RINFI, Repositorio Institucional Facultad de Ingeniería. UNMDP
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Producción de gas de síntesis a partir de residuos de la cosecha de caña de azúcar
No full textEn el primer capítulo se explica el desarrollo histórico y la teoría básica del funcionamiento del proceso de gasificación.
Hoy en día, la gasificación es considerada una tecnología económicamente competitiva, térmicamente eficiente y respetuosa con el medio ambiente. Posteriormente, se analiza y selecciona con criterio los siguientes factores:
Materia prima : Residuos de la cosecha de la caña de azúcar (RAC)
Sistema de recuperación de energía : Motor de combustión interna
Agente gasificante : Aire Capacidad de producción de la planta : 0,8 ton RAC /h
Ubicación de la planta: Departamento de Leales-Tucumán Capacidad de diseño de la planta: 1 ton RAC/h
Producción de syngas estimada: 2408 Nm 3 /h Tipo de gasificador : Lecho fijo- Downdraft
El gas de síntesis obtenido a partir de gasificación de biomasa se utiliza para generación de energía eléctrica mediante un motor de combustión interna, en búsqueda de abastecer la energía necesaria para el funcionamiento de la planta y vender el excedente restante a un precio de U$S 150 el MWh (Programa RenovAr).
Por último, se enumeran las razones por las cuales se considera conveniente instalar una planta para la producción de syngas. Dentro de ellas se destacan los bajos costos de la materia prima, el desarrollo de la industria local y el aprovechamiento de los residuos agrícolas.
Mail autores Valeria Ares Fil: Ares, María Valeria. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería; ArgentinaFil: Marini, María Lucía. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería; Argentin
Propuestas de mejora en el proceso de logística inversa de una empresa cosmética de venta directa
Get PDFEl presente Trabajo Final se desarrolla en una empresa especializada en la
producción de cosméticos y en su comercialización mediante la venta directa por catálogo junto con productos tercerizados de otra naturaleza. En visitas a la empresa y reuniones con la gerencia, se planteó que una de las problemáticas importantes a abordar es la cantidad de devoluciones por Cambios y Reclamos, y Desarme que reciben. Por este motivo, el área en estudio de este trabajo es el de logística inversa la cual deriva de la gestión de
devoluciones. Se realiza el análisis de la situación actual y se generan propuestas de
mejoras. Se determinó la existencia de una metodología ineficiente en la gestión de las devoluciones la cual trae aparejada sobrecostos en la logística, retrabajos por parte de las áreas involucradas e insatisfacción en el cliente. El objetivo es mejorar la gestión del área para lograr reducir las devoluciones a partir de la detección a tiempo de los productos que
no corresponden, estandarizar los procesos para no generar retrabajos y desarrollar un sistema amigable para su medición y posterior tratamiento. Para esto, se realiza mediante herramientas informáticas, un sistema que permite mejorar el método actual que tiene la empresa para el ingreso de las devoluciones. Se obtiene como resultado una gestión más eficiente de las devoluciones, la cual facilita el trabajo diario de las partes involucradas además de reducir los reprocesos por errores no detectados a tiempo y los costos de la logística.
Mail del autor Maria Cases Fil: Aizpuru, Valeria. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería; ArgentinaFil: Cases, María. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería; Argentin
Diseño y validación de bocas de carga en almacén de empresa del rubro congelados
Get PDFAnte el crecimiento del mercado mundial, ha aumentado el tamaño y la complejidad de las operaciones logísticas, cuya actividad deriva en una serie de ventajas competitivas que las empresas pueden desarrollar e implementar para destacarse. Dentro de los aspectos cubiertos por la logística, la distribución es uno de los más importantes a llevar a cabo, ya que influye directamente en el nivel de servicio que se brinda a los clientes. Las bocas de carga desempeñan una función indispensable en el sistema de logística, ya que comunican los almacenes con los vehículos destinados a recoger los pedidos, por ende, deben funcionar de manera eficiente y eficaz. El presente trabajo consiste en determinar la cantidad de bocas de carga para el almacén de una empresa del rubro congelados. Para ello, se deben analizar los tipos de vehículos involucrados y las distribuciones de arribos tanto durante la jornada laboral como en el transcurso de los días. Luego, se calcula de forma teórica el número de bocas y se desarrolla un modelo que represente al sistema, con el objetivo de validar dicho modelo a través de la simulación mediante el software FlexSim. Una vez validado, se proponen distintas configuraciones y se evalúa cuál de ellas presenta indicadores más favorables. A la configuración seleccionada, se la somete a un análisis de escenarios para determinar los efectos que sufre el sistema ante los cambios, tales como la modificación en la composición de los arribos por turno, la variación en los tiempos de proceso, la avería de una boca en diferentes momentos del día, o bien, el incremento de los pedidos. Para concluir el trabajo, se propone realizar 3 bocas para camiones, implementando niveladores, y 2 bocas para utilitarios, con carga al nivel del suelo, garantizando un eficiente nivel de servicio al cliente.Fil: Vigano, Matias Axel. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería; ArgentinaFil: Nieto Duben, Tamara. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería; Argentin
Desarrollo de mezclas de poliésteres derivados de recursos renovables como estrategia para obtener un nuevo material completamente biodegradable apto para envases
Get PDFEl principal objetivo del presente trabajo de Tesis fue la obtención y caracterización metódica de materiales y nanocompuestos basados en poli (ácido láctico) (PLA) y poli (3-hidroxibutirato) (PHB), con la adición de tributirin (TB) como plastificante y nanopartículas de quitina (NPQ) como refuerzo. Los materiales desarrollados dieron lugar a películas 100% biodegradables y derivadas de recursos renovables, con potencial aplicación como envases y/o embalaje. Todos los materiales se obtuvieron por técnicas de mezclado en fundido y posterior moldeo por compresión. En primer lugar, se evaluó la plastificación de PLA y PHB con el tributirin, incorporado en tres concentraciones diferentes (10, 15, 20% p/p). Se estudiaron las propiedades estructurales, térmicas y mecánicas de los materiales obtenidos. El plastificante resultó miscible y efectivo hasta al menos un contenido del 20% en peso, provocando la disminución de las temperaturas de transición vítrea y rigidez de los materiales. Se obtuvieron películas homogéneas y traslúcidas basadas en PLA o PHB con reducida ductilidad. En segundo lugar, se desarrollaron mezclas de los dos polímeros, PLA y PHB, plastificadas con un 20% en peso de TB. Se estudió el efecto de la variación de la relación másica PLA/PHB en las propiedades finales de los materiales, mediante caracterizaciones de tipo estructural, morfológico, térmico, mecánico y de barrera al vapor de agua. La proporción mezcla de polímeros / plastificante se mantuvo en 80/20% en peso en las diferentes mezclas de relaciones másicas PLA/PHB: 70/30, 60/40, 50/50, 40/60, 30/70. A pesar de que los polímeros resultaron ser prácticamente inmiscibles entre sí generando materiales bifásicos, se lograron obtener películas delgadas y homogéneas, con propiedades modificadas respecto de los materiales basados en los homopolímeros. Las mezclas plastificadas presentaron mayor ductilidad debido a la reducción en las temperaturas de transición vítrea y a los procesos de deformación plástica ocasionados por el despegue entre las fases continua y dispersa. El aumento de la movilidad de las cadenas poliméricas promovido por la plastificación, generó un aumento en la permeabilidad al vapor de agua. De todas las formulaciones estudiadas, aquellas con mayor contenido de PLA fueron las que presentaron las propiedades más prometedoras para la preparación de películas flexibles. Seguidamente, se estudió el efecto de la variación del contenido de plastificante TB (10, 15, 20% p/p) en los materiales de mezclas PLA/PHB con mayor contenido de PLA. La adición de un 15% en peso de TB redujo la permeabilidad al vapor de agua respecto de los materiales evaluados en la etapa previa, conservando la ductilidad de las películas. Además, los materiales PLA/PHB-15TB fueron evaluados mecánicamente en condiciones severas de carga. Presentaron un comportamiento dúctil frente a ensayos uniaxiales de fractura mecánica con presencia de entalla aguda y un comportamiento semi-dúctil frente a experimentos de impacto biaxial con caída libre de dardo instrumentado. En cuarto lugar, se propuso la obtención de nanocompuestos incorporando nanopartículas de quitina para intentar contrarrestar el detrimento en las propiedades de barrera de los materiales por el agregado del plastificante. Las formulaciones de base que dieron lugar a los nanocompuestos fueron las mezclas PLA/PHB-15TB con alto contenido de PLA. Las nanopartículas fueron sintetizadas por medio de hidrólisis ácida a partir de quitina purificada. Las películas obtenidas con un contenido de 2% en peso de nanocarga no presentaron cambios significativos en las propiedades térmicas y de barrera. Se identificaron aglomeraciones de nanopartículas evidenciando una pobre dispersión de las mismas dentro de la matriz polimérica, posiblemente debido a diferencias de hidrofobicidad. Esto provocó que los nanocompuestos presenten un comportamiento mecánico semi-frágil. Finalmente, se evaluó el potencial uso de las mezclas y nanocompuestos a base de PLA/PHB-15TB y nanoquitina, para su aplicación como envases, realizando diferentes ensayos específicos. Se estudiaron los parámetros de color y propiedades de barrera a la luz, propiedades de barrera a gases y vapor de agua, hidrofobicidad, migración global en simulantes alimentarios, conservación cualitativa de distintos tipos de alimentos y biodegradación en compostaje. Se analizó el efecto del agregado de plastificante y de nanopartículas en cada uno de los ensayos. Se estimó que todas las películas se desintegrarían en un porcentaje superior al 90% de su masa inicial en menos de 90 días de tratamiento biológico en compostaje, indicando que son materiales 100% biodegradables y compostables. La adición de plastificante y NPQ aceleró el proceso de degradación. En conclusión, fue posible obtener materiales totalmente biodegradables con mejor desempeño para su uso en envases y/o embalaje flexibles que los materiales que los conforman, aprovechando las buenas propiedades de cada uno de los componentes. Además, resultaron ser materiales compostables y amigables con el medioambiente, al estar constituidos por compuestos derivados de fuentes renovables. Esto los convierte en alternativas sostenibles a los polímeros convencionales de alto impacto medioambiental utilizados habitualmente en la fabricación de envases.
Mail del autor Magdalena Iglesias Fil: Iglesias Montes, Magdalena Luz. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería; Argentin
Diseño de morteros autocompactantes reforzados con fibras poliméricas
Get PDFSe desarrollaron formulaciones de mortero autocompactante (MAC) para ser aplicadas a la producción de piezas cementicias estructurales de geometría compleja. Se entiende como MAC un mortero que llena el molde o encofrado sin necesidad de vibrarlo manteniendo su uniformidad. En las formulaciones de MAC estudiadas se utilizó ceniza volante (un desecho que se genera en plantas de energía) con el fin de reducir el contenido de cemento Portland. A su vez se evaluó el efecto de la incorporación de fibras de polipropileno sobre el comportamiento del MAC tanto en estado fresco como en estado endurecido. En la primera etapa de este trabajo de tesis se caracterizaron los materiales de partida (cemento, arena, ceniza, aditivo superfluidificante, agua) siguiendo la normativa asociada al reglamento de estructuras de hormigón (CIRSOC 201) y otras técnicas complementarias como difracción de rayos x. En cuanto a la obtención de las formulaciones de MAC se utilizó como base la metodología propuesta por la EFNARC (European Federation of National Associations Representing producers and applicators of specialist building products for Concrete), y la experiencia previa del grupo de trabajo. La misma fija una relación agua/polvo (cemento + ceniza) y permite variar tanto la fracción volumétrica de arena respecto al volumen del mortero como el contenido de superfluidificante hasta alcanzar los valores objetivo para lograr autocompactabilidad: el diámetro de extendido y el tiempo de vaciado obtenidos a partir de los ensayos de flujo de asentamiento y embudo en V, respectivamente. Ambos parámetros están directamente vinculados a las propiedades reológicas del MAC. Aplicando esta metodología se obtuvieron cuatro formulaciones de MAC con 0, 10, 20, 30% en volumen de ceniza respecto al volumen de polvo. Además se obtuvieron cuatro formulaciones adicionales de MAC de igual proporción de ceniza, pero incorporando un contenido fijo de fibras de polipropileno. Los resultados indicaron que la formulación con hasta un 10% de ceniza alcanzó un valor de resistencia a la flexión a las edades de siete y veintiocho días de curado semejante a la basada solo en cemento Portland. Cabe destacar que la incorporación de fibras no cambió la resistencia a la flexión del MAC en estado endurecido, pero se observaron evidencias de su acción positiva una vez fisuradas las probetas de ensayo. En cuanto a la resistencia a la compresión el efecto de la incorporación de ceniza y fibra no modificó significativamente los valores resistentes, pero se observó un cambio en el mecanismo de rotura asociado a la presencia de fibra. Cabe destacar que una de las formulaciones fue utilizada para llenar y copiar un dibujo complejo en un encofrado demostrando la viabilidad de este sistema. A continuación, se evaluaron algunos aspectos económicos y de implementación de una formulación elegida y se discutió el impacto ambiental de la misma. Finalmente, se expusieron las conclusiones principales que surgieron de esta tesis, como así también los posibles trabajos futuros a realizar.
Mail del autor Franco Petruccelli Fil: Petruccelli, Franco Iván. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería; Argentin
Propuesta para la mejora de procesos en el sector “Montaje y Terminación” en una empresa automotriz
Get PDFEl presente trabajo se desarrolló en una empresa dedicada a la fabricación de automóviles situada en la ciudad de Leipzig, Alemania, y consistió en la caracterización de la organización y el análisis de las distintas etapas de su proceso productivo, centrándose en la etapa de Montaje y
Terminación. Así, habiendo podido relevar y comprender la situación actual, se procedió a realizar un análisis crítico del proceso, que permitió la detección de tres problemáticas principales: rechazos y retrabajos, factor humano e incumplimiento de los objetivos de producción en las franjas horarias críticas. Una vez evaluadas estas problemáticas, se estableció como objetivo principal generar propuestas que permitieran la mejora del desempeño del área mediante la eliminación de las causas raíz detectadas. Se elaboraron en este sentido seis propuestas de mejora con grandes
diferencias entre sí, pero con el objetivo común de mitigar las causas que daban origen a las problemáticas en cuestión. Luego, se caracterizó para cada propuesta la mejora que se buscaba alcanzar mediante su implementación.
Mail del autor Patricio Gonzalez Fil: González, Patricio Nicolás . Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería; Argentin
Diseño de un plan de mantenimiento para un sistema crítico de la división de hormigón de una empresa de venta de materiales de construcción
No full textEl objetivo del presente trabajo es ayudar en el desarrollo del área de mantenimiento de una empresa destacada por la comercialización de hormigón, a través del diseño de un plan preventivo para un equipo crítico del proceso de fabricación y distribución de dicho material. La problemática que origina el proyecto es la inexistencia de programas formales para mantener la maquinaria, así como la carencia del departamento correspondiente. Se considera un problema dado que se trata de un sector que destaca por el uso de activos y en el que una falla imprevista acarrea costos considerables. Inicialmente se realiza un análisis FODA, siendo una justificación para el desarrollo del trabajo a través de una de las estrategias resultantes. Se lleva a cabo un relevamiento del proceso, así como de los diversos sistemas mecánicos intervinientes, a través de observación directa y reuniones con personal. Seguidamente se elabora un análisis de criticidad en conjunto con los empleados para determinar aquel equipo de mayor importancia sobre el cual centrarse. El resultado es la misma planta dosificadora. Luego se confecciona un índice de confiabilidad para cada uno de sus componentes para establecer sobre cuáles se aplicarán las herramientas más exhaustivas, debido a su criticidad. Resultando en los sistemas de agua y de bandas transportadoras. Al detectar los principales componentes se aplica la técnica AMEF, estableciendo las tareas preventivas. Para el resto de los equipos se plantean acciones y frecuencias por otros medios, resaltando el relevamiento de las tareas actuales y planes de mantenimiento de elementos similares, así como manuales de fabricante. Se desarrollan instructivos de seguridad para aquellas actividades que lo ameritan. Modelos de registro para las tareas y autorizaciones de bloqueo, el primero con la finalidad de recopilar información y poder tomar decisiones de mejora y gestión, a futuro. Se propone debido a la falta de información detectada, que supuso un inconveniente considerable. Finalmente se arriba a la conclusión, a través del cálculo del costo de oportunidad, que la política correctiva de la empresa la exponía a pérdidas considerables por fallas imprevista, que pueden evitarse o reducirse desde una mirada preventiva.
Mail del autor [email protected]: Pickering, Brian Christian. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería; Argentin
Convertidor de potencia interleaved con topología configurable buck y boost
No full textEl presente trabajo tiene como propósito diseñar y construir la etapa de potencia para un convertidor multifásico de topología configurable. Este convertidor cuenta con 8 convertidores Continua-Continua o fases, capaz de operar en modo buck o boost. El desarrollo de este trabajo incluye el estudio de componentes y materiales para el armado del convertidor, el diseño de los diferentes circuitos de soporte y el desarrollo de una interfaz para la conexión a plataforma de control.
Se complementa la construcción del prototipo con pruebas experimentales.
El diseño y armado de este prototipo fue desarrollado en el Laboratorio de Instrumentación y Control de la Facultad de Ingeniería de la UNMdP. Este trabajo será la plataforma para el desarrollo de estrategias de control interleaved en diversas líneas de investigación del laboratorio tales como sistemas fotovoltaicos, fuentes pulsadas, detección de fallas y caracterización de sistemasFil: Ferreras, Matías José. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería; Argentin
Desarrollo de cerámicos pertenecientes al sistema Bi0,5(Na0,8K0,2)0,5TiO3 con aplicaciones piezoeléctricas y magnetoeléctricas
Get PDFLos materiales multiferroicos se caracterizan por poseer simultáneamente más de un tipo de ordenamiento, ya sea, magnético, eléctrico o elástico. En este sentido, es sabido que el orden magnético se encuentra estrechamente ligado a las interacciones entre dipolos magnéticos que se originan a partir del déficit de electrones en los orbitales superiores del átomo. Asimismo, el orden eléctrico es el resultado del ordenamiento de dipolos eléctricos locales, mientras que el orden elástico es el resultado del alineamiento de los desplazamientos atómicos debido a la deformación. La aparición simultánea de orden magnético y eléctrico resulta particularmente interesante, ya que la combinación de estas propiedades podría utilizarse para el almacenamiento, procesamiento y transmisión de información, dado que permite que los campos magnéticos y eléctricos externos interactúen con el orden magnético y eléctrico del material. No obstante, esta propiedad es extremadamente difícil de encontrar, ya que la existencia de orbitales atómicos parcialmente llenos, requisito para generar momentos o dipolos magnéticos, por lo general, excluye la aparición de dipolos eléctricos locales, asociados generalmente con la presencia de la capa “d” vacía y/o una configuración de pares solitarios “lone-pair”.
Dentro de los materiales multiferroicos podemos encontrar materiales monofásicos o los llamados compuestos. En el grupo de los materiales multiferroicos monofásicos se pueden distinguir dos clases principales. La primera clase, multiferroicos de Tipo I, comprende materiales donde los órdenes ferroicos aparecen independientemente unos de los otros. Estos materiales pueden mostrar altos valores de polarización y orden a altas temperaturas de los parámetros de manera individual. Sin embargo, la interacción entre los órdenes ferroeléctrico y magnético es típicamente muy débiles. La segunda clase de materiales, multiferroicos de Tipo II, presentan polarización ferroeléctrica como un producto de otro parámetro de orden, como puede ser el orden magnético.
Una de las principales desventajas de los materiales multiferroicos monofásicos es la temperatura de operación. En la mayoría de ellos se requieren temperaturas cercanas a 0 K para que se produzca el acoplamiento magnetoeléctrico, y en los que presentan propiedades a temperatura ambiente, dicho acoplamiento es muy débil como para poder ser usado en dispositivos.
Los materiales compuestos, tales como laminados o heteroestructuras, combinan materiales piezomagnéticos (magnetostrictivos) y piezoeléctricos que están acoplados elásticamente mediante la deformación que se transmite a través de la interfaz entre ambas fases. El acoplamiento magnetoeléctrico es el resultado de la combinación de las propiedades magnetostrictiva y piezoeléctrica de las fases individuales, las cuales están acopladas elásticamente y su valor es, típicamente, mucho más grande que el encontrado en los multiferroicos monofásicos y con posibilidad de ser utilizados a temperaturas superiores a la ambiente.
Los compuestos magnetoeléctricos en bulk usualmente incluyen componentes basados en polímeros, cerámicos y/o metales. En los materiales que contienen componentes cerámicos (por ejemplo, piezoeléctrico Pb(Zr,Ti)O3 (PZT) y ferrimagnético NiFe2O4) en forma tipo 3-0, el principal problema sin resolver es minimizar la interacción química y el dopado mutuo de las dos fases que forman el compuesto debido a las altas temperaturas de sinterizado. Por otra parte, las altas corrientes de fuga causadas por la conductividad eléctrica en los bordes de granos y a menudo las propiedades metálicas de la fase magnética, junto con la insuficiente calidad de los polvos mezclados, hacen que los valores medibles del efecto magnetoeléctrico se reduzcan por un factor de decenas en comparación con el valor teóricamente previsto y en comparación de los materiales monocristalinos. También, para lograr un alto efecto magnetoeléctrico, es necesario obtener un compuesto con interfaces bien definidas y la máxima superficie de contacto de las dos fases. Además, existe el problema de la desorientación de los cristales de la fase magnética en la matriz ferroeléctrica, que a menudo reduce el efecto magnetoeléctrico.
Otro problema a resolver, desde el punto de vista medioambiental, es que los piezoeléctricos más comúnmente usados poseen elevados porcentajes de plomo, haciendo la fabricación de estos materiales bastante peligrosa y tóxica para la salud humana.
En el caso de las ferritas un factor para decidir la composición a usar es la maximización de la magnetoelectricidad, para aumentar la deformación elástica ante la aplicación de campos magnéticos y al mismo tiempo minimizar la conductividad que se produce en este tipo de materiales.
En este contexto, el objetivo general de este trabajo de tesis es desarrollar nuevos materiales compuestos magnetoeléctricos a partir de la combinación de una fase piezoeléctrica libre de plomo y una fase magnética constituida por una ferrita blanda.
Ambas fases, tanto la piezoeléctrica (Bi0,5(Na0,8K0,2)0,5TiO3 como la fase magnética (Ni0,5Co0,5Fe2O4), fueron obtenidas por dos métodos, reacción en estado sólido con activación mecanoquímica y método químico, Sol-Gel o Pechini, respectivamente. La fase piezoeléctrica fue elegida por ser un posible sustituto del tradicional PZT dado que el bismuto presenta una similitud electrónica con el plomo y esta composición presenta un borde de fase morfotrópico como el Pb(Zr,Ti)O3. La fase magnética es una ferrita blanda que presenta un equilibrio entre la alta magnetostricción de la ferrita de cobalto y la baja conductividad de la ferrita de níquel. En todos los casos, las fases fueron caracterizadas tanto en su estructura y microestructura, como en sus propiedades funcionales y los resultados fueron analizados teniendo en cuenta los métodos de obtención.
Para la fase piezoeléctrica obtenida mediante reacción en estado sólido con una etapa de activación mecanoquímica se probaron diferentes tiempos de sinterizado (2, 5 y 8 horas) a 1100 °C, observándose un aumento del tamaño de grano con el tiempo de sinterización y una mejora importante en las propiedades piezoeléctricas cuando las muestras fueron sinterizadas durante 5 horas. En este tiempo de sinterización se logró una conjunción óptima entre el crecimiento en el tamaño de grano de la fase principal, el contenido de la fase secundaria formada y la pérdida de elementos volátiles a los mayores tiempos de sinterizado. Posteriormente, se sintetizó la fase piezoeléctrica mediante la técnica química de Sol-Gel con el objetivo de controlar el tamaño de grano en las muestras y reducir las temperaturas de los tratamientos térmicos. Se estudiaron diferentes tratamientos de calcinación y se determinó que la calcinación a 700 °C durante 30 minutos permite obtener la fase principal con un mínimo contenido de fases secundarias que desaparecen en el tratamiento de sinterizado. Luego, se sinterizaron las muestras a temperaturas entre 1075 y 1125 °C durante 2 horas, obteniendo una dependencia de las propiedades eléctricas y del tamaño de grano con el aumento de la temperatura de sinterizado.
Para la fase ferrita obtenida por reacción en estado sólido activada por molienda mecanoquímica, se determinó la temperatura óptima de calcinación en 1025 °C a partir de la desaparición de la fase hematita corroborada mediante difracción de rayos X. A partir del estudio del proceso de sinterización de las muestras entre 1100 y 1250 °C, se determinó que el tamaño de grano y la densidad de las muestras aumentan con la temperatura del tratamiento. Asimismo, se evaluaron las propiedades magnéticas y se determinó que en las muestras tratadas a 1200 °C se alcanza la saturación en el incremento de las propiedades con la temperatura de sinterizado. Este comportamiento se pudo atribuir al aumento en el tamaño de grano que también produce un afinamiento de las curvas de histéresis magnética evidenciado por la disminución del campo coercitivo.
De la misma forma que se realizó con la fase piezoeléctrica se siguió la ruta química para la obtención de la ferrita. Para esta fase se utilizó el método Pechini dado que resulta una ruta adecuada para su obtención. Se estudiaron diferentes temperaturas de calcinación y tratamientos de sinterizado a fin de optimizar las propiedades del material. Se determinó que el aumento de la temperatura de sinterización produce un aumento del tamaño de grano y una mejora de las propiedades magnéticas. Sin embargo, este aumento de la temperatura de sinterización produce un incremento en los valores de conductividad.
Luego de caracterizar todas las fases por separado se prosiguió a obtener los materiales compuestos magnetoeléctricos.
En primer lugar, se conformaron los compuestos a partir de los reactivos obtenidos por medio del método de reacción en estado sólido. La caracterización microestructural y estructural de las fases permitió establecer que se produce la difusión de los elementos entre las fases. Se encontró un máximo en el coeficiente magnetoeléctrico en la composición 70BNKT-30NCF influenciado por una gran cantidad de variables como la posibilidad de alcanzar la polarización de las muestras, el contenido de la fase magnética, la superficie de contacto entre las fases y la interdifusión de los elementos que modifican las composiciones originales de las fases.
Se conformaron compuestos magnetoeléctricos mediante la mezcla de las fases piezoeléctrica y magnética obtenidas por medios químicos. A partir del análisis estructural y microestructural se observó una gran reactividad de las fases que favorece la interdifusión de los elementos. Debido a estos efectos de difusión no se pudieron obtener propiedades magnetoeléctricas de estos compuestos.
Para finalizar, se conformó un compuesto utilizando la fase piezoeléctrica obtenida por el método de reacción en estado sólido, para minimizar la reactividad de la fase piezoeléctrica con alto contenido de elementos volátiles, y la fase magnética obtenida por la ruta química, para reducir el tamaño de grano de la fase magnética y así optimizar la interconexión entre ambas fases. Se encontró nuevamente un máximo en el coeficiente magnetoeléctrico en la composición 70BNKT-30NCF con valores de coeficiente magnetoeléctrico similar al encontrado por la vía de reacción en estado sólido.
Mail de los autores avier Camargo Fil: Camargo, Javier Eduardo. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería; Argentin
KAMERZICK : Fuente de Alimentación de Grado Médico
Get PDFCon el avance de la medicina y por ende en los equipos médicos, la seguridad eléctrica y la precisión que deben brindar se han vuelto cada vez más exigentes. Por otro lado, la inclinación hacia la eficiencia y la disminución del tamaño de los equipos médicos también
se han vuelto claves por su beneficio.
Este trabajo final consta en el desarrollo de una fuente de alimentación de grado médico de 91�� con cuatro salidas de tensión continua 5��,12��,−12�� y 17 − 20��) en donde se busca: eficiencia energética, seguridad eléctrica, precisión en sus tensiones de salida y la
reducción del tamaño. Para poder cumplir con estos 4 ítems, la tecnología que se utilizó fue del tipo fuentes conmutadas en particular la Flyback doble aislado. Esta última denominación surge del hecho de que no sólo está presente la barrera de aislación propia del inductor de dos puertos sino que, además, se agregó un transformador de alta frecuencia que constituye la segunda barrera de aislación eléctrica. Esta fuente conmutada Flyback doble aislado funciona como una etapa prerregulada que alimenta cuatro convertidores DC-DC para lograr las tensiones de salida con la precisión mencionada.
Para simular el comportamiento del sistema con su realimentación, excluyendo los convertidores DC-DC, se utilizó el programa NL5. Luego, en base a las ecuaciones del convertidor Flyback doble aislado en modo DCM y demás circuitos que se utilizaron, se calcularon todos los componentes necesarios. Por otro lado, con el programa AltiumDesigner se diseñó el PCB.
Finalmente se montaron los componentes en el PCB y se midió los resultados siguientes:
Eficiencia total del sistema del 75%.
Precisión en la tensión de salida de 5��,0.5%.
Precisión en la tensión de salida de 12��, 0.625%.
Precisión en la tensión de salida de −12��, 0.625%.
Precisión en la tensión de salida de 17 − 20��, 3%.
Se midió una aislación 7.5����
La potencia máxima del sistema fue de 96��.Fil: Pedrosa, Tomás Ignacio. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería; ArgentinaFil: Sgrilletti, Francisco Santiago . Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería; Argentin