención y fabricación. Esto nos permitirá comprender como es que el fósforo, el azufre y el nitrógeno se incorporan al acero durante su fabricación; estos son elementos que deben de mantenerse en muy bajas cantidades, de lo contrario originan problemas de fisuración y disminución en la ductilidad.

Objetivos Al finalizar el estudio del tema el participante: •

Comprenderá cómo se obtiene el arrabio a partir del mineral de hierro, a través de procesos que ocurren al interior del alto horno. Entenderá el proceso de obtención del acero a partir del arrabio en un convertidor. Comprenderá cómo se obtiene el acero a partir de la chatarra, empleando un horno eléctrico de arco. Comprenderá el uso y aplicaciones de los diferentes tipos de aceros según su contenido de carbono. Entenderá la clasificación de los diferentes tipos de aceros al carbono, estructural, de alta aleación, para herramientas e inoxidables, según las normas AISI/SAE y DIN.

• • • •

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Contenidos • •

Fabricación del acero Denominación de los aceros

Sesión

Sesión virtual Para acceder a la sesión virtual del tema 1 ingrese a la sección del tema 1 del curso en la plataforma educativa Paideia PU.

Desarrollo

Secuencia de estudio

Material de estudio Para acceder al material de estudio del tema Fabricación y denominación de los aceros, ingrese a la sección tema 1 del curso en la plataforma educativa Paideia PU.

Resumen •

En el alto horno, a través de un proceso de reducción, se obtiene el arrabio a partir del mineral de hierro. Para ello, se emplean mineral de hierro en forma de pellets, fundente (cal o caliza) para formar la escoria, aire precalentado a unos 800 °C para la combustión del coque, coque o carbón mineral -que es el combustible- y material refractario para el revestimiento interior del alto horno.

•

El agente reductor en la reducción indirecta es el monóxido de carbono, que se obtiene de la combustión del coque. Por otro lado, en la reducción directa el agente reductor es el carbono (del coque).

•

Todo el fósforo que se introduce en la carga del alto horno se irá al arrabio; en cambio, en una buena marcha en un alto horno, se deberá incorporar la mayor cantidad de azufre en la escoria.

•

El producto principal que se obtiene en el alto horno es el arrabio y como subproductos se tiene la escoria, que se puede emplear en la fabricación de asfalto o cemento. Otro subproducto son los gases, que se emplean para precalentar el aire que se inyectará en el alto horno a través de las toberas.

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Fundamentos del análisis de falla en componentes mecánicos

•

La fabricación del acero implica eliminar las impurezas del arrabio o de la chatarra y controlar los contenidos de los elementos que influyen en sus propiedades.

•

En general, las materias primas necesarias para obtener acero son las siguientes: arrabio, chatarra, fundente (cal o caliza) y oxígeno de alta pureza. Según sea el procedimiento empleado, se puede utilizar un convertidor o un horno.

•

En el convertidor se puede utilizar como carga 100% de arrabio, y se puede emplear hasta aproximadamente un 35% de chatarra. El convertidor opera sin necesidad de combustible ni de energía eléctrica. El calor se consigue por medio de una reacción directa entre el oxígeno e impurezas tales como silicio, fósforo, manganeso, azufre, carbono, etc. contenidas en el arrabio (elementos termógenos).

•

Por otro lado, el horno puede ser eléctrico o puede funcionar con combustible, y puede tratar hasta 100% de chatarra como carga.

•

En el horno eléctrico tipo arco, la tensión eléctrica oscila entre 100 V y 500 V, la intensidad de corriente entre 10 000 A y 50 000 A (amperios). Los electrodos operan como grandes sistemas de soldadura dirigiendo el arco eléctrico directamente a la parte superior de la carga, ascendiendo y descendiendo automáticamente para controlar la corriente del arco.

•

Ventajas del empleo del horno eléctrico: menores costos de instalación, rendimiento superior a los otros procesos, manejo fácil, amplia regulación y ocupa menos espacio. Además, el empleo de temperaturas más elevadas favorece la combustión y reduce, casi totalmente, el contenido de azufre y fósforo.

•

El acabado del acero se realiza en la cuchara y se refiere a tres aspectos:  ADICIÓN DE ELEMENTOS ALEANTES: manganeso, silicio, cromo, níquel, molibdeno, etc.

•



DESOXIDACIÓN: para eliminar el oxígeno o sus compuestos disueltos en el baño fundido, siendo el más efectivo el aluminio, luego el silicio y el manganeso.



LA CARBURIZACIÓN: aumento del contenido de carbono para obtener los diversos tipos de acero.

El acero se puede obtener a través de dos caminos:

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•

Se tiene una clasificación de los aceros según las siguientes normas:  

Norma americana AISI/SAE Norma alemana DIN

Recuerde que el equipo de profesores especialistas está dispuesto y atento para absolver dudas y responder consultas sobre el tema.

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Foro de consultas

Del lunes 19 de septiembre de 2011 al viernes 17 de febrero de 2012

Objetivo Este foro de consultas le permitirá realizar sus consultas o comentarios de índole académica sobre los temas desarrollados a lo largo del curso.

Insumos •

Material de estudio del curso

Indicaciones 1.

Ingrese al curso Fundamentos del análisis de falla en componentes mecánicos a través de la plataforma educativa Paideia PU. Haga clic sobre Foro de consultas durante el desarrollo del curso. Haga clic en el tema: “Consultas”. Antes de plantear su consulta, revise si alguno de sus compañeros ya la ha propuesto, de ser así, no es necesario que vuelva a formularla. No obstante, si encuentra una consulta similar a la que quería realizar, y desea agregar mayor información, presione la opción “Responder” y complete la consulta. El profesor tutor le responderá su consulta en un máximo de 48 horas después de haberla realizado.

2. 3. 4.

5.

Sugerencias para su participación en el foro • • •

Observe la secuencia de comentarios en el foro. Redacte el comentario con orden y claridad. Cada intervención no debe ser mayor a quince líneas.

Puntaje Esta actividad no tiene calificación y su participación es opcional. Recuerde que su participación es importante, pues podrá recoger nueva información y plantear nuevas interrogantes o aclarar dudas.

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Evaluación en línea 1

Del sábado 24 al domingo 25 de septiembre de 2011

Objetivo Verificar el grado de comprensión de los contenidos trabajados en el tema 1 Fabricación y denominación de los aceros.

Insumos • •

Material escrito por el profesor especialista correspondiente al tema 1 Sesiones virtuales correspondientes al tema 1

Indicaciones Para rendir esta evaluación siga los siguientes pasos: 1.

Ingrese al curso Fundamentos del análisis de falla en componentes mecánicos a través de la plataforma educativa Paideia PU.

2.

Haga clic sobre Evaluación en línea 1 para ingresar a la evaluación.

3.

Resuelva la evaluación en línea, respetando las instrucciones y los tiempos asignados que se detallan en la misma evaluación en línea.

4.

Por cada respuesta errónea se le restará 1/4 del puntaje asignado a la pregunta.

5.

Se sugiere que después de cada pregunta respondida guarde su respuesta haciendo clic en “Guardar sin enviar”.

6.

Al término del cuestionario guarde todas sus respuestas haciendo clic en “Enviar todo y terminar”.

7.

Usted deberá responder la evaluación en línea en su único ingreso.

Puntaje La evaluación en línea será calificada sobre 20 puntos. El promedio de las evaluaciones en línea representan el 10% de la nota final del curso.

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Tema 2 Ensayo de materiales Profesor especialista: Paul Lean Sifuentes ([email protected])

Introducción Los ensayos de materiales son un conjunto de procedimientos normalizados que se realizan con la finalidad de conocer o comprobar propiedades, características o defectos en los materiales. Una norma de ensayo indicará todo lo relativo a la forma correcta de realizar un determinado ensayo, especificará la forma y dimensiones de la probeta, la velocidad y la temperatura de ensayo, en algunos casos, inclusive, el número de decimales significativos. Las normas de ensayo son muy importantes, pues un ensayo realizado en nuestro medio, de acuerdo con una norma, puede ser interpretado y los resultados utilizados en otro país, inclusive en uno que no sea de habla castellana. Entre las diversas propiedades que pueden ser de interés industrial, las propiedades mecánicas (resistencia mecánica, dureza y ductilidad) son en general las que se determinan con más facilidad y también las más importantes para poder decidir con cierto criterio el empleo adecuado de los materiales en la construcción de máquinas, motores, edificios, puentes, vías férreas, etc. En cambio, es menos frecuente y más complicado el estudio de las propiedades eléctricas o químicas de los materiales. Los ensayos de materiales se realizan a la materia prima durante el proceso de fabricación o al producto terminado. Las normas de ensayo de materiales están reguladas en los Estados Unidos por ASTM, en Alemania por DIN y en Inglaterra por BS. En el Perú, el organismo que se encarga de la elaboración y difusión de las normas de ensayo es INDECOPI.

Objetivos Al finalizar el estudio del tema, el participante: • • •

Comprenderá los principios de los ensayos de materiales. Distinguirá los diferentes tipos de ensayos de materiales y su campo de aplicación. Determinará propiedades mecánicas y características de los materiales analizando los resultados obtenidos mediante los ensayos de tracción, dureza e impacto. Comprenderá el uso y aplicación de los ensayos de flexión, fatiga y creep.

•

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Contenidos • •

Introducción Ensayos mecánicos

Sesión

Sesión virtual Para acceder a la sesión virtual del tema 2, ingrese al tema 2 del curso en la plataforma educativa Paideia PU.

Desarrollo

Material de estudio Para acceder al material de estudio del tema Ensayo de materiales, ingrese al tema 2 del curso en la plataforma educativa Paideia PU.

Complemento

Secuencia de estudio

Manual de acero especiales Folleto práctico de la empresa Aceros Boehler del Perú. Muestra los aceros que suministra la empresa, características, propiedades, aplicaciones y tratamientos térmicos y recomendaciones para el torneado.

Resumen •

En el campo de la ingeniería son importantes los ensayos mecánicos y los ensayos de inspección (por lo general, ensayos no destructivos) que detectan discontinuidades superficiales o sub-superficiales (unos 3 mm por debajo de la superficie). Dentro de los ensayos químicos, el más importante para la ingeniería es el relacionado con los fenómenos de corrosión.

•

Una forma de clasificar los ensayos es la siguiente: 

Ensayos de constitución: determinan la estructura interna de los materiales. Entre ellos tenemos análisis químico, para determinar los elementos químicos en un material; difracción de rayos X, para obtener la estructura cristalina; análisis macrográfico, estudio que emplea aumentos menores a 100; análisis microestructural, estudio que usa aumentos mayores a 100 empleando un microscopio óptico, un microscopio electrónico de barrido o uno de transmisión.

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Fundamentos del análisis de falla en componentes mecánicos

•



Ensayos mecánicos: estudian el comportamiento de los materiales cuando se les aplica una fuerza o carga externa. Estos se dividen en estáticos y dinámicos.



Ensayos no destructivos (END): Permiten detectar y en algunos casos localizar discontinuidades. También se pueden obtener algunas características o propiedades de los materiales. Se clasifican en métodos superficiales (inspección visual, líquidos penetrantes y partículas magnéticas) y métodos volumétricos (radiografía industrial -rayos X y rayos gamma ( γ )-, ultrasonido y corrientes inducidas).



Ensayos tecnológicos: Estudian el comportamiento de los materiales para un determinado tipo de trabajo.

El ensayo de tracción permite obtener la resistencia mecánica y la ductilidad de los materiales. Además se pueden determinar otras propiedades o características: módulo de rigidez, tenacidad, resiliencia elástica, etc. Los parámetros que nos informan de la resistencia mecánica son los siguientes: 



Límite de fluencia (σF ó σ0,2): en forma práctica marcará el comienzo de la deformación plástica. En la mayoría de materiales es el esfuerzo para una deformación plástica del 0,2%. F Resistencia a la tracción: σmáx = máxima ; donde Ao es el área transversal inicial. Ao

Los parámetros que miden la ductilidad son los siguientes: 



•

LF − LO x 100 ; donde la longitud final LO (LF) se mide después de ocurrida la rotura de la probeta. Sólo considera la deformación plástica. A − AF Estricción de rotura en porcentaje: %φ = o x 100 ; AF se obtiene una vez rota Ao la probeta.

Alargamiento de rotura en porcentaje: %ε =

La dureza en los metales es una medida de la resistencia que ofrecen a ser deformados permanente. Se clasifica en dureza al rayado, dureza a la penetración (Brinell, Rockwell, Vickers y microdureza) y dureza dinámica, elástica o al rebote (dureza Shore). 

Dureza Brinell: HB =

F F = ; AS es el área de la superficie de la π AS 2 2 D (D − D − d ) 2

F = 30 para aceros y hierros fundidos, 10 para el cobre y sus D2 aleaciones, 5 para el aluminio y sus aleaciones y 2,5 en metales muy blandos como estaño y plomo. huella. Q =

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

Dureza Rockwell: HRB, HRC, etc. La escala B para metales blandos, emplea una billa de 1/16” y una carga total de 100 kg. La escala C para metales más duros, cuyo indentador es un cono de diamante y la carga total es 150 kg. En ambas escalas se aplica una pre-carga de 10 kg. La dureza se lee en el dial de la máquina.



F (kg) F = 1,8544 ; es parecido al Brinell. El 2 AS d (mm 2 ) indentador es único y es una pirámide de diamante de base cuadrada. Se puede medir dureza en metales extremadamente duros. Emplea cargas entre 1 g y 120 kg. Dureza Vickers: HV =

•

Ensayo de microdureza se refiere a la medición de durezas en áreas muy pequeñas; estas pueden ser mucho menores a 1 mm2. Se puede emplear Microdureza Vickers (la carga en este caso varía entre 1 g y 1 000 g). También, se utiliza Microdureza Knoop (HK).

•

Ensayo de impacto estudia el comportamiento mecánico de los materiales cuando son sometidos a cargas de impacto y, por lo general, se determina la temperatura de transición. Las bajas temperaturas son las causantes que muchos materiales metálicos y poliméricos se vuelvan frágiles. Son tres los factores que contribuyen al comportamiento frágil:   

Bajas temperaturas Cargas (esfuerzos) aplicados en las tres direcciones Cargas aplicadas con impacto

Los dos primeros son suficientes para que ocurra una rotura frágil, pero el peligro se incrementa cuando las cargas son de impacto. Los metales FCC no presentan una temperatura de transición. Un material por debajo de su temperatura de transición tendrá un comportamiento frágil y a temperaturas mayores el comportamiento será tenaz.

Recuerde que el equipo de profesores especialistas está dispuesto y atento para absolver dudas y responder consultas sobre el tema.

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Trabajo individual 1 Preparación: del viernes 30 de septiembre al miércoles 5 de octubre de 2011 Entrega: jueves 6 de octubre de 2011

Objetivo Aplicar los conceptos desarrollados en el tema 2 mediante la resolución de un problema propuesto.

Insumos • • •

Material escrito por el profesor especialista correspondiente al tema 2 Sesiones virtuales correspondientes al tema 2 Archivo Insumo Trabajo Individual 1

Indicaciones Para realizar esta actividad siga las siguientes indicaciones: 1.

Ingrese al curso Fundamentos del análisis de falla en componentes mecánicos a través de la plataforma educativa Paideia PU.

2.

Descargue el archivo Insumo Trabajo Individual 1 del tema 2 que se encuentra en la plataforma educativa Paideia PU, haciendo clic sobre él.

3.

Revise con detenimiento y complete el documento descargado.

Características formales Para realizar esta actividad tenga en cuenta los siguientes pasos: • • • • •

Imprima el archivo Insumo Trabajo Individual 1. Escriba la solución sobre la cuadrícula. Escanee la solución desarrollada en el paso anterior como imagen jpg. Inserte las imágenes escaneadas en un documento en blanco de Word. Para cualquier consulta en el desarrollo de la actividad, póngase en o con el profesor especialista.

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Instrucciones para la entrega •

Grabe el documento completo de la siguiente forma: Apellido-nombre-TI 1.doc.

•

Ingrese a la plataforma educativa Paideia PU, haga clic sobre Entrega de Trabajo individual 1 y adjunte su archivo allí.

Puntaje Este trabajo individual será evaluado sobre 20 puntos. El promedio de los trabajos individuales representan el 10% de la nota final del curso.

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Evaluación en línea 2

Del sábado 8 al domingo 9 de octubre de 2011

Objetivo Verificar el grado de comprensión de los contenidos trabajados en el tema 2 Ensayo de materiales.

Insumos • •

Material escrito por el profesor especialista correspondiente al tema 2 Sesiones virtuales correspondientes al tema 2

Indicaciones Para rendir esta evaluación siga los siguientes pasos: 1.

Ingrese al curso Fundamentos del análisis de falla en componentes mecánicos a través de la plataforma educativa Paideia PU.

2.

Haga clic sobre Evaluación en línea 2 para ingresar a la evaluación.

3.

Resuelva la evaluación en línea, respetando las instrucciones y los tiempos asignados que se detallan en la misma evaluación en línea.

4.

Por cada respuesta errónea se le restará 1/4 del puntaje asignado a la pregunta.

5.

Se sugiere que después de cada pregunta respondida guarde su respuesta haciendo clic en “Guardar sin enviar”.

6.

Al término del cuestionario guarde todas sus respuestas haciendo clic en “Enviar todo y terminar”.

7.

Usted deberá responder la evaluación en línea en su único ingreso.

Puntaje La evaluación en línea será calificada sobre 20 puntos. El promedio de las evaluaciones en línea representan el 10% de la nota final del curso.

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Tema 3 Estructura y propiedades de los metales Profesor especialista: Paul Lean Sifuentes ([email protected])

Introducción Entre los materiales de ingeniería existen propiedades particulares que caracterizan a cada uno de ellos (por ejemplo, los polímeros son aislantes eléctricos, los cerámicos son inherentemente frágiles y se emplean en aplicaciones a altas temperaturas); por otro lado, los metales se emplean como materiales estructurales y para fabricar elementos de máquinas y herramientas. Las diferencias que existen entre los materiales, que explican estos diferentes comportamientos, se encuentran en el tipo de enlace atómico que presentan. Los cerámicos presentan enlaces iónicos o covalentes o una mezcla de ambos, mientras que los polímeros generalmente presentan como enlace primario al covalente y como secundario enlaces de Van der Waals; por otro lado, los metales presentan enlaces metálicos. Si se considera solo a los metales, la pregunta sería ¿por qué entre ellos existen diferencias en sus propiedades si todos presentan el mismo tipo de enlace (metálico)?. Analicemos qué ocurre a través del estudio de un caso. El aluminio a bajas temperaturas no pierde ductilidad y tenacidad, como muchos otros metales, en el aluminio ocurre lo contrario (generalmente se incrementa su tenacidad y su ductilidad). El aluminio no presenta una temperatura de transición, por debajo de la cual presentará un comportamiento frágil, como es el caso de los aceros al carbono, los cuales a bajas temperaturas tienen muy baja tenacidad (son muy frágiles). Las diferencias en comportamiento a bajas temperaturas, entre el aluminio y el acero al carbono, se deben a que ambos metales presentan un diferente ordenamiento atómico, lo que hace que presenten diferentes propiedades. De lo anteriormente expuesto, se desprende que la estructura interna que presenta un material condiciona el comportamiento que este presentará.

Objetivos Al finalizar el estudio del tema el participante: • •

Comprenderá los diferentes tipos de enlaces atómicos y su influencia en las propiedades de los materiales. Reconocerá los diferentes tipos de estructura cristalina y su relación con sus propiedades mecánicas.

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•

Determinará características en las estructuras cristalinas: cúbica centrada en las caras (FCC) y cúbica centrada en el cuerpo (BCC). Distinguirá los principales defectos cristalinos y su influencia en el comportamiento de los materiales. Comprenderá cómo se produce la deformación plástica en los metales. Entenderá como se produce la difusión en los metales en estado sólido. Determinará el contenido de C, N y B que se ha difundido en un acero a una determinada temperatura y para un tiempo dado. Comprenderá qué es una fase y los tipos de fases que se pueden presentar en las aleaciones.

• • • • •

Contenidos •

Estructuras cristalinas de los metales y su relación con las propiedades mecánicas y físicas de los metales Defectos en las estructuras cristalinas (vacancias, dislocaciones, límites de granos) Deformación plástica en los metales Difusión de los metales Constitución de las aleaciones (soluciones sólidas, soluciones intersticiales y compuestos)

• • • •

Sesión

Sesión virtual Para acceder a la sesión virtual del tema 3, ingrese al tema 3 del curso en la plataforma educativa Paideia PU.

Desarrollo

Secuencia de estudio

Material de estudio Para acceder al material de estudio del tema Estructura y propiedades de los metales, ingrese al tema 3 del curso en la plataforma educativa Paideia PU,

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Resumen •

Enlaces atómicos  Enlace metálico: los electrones de valencia de los metales forman una nube o mar negativo de electrones.  Enlace covalente u homopolar: los átomos de un mismo elemento o de diferentes elementos comparten electrones de valencia. Es el más fuerte de los enlaces primarios.  Enlace iónico: se producen entre un metal y un no metal. El metal cede sus electrones de valencia a un no metal.  Enlace de Van der Waals: son enlaces secundarios y se dan entre moléculas o grupos de átomos cuando se producen moléculas polarizadas, las que se atraerán electrostáticamente.

•

Estructura cristalina  Cuando los átomos tienen un arreglo geométrico definido ocupando posiciones de equilibrio dinámico, se dice que un material tiene estructura cristalina.  Celda unitaria: en lugar de estudiar la red espacial, en un sistema cristalino, se estudia la celda unitaria.  Parámetros reticulares: describen a la celda unitaria y son los siguientes: las orillas o bordes y los ángulos correspondientes.  Existen 14 tipos de redes espaciales y se clasifican en 7 sistemas cristalinos.  Alotropía: cuando un material presenta más de un tipo de estructura cristalina, en estado sólido, dependiendo de la temperatura, siendo un proceso reversible (por ejemplo, hierro y titanio); si no es reversible se llama polimorfismo (carbono).  Número de coordinación: es el número de átomos que se encuentran en o con uno en particular.  Factor de empaquetamiento: es la fracción de los átomos dentro de la celda unitaria ocupada por los átomos.

•

Defectos cristalinos  Defectos puntuales: ♦ Vacancias: se refiere a los átomos faltantes en la red y que aumentan con el incremento de temperatura. ♦ Átomo extraño intersticial: átomo pequeño colocado entre los átomos más grandes. El radio atómico del átomo intersticial es menor de 1 anstrom, como el H, N, O, B y C. ♦ Átomo extraño sustitucional: átomo colocado en un lugar reticular (de equilibrio).  Defectos lineales: ♦ Las dislocaciones son los únicos defectos lineales y son las responsables del por qué un metal real no logra alcanzar su resistencia teórica. Es difícil fabricar un metal que contenga menos de 104 dislocaciones por cm2. Dislocación de borde: se visualiza como un semiplano extra de átomos.

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•

Deformación plástica en los metales  Cuando un metal es deformado elásticamente, sus átomos se desplazan de sus posiciones de equilibrio; cuando se elimina el esfuerzo, la fuerza de enlace entre sus átomos hará que regresen a sus posiciones de equilibrio (ese movimiento de átomos no es deslizamiento).  Cuando es deformado plásticamente, los átomos se desplazarán hacia nuevas posiciones de equilibrio; si se elimina el esfuerzo, los átomos retendrían su desplazamiento permanente. Generalmente, este desplazamiento se da por un mecanismo que se denomina “deslizamiento”.  Deslizamiento: es el movimiento paralelo de dos regiones adyacentes a través de algún plano o planos y es el más compacto. La dirección del deslizamiento es una dirección compacta contenida en el plano de deslizamiento.

•

Difusión  Es una forma de transporte de masa y consiste en la migración de átomos a través de la red cristalina.  De los cuatro mecanismos de difusión, dos son los que se emplean para procesos industriales: difusión por vacantes y difusión intersticial.  La primera ley de Fick: indica que siempre que exista un gradiente de concentración en un metal se producirá un flujo de átomos.

 ∂C  J=−D    ∂Z  Primera Ley de Fick

D= Do e(-Q/RT) Coeficiente de difusión



Coeficiente de difusión D: a mayor valor, la velocidad de difusión aumenta (primera ley). El coeficiente es mayor en la superficie de un metal que en el límite de grano. El menor valor corresponde a la difusión a través del grano. DVOLUMEN < DLÍMITE DE GRANO < DSUPERFICIE



La energía de activación Q: es la energía necesaria para que un átomo se mueva a través de la red. QVOLUMEN > QLÍMITE DE GRANO > QSUPERFICIE



Para determinar el contenido de carbono C(z,t), en nuestro caso en % en peso, a una determinada distancia de la superficie (z) y en un período de tiempo (t) se emplea la solución de la Segunda Ley de Fick.  z  Cs − C( z, t )  = Ferr   2 Dt  Cs − Co   Co: es el contenido de C del acero. Cs: es el contenido superficial de C en el acero y permanece constante durante todo el proceso. Siempre Cs > Co, entonces: (Cs – Co) es el gradiente de concentración.

Solución de la Segunda Ley de Fick:



•

Aleación: tiene propiedades metálicas y por lo menos uno de sus elementos es metal. Las aleaciones pueden clasificarse de acuerdo con su microestructura (como se ven a través del microscopio) en aleaciones homogéneas (una sola fase), y heterogéneas (mezclas) (compuesta por varias fases).

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•

Fase: es un conglomerado homogéneo de materia y presenta ordenamiento atómico, determinada composición química y propiedades.

•

Tipos de fases  Soluciones sólidas: son soluciones en estado sólido. Existen dos tipos de soluciones sólidas: sustitucionales e intersticiales.  Compuestos: sus propiedades no están influenciadas por los elementos que la forman. Generalmente poseen estructura cristalina compleja diferente a los elementos que la forman. Se representan mediante una fórmula química y solidifican a temperatura constante. Entre los compuestos se tiene a los intermetálicos o de valencia, intersticiales y los electrónicos.

Recuerde que el equipo de profesores especialistas está dispuesto y atento para absolver dudas y responder consultas sobre el tema.

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Fundamentos del análisis de falla en componentes mecánicos

Estudio de caso (Individual) Preparación: del jueves 13 de octubre al domingo 13 de noviembre de 2011 Entrega: lunes 14 de noviembre de 2011

Objetivo Aplicar y profundizar los conocimientos adquiridos en los seis primeros temas del curso.

Insumos •

Material escrito por el profesor especialista correspondiente a los temas del 1 al 6 del curso Sesiones virtuales correspondientes a los temas del 1 al 6 del curso Manual de aceros especiales Anexo: Caso: Eje que se empleará en la industria automotriz

• • •

Indicaciones Para desarrollar esta actividad es importante que realice un proceso de investigación, recurriendo a bibliografía especializada, haciendo consultas a su profesor tutor, a los profesores especialistas y a otros especialistas del campo. Para realizar esta actividad siga las siguientes indicaciones: 1.

Lea atentamente el Caso: Eje que se empleará en la industria automotriz, ubicado como anexo a continuación.

2.

Revise con detenimiento el caso y elabore de manera individual, un informe para el estudio de caso presentado, tenga en cuenta los siguientes aspectos: Criterios •

• •

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Puntaje

Seleccione un acero considerando que:  Se comercialice en nuestro medio.  Satisfaga los requerimientos de resistencia y comportamiento mecánico en servicio. Indique el contenido de carbono y su denominación según las normas AISI-SAE y DIN. Justifique debidamente la elección del acero.

4.0 puntos

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Diplomatura de Estudio en Análisis de Falla en Componentes Mecánicos

Criterios •

•

• •

Puntaje

Seleccione los ensayos para realizar el control de calidad del acero adquirido para la fabricación del eje. Debe justificar debidamente cada elección.

6.0 puntos

Seleccione el tratamiento térmico adecuado al eje e indique temperatura, tiempo, modo de enfriamiento, microestructura esperada después de cada tratamiento, etc.

4.0 puntos

Seleccione, una vez terminado el eje, los ensayos para realizar un estricto control de calidad del mismo. Debe justificar debidamente cada elección. Se debe realizar un debido control del eje en lo relacionado con:  el material base,  las propiedades,  las discontinuidades superficiales e internas.

6.0 puntos

Total

20 puntos

Características formales • • • •

La extensión de este trabajo debe ser de 3 páginas como mínimo. Esta tarea debe realizarse utilizando un procesador de textos. Utilice letra Arial 11 puntos, interlineado simple y página tamaño A4. Para cualquier consulta sobre el desarrollo de la actividad, póngase en o con el profesor especialista.

Instrucciones para la entrega • •

Grabe el documento de la siguiente forma: Apellido-Nombre-Caso.doc. Por ejemplo, si usted se llama Carlos Torres, el nombre del archivo sería: Torres-Carlos-Caso.doc. Ingrese a la plataforma educativa Paideia PU, haga clic sobre Entrega de Estudio de caso y adjunte su archivo allí.

Puntaje Este trabajo individual será evaluado sobre 20 puntos y representa el 10% de la nota final del curso.

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Fundamentos del análisis de falla en componentes mecánicos

ANEXO

Caso: Eje que se empleará en la industria automotriz

En la industria automotriz, en general, una pieza fundamental en las maquinarias es el eje, pues es la pieza encargada de transmitir la potencia y el movimiento. Casi siempre los ejes están sometidos a altos esfuerzos de corte y flexión y, en algunas ocasiones, estarán soportando desgaste y corrosión. En general, es indeseable la falla de un componente, pues ello puede generar inconvenientes, debido a que en muchas ocasiones una vez ocurrida la falla de un elemento, da lugar al inicio de una serie de sucesos consecutivos de daño en la maquinaria en la cual opera. Por ello, en la fabricación de un elemento de máquina, se deben tener en cuenta diversos factores que garanticen su adecuado funcionamiento y un tiempo de vida prolongado; los factores que se deben tomar en consideración son el diseño, la selección adecuada del material, el tratamiento térmico, el mecanizado, la corrosión, el montaje de la pieza, entre otros.

Considere que su ámbito laboral es la industria automotriz. En la empresa donde labora, usted es el encargado de la fabricación del eje, por ello se le indica que debe ser muy cuidadoso no solo en la selección del material, sino que debe tener en cuenta todas las consideraciones necesarias para llevar a cabo una correcta fabricación del eje. Para ello se le brinda algunas consideraciones técnicas necesarias para la fabricación de dicho eje: •

El eje estará sometido a esfuerzos dinámicos moderados y a medianas exigencias mecánicas. Las dimensiones del elemento son medianas. Para que funcione adecuadamente, el eje deberá presentar en su núcleo una resistencia a la tracción de 1000 MPa, una dureza de 300 HB, y tener un diámetro de 25 mm.

• •

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Considerando lo anterior su empresa le pide: 1.

Seleccionar el acero adecuado para la fabricación del eje. El acero a seleccionar debe comercializarse en el Perú y no debe contemplar la posibilidad de importarlo. Debe indicar el contenido de carbono apropiado y su denominación según la norma AISISAE y DIN.

2.

Antes de empezar con la producción en serie de los ejes, debe realizar un procedimiento para la realización de ensayos, con el objeto de llevar a cabo un control de calidad completo y estricto del eje, una vez iniciada su producción en serie. El control se realizaría, sobre piezas seleccionadas al azar, de un determinado número de elementos fabricados. Se debe controlar la calidad del material base, sus propiedades y que no presente defectos de fabricación. Indique a través de qué ensayos realizaría el debido control de calidad. Mencione qué dato aportaría cada tipo de ensayo.

3.

Además, una vez seleccionado el acero se le pide indicar el tratamiento térmico adecuado para el eje, la temperatura, tiempo, modo de enfriamiento, microestructura esperada después de cada tratamiento, etc.

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Fundamentos del análisis de falla en componentes mecánicos

Evaluación en línea 3

Del sábado 15 al domingo 16 de octubre de 2011

Objetivo Verificar el grado de comprensión de los contenidos trabajados en el tema 3 Estructura y propiedades de los metales.

Insumos • •

Material escrito por el profesor especialista correspondiente al tema 3 Sesiones virtuales correspondientes al tema 3

Indicaciones Para rendir esta evaluación siga los siguientes pasos: 1.

Ingrese al curso Fundamentos del análisis de falla en componentes mecánicos a través de la plataforma educativa Paideia PU.

2.

Haga clic sobre Evaluación en línea 3 para ingresar a la evaluación.

3.

Resuelva la evaluación en línea, respetando las instrucciones y los tiempos asignados que se detallan en la misma evaluación en línea.

4.

Por cada respuesta errónea se le restará 1/4 del puntaje asignado a la pregunta.

5.

Se sugiere que después de cada pregunta respondida guarde su respuesta haciendo clic en “Guardar sin enviar”.

6.

Al término del cuestionario guarde todas sus respuestas haciendo clic en “Enviar todo y terminar”.

7.

Usted deberá responder la evaluación en línea en su único ingreso.

Puntaje La evaluación en línea será calificada sobre 20 puntos. El promedio de las evaluaciones en línea representan el 10% de la nota final del curso.

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Tema 4 Aceros: aleaciones Fe-C Profesor especialista: Paul Lean Sifuentes ([email protected])

Introducción El tema 1 estuvo centrado en la fabricación del acero, designación y uso. El tema 3 abarcó el estudio de tipos de estructuras cristalinas y cómo influyen en el comportamiento de un metal. Ahora, en el tema 4, se abordará lo relacionado con la microestructura del acero al carbono o acero ordinario; para ello se hará uso del diagrama de equilibrio Fe-Fe3C. Algo que debe quedar claro es que, cuando se hace referencia a la microestructura de una aleación, se entiende que es como se ve a través del microscopio (a más de 100 aumentos). A través del diagrama Fe-Fe3C, se establecerán las primeras pautas sobre las transformaciones que ocurren al interior de los aceros al carbono, cuando son enfriados en estado de equilibrio, es decir, enfriados muy lentamente. Este diagrama es muy importante, pues es la base para iniciar el estudio de aceros de baja aleación y de alta aleación como los aceros inoxidables. El diagrama Fe-Fe3C permitirá apreciar que, conforme se incrementa el contenido de carbono, en los aceros al carbono, se producirá una variación en la microestructura y como consecuencia de ello variarán sus propiedades. Más adelante, se tratarán los casos cuando un acero es calentado y luego enfriado a diferentes velocidades, es decir, enfriado fuera de equilibrio.

Objetivos Al finalizar el estudio del tema el participante: • •

Determinará, mediante la aplicación del diagrama de equilibrio Fe-Fe3C, la cantidad y los tipos de fases y microconstituyentes que se presentan a diversas temperaturas en los aceros ordinarios. Describirá las propiedades mecánicas (resistencia a la tracción, dureza y ductilidad) a temperatura ambiente de los aceros al carbono enfriados lentamente.

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Fundamentos del análisis de falla en componentes mecánicos

Contenidos • •

El diagrama Fe-Fe3C Las fases y constituyentes del acero: transformaciones en estado de equilibrio

sus

propiedades

mecánicas

y las

Sesión

Sesión virtual Para acceder a la sesión virtual del tema 4, ingrese al tema 4 del curso en la plataforma educativa Paideia PU.

Desarrollo

Secuencia de estudio

Material de estudio Para acceder al material de estudio del tema Aceros: aleaciones Fe-C, ingrese al tema 4 del curso en la plataforma educativa Paideia PU.

Resumen •

Diagrama de equilibrio Fe-Fe3C  Las aleaciones Fe-Fe3C sólo pueden presentar como fases soluciones sólidas intersticiales (fase “δ”, austenita “γ” y, ferrita “α”) o un compuesto intersticial que es la cementita “Fe3C”.  El diagrama Fe-Fe3C muestra tres reacciones a temperatura constante (isotérmicas). La tercera reacción isotérmica llamada eutectoide ocurre a una temperatura de 723 ºC: Enfriamiento Austenita → α + Fe3C (Perlita) ← Calentamiento

•

Microconstituyentes a temperatura ambiente  Ferrita (α): es una solución sólida intersticial y es el constituyente más blando (90 HB). Su resistencia a la tracción es baja (270 MPa) con una ductilidad de 40%.  Cementita (Fe3C): es un compuesto intersticial y contiene 6,67% C. Es extremadamente duro (~ 800 HB) con ductilidad nula y presenta alta resistencia a la compresión. Su resistencia a la tracción es de 35 MPa (valor muy bajo).

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

•

Perlita: está compuesta por dos fases (α y Fe3C). Su resistencia varía entre 600 MPa y 850 MPa, su dureza entre 200 HB y 300 HB. Su ductilidad es en promedio 20%.

Enfriamiento lento del acero  Fases a temperatura ambiente: todas las aleaciones de acuerdo con el diagrama Fe-Fe3C presentarán como fases a temperatura ambiente: α y Fe3C, las que formarán los microconstituyentes según como se presenten. ~ 0 %C

a

6,67% C

b

% αTOTAL

% Fe3CTOTAL %C

Donde:

b a x 100 y % Fe3CFASE = x 100 a+b a+b

% αFASE = 

Microconstituyentes a temperatura ambiente ♦

Aceros hipoeutectoides: αp y perlita, que es una mezcla eutectoide formada por (α+Fe3C) llamada perlita. ~0%C

a

100 %αp

0,8 % C

b

100 % (α+Fe3C)ME

% de C

Donde: % αPRIMARIA = ♦

b a x 100 y % (α+Fe3C)ME = % Perlita = x 100 a+b a+b

Aceros hipereutectoides: Fe3 (se presenta en forma de red) y la perlita que es una mezcla eutectoide formada por (α+Fe3C). 0,8% C

a

b

6,67% C 100% Fe3

100%(α+Fe3C)ME %C Donde: % Perlita =

a b x 100 x 100 y % Fe3RIMARIA = a+b a+b

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Fundamentos del análisis de falla en componentes mecánicos

•

Propiedades mecánicas:  Acero de % C < 0,008 Sus propiedades son similares a las del Fe puro: σmáx = 270 MPa, % ε = 40 y 90 HB.  Acero de 0,008 < % C < 0,8 Varían conforme lo hace el contenido de αp y Fe3C. Su resistencia a la tracción se puede calcular de acuerdo con la siguiente fórmula

σ máx (kg / mm 2 ) = 27,5 + 42,0 x (% C) . 

•

Acero eutectoide: % C = 0,8: Sus propiedades son iguales a la de la perlita. Su σmáx varía de 600 MPa a 850 MPa y su dureza entre 200 HB y 300 HB; ambas dependen de la distancia interlaminar (entre las láminas de cementita). Su ductilidad es de 20% aproximadamente.

En general, la dureza en los aceros (enfriados lentamente) aumentará conforme se incremente su contenido en carbono, pues a mayor carbono mayor cementita. La cementita es lo más duro que aparece en un acero; tiene mayor dureza que la martensita.

Recuerde que el equipo de profesores especialistas está dispuesto y atento para absolver dudas y responder consultas sobre el tema.

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Trabajo individual 2 Preparación: del jueves 20 al martes 25 de octubre de 2011 Entrega: miércoles 26 de octubre de 2011

Objetivo Aplicar los conceptos tratados en el tema 4 Aceros: aleaciones Fe-C mediante la resolución de un problema propuesto.

Insumos • • •

Material escrito por el profesor especialista correspondiente al tema 4 Sesiones virtuales correspondientes al tema 4 Archivo Insumo Trabajo Individual 2

Indicaciones Para realizar esta actividad siga las siguientes indicaciones: 1.

Ingrese al curso Fundamentos del análisis de falla en componentes mecánicos a través de la plataforma educativa Paideia PU.

2.

Descargue el archivo Insumo Trabajo Individual 2 del tema 4 Aceros: aleaciones Fe-C que se encuentra en la plataforma educativa Paideia PU haciendo clic sobre él.

3.

Revise con detenimiento el documento descargado, complételo y tenga en cuenta lo siguiente: Criterios

Puntaje

Complete la porción del diagrama Fe-Fe3C mostrado en la Figura 1. Debe indicar los microconstituyentes, temperaturas importantes y porcentaje de carbono.

1 punto

Para las temperaturas señaladas, esquematice las microestructuras correspondientes en los campos circulares mostrados en la Figura 1, señale con una flecha el nombre del o los microconstituyentes.

3 puntos

Empleando la regla de la palanca, determine la cantidad relativa de las fases presentes a las temperaturas señaladas. Para ello, rellene la Tabla 1.

3 puntos

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Fundamentos del análisis de falla en componentes mecánicos

Criterios

Puntaje

Empleando la regla de la palanca, determine la cantidad relativa de los microconstituyentes a las temperaturas señaladas. Para ello, rellene la Tabla 1.

3 puntos

Complete la porción del diagrama Fe-Fe3C mostrado en la Figura 2. Debe indicar los microconstituyentes, temperaturas importantes y porcentaje de carbono.

1 punto

Para las temperaturas señaladas, esquematice las microestructuras correspondientes en los campos circulares mostrados en la Figura 2, señale con una flecha el nombre del o los microconstituyentes.

3 puntos

Empleando la regla de la palanca, determine la cantidad relativa de las fases presentes a las temperaturas señaladas. Para ello, rellene la Tabla 2.

3 puntos

Empleando la regla de la palanca, determine la cantidad relativa de los microconstituyentes a las temperaturas señaladas. Para ello, rellene la Tabla 2.

3 puntos

Total

20 puntos

Características formales Para realizar esta actividad tenga en cuenta lo siguiente: • • • • •

Imprimir el archivo Insumo Trabajo Individual 2. Escribir la solución sobre la cuadrícula. Escanear la solución desarrollada en el paso 2 como imagen jpg. Insertar las imágenes del paso 3 en un documento en blanco de Word. Para cualquier consulta en el desarrollo de la actividad, póngase en o con el profesor especialista.

Instrucciones para la entrega • •

Grabe el documento completo de la siguiente forma: Apellido-nombre-TI 2.doc. Ingrese a la plataforma educativa Paideia PU, haga clic sobre Entrega de Trabajo individual 2 y adjunte su archivo allí.

Puntaje Este trabajo individual será evaluado sobre 20 puntos. El promedio de los trabajos individuales representan el 10% de la nota final del curso.

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Evaluación en línea 4

Del sábado 29 al domingo 30 de octubre de 2011

Objetivo Verificar el grado de comprensión de los contenidos trabajados en el tema 4 Aceros: aleaciones Fe-C

Insumos • •

Material escrito por el profesor especialista correspondiente al tema 4 Sesiones virtuales correspondientes al tema 4

Indicaciones Para rendir esta evaluación siga los siguientes pasos: 1.

Ingrese al curso Fundamentos del análisis de falla en componentes mecánicos a través de la plataforma educativa Paideia PU.

2.

Haga clic sobre Evaluación en línea 4 para ingresar a la evaluación.

3.

Resuelva la evaluación en línea, respetando las instrucciones y los tiempos asignados que se detallan en la misma evaluación en línea.

4.

Por cada respuesta errónea se le restará 1/4 del puntaje asignado a la pregunta.

5.

Se sugiere que después de cada pregunta respondida guarde su respuesta haciendo clic en “Guardar sin enviar”.

6.

Al término del cuestionario guarde todas sus respuestas haciendo clic en “Enviar todo y terminar”.

7.

Usted deberá responder la evaluación en línea en su único ingreso.

Puntaje La evaluación en línea será calificada sobre 20 puntos. El promedio de las evaluaciones en línea representan el 10% de la nota final del curso.

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Tema 5 Tratamientos térmicos del acero Profesor especialista: Paul Lean Sifuentes ([email protected])

Introducción Algunos autores denominan al acero el metal camaleón, debido a que un mismo acero puede cambiar sus propiedades mecánicas mediante la aplicación de un tratamiento térmico. La explicación básica de cómo y debido a qué se produce ese cambio en propiedades se encuentra en la alotropía que presenta el hierro, pues a temperatura ambiente tienen una estructura cristalina BCC, mientras que, por encima de los 910 °C, su estructura cambia a FCC. Si se calienta el hierro por encima de 910 °C, de manera que su estructura sea FCC y luego se le enfría fuera de equilibrio, por ejemplo, en agua, ¿el hierro tendrá el tiempo suficiente para que adopte la estructura BCC? ¿Qué ocurrirá con este cambio alotrópico cuando no es hierro puro, sino cuando se le agrega carbono? Estas inquietudes serán despejadas en el presente tema. Por otro lado, conocer los fundamentos de los tratamientos térmicos permite al ingeniero modificar los materiales según las exigencias que demandan las condiciones de servicio. Se entiende que no todos los metales pueden variar sus propiedades mediante la aplicación de tratamientos térmicos; por ello, la condición primordial será que el metal sea susceptible de cambiar sus propiedades (mediante una variación microestructural) como consecuencia de un determinado tratamiento térmico. Los tratamientos térmicos confieren al acero una amplia gama de posibilidades en propiedades mecánicas; pueden hacer de él un material sumamente dúctil o, por el contrario, extremadamente duro, que sea capaz de soportar golpes o que incluso corte a otros metales, que sea resistente a la corrosión o que alcance la máxima resistencia mecánica. En resumen, los tratamientos térmicos son esenciales para que el acero pueda ser aprovechado al máximo.

Objetivos Al finalizar el estudio del tema, el participante: •

Comprenderá cómo se realizan los diferentes tipos de tratamientos térmicos a los que se somete a los aceros al carbono. Entenderá las aplicaciones de los diferentes tipos de tratamientos térmicos a los que se somete a los aceros al carbono.

•

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•

Predecirá las propiedades mecánicas (resistencia a la tracción, dureza y ductilidad) de un acero al carbono después de ser sometido a un determinado tratamiento térmico. Comprenderá el uso y aplicaciones de los diferentes tipos de curvas TTT de los aceros al carbono.

•

Contenidos • • •

Tratamientos de recocido, normalizado, temple y revenido Transformaciones fuera del equilibrio: diagramas TTT y de enfriamiento continuo Tratamientos termoquímicos (cementación, nitruración)

Sesión

Sesión virtual Para acceder a la sesión virtual del tema 5, ingrese al tema 5 del curso en la plataforma educativa Paideia PU.

Desarrollo

Secuencia de estudio

Material de estudio Para acceder al material de estudio del tema Tratamientos térmicos del acero, ingrese al tema 5 del curso en la plataforma educativa Paideia PU.

Resumen •

Tratamientos térmicos de los aceros: Es un proceso de calentamiento, tiempo de permanencia en el horno y enfriamiento de un metal siempre en estado sólido, con el objeto de modificar su microestructura y como consecuencia de ello sus propiedades. La temperatura de calentamiento para los aceros al carbono y de baja aleación puede ser estimada a través del diagrama Fe-Fe3C.

•

Tratamientos térmicos de recocidos  Recocido de regeneración (total): La estructura final después del recocido total es “similar” al diagrama del equilibrio Fe-Fe3C. La temperatura de calentamiento (Tc) será: A3 + 50 ºC ó A3,1 + 50 ºC. La permanencia en el horno recomendada es de 1/2 a 1 hora por cada 25 mm de espesor, con un enfriamiento lento en horno o en buen aislante del calor. Se le aplica a los aceros de bajo carbono para otorgarles ductilidad; en este caso es un tratamiento térmico final.

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





Recocido contra acritud: Con este tratamiento térmico los granos alargados por la deformación en frío se recristalizarán, es decir, se formarán nuevos granos que serán más dúctiles que los antiguos deformados. La temperatura de calentamiento estará entre 650 °C y 540 °C. La permanencia en el horno recomendada es de 1/2 a 1 hora por cada 25 mm de espesor, con un enfriamiento posterior en aire quieto. Se aplica generalmente en aceros de menor de 0,4% C. Recocido de alivio de tensiones: Tiene como objetivo reducir o eliminar las tensiones residuales presentes en el material como consecuencia de deformación en frío local, procesos de soldadura, fuerte mecanizado, etc. Se calienta el material a una temperatura menor que la temperatura de recristalización para no modificarlo microestructuralmente, con el objetivo de atenuar las tensiones residuales. La permanencia en el horno recomendada es de 1/2 a 1 hora por cada 25 mm de espesor, con un enfriamiento en aire. Recocido de globulización (globulizado): Se aplica a los aceros hipereutectoides cuya microestructura corresponde al diagrama Fe-Fe3C. Estos aceros presentan una red de cementita que no permitirá su mecanización; por ello se tiene que romper esa red mediante un tratamiento térmico de globulizado. Después del tratamiento presentarán una matriz ferrítica con glóbulos de cementita, siendo ahora mecanizables. La temperatura de calentamiento será ligeramente por arriba o por debajo de A3,1 (723 °C) u oscilar entre 723 °C. La permanencia en el horno es de 12 a 15 horas. El enfriamiento es lento hasta 500 °C; luego se puede terminar el enfriamiento en aire.

•

Normalizado: Para realizar el normalizado es necesario austenizar completamente el acero a una temperatura de A3 + 50 °C ó Acm + 50 °C, durante ½ a 1 hora por cada 25 mm de espesor, con un enfriamiento posterior al aire. Algunas de sus ventajas frente al recocido de regeneración son:  Produce una estructura de perlita más fina y más abundante, logrando mayor resistencia.  Ahorra tiempo frente a un recocido en aceros de 0,15 - 0,4%C.  Mejora la maquinabilidad en aceros con %C < 0,2.  Afina el grano de los aceros fundidos o forjados.  Favorece un temple posterior uniforme en aceros de medio y alto carbono.  Desaparece la retícula de cementita primaria en aceros hipereutectoides para un posterior recocido de globulización.

•

Temple: El temple consiste en someter al acero a un proceso de austenización total (aceros hipoeutectoides) o parcial (aceros hipereutectoides) para luego enfriarlo rápidamente hasta la temperatura ambiente. El objetivo de ello es lograr la transformación de la austenita en martensita. La temperatura de calentamiento será: A3 + 50 ºC ó A3,1 + 50 ºC. La permanencia en el horno recomendada es de 1/2 a 1 hora por cada 25 mm de espesor, con un enfriamiento rápido en aceite, agua o salmuera.

•

Revenido: Los aceros en condición de temple tienen una gran fragilidad y una elevada dureza por lo que su empleo en estas condiciones no es posible. La temperatura de revenido se elige en función de la dureza o resistencia final deseada, mediante las curvas de revenido. El tiempo de permanencia será el doble del empleado en el temple.

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Al tratamiento de templado y revenido se le denomina bonificado. El bonificado se aplica en elementos de máquinas que soportarán grandes esfuerzos y generalmente a todas las herramientas. •

Diagramas de transformación isotérmica:  Indicará la microestructura final resultante cuando la austenita es enfriada a diferentes velocidades.  Si un acero presenta 100% de austenita, y se le enfría a una velocidad mayor o igual a la velocidad de enfriamiento crítica (VEC), formará 100% de martensita.

•

Austempering: es un tratamiento térmico isotérmico donde la austenita se transforma a temperatura constante en bainita. No necesita un revenido posterior.

•

Martempering: consiste en enfriar la pieza, a una velocidad mayor o igual que la VEC, hasta justo por encima de la línea Ms (línea de inicio de transformación). Luego se mantiene la temperatura constante esperando que se homogenice la temperatura y, antes que alcance la línea de inicio de la formación de bainita inferior, se disminuye la temperatura hasta cruzar la línea Mf (línea de fin de transformación). Después de realizado este tratamiento térmico, se debe realizar un revenido para quitarle fragilidad.

•

Posición de las curvas TTT: hay dos variables que cambiarán la posición de las curvas: la composición química y el tamaño de grano austenítico presente el acero antes del enfriamiento. A mayor contenido de elementos aleantes, la curva estará más desplazada hacia la derecha; entre ellos tenemos el vanadio (el más fuerte), el tungsteno, el molibdeno, el cromo, el manganeso, el silicio y el níquel (el más débil). Si se desea reducir la velocidad de enfriamiento crítica (VEC), mover la curva a la derecha, se hará mejor si se cambia la composición química, en vez de hacer más grueso el grano austenítico.

•

Transformación martensítica: algunas características importantes de la transformación martensítica son las siguientes:  La transformación de la austenita en martensita es sin difusión y se forma instantáneamente; no hay cambio en la composición química.  La transformación depende sólo de la disminución de la temperatura y es independiente del tiempo; a este tipo de transformación se le llama “atérmica”.  La posición de la línea Ms no variará al modificar la velocidad de enfriamiento.  La martensita es la estructura más dura que se forma a partir de la austenita.  La martensita tiene una dureza muy elevada que dependerá del contenido de carbono.

Recuerde que el equipo de profesores especialistas está dispuesto y atento para absolver dudas y responder consultas sobre el tema.

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Foro de discusión 1

Del jueves 27 de octubre al martes 8 de noviembre de 2011

Objetivo Verificar el grado de comprensión de los contenidos trabajados en el tema 5 Tratamientos térmicos del acero.

Insumos •

Material escrito por el profesor especialista correspondiente al tema 5 Tratamientos térmicos del acero Sesiones virtuales correspondientes al tema 5 Tratamientos térmicos del acero Preguntas del foro propuestas por el profesor especialista

• •

Indicaciones 1.

Ingrese al curso Fundamentos del análisis de falla en componentes mecánicos a través de la plataforma educativa Paideia PU. Haga clic sobre Foro de discusión 1, en los días señalados. Haga clic en el tema: “Tratamientos térmicos”. Lea con detenimiento el tema de debate propuesto en el foro de discusión. El número mínimo de intervenciones obligatorias es dos, pero lo animamos a que participe un número mayor de veces para propiciar un debate más enriquecedor y generador de nuevos conocimientos, según las especificaciones siguientes:

2. 3. 4. 5.

• •

Entre el jueves 27 de octubre y el miércoles 2 de noviembre de 2011, realice la primera intervención, dando respuesta al tema propuesto por el profesor especialista del curso. Entre el jueves 3 y el martes 8 de noviembre de 2011, realice la segunda intervención obligatoria, dando respuesta o debatiendo alguna de las ideas planteadas por sus compañeros. Criterios

Puntaje

Respuesta a las preguntas planteadas en el foro; las cuales deben ser elaboradas sobre la base de argumentos propios, consistentes y bien fundamentados. Asimismo, debe reflejar el manejo del tema planteado basándose en los contenidos del tema 5 y en su experiencia laboral.

12 puntos

Primera intervención

100

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Criterios

Puntaje

Hacer un comentario sobre las ideas planteadas por uno o varios compañeros durante el foro. La respuesta debe reflejar que el participante ha leído y comprendido el aporte hecho por su compañero, reafirmando o refutando la postura con argumentos consistentes e ideas propias adicionales.

8 puntos

Segunda intervención

Puntaje 6. 7. 8.

20 puntos

Cada intervención no debe ser mayor a quince líneas. Procure que sus intervenciones no sean repetitivas. Respete las fechas planteadas para cada intervención.

Puntaje El foro de discusión 1 será calificado sobre 20 puntos. El promedio de los foros de discusión y el registro fotográfico representan el 10% de la nota final del curso.

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101

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Evaluación en línea 5

Del sábado 5 al domingo 6 de noviembre de 2011

Objetivo Verificar el grado de comprensión de los contenidos trabajados en el tema 5 Tratamientos térmicos del acero.

Insumos • •

Material escrito por el profesor especialista correspondiente al tema 5 Sesiones virtuales correspondientes al tema 5

Indicaciones Para rendir esta evaluación siga los siguientes pasos: 1.

Ingrese al curso Fundamentos del análisis de falla en componentes mecánicos a través de la plataforma educativa Paideia PU.

2.

Haga clic sobre Evaluación en línea 5 para ingresar a la evaluación.

3.

Resuelva la evaluación en línea, respetando las instrucciones y los tiempos asignados que se detallan en la misma evaluación en línea.

4.

Por cada respuesta errónea se le restará 1/4 del puntaje asignado a la pregunta.

5.

Se sugiere que después de cada pregunta respondida guarde su respuesta haciendo clic en “Guardar sin enviar”.

6.

Al término del cuestionario guarde todas sus respuestas haciendo clic en “Enviar todo y terminar”.

7.

Usted deberá responder la evaluación en línea en su único ingreso.

Puntaje La evaluación en línea será calificada sobre 20 puntos. El promedio de las evaluaciones en línea representan el 10% de la nota final del curso.

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Tema 6 Selección de los aceros según su aplicación Profesor especialista: Paul Lean Sifuentes ([email protected])

Introducción Si uno observa a su alrededor, puede apreciar que se encuentra rodeado de muchos objetos fabricados de acero, desde la reja que protege la ventana de nuestras casas hasta los clips que usamos en la oficina. Es bastante común que, cuando se desea seleccionar un material para una determina aplicación, lo primero que se piensa es elegir un acero y específicamente un acero al carbono. Se ha mencionado que más del 90% de materiales metálicos que empleamos es de acero; esto se debe a que su precio es relativamente bajo comparado con otros metales. Además, presentan una amplia gama de propiedades mecánicas, lo que se logra a través de adición de elementos aleantes acompañados de un adecuado tratamiento mecánico y/o térmico. Por otro lado, sabemos que existe una gran variedad y cantidad de aceros; elegir uno de estos aceros para una determinada aplicación puede causarnos un dolor de cabeza, pues en teoría se contaría con varios aceros que pudieran ser empleados para una aplicación en particular. Como ayuda, existen una gran variedad de catálogos de los fabricantes y manuales de referencia que nos ayudan en la selección. Al seleccionar un acero para fabricar un componente, no solo su resistencia mecánica y dureza serán siempre las principales características a tomar en cuenta, sino que, en algunas ocasiones, dependerá de otros factores como maquinabilidad, templabilidad, soldabilidad, resistencia a la fatiga, resistencia a la corrosión, buen comportamiento a bajas temperaturas, costo, etc.

Objetivos Al finalizar el estudio del tema, el participante: • • • •

Distinguirá los diferentes tipos de aceros empleados en ingeniería. Comprenderá las características, el uso y las aplicaciones de los aceros al carbono y de baja aleación. Comprenderá las características, el uso y las aplicaciones de los aceros inoxidables. Comprenderá las características, el uso y las aplicaciones de los aceros para herramientas.

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Contenidos • • • •

Aceros al carbono Aceros de baja aleación Aceros inoxidables Aceros para herramientas

Sesión

Sesión virtual Para acceder a la sesión virtual del tema 6, ingrese al tema 6 del curso en la plataforma educativa Paideia PU.

Desarrollo

Material de estudio Para acceder al material de estudio del tema Selección de los aceros según su aplicación, ingrese al tema 6 del curso en la plataforma educativa Paideia PU.

Complemento

Secuencia de estudio

Manual de acero especiales Folleto práctico de la empresa Aceros Boehler del Perú S.A. Muestra los aceros que suministra la empresa, características, propiedades, aplicaciones y tratamientos térmicos y recomendaciones para el torneado.

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Resumen •

Aceros de bajo contenido en carbono (% C < 0,25) Los aceros de este grupo, por su bajo contenido de carbono, no son susceptibles al tratamiento térmico de temple. Presentan, como microconstituyentes, los de equilibrio; contienen bastante ferrita y, debido a ello, son dúctiles y relativamente blandos. Además son de fácil mecanizado, soldables y baratos. Generalmente mediante deformación plástica en frío se aumenta su resistencia mecánica y dureza. Los aceros estructurales, que son extensamente empleados, contienen en promedio 0,2% de carbono y suelen estar con tratamiento térmico de normalizado.

•

Aceros de medio contenido de carbono (0,25 < % C < 0.55) A medida que el contenido de carbono aumenta, el acero aumenta su resistencia mecánica, pero en desmedro de su ductilidad. Son aceros de baja templabilidad; sólo son tratables las piezas de sección delgada y con velocidades de temple muy elevadas. El acero más empleado en la fabricación de elementos de máquina es el que contiene en promedio 0,4% de carbono.

•

Aceros de alto contenido de carbono (% C > 0,55) Estos aceros presentan mayor resistencia mecánica, son más duros y menos dúctiles que el resto de aceros al carbono. Por lo general, se emplean en la condición de templado y revenido, con lo que adquieren resistencia al desgaste, además de una resistencia y dureza adecuadas para fabricar herramientas.

•

Los aceros al carbono pueden utilizarse con éxito si la resistencia mecánica y otros requerimientos no son demasiado severos. Estos aceros tienen un costo relativamente bajo.

•

La manera de lograr que un acero al carbono incremente y/o mejore sus propiedades y características, como una mejor respuesta al tratamiento térmico o un mejor comportamiento al impacto a bajas temperaturas, es a través de la adición de elementos aleantes. Por ello, se han desarrollado aceros aleados que contienen elementos de aleación que mejoran las propiedades. Los aceros aleados, en general, son más caros que los aceros al carbono y, en algunos casos, para muchas aplicaciones, son los únicos materiales que pueden usarse para satisfacer los requerimientos de ingeniería.

•

Aceros aleados: los aceros aleados se pueden clasificar en dos grandes grupos aceros de baja aleación (aleantes < 5%) y aceros de alta aleación (aleantes > 5%). Se puede hacer otra clasificación en aceros de baja aleación, aceros inoxidables y aceros para herramientas.

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•

Aceros de baja aleación Para ciertos niveles de resistencia mecánica, los aceros de baja aleación presentan mejores combinaciones de resistencia, dureza y ductilidad que los aceros al carbono. Los aceros de baja aleación son muy utilizados en la fabricación de piezas que requieran excepcionales propiedades de resistencia y tenacidad, propiedades que no pueden obtenerse con aceros al carbono. Algunas aplicaciones comunes para los aceros de baja aleación en automóviles son los ejes, los árboles de levas, los engranajes y los resortes. La mayoría de aceros empleados son aceros al carbono y de baja aleación, por su moderado precio debido a la ausencia de grandes cantidades de elementos aleantes.

•

Aceros inoxidables Los aceros inoxidables se seleccionan por su resistencia a la corrosión en diversos ambientes; algunas veces, también, por su dureza o resistencia a elevadas temperaturas. Existen varias clases de aceros inoxidables en función de su estructura cristalina y de su mecanismo de endurecimiento. 

Aceros inoxidables ferríticos Contienen hasta 0,12% C y, entre 12% y 30% de Cr. Presentan una estructura BCC. No sufren la transformación alotrópica FCC a BCC. A temperatura ambiente se forma una solución sólida BCC donde el cromo se ha disuelto. Como no contienen níquel, tienen un costo relativamente bajo. Los aceros inoxidables ferríticos tienen buena resistencia mecánica y una ductilidad moderada, derivadas del endurecimiento por solución sólida y del endurecimiento por deformación. Son magnéticos, no es posible tratarlos térmicamente, tienen una resistencia excelente a la corrosión, una capacidad de conformado moderada y son relativamente económicos. Existen aceros inoxidables ferríticos que contienen muy bajo contenido de carbono y nitrógeno, lo que resulta en una mejora de su resistencia mecánica y su resistencia a la corrosión.



Aceros inoxidables martensíticos Contiene entre 12% y 17% de Cr, y se le añade un contenido de carbono, entre 0,15% y 1,0%, con el fin de que sea posible obtener una estructura martensítica por temple desde la zona austenítica. Estos aceros presentan alta templabilidad por el contenido de cromo, entre 12% y 17%, y no es necesario templarlos en agua, lo que permite una velocidad de enfriamiento más lenta para obtener un microestructura martensítica. La combinación de dureza, resistencia mecánica y resistencia a la corrosión hace que estas aleaciones sean atractivas para aplicaciones como, por ejemplo, cuchillos de alta calidad, ruedas Pelton, etc.



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Aceros inoxidables austeníticos Son aleaciones ternarias de Fe-Cr-Ni. Contienen entre 16% y 25% de Cr, y de 7% a 20% de Ni. El níquel es un elemento estabilizador de la austenita; cuando se agrega Ni a las aleaciones Fe-Cr-C, se incrementa la cantidad de la austenita y, al mismo tiempo, prácticamente se elimina a la ferrita.

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Presentan una estructura FCC, tienen excelente ductilidad, formabilidad y resistencia a la corrosión. La resistencia mecánica se obtiene mediante endurecimiento por solución sólida. Los aceros inoxidables austeníticos pueden ser trabajados en frío y alcanzan mayores valores de resistencia mecánica que los aceros inoxidables ferríticos. Estos aceros no son magnéticos, lo que en ocasiones será una ventaja para muchas aplicaciones. En general, los aceros inoxidables austeníticos tienen mejor resistencia a la corrosión que los inoxidables ferrítico y martensíticos. Desafortunadamente, los contenidos elevados de níquel y de cromo hacen que estas aleaciones sean costosas. Algunos aceros (AISI 304) pueden sufrir un proceso de corrosión intergranular; por ello, se le disminuye el contenido de carbono hasta un 0,03% C (AISI 304 L).

•



Aceros inoxidables endurecidos por precipitación (PH) Los aceros inoxidables endurecidos por precipitación (PH) contienen Al, Nb, o Ta y sus propiedades se deben a diversos factores, como el endurecimiento por solución sólida, el endurecimiento por deformación, el endurecimiento por envejecimiento y la reacción martensítica. El acero se calienta primero, luego se templa para inducir la transformación de austenita en martensita. Al recalentar, se formarán precipitados como el Ni3Al a partir de la martensita. Se obtienen propiedades mecánicas altas, incluso con aceros de bajo contenido de carbono.



Aceros inoxidables dúplex Se denomina acero inoxidable dúplex al que contiene aproximadamente 50% de ferrita y 50% de austenita. Esta combinación proporciona un conjunto de propiedades mecánicas de resistencia a la corrosión, deformabilidad y soldabilidad que no se obtiene con ningún otro de los aceros inoxidables normales. Se emplean en piezas para aplicaciones estructurales, debido a que presentan alta resistencia mecánica y tenacidad.

Aceros para herramientas Los aceros para herramientas requieren la adición de elementos aleantes para obtener la dureza requerida para ser empleados en operaciones de mecanizado. Los aceros se han agrupado en siete grupos y a cada grupo o subgrupo se le ha asignado una letra del alfabeto.

Recuerde que el equipo de profesores especialistas está dispuesto y atento para absolver dudas y responder consultas sobre el tema.

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Autoevaluación 1

Del jueves 10 al viernes 11 de noviembre de 2011

Objetivo Verificar el grado de comprensión de los contenidos trabajados en los seis primeros temas del curso.

Insumos • •

Material escrito por el profesor especialista de los temas 1 al 6 del curso Sesiones virtuales de los temas 1 al 6 del curso

Indicaciones Para rendir esta evaluación siga los siguientes pasos: 1.

Ingrese al curso Fundamentos del análisis de falla en componentes mecánicos a través de la plataforma educativa Paideia PU. Haga clic sobre Autoevaluación 1 para ingresar a la autoevaluación. La autoevaluación se encontrará activa en la fecha indicada. Esta autoevaluación no es obligatoria, pero sí le recomendamos realizarla para que usted evalúe sus aprendizajes. Resuelva la autoevaluación, contestando todas las preguntas y respetando las instrucciones. Se sugiere que después de cada pregunta respondida guarde su respuesta haciendo clic en “Guardar sin enviar”. Al término del cuestionario guarde todas sus respuestas haciendo clic en “Enviar todo y terminar”. El sistema le brindará inmediatamente las respuestas correctas. Si se le presentara alguna dificultad técnica que no le permitiera continuar con la autoevaluación; escribir a su profesor tutor [email protected] para que le brinde el apoyo técnico respectivo.

2. 3.

4. 5. 6. 7.

Puntaje La autoevaluación no será calificada. El resultado obtenido en esta autoevaluación no influirá en el promedio final del curso.

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Examen 1

Sábado 12 de noviembre de 2011 (De 7:00 p.m. a 8:00 p.m.)

Objetivo Verificar el grado de comprensión de los contenidos trabajados en los seis primeros temas del curso.

Insumos • •

Material escrito por el profesor especialista de los temas 1 al 6 del curso Sesiones virtuales de los temas 1 al 6 del curso

Indicaciones El examen tiene duración de cuarenta y cinco minutos y consta de 30 preguntas aproximadamente. Para rendir el Examen 1, realice los siguientes pasos: 1. 2. 3.

4. 5. 6. 7. 8. 9.

Ingrese al curso Fundamentos del análisis de falla en componentes mecánicos a través de la plataforma educativa Paideia PU. Haga clic sobre Examen 1 para ingresar al examen. El Examen 1 se encontrará disponible en la fecha indicada en el horario de 7:00 p.m. a 8:00 p.m. Por su naturaleza, solo estará en línea una sola vez, por ningún motivo se volverá a colocar en línea. Lea atentamente las instrucciones descritas en el mismo examen en la fecha indicada. Resuelva el examen tomando en cuenta las instrucciones, contestando todas las preguntas y respetando los tiempos asignados. Por cada respuesta errónea se le restará 1/4 del puntaje asignado a la pregunta. Se sugiere que después de cada pregunta respondida guarde su respuesta haciendo clic en “Guardar sin enviar”. Al término del cuestionario guarde todas sus respuestas haciendo clic en “Enviar todo y terminar”. Usted deberá responder el examen en su único ingreso.

Puntaje El examen será calificado sobre 20 puntos. El examen 1 representa el 15% de la nota final del curso.

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Tema 7 Mecanismos de daño asistidos por esfuerzos mecánicos Profesor especialista: Carlos Fosca Pastor ([email protected])

Introducción Los componentes mecánicos y estructuras de ingeniería sufren mecanismos de deterioro en servicio provocados por la interacción con su medio, por la acción de esfuerzos mecánicos, por las condiciones de operación o por la acción combinada de todos estos factores. La falla de estos componentes inducida por estos mecanismos tiene, en la mayoría de los casos, características muy bien definidas que pueden permitir establecer la(s) causa(s) raíz física(s) a partir del análisis de las partes o del componente fallado. Una de las técnicas más importantes es la fractografía, o análisis de la superficie de fractura de un componente roto con la finalidad de identificar, a partir de las morfologías características presentes en la superficie, el inicio de la rotura y del (los) mecanismo(s) de daño involucrados. A partir del análisis fractográfico es posible establecer las primeras hipótesis de falla que permitan elaborar el árbol lógico de fallas y el procedimiento de análisis. Sin embargo, un análisis de este tipo no se puede lograr de manera adecuada sin conocer bien cuáles son y cómo se manifiestan los diferentes mecanismos de daño que pueden sufrir los componentes y equipos industriales en servicio. Por ello, es imprescindible conocer no solamente cuáles son las características morfológicas que nos permiten identificar una falla por fractura dúctil, por rotura frágil, por fatiga, por creep o fluencia lenta, por corrosión, por desgate, etc., sino también entender cuáles son los factores que condicionan la aparición de estos mecanismos de falla, así como las diferentes formas de analizar su presencia a través de ensayos mecánicos, análisis químicos y microestructurales.

Objetivos Al finalizar el estudio del tema, el participante: • •

Analizará los diferentes factores que causan las fallas mecánicas. Identificará los diferentes modos de fractura y sus características morfológicas más importantes.

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•

Identificará los posibles mecanismos de falla asistidos por esfuerzos mecánicos a partir de la observación y el análisis de la superficie de fractura. Describirá las características generales de los diferentes mecanismos de falla: fatiga, desgaste, fluencia o creep. Relacionará los modos de fractura, el estado de tensiones, las condiciones de servicio y los aspectos metalúrgicos del material para establecer la causa raíz de una falla.

• •

Contenidos • • • • • • •

Fractura dúctil Fractura frágil por clivaje Fractura frágil intergranular Fractura por fatiga Mecanismo de creep o fluencia lenta Mecanismo de desgaste (abrasivo y adhesivo) Presentación de casos de fallas

Complementario

Sesión

Secuencia de estudio

Sesión virtual Para acceder a la sesión virtual del tema 7, ingrese al tema 7 del curso en la plataforma educativa Paideia PU.

Enlace web Una mirada rápida a los modos de fallas más comunes en elemento estructurales: http://www.uprm.edu/civil/circ/newsite/webresearchers/LuisGodoy /courses/INCI6017/1%20Introduccion/Fallas%20estructurales.pdf

Recuerde que el equipo de profesores especialistas está dispuesto y atento para absolver dudas y responder consultas sobre el tema.

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Resumen

Ciencia y arte que trata del examen o interpretación de las superficies de fractura con objeto de conocer las causas por las que una determinada pieza se rompe

Tipos

Macro Fractografía

Fractografía Micro Fractografía

Permite examinar fracturas

y otros mecanismos de deterioro

Pérdida de material superficial de un cuerpo sólido, causada por el o mecánico y movimiento relativo de un sólido, fluido o sustancia gaseosa sobre dicha superficie

Mecanismos de fractura

Desgaste

Abrasivo Adhesivo Erosivo Microoscilatorio

Dúctil Apreciable deformación plástica

Nucleación y coalescencia de microcavidades (dimples) en el interior del material

Frágil Muy poca deformación plástica

Por clivaje (transgranular)

Por descohesión (intergranular)

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Fatiga Esfuerzos cíclicos

Nucleación de fisuras por microdeformación plástica (extrusiones e intrusiones)

Creep

Desgaste fatiga

Deformación continua bajo esfuerzos estáticos y expuesto a temperatura elevada Por dislocaciones

Por difusión

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Estudio de caso (Individual)

Entrega: lunes 14 de noviembre de 2011

Objetivo Aplicar y profundizar los conocimientos adquiridos en los seis primeros temas del curso.

Indicaciones Presentar el Estudio de caso con la estructura propuesta (ver tema 3) teniendo en cuenta lo siguiente: • •

•

Verifique que en el Estudio de caso figure su nombre completo. Grabe el documento utilizando el formato indicado: Apellido-Nombre-Caso.doc. Por ejemplo, si usted se llama Carlos Torres, el nombre del archivo sería: Torres-CarlosCaso.doc. Publique su archivo, ingrese a la plataforma educativa Paideia PU, haga clic sobre Entrega de Estudio de caso y adjunte su archivo allí.

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Foro de discusión 2

Del miércoles 16 al lunes 28 de noviembre de 2011

Objetivo Verificar el grado de comprensión de los contenidos estudiados en el tema 7 Mecanismos de daño asistidos por esfuerzos mecánicos.

Insumos •

Sesiones virtuales correspondientes al tema 7 Mecanismos de daño asistidos por esfuerzos mecánicos Caso de estudio: “Navidad inesperada”

•

Tema del foro •

Preguntas del foro:  ¿Se tratan de fracturas frágiles o dúctiles en ambos casos?  ¿Existen indicios a partir de las fracturas que nos puedan dar información acerca de los mecanismos de daño asociados a la falla de estos espárragos en servicio?  ¿Por qué hay zonas en ambas fracturas coloreadas de azul?, ¿qué puede significar eso?  ¿Cree que la calidad del material pueda haber influido en la falla?

Indicaciones Para participar en el foro de discusión siga los siguientes pasos: 1.

Ingrese al curso Fundamentos del análisis de falla en componentes mecánicos a través de la plataforma educativa Paideia PU.

2.

Lea el caso de estudio preparado para el foro de estudio 2. Caso de estudio: “Navidad inesperada”. Haga clic sobre Foro de discusión 2, en los días señalados. Haga clic en el tema: “Navidad inesperada”. Lea con detenimiento las preguntas planteadas en el foro de discusión. El número mínimo de intervenciones obligatorias es dos, pero lo animamos a que participe un número mayor de veces para propiciar un debate más enriquecedor y generador de nuevos conocimientos, según las especificaciones siguientes: • Entre el miércoles 16 y el martes 22 de noviembre de 2011, realice la primera intervención, dando respuesta al tema propuesto por el profesor especialista del curso.

3. 4. 5. 6.

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•

Entre el miércoles 23 y el lunes 28 de noviembre de 2011, realice la segunda intervención obligatoria, dando respuesta o debatiendo alguna de las ideas planteadas por sus compañeros. Criterios

Puntaje

Primera intervención Respuesta a lo planteado por el profesor especialista, incluyendo argumentos sólidos y bien fundamentados. En la elaboración de su respuesta debe tomar en cuenta las siguientes preguntas: •

¿Cómo diferenciaría una fractura frágil de una fractura dúctil? Indique cuáles son esas diferencias según las imágenes mostradas.

•

¿Ha encontrado diferencias morfológicas importantes en las dos fracturas como para deducir que están asociadas a mecanismos de daño diferentes? Justifique su respuesta.

•

¿Qué podrían significar esas coloraciones observadas en algunas regiones de las superficies de fractura? ¿Qué rol podrían jugar en las fallas de los componentes?

•

¿Cómo podría influir la calidad del material en la fractura de los componentes analizados? Presente ejemplos que puedan estar muy vinculados a la falla descrita en el caso y a las condiciones de operación del componente.

13 puntos

Su respuesta debe ser elaborada sobre la base de argumentos propios, consistentes y bien fundamentados. Asimismo, debe reflejar el manejo del tema planteado basándose en los contenidos de los temas 7.1, 7.2, 7.3, 7.4, y 7.5 y en su experiencia laboral. Segunda intervención Elaborar su intervención haciendo mención a las ideas planteadas por algún compañero en la primera parte del foro. La respuesta debe reflejar que el participante ha leído y comprendido el aporte hecho su compañero y que reafirma la postura de este con ideas propias adicionales o que la refuta con argumentos consistentes. Puntaje 7. 8. 9.

7 puntos

20 puntos

Cada intervención no debe ser mayor a quince líneas. Procure que sus intervenciones no sean repetitivas. Respete las fechas planteadas para cada intervención.

Puntaje El foro de discusión 2 será calificado sobre 20 puntos. El promedio de los foros de discusión y el registro fotográfico representan el 10% de la nota final del curso.

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Evaluación en línea 6

Del sábado 26 al domingo 27 de noviembre de 2011

Objetivo Verificar el grado de comprensión de los contenidos trabajados en el tema 7 Mecanismos de daño asistidos por esfuerzos mecánicos.

Insumos •

Sesiones virtuales correspondientes al tema 7

Indicaciones Para rendir esta evaluación siga los siguientes pasos: 1.

Ingrese al curso Fundamentos del análisis de falla en componentes mecánicos a través de la plataforma educativa Paideia PU.

2.

Haga clic sobre Evaluación en línea 6 para ingresar a la evaluación.

3.

Resuelva la evaluación en línea, respetando las instrucciones y los tiempos asignados que se detallan en la misma evaluación en línea.

4.

Por cada respuesta errónea se le restará 1/4 del puntaje asignado a la pregunta.

5.

Se sugiere que después de cada pregunta respondida guarde su respuesta haciendo clic en “Guardar sin enviar”.

6.

Al término del cuestionario guarde todas sus respuestas haciendo clic en “Enviar todo y terminar”.

7.

Usted deberá responder la evaluación en línea en su único ingreso.

Puntaje La evaluación en línea será calificada sobre 20 puntos. El promedio de las evaluaciones en línea representan el 10% de la nota final del curso.

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Tema 8 Mecanismos de daño vinculados a la corrosión Profesor especialista: Carlos Fosca Pastor ([email protected])

Introducción Una de las causas más comunes del deterioro de componentes y estructuras metálicas es la corrosión. Sin embargo, la corrosión es más que herrumbre depositado sobre la superficie del componente; involucra una serie de mecanismos que pueden provocar desde la formación de picaduras a la nucleación y propagación de fisuras con el alto riesgo de producir fallas catastróficas si no se detectan a tiempo. Para combatir su efecto perjudicial, es necesario primero conocer las diferentes formas de corrosión más comunes, sus características, los mecanismos que las inducen y los factores asociados a ellas.

Objetivos Al finalizar el estudio del tema, el participante: • • • • •

Describirá los principios básicos de la corrosión electroquímica. Establecerá las diferencias entre los tipos de corrosión más comunes. Identificará morfológicamente los diferentes tipos de corrosión más comunes. Identificará entre las condiciones de operación aquellos factores que promueven un determinado mecanismo de corrosión. Propondrá al menos tres medidas para reducir el riesgo de cualquier tipo de corrosión en un componente mecánico.

Contenidos • • • • • • •

Fundamentos de la corrosión electroquímica Tipos de corrosión: corrosión uniforme Corrosión galvánica Corrosión debida a resquicios Corrosión por picaduras Corrosión bajo tensión Corrosión fatiga

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Fundamentos del análisis de falla en componentes mecánicos

Sesión

Secuencia de estudio

Sesión virtual Para acceder a la sesión virtual del tema 8, ingrese al tema 8 del curso en la plataforma educativa Paideia PU.

Recuerde que el equipo de profesores especialistas está dispuesto y atento para absolver dudas y responder consultas sobre el tema.

Resumen

Corrosión: degradación que sufre un metal o aleación en o con su medio.

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CORROSIÓN ELECTROQUÍMICA Condición esencial

Reacciones electroquímicas más comunes • Zona anódica: Me → Me+n + ne-

• Metal en o con un electrólito • Presencia de zonas anódicas y catódicas en el metal • o eléctrico entre ánodo y cátodo

• Zona Catódica: ½ O2 + H2O + 2e- → 2OH2H+ + 2e- → H2

Tipos de corrosión

2.

1. Corrosión uniforme

Corrosión galvánica

3.1.

3.2.

3. Corrosión localizada

4.

5.

Corrosión asistida por factores metalúrgicos

Corrosión asistida por factores mecánicos

6. Corrosión asistida por bacterias

Corrosión por picaduras

Corrosión debida a resquicios

4.1. Corrosión intergranular

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4.2. Corrosión selectiva

Corrosión bajo tensión

5.1.

Corrosión fatiga

5.2.

Corrosión desgaste

5.3.

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Foro de discusión 3

Del miércoles 30 de noviembre al miércoles 14 de diciembre de 2011

Objetivo A través de esta actividad usted podrá aplicar los conceptos tratados en el tema 8 Mecanismos de daño vinculados a la corrosión teniendo en consideración su experiencia personal.

Insumos •

Sesiones virtuales correspondientes al tema 8 Mecanismos de daño vinculados a la corrosión Preguntas del foro propuestas por el profesor especialista

•

Indicaciones Para participar en el foro de discusión siga los siguientes pasos: 1.

Ingrese al curso Fundamentos del análisis de falla en componentes mecánicos a través de la plataforma educativa Paideia PU. Haga clic sobre Foro de discusión 3, en los días señalados. Haga clic en el tema: Mecanismos de daño vinculados a la corrosión. Lea con detenimiento el tema de debate propuesto en el foro de discusión y responda a cada una de las preguntas planteadas. El número mínimo de intervenciones obligatorias es dos, pero lo animamos a que participe un número mayor de veces para propiciar un debate más enriquecedor y generador de nuevos conocimientos, según las especificaciones siguientes: • Entre el miércoles 30 de noviembre y el martes 6 de diciembre de 2011, realice la primera intervención, dando respuesta al tema propuesto por el profesor especialista del curso. • Entre el miércoles 7 y el miércoles 14 de diciembre de 2011, realice la segunda intervención obligatoria, dando respuesta o debatiendo alguna de las ideas planteadas por sus compañeros.

2. 3. 4. 5.

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Criterios

Puntaje

Respuesta a las preguntas planteadas en el foro; las cuales deben ser elaboradas sobre la base de argumentos propios, consistentes y bien fundamentados. Asimismo, debe reflejar el manejo del tema planteado basándose en los contenidos del tema 8 y en su experiencia laboral.

12 puntos

Primera intervención

Segunda intervención Hacer un comentario sobre las ideas planteadas por uno o varios compañeros durante el foro. La respuesta debe reflejar que el participante ha leído y comprendido el aporte hecho por su compañero y que reafirma la postura de este con ideas propias adicionales o que la refuta con argumentos consistentes. Puntaje 6. 7. 8.

8 puntos

20 puntos

Cada intervención no debe ser mayor a quince líneas. Procure que sus intervenciones no sean repetitivas. Respete las fechas planteadas para cada intervención.

Puntaje El foro de discusión 3 será calificado sobre 20 puntos. El promedio de los foros de discusión y el registro fotográfico representan el 10% de la nota final del curso.

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Fundamentos del análisis de falla en componentes mecánicos

Evaluación en línea 7

Del sábado 10 al domingo 11 de diciembre de 2011

Objetivo Verificar el grado de comprensión de los contenidos trabajados en el tema 8 Mecanismo de daño vinculados a la corrosión.

Insumos •

Sesiones virtuales correspondientes al tema 8

Indicaciones Para rendir esta evaluación siga los siguientes pasos: 1.

Ingrese al curso Fundamentos del análisis de falla en componentes mecánicos a través de la plataforma educativa Paideia PU.

2.

Haga clic sobre Evaluación en línea 7 para ingresar a la evaluación.

3.

Resuelva la evaluación en línea, respetando las instrucciones y los tiempos asignados que se detallan en la misma evaluación en línea.

4.

Por cada respuesta errónea se le restará 1/4 del puntaje asignado a la pregunta.

5.

Se sugiere que después de cada pregunta respondida guarde su respuesta haciendo clic en “Guardar sin enviar”.

6.

Al término del cuestionario guarde todas sus respuestas haciendo clic en “Enviar todo y terminar”.

7.

Usted deberá responder la evaluación en línea en su único ingreso.

Puntaje La evaluación en línea será calificada sobre 20 puntos. El promedio de las evaluaciones en línea representan el 10% de la nota final del curso.

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Diplomatura de Estudio en Análisis de Falla en Componentes Mecánicos

Tema 9 Mecanismos de daño vinculados a las uniones soldadas Profesor especialista: Carlos Fosca Pastor ([email protected])

Introducción Las uniones soldadas son generalmente los “eslabones más débiles” en una instalación o construcción soldada. Por lo general, las fallas se localizan en el propio cordón de soldadura o en la zona afectada por el calor. Sin embargo, cuando esto ocurre, lo normal es proceder a realizar una reparación sin averiguar primero las causas que provocaron la falla. Esto puede provocar un “círculo vicioso”, por el cual la estructura soldada sufre cada vez más fallas repentinas. Las uniones soldadas encierran un sin número de factores que las hacen particularmente sensibles a diferentes mecanismos de deterioro o de fragilización. Por ello, es sumamente importante conocer cómo influyen estos factores a fin de entender cómo se producen estas fallas.

Objetivos Al finalizar el estudio del tema, el participante: • • •

Describirá los principios básicos de la soldabilidad de aceros. Identificará los factores más importantes que promueven la fisuración en uniones soldadas. Determinará qué factores presentes en un caso real pueden producen una falla prematura por fatiga en una unión soldada.

Contenidos • • •

Concepto de soldabilidad Fisuración en uniones soldadas Comportamiento a la fatiga de uniones soldadas

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Secuencia de estudio Sesión

Sesión virtual Para acceder a la sesión virtual del tema 9, ingrese al tema 9 del curso en la plataforma educativa Paideia PU.

Resumen

SOLDABILIDAD

Soldabilidad operativa

Soldabilidad metalúrgica

Soldabilidad constructiva Evitar riesgo de fisuración en caliente y en frío o comportamiento inadecuado en servicio de la unión soldada

Comportamiento mecánico y químico

ZONA FUNDIDA

ZAC Carbono equivalente

Grado de dilución

Ciclo térmico Máxima dureza bajo el cordón

Ciclo térmico

• • • • • •

Resistencia mecánica Fisuración en frío Fisuración en caliente Comportamiento frágil Corrosión Comportamiento en fatiga

Recuerde que el equipo de profesores especialistas está dispuesto y atento para absolver dudas y responder consultas sobre el tema.

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Autoevaluación 2

Del jueves 15 al viernes 16 de diciembre de 2011

Objetivo Verificar el grado de comprensión de los contenidos trabajados en los temas 7, 8 y 9 del curso.

Insumos •

Sesiones virtuales de los temas 7, 8 y 9 del curso

Indicaciones Para rendir esta evaluación siga los siguientes pasos: 1. 2. 3.

4. 5. 6. 7.

Ingrese al curso Fundamentos del análisis de falla en componentes mecánicos a través de la plataforma educativa Paideia PU. En el tema 9 Mecanismos de daño vinculados a las uniones soldadas, haga clic sobre Autoevaluación 2. La autoevaluación se encontrará activa en la fecha indicada. Esta autoevaluación no es obligatoria pero sí le recomendamos realizarla para que usted evalúe sus aprendizajes. Resuelva la autoevaluación, contestando todas las preguntas y respetando las instrucciones. Se sugiere que después de cada pregunta respondida guarde su respuesta haciendo clic en “Guardar sin enviar”. Al término del cuestionario guarde todas sus respuestas haciendo clic en “Enviar todo y terminar”. El sistema le brindará inmediatamente las respuestas correctas. Si se le presentara alguna dificultad técnica que no le permitiera continuar con la autoevaluación; escribir a su profesor tutor [email protected] para que le brinde el apoyo técnico respectivo.

Puntaje La autoevaluación no será calificada. El resultado obtenido en esta autoevaluación no influirá en el promedio final del curso.

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Fundamentos del análisis de falla en componentes mecánicos

Examen 2

Sábado 17 de diciembre de 2011 (De 7:00 p.m. a 8:00 p.m.)

Objetivo Verificar el grado de comprensión de los contenidos trabajados en los temas 7, 8 y 9 del curso.

Insumos •

Sesiones virtuales de los temas 7, 8 y 9 del curso

Indicaciones El examen tiene duración de cuarenta y cinco minutos y consta de 30 preguntas aproximadamente. Para rendir el Examen 2, realice los siguientes pasos: 1.

Ingrese al curso Fundamentos del análisis de falla en componentes mecánicos a través de la plataforma educativa Paideia PU. Haga clic sobre Examen 2 para ingresar al examen. El Examen 2 se encontrará disponible en la fecha indicada en el horario de 7:00 p.m. a 8:00 p.m. Por su naturaleza, solo estará en línea una sola vez, por ningún motivo se volverá a colocar en línea. Lea atentamente las instrucciones descritas en el mismo examen en la fecha indicada. Resuelva el examen tomando en cuenta las instrucciones, contestando todas las preguntas y respetando los tiempos asignados. Por cada respuesta errónea se le restará 1/4 del puntaje asignado a la pregunta. Se sugiere que después de cada pregunta respondida guarde su respuesta haciendo clic en “Guardar sin enviar”. Al término del cuestionario guarde todas sus respuestas haciendo clic en “Enviar todo y terminar”. Usted deberá responder el examen en su único ingreso.

2. 3.

4. 5. 6. 7. 8. 9.

Puntaje El examen será calificado sobre 20 puntos. El examen 2 representa el 15% de la nota final del curso.

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Facultad de Ciencias e Ingeniería

Diplomatura de Estudio en Análisis de Falla en Componentes Mecánicos

Tema 10 La causa raíz de la falla de un componente Profesor especialista: Carlos Fosca Pastor ([email protected])

Introducción Existe una variedad de métodos y definiciones asociadas a la determinación de la causa raíz de una falla: Análisis de Falla (FA), Investigación de la Causa Raíz (RCI), Análisis Causa Raíz de la Falla (RCFA) y el Análisis Causa Raíz (RCA). De todos ellos, el más difundido es el Análisis Causa Raíz (RCA). Todos ellos son procesos sistematizados paso a paso y permiten llegar a los tres diferentes niveles de causa raíz: la causa raíz física, la humana y la causa raíz latente. Dependiendo del nivel de causa raíz que se quiere determinar se establecerá el proceso del análisis causa raíz. Al proceso que solamente se centra en determinar la causa raíz física, se lo conoce como análisis de falla.

Objetivos Al finalizar el estudio del tema el participante: • • •

Diferenciará entre causa raíz física, humanas y del sistema. Describirá brevemente las características y objetivos de los métodos: Análisis de Falla (FA), Investigación de la Causa Raíz (RCI), el Análisis Causa Raíz de la Falla (RCFA) y el Análisis Causa Raíz (RCA). Señalará los beneficios del uso del Análisis Causa Raíz (RCA).

Contenidos • • • • •

Origen de la falla: físicas, humanas y del sistema Errores que producen fallas mecánicas Procedimientos para determinar la causa raíz de una falla El Análisis de Falla (FA), Investigación de la Causa Raíz (RCI), el Análisis Causa Raíz de la Falla (RCFA) y el Análisis Causa Raíz (RCA) Beneficios del uso del Análisis Causa Raíz (RCA)

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Fundamentos del análisis de falla en componentes mecánicos

Complementario

Sesión

Secuencia de estudio

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Sesión virtual Para acceder a la sesión virtual del tema 10, ingrese al tema 10 del curso en la plataforma educativa Paideia PU.

Blog de Análisis de Falla Blog de Eduardo Bernasconi que nos muestra algunos apuntes interesantes sobre aspectos metalúrgicos asociados a las fallas y algunos aportes acerca del concepto de análisis de fallas. http://analizandofallas.blogspot.com/ Enlace web Un interesante artículo en el que se hace un resumen sobre los diferentes aspectos relacionados al análisis de fallas en componentes de ingeniería. http://revistaing.uniandes.edu.co/pdf/rev9art10.pdf?ri=3d0a9885c e52282410239cd384dcc36d

Facultad de Ciencias e Ingeniería

Diplomatura de Estudio en Análisis de Falla en Componentes Mecánicos

Resumen

FALLA DE UN COMPONENTE MECÁNICO

Causa raíz

Análisis de falla del componente

Investigación de la causa raíz Análisis de la causa raíz de la falla

Física

Humana

Latente

Mecanismo de daño que provocó la falla Errores humanos que provocaron la falla física Fallas en los sistemas de gestión que permiten que los errores humanos no se eviten

Procedimiento de análisis de falla

Recuerde que el equipo de profesores especialistas está dispuesto y atento para absolver dudas y responder consultas sobre el tema.

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129

Fundamentos del análisis de falla en componentes mecánicos

Foro de discusión 4

Del martes 3 al domingo 22 de enero de 2012

Objetivo Verificar el grado de comprensión de los contenidos estudiados en los temas 10 y 11 del curso.

Insumos • •

Sesiones virtuales correspondientes a los temas del 10 al 11.6 del curso Preguntas del foro propuestas por el profesor especialista

Indicaciones Para participar en el foro de discusión siga los siguientes pasos: 1.

Ingrese al curso Fundamentos del análisis de falla en componentes mecánicos a través de la plataforma educativa Paideia PU. Lea el caso de estudio preparado para el foro de discusión 4. Haga clic sobre Foro de discusión 4, en los días señalados. Lea con detenimiento las indicaciones planteadas en el foro de discusión. Haga clic en el tema que corresponda de acuerdo a las indicaciones respectivas. El número mínimo de intervenciones obligatorias en cada tema es uno, pero lo animamos a que participe un número mayor de veces para propiciar un debate más enriquecedor y generador de nuevos conocimientos, según las especificaciones siguientes: • Entre el martes 3 y el lunes 9 de enero de 2012, realice su intervención obligatoria en el tema: “Primera parte: Complementando caso de falla”. • Entre el martes 10 y el jueves 19 de enero de 2012, realice su intervención obligatoria en el tema: “Segunda parte: Elaboración del árbol lógico”. • Entre el viernes 20 y el domingo 22 de enero de 2012, realice su intervención obligatoria en el tema: “Tercera parte: Conclusiones”.

2. 3. 4. 5. 6.

130

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Diplomatura de Estudio en Análisis de Falla en Componentes Mecánicos

Criterios

Puntaje

Primera parte: Complementando caso de falla En la elaboración de su respuesta debe tomar en cuenta: •

Que la primera discusión esté centrada en definir con claridad el caso de falla descrito, presentando toda la información valiosa que usted pueda recopilar alrededor del elemento fallado (planos y dimensiones, material y propiedades mecánicas, condiciones de operación y mantenimiento, historial de fallas similares) que usted pueda compartir desde su propia experiencia, adjuntando fotografías, esquemas, etc.

7 puntos

Esta primera parte es fundamental, pues permitirá crear un cuerpo común de conocimientos entre todos los participantes, que definitivamente será mucho mayor que el que cada uno tiene del tema analizado. Segunda parte: Elaboración del árbol lógico La discusión estará centrada en la elaboración del árbol lógico de fallas, que será desarrollado de manera participativa. La respuesta debe reflejar que el participante ha leído y comprendido el aporte hecho por su compañero y que reafirma la postura, complementando con su aporte dicho árbol, o por el contrario si lo refuta, proponer una nueva secuencia respondiendo directamente a la intervención con la que está de acuerdo. •

El profesor especialista, a modo de ejemplo, empezará el desarrollo del árbol lógico de fallas adjuntando su avance como imagen (archivo jpg, para visualizarlo) y como archivo de texto (Word, para editarlo).

10 puntos

Nota: Para participar en este tema usted debe considerar lo siguiente: • Adjuntar el árbol en un archivo jpg • Adjuntar el árbol en un archivo Word para que el siguiente participante pueda editarlo. Tercera parte: Conclusiones El profesor especialista seleccionará algunos árboles para que usted elija y argumente cuál de los árboles le parece el más apropiado. Puede ser que el árbol de su elección no necesariamente es el que usted ayudó a construir. Puntaje 7. 8. 9.

3 puntos

20 puntos

Cada intervención no debe ser mayor a quince líneas. Procure que sus intervenciones no sean repetitivas. Respete las fechas planteadas para cada intervención.

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Fundamentos del análisis de falla en componentes mecánicos

Puntaje El foro de discusión 4 será calificado sobre 20 puntos. El promedio de los foros de discusión y el registro fotográfico representan el 10% de la nota final del curso.

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Diplomatura de Estudio en Análisis de Falla en Componentes Mecánicos

Tema 11 Metodología para el desarrollo de un análisis de falla Profesor especialista: Carlos Fosca Pastor ([email protected])

Introducción La realización de un análisis de falla encierra toda una serie de pasos y metodologías de recopilación y análisis de datos e información que permitan determinar la causa raíz de una falla. Sin embargo, dependiendo del nivel del análisis, este puede involucrar desde la determinación de la causa raíz física de la falla hasta las causas raíces vinculadas a la todas las deficiencias en los sistemas de gestión que permiten que los errores humanos continúen sin detectarse.

Objetivos Al finalizar el estudio del tema, el participante: • • • • • •

Describirá las diferentes etapas de la metodología de análisis de falla. Establecerá hipótesis de fallas a partir de la información de un caso de falla. Elaborará el árbol de fallas que permita comprobar las hipótesis de falla establecidas. Elaborará un procedimiento de análisis de falla tomando en cuenta el árbol de fallas. Comprenderá y manejará las variables que afectan el proceso de captura fotográfica de una imagen digital. Comprenderá y manejará los conceptos que proporcionan un adecuado registro fotográfico en opción macro.

Contenidos • • • •

Investigación preliminar: investigación de campo, recopilación de datos, el procedimiento de las 5P Determinación de la falla primaria Diseño del análisis de la falla primaria: el árbol lógico de fallas, la identificación de hipótesis de fallas y su evaluación mediante ensayos y estudios Examen y análisis de la falla: fractografía, ensayos no destructivos, ensayos destructivos, análisis químicos, metalográficos, etc.

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Fundamentos del análisis de falla en componentes mecánicos

•

Determinación del tipo de falla (mecanismo de falla asociado) y de la causa raíz de la falla Elaboración del informe técnico final Producción de la imagen La cámara fotográfica digital: Tipos y partes El lente: Apertura de diafragma y longitud focal El cuerpo: Sensor fotográfico, velocidad de obturación, ISO Exposición: Fotómetro, exposición correcta, sobreexposición y subexposición Profundidad de Campo Opción macro

• • • • • • • •

Sesión

Sesión virtual Para acceder a la sesión virtual del tema 11, ingrese al tema 11 del curso en la plataforma educativa Paideia PU.

Complementario

Secuencia de estudio

Enlace web Un artículo que presenta un método sencillo para desarrollar un análisis de falla: http://www.mascalidad.org/articulos/034%20Metodo%20de%20A nalisis%20de%20Fallas.pdf

Recuerde que el equipo de profesores especialistas está dispuesto y atento para absolver dudas y responder consultas sobre el tema.

Resumen

Se muestra a continuación un cuadro resumen:

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FALLA DE UN COMPONENTE MECÁNICO

Causa raíz

Análisis de falla del componente

Física

Investigación de la causa raíz

Humana

Análisis de la causa raíz de la falla

Procedimiento de análisis de falla

Informe del análisis de falla

Latente

Mecanismo de daño que provocó la falla Errores humanos que provocaron la falla física Fallas en los sistemas de gestión que permiten que los errores humanos no se eviten

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.

Decida qué hay que hacer. Averigüe lo que pasó Haga una investigación preliminar. Recolecte datos relevantes. Determine lo que falló primero. Examine y analice la falla primaria. Caracterice la pieza fallada y el material. 8. Realice un análisis químico y metalúrgico. 9. Determine el tipo de falla y las fuerzas que lo causaron. 10. Determine la causa raíz.

Lógica deductiva para trabajar sistemáticamente a través del problema, para llegar a la causa raíz real

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El árbol lógico de fallas

Causa raíz física

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Fundamentos del análisis de falla en componentes mecánicos

Evaluación en línea 8

Del sábado 14 al domingo 15 de enero de 2012

Objetivo Verificar el grado de comprensión de los contenidos trabajados en el tema 10 y 11 del curso.

Insumos •

Sesiones virtuales correspondientes a los temas 10 y 11

Indicaciones Para rendir esta evaluación siga los siguientes pasos: 1.

Ingrese al curso Fundamentos del análisis de falla en componentes mecánicos a través de la plataforma educativa Paideia PU.

2.

Haga clic sobre Evaluación en línea 8 para ingresar a la evaluación.

3.

Resuelva la evaluación en línea, respetando las instrucciones y los tiempos asignados que se detallan en la misma evaluación en línea.

4.

Por cada respuesta errónea se le restará 1/4 del puntaje asignado a la pregunta.

5.

Se sugiere que después de cada pregunta respondida guarde su respuesta haciendo clic en “Guardar sin enviar”.

6.

Al término del cuestionario guarde todas sus respuestas haciendo clic en “Enviar todo y terminar”.

7.

Usted deberá responder la evaluación en línea en su único ingreso.

Puntaje La evaluación en línea será calificada sobre 20 puntos. El promedio de las evaluaciones en línea representan el 10% de la nota final del curso.

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Diplomatura de Estudio en Análisis de Falla en Componentes Mecánicos

Registro fotográfico

Del viernes 20 al viernes 27 de enero de 2012

Objetivo Identificar adecuadamente los términos y técnicas presentados en el tema Registro fotográfico de falla en componentes mecánicos

Insumos • • •

Sesiones virtuales correspondientes al tema 11.7 Glosario Referencial Básico de Fotografía Digital Cámaras digitales con función manual y de macro. De preferencia cámara fotográfica digital tipo bridge

Indicaciones 1. 2. 3.

Ingrese al curso Fundamentos del análisis de falla en componentes mecánicos a través de la plataforma educativa Paideia PU. Haga clic sobre Registro fotográfico, en los días señalados. Revise las instrucciones y tenga en cuenta los siguientes aspectos: • Entre el viernes 20 y el martes 24 de enero de 2012, realice la primera intervención, respetando los requisitos propuestos por el profesor especialista. • Entre el miércoles 25 y el viernes 27 de enero de 2012, realice la segunda intervención obligatoria, utilizando correctamente los términos del glosario que se encuentra en la plataforma. Criterios

Puntaje

Primera intervención •

Elaborar un registro fotográfico personal de falla en componentes mecánicos de tres imágenes digitales que cumplan los siguientes requisitos: 

Fotografía macro

2 puntos



Exposición correcta

2 puntos



Iluminación adecuada que permita un fácil lectura del elemento y sus detalles

2 puntos



Correcto uso del balance de blancos

2 puntos



Correcta edición fotográfica

2 puntos

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137

Fundamentos del análisis de falla en componentes mecánicos

Criterios

Puntaje

Hacer un análisis y corrección de 2 imágenes elaboradas por algún compañero (pueden ser del mismo propietario o de dos distintos) usando apropiadamente los términos del glosario. En este caso, el análisis debe reflejar que el participante identifique problemas de lectura fotográfica y determine sus posibles causas (exposición, iluminación o edición) para proponer posibles soluciones a una posterior toma, precisando la solución para cada caso.

10 puntos

Puntaje

20 puntos

Segunda intervención

4. 5. 6.

Cada intervención no debe ser mayor a quince líneas. Procure que sus intervenciones no sean repetitivas. Respete las fechas planteadas para cada intervención.

Puntaje Esta actividad será evaluada sobre 20 puntos. El promedio de los foros de discusión y el registro fotográfico representan el 10% de la nota final del curso.

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Diplomatura de Estudio en Análisis de Falla en Componentes Mecánicos

Tema 12 Desarrollo de un procedimiento para el análisis de falla Profesores especialistas: Paul Lean Sifuentes ([email protected])

Introducción Una vez diseñado el procedimiento de análisis de falla, en el que, a partir del desarrollo del árbol lógico de fallas, se han identificado las posibles causas raíz físicas de la falla y se ha elaborado el procedimiento de análisis, se deben analizar con mucho detenimiento los resultados de todos estos ensayos y cálculos realizados a fin de determinar la causa raíz física más probable de la falla. Este proceso de análisis de los resultados debe realizarse de una manera muy minuciosa teniendo en cuenta además toda la información recopilada acerca de las condiciones de operación y de la historia de servicio del componente fallado. En este análisis sistémico se ponen en juego todos los conocimientos acerca de los mecanismos de falla, la influencia del tipo de solicitación mecánica, del medio y de los factores metalúrgicos asociados.

Objetivos Al finalizar el estudio del tema, el participante: • •

Analizará los resultados de los ensayos establecidos en el procedimiento del análisis de falla y encaminarlos a la determinación de la causa raíz física. Elaborará un informe donde se describa el procedimiento de análisis propuesto, los ensayos realizados, el análisis de los resultados y la determinación de la(s) causa(s) raíz de la falla analizada.

Contenidos • • •

Análisis de los resultados de los ensayos desde la perspectiva de las hipótesis de falla Sustentación del mecanismo de falla que es elegido como la causa raíz física Desarrollo del informe técnico

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Fundamentos del análisis de falla en componentes mecánicos

Informe – (1ra parte) (Colaborativo) Preparación: del lunes 23 de enero al sábado 4 de febrero de 2012 Entrega 1ra parte: domingo 5 de febrero de 2012

Objetivo Elaboración de un informe técnico de análisis de falla de un caso real.

Insumos • •

Material de estudio correspondiente a los temas del 1 al 11 del curso Caso: Eje fracturado de embarcación marina

Indicaciones En este último tema usted trabajará de manera colaborativa con sus compañeros del curso. Los grupos de trabajo se formarán por afinidad entre los participantes, el profesor tutor, según vayan formándose los grupos les indicará el número de grupo correspondiente. Por ello, le animamos a que empiece a trabajar desde este momento junto con sus compañeros de grupo, siguiendo las siguientes indicaciones: 1.

Entrar en o con los integrantes de su grupo a través de las herramientas de comunicación de la plataforma educativa Paideia PU (foro de consultas y/o correo electrónico). Lea atentamente el Caso: Eje fracturado de embarcación marina, ubicado en la plataforma educativa Paideia PU. Revise con detenimiento el caso y para la entrega del informe parcial, tenga en cuenta lo siguiente:

2. 3.

140

Criterios

Puntaje

Determinación de la falla primaria. Recopilación de datos a partir del informe preliminar de la presentación del caso. Se deberá buscar información adicional pertinente que sirva para la caracterización del componente y de sus condiciones de operación

2.5 puntos

Diseño del análisis de la falla primaria: el árbol lógico de falla.

2.5 puntos

Proponer los ensayos a realizar para verificar la(s) hipótesis de falla señalada en el árbol lógico de fallas. Cada ensayo propuesto debe ser justificado en función de cómo este aporta a la búsqueda de la causa raíz de la falla.

3 puntos

Total

8 puntos

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Diplomatura de Estudio en Análisis de Falla en Componentes Mecánicos

Características formales • • • •

La extensión de este trabajo debe ser de 2 páginas como mínimo. Esta tarea debe realizarse utilizando un procesador de textos. Utilice letra Arial 11 puntos, interlineado simple y página tamaño A4. Para cualquier consulta sobre el desarrollo de la actividad, póngase en o con el profesor especialista.

Instrucciones para la entrega •

•

Grabe el documento indicando el número del grupo y el de su informe de la siguiente forma: grupo#-Informe1.doc (para el Informe – 1ra parte). Por ejemplo, si usted pertenece al grupo 1, el nombre de su archivo sería: grupo1-Informe1.doc Ingrese a la plataforma educativa Paideia PU, haga clic sobre Entrega de Informe – 1ra parte y adjunte su archivo allí.

Puntaje El Informe - 1ra parte se calificará sobre 8 puntos. La nota final del Informe será la suma de los puntajes obtenidos en los informes de la 1ra y 2da parte, la que representa el 15% de la nota final del curso.

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Fundamentos del análisis de falla en componentes mecánicos

Informe – 2da parte (Colaborativo) Preparación: del lunes 6 al sábado 18 de febrero de 2012 Entrega 2da parte: domingo 19 de febrero de 2012

Objetivo Elaboración de un informe técnico de análisis de falla de un caso real.

Insumos • • •

Material de estudio correspondiente a los temas del 1 al 11 del curso Caso: Eje fracturado de embarcación marina Archivos de informes técnicos

Indicaciones 1.

Lea atentamente el Caso: Eje fracturado de embarcación marina, ubicado en la plataforma educativa Paideia PU.

2.

Revise con detenimiento los documentos correspondientes a los informes técnicos de inspección visual, partículas magnéticas, ensayo de dureza, análisis químico y análisis metalográfico ubicados en la sección correspondiente al tema 12 en la plataforma del curso.

3.

Para la entrega del informe final, tenga en cuenta lo siguiente: Criterios

Puntaje

Examen y análisis de la falla: fractografía, ensayos no destructivos, ensayos destructivos, análisis químicos, metalográficos, etc. Se deberá interpretar los resultados y correlacionarlos con la falla.

2.5 puntos

Determinación del tipo de falla (mecanismo de falla asociado) y de la causa raíz de la falla.

2.5 puntos

Elaboración del Informe técnico final. El informe debe contener como mínimo: Justificación o antecedentes, procedimiento de análisis, resultado y análisis de resultados, conclusiones y recomendaciones.

7 puntos

Total

142

12 puntos

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Diplomatura de Estudio en Análisis de Falla en Componentes Mecánicos

Características formales • • • •

La extensión de este trabajo debe ser de 4 páginas como mínimo. Esta tarea debe realizarse utilizando un procesador de textos. Utilice letra Arial 11 puntos, interlineado simple y página tamaño A4. Para cualquier consulta sobre el desarrollo de la actividad, póngase en o con el profesor especialista.

Instrucciones para la entrega •

•

Grabe el documento indicando el nombre del grupo y el de su informe de la siguiente forma: grupo#-Informe2.doc (para el Informe - 2da parte). Por ejemplo, si usted pertenece al grupo 1, el nombre de su archivo sería: grupo1-Informe2. Ingrese a la plataforma educativa Paideia PU, haga clic sobre Entrega de Informe - 2da parte y adjunte su archivo allí.

Puntaje El Informe - 2da parte se calificará sobre 12 puntos. La nota final del Informe será la suma de los puntajes obtenidos en los informes de la 1ra y 2da parte, la que representa el 15% de la nota final del curso.

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Fundamentos del análisis de falla en componentes mecánicos

Autoevaluación 3

Del jueves 16 al viernes 17 de febrero de 2012

Objetivo Verificar el grado de comprensión de los contenidos trabajados en los temas del 10 al 12 del curso.

Insumos •

Sesiones virtuales de los temas 10 y 11 del curso

Indicaciones Para rendir esta evaluación siga los siguientes pasos: 1.

Ingrese al curso Fundamentos del análisis de falla en componentes mecánicos a través de la plataforma educativa Paideia PU. En el tema 12: Desarrollo de un procedimiento para el análisis de falla, haga clic sobre Autoevaluación 3. La autoevaluación se encontrará activa en la fecha indicada. Esta autoevaluación no es obligatoria, pero sí le recomendamos realizarla para que usted evalúe sus aprendizajes. Resuelva la autoevaluación, contestando todas las preguntas y respetando las instrucciones. Se sugiere que después de cada pregunta respondida guarde su respuesta haciendo clic en “Guardar sin enviar”. Al término del cuestionario guarde todas sus respuestas haciendo clic en “Enviar todo y terminar”. El sistema le brindará inmediatamente las respuestas correctas. Si se le presentara alguna dificultad técnica que no le permitiera continuar con la autoevaluación; escribir a su profesor tutor [email protected] para que le brinde el apoyo técnico respectivo.

2. 3.

4. 5. 6. 7.

Puntaje La autoevaluación no será evaluada. El resultado obtenido en esta autoevaluación no influirá en el promedio final del curso.

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Diplomatura de Estudio en Análisis de Falla en Componentes Mecánicos

Examen 3

Sábado 18 de febrero de 2012 (De 7:00 p.m. a 8:00 p.m.)

Objetivo Verificar el grado de comprensión de los contenidos trabajados en los temas 10, 11 y 12 del curso.

Insumos • •

Sesiones virtuales de los temas 10 y 11 del curso Tema 12, 1ra y 2da parte del Informe “Caso: Cigüeñal facturado”

Indicaciones El examen tiene duración de cuarenta y cinco minutos y consta de 30 preguntas aproximadamente. Para rendir el Examen 3, realice los siguientes pasos: 1. 2. 3.

4. 5. 6. 7. 8. 9.

Ingrese al curso Fundamentos del análisis de falla en componentes mecánicos a través de la plataforma educativa Paideia PU. Haga clic sobre Examen 3 para ingresar al examen. El Examen 3 se encontrará disponible en la fecha indicada en el horario de 7:00 p.m. a 8:00 p.m. Por su naturaleza, solo estará en línea una sola vez, por ningún motivo se volverá a colocar en línea. Lea atentamente las instrucciones descritas en el mismo examen en la fecha indicada. Resuelva el examen tomando en cuenta las instrucciones, contestando todas las preguntas y respetando los tiempos asignados. Por cada respuesta errónea se le restará 1/4 del puntaje asignado a la pregunta. Se sugiere que después de cada pregunta respondida guarde su respuesta haciendo clic en “Guardar sin enviar”. Al término del cuestionario guarde todas sus respuestas haciendo clic en “Enviar todo y terminar”. Usted deberá responder el examen en su único ingreso.

Puntaje El examen será calificado sobre 20 puntos. El examen 3 representa el 15% de la nota final del curso.

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Fundamentos del análisis de falla en componentes mecánicos

Encuesta de opinión

Del domingo 19 de febrero al domingo 4 de marzo de 2012

Objetivo La encuesta de opinión es anónima y busca recoger, de manera objetiva, su opinión con respecto al desarrollo del curso. Su opinión es sumamente valiosa para nosotros, por ello necesitamos que la información que nos proporcione sea lo más veraz posible. Tome su tiempo al responder, analizando y evaluando cada opción. Los resultados nos servirán para mejorar la calidad del servicio educativo que ofrecemos.

Indicaciones Para participar de la encuesta realice los siguientes pasos: 1.

Haga clic sobre Encuesta de opinión para participar de la encuesta. Lea con detenimiento las indicaciones y recomendaciones que se detallan en la misma.

2. 3. 4.

Resuelva la encuesta de opinión, contestando todas las preguntas. Para finalizar la encuesta de opinión seleccione el botón Enviar la encuesta. Si se le presenta alguna dificultad técnica deberá informarlo de inmediato a su profesor tutor y a soporte virtual [email protected] para que le brinde el apoyo técnico respectivo.

146

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Diplomatura de Estudio en Análisis de Falla en Componentes Mecánicos

Directorio

Nombre

Correo electrónico / teléfono

Coordinador de la Diplomatura y profesor especialista: Dr. Ing. Carlos Fosca Pastor

[email protected]

Profesor especialista y tutor: Dr. Ing. Paul Lean Sifuentes

[email protected]

Profesor especialista: MSc. Ing. Roberto Lazarte Gamero

[email protected]

Profesor especialista: Gregorio Sifuentes Pinedo

[email protected]

Asistente: Ing. José Sakihama Uehara

[email protected]

Aspectos istrativos y control de pagos: Srta. Natalia Monzón

[email protected]

Unidad istrativa Ingeniería de Soldadura

Telf.: 626 2000 Anexo: 4880 Tele - Fax: 626 2800

Soporte técnico de la plataforma educativa Paideia PU

[email protected]

PU Virtual

[email protected]

Página web de la Diplomatura

http://www.pu.edu.pe/programa/analisisdefalla

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Agenda de estudio

Compañeros Nombre

148

E-mail

Facultad de Ciencias e Ingeniería