Facultad Regional Concep. del Uruguay
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Item Nuevo puente sobre arroyo La China(2025-02-14) Bouvet Marclay, Brenda Nair; Magnin Tessadri, Nadia Ximena; Raffo, Fernando Carlos; Penón, Luciano DanielEl presente proyecto presenta el diseño de un nuevo puente de hormigón armado sobre el Arroyo La China, en Concepción del Uruguay, provincia de Entre Ríos, Argentina. La propuesta nace de la necesidad de reemplazar el puente que se encuentra emplazado de manera temporal donde estuvo el antiguo "Puente de Fierro", una estructura de hierro remachado de principios del siglo XX, figura importante de la historia de la ciudad. El nuevo puente, con una longitud total de 60 metros, se diseñó para el paso de camiones y transporte de carga pesada. Se analizaron dos alternativas: un puente metálico y un puente de hormigón armado. Tras un estudio vehicular para determinar el tráfico de la zona y un análisis FODA, se concluyó que el puente de hormigón armado era la opción más favorable debido a su durabilidad, menor costo de ejecución y mantenimiento, y mejor integración con el entorno. El anteproyecto incluyó un estudio hidrológico para determinar la altura necesaria del puente y evitar inundaciones. Se verificó la influencia del Río Uruguay en la zona de estudio, y se realizó un análisis geotécnico para definir las características del suelo y la profundidad de las fundaciones. Se calculó el movimiento de suelo para la construcción de los accesos al puente. El diseño estructural definió las dimensiones del tablero, vigas, estribos, fundaciones y cabezal. Se analizaron las cargas permanentes, sobrecargas de uso, fuerzas de viento y frenado. Se dimensionó la armadura de acero para cada elemento. Se elaboró una programación detallada de las etapas de construcción, incluyendo tareas preliminares, ejecución de fundaciones, construcción del tablero, finalización del tablero y una prueba de carga para verificar el comportamiento del puente. Además, se diseñó un sistema de iluminación para el puente. Se elaboró un presupuesto detallado, incluyendo el análisis de precios de materiales y mano de obra. Finalmente, se realizó un estudio de impacto ambiental para evaluar las consecuencias de la construcción sobre el medio ambiente, identificando los posibles impactos y proponiendo medidas de mitigación. El estudio se basó en la metodología del Geólogo Norberto Jorge Bejerman para categorizar la importancia de los impactos.Item Desarrollo de una empresa de fabricación y comercialización de implementos para la seguridad musculo esquelética en la práctica deportiva(2025-02-13) Ledesma, Rodrigo Nicolás; Blanc, Rafael Luján; López, Leticia; Iselli Martínez, Vanesa Silvana; Rodríguez, María AlejandraEl presente proyecto tiene como objetivo evaluar la viabilidad de un emprendimiento enfocado en la producción de ortesis de neopreno textil destinadas al sector deportivo. Para ello, se realizó una investigación de mercado que permitió definir y caracterizar los productos a comercializar, destacándose rodilleras, muñequeras y tobilleras. Estos productos serán elaborados con neopreno de alta calidad, diseños innovadores y materiales diferenciados respecto a la competencia. Se determinó que la planta industrial estará ubicada en el Parque Industrial de Pilar, seleccionando una nave industrial adecuada para su alquiler. Con base en el análisis de mercado, se proyecta la comercialización de los productos en la provincia de Buenos Aires, priorizando su distribución a través de tiendas ortopédicas. El inicio del proyecto requiere una inversión inicial de $1.097.134.787,11 destinada a la adquisición de máquinas, equipos y capital de trabajo. Para evaluar la factibilidad económica y financiera del emprendimiento, se analizaron dos alternativas: inversión con capital propio y financiamiento con capital de terceros. Los resultados indican que el financiamiento externo es la opción más favorable, con un Valor Actual Neto (VAN) de $811.821.427,79 y un periodo de recuperación estimado al segundo año del proyecto. Este análisis respalda la factibilidad del emprendimiento y su potencial éxito en el mercado deportivo.Item Sistema de gestión de náuticas : modalidad de aplicación(2025-02-20) Álvarez Vuille, Florencia; Bonti, Ivan Federico; Segovia Grabois, Lihuen Martín; Cristaldo, Patricia Raquel; Rodríguez Prudenza, Luis Enrique; Nadal, Jorgelina Cecilia; Dartuqui, Darío AlejandroEl presente proyecto final de carrera se centra en el desarrollo de un sistema integral para la gestión de las embarcaciones de un club náutico. Este sistema tiene como objetivo principal mejorar la eficiencia operativa y la calidad del servicio mediante un control avanzado de la información relacionada con las embarcaciones, sus propietarios, los navegantes autorizados y las actividades realizadas dentro de las instalaciones de la náutica. El sistema propuesto permite localizar embarcaciones en distintas marinas, asociarlas con información detallada de sus propietarios, registrar salidas al río y gestionar datos clave como el estado de las embarcaciones. Además, incluye funcionalidades para identificar clientes morosos y enviar notificaciones a los usuarios en casos de incidentes que involucren a todas las embarcaciones. Para cumplir con los objetivos establecidos, se emplearon metodologías y técnicas adquiridas durante la Ingeniería en Sistemas de Información. Destacan el análisis de procesos empresariales, el diseño de sistemas, comunicaciones, redes, inteligencia artificial y la optimización de recursos mediante investigación operativa. Con esta solución, la náutica podrá mejorar su gestión, reducir costos operativos, mejorar la seguridad y ofrecer un servicio más personalizado, logrando un avance significativo hacia la modernización de sus procesos. Este proyecto no solo refleja la integración de conocimientos académicos, sino también la capacidad de diseñar soluciones prácticas y sostenibles para entornos reales.Item Evaluation of wear and corrosion resistance in acidic and chloride solutions of PVD-CrN coatings on untreated and plasma nitrided AISI 4140 steel(2024-05-24) Maskavizan, Ana Justina; Quintana, Juan Pablo; Dalibón Bähler, Eugenia Laura; Márquez, Adriana Beatriz; Brühl, Sonia Patricia; Farina, Silvia BeatrizCrN coatings deposited by Physical Vapor Deposition (PVD) are widely used due to their high hardness and high wear resistance, low friction coefficient and superior corrosion resistance. The latter makes this coating appropriate for protecting forming tools, moulds and components used in chemical processing. In this work, single layer CrN coatings were deposited on plasma nitrided and non treated AISI 4140 steel. The influence of nitriding on the wear resistance, coefficient of friction and corrosion resistance in acidic solutions and chloride solutions was studied. Thickness of the coatings was measured using optical microscopy, and surface hardness was assessed with a Vickers microindenter. Adhesion was determined using Rockwell indentation applying 150 kg and scratch test as well as Scratch test at different constant loads. Sliding wear resistance was studied with Pin-on-Disk tests under different normal loads and sliding distances, the coefficient of friction was registered during the tests and volume loss was calculated. Corrosion test were carried out using a 3.5 % NaCl solution and a 0.5 M H2SO4 solution as electrolytes. Nitrided steel without any coating was used also as comparison. Coating thickness was approximately (2.6 ± 0.4) μm and surface hardness reached a value of (1960 ± 160) HV0.05, being this a composed hardness because of the low film thickness. Adhesion was good for both substrates, non nitrided and nitrided steel, in both cases, it could be classified as HF1 according to VDI 3198 standard. In the case of the Scratch test, in the only coated samples, without nitriding as pre treatment the film cracking was observed at 50 N in the track, whereas in the duplex sample the coating had a better load bearing capacity and reached 70 N without damage. No delamination was detected around the scratch track in all cases. Wear volume loss was undetectable in the pin-on-disk test for the coated systems, whereas it was approximately 30 x 10-3 mm3 for the nitrided steel and 150 x 10-3 mm3 for the untreated steel. In the corrosion tests, the coating showed a passive behaviour as tested in NaCl solution and the corrosion current density was significantly lower for coated samples in the H2SO4 solution, proving that the CrN coating is suitable for protecting steel substrate in both chloride and acidic media.Item Friction and wear of a-C:H and a-C:H:Si coatings sliding against different counterpart materials under dry and moist environments(2024-05-19) Delfín, Francisco Andrés; Jeoffrey, Jecozale; Schachinger, Manuel; Forsich, Christian; Brühl, Sonia Patricia; Heim, DanielThe self-lubricating effect of DLC coatings is a very well-known feature, although they have yet to occupy a substantially influential position in mainstream tribological applications. This objective is increasingly critical due to the escalating worldwide focus on achieving energy efficiency, lowering fuel consumption and cutting environmentally harmful emissions. To reach these milestones, a deeper understanding of DLC coatings is required, namely regarding the intricate relationship of friction and wear rates within diverse tribosystems, where parameters such as relative humidity and the material of the counter body show decisive influence. In this work, DLC coatings were deposited using a modified commercially available PA-CVD system on AISI 4140 steel. Two kind of coatings were produced, a-C:H and a-C:H:Si, at temperatures of 450 °C and 550 °C. Process gas consisted of a mixture of argon, acetylene, and HMDSO as silicon precursor. Characterization was carried out by means of nanoindentation, Raman spectroscopy, as well as GDOES and EDX. Tribological behavior was evaluated by means of Pin-on-Disk, using the coated sample as the disk, a 12 N normal load, a speed of 0.4 m/s and a total sliding distance of 2000 m. Counterparts were 6 mm balls, of which three different materials were used: AISI 52100 bearing steel, Al2O3 and Si3N4. Test chamber was conditioned using forced air recirculation and beakers containing either water or regenerated silica gel to create a humid or a dry environment, respectively. Friction coefficient was registered during the entire test. The wear track was evaluated with optical and confocal microscopy, as well as SEM/EDX and Raman spectroscopy. Hardness and elastic modulus increased with deposition temperature, and the values were doubled with silicon doping. However, a lower friction coefficient and wear volume loss were found in Si-free samples. In general, the coatings showed varied responses to the different environments and counterparts: a-C:H showed oxidation with higher humidity, whereas a-C:H:Si exhibited high wear in the drier ambient, producing several peaks in the friction coefficient during the test. The steel counterpart exhibited a lubricious oxide layer that helped reduce the friction coefficient, thus performing better in the humid environment. The Si3N4 counterpart showed the highest adhesion when sliding against a-C:H:Si, although a rather low friction coefficient and wear was shown when testing the Si-free samples.Item Recubrimientos DLC depositados sobre acero AISI 4140 para mejorar su resistencia al desgaste deslizante y abrasivo(2024-08-09) Delfín, Francisco Andrés; Brühl, Sonia Patricia; Heim, DanielLos recubrimientos DLC son ampliamente usados y reconocidos debido a su muy bajo coeficiente de fricción, alta dureza, estabilidad química y resistencia a la corrosión. Sin embargo, cuando se los deposita sobre aceros blandos, como los utilizados para elementos de máquina, presentan problemas de adhesión que comprometen sus buenas propiedades. Al realizar un pretratamiento de nitruración iónica sobre la superficie del acero, se obtiene un gradiente de dureza que ayuda a soportar mejor las solicitaciones y distribuir las cargas de una forma adecuada para que no se produzca un desprendimiento abrupto1. En este trabajo, se depositaron tres recubrimientos DLC diferentes sobre acero AISI 4140 nitrurado y sin nitrurar, para mejorar la dureza y la resistencia al desgaste deslizante y abrasivo. El primero es un recubrimiento a-C:H grueso depositado mediante PA-CVD utilizando un equipo de Rübig en Austria, mientras que el segundo es una variante dopada con silicio (a-C:H:Si) obtenido con los mismos parámetros2. El tercero es un recubrimiento multicapa con DLC como top-layer depositada mediante PVD-PEMS en Tantal SRL, Córdoba. Consiste en una capa de anclaje de CrN, una capa gradiente y luego a-C:H:Cr. La caracterización se realizó mediante SEM, Raman y DRX. Se obtuvieron las propiedades mecánicas mediante nanoindentación. El comportamiento tribológico se evaluó con Pin-on-Disk y se realizaron ensayos de abrasión según la norma ASTM G65. La estructura de los recubrimientos es una combinación de enlaces sp2 y sp3 con alto nivel de desorden. El coeficiente de fricción estuvo entre 0,05 y 0,2, con el mejor resultado para el a-C:H, que también presentó las menores tasas de desgaste deslizante, junto al a-C:H:Cr sobre sustrato previamente nitrurado. El dopaje con Si mejoró notablemente la resistencia al desgaste abrasivo, al igual que el dopaje con Cr, aunque el pretratamiento de este último fue fundamental para obtener buenos resultados.Item Resistencia a la corrosión de recubrimientos PVD multicapa de Cr/CrN sobre acero AISI 4140 nitrurado(2024-08-09) Maskavizan, Ana Justina; Crivaro, Marco; Dalibón Bähler, Eugenia Laura; Márquez, Adriana Beatriz; Brühl, Sonia PatriciaEl acero AISI 4140 es ampliamente utilizado en distintas industrias por su alta tensión de ruptura y tenacidad, sin embargo, sus propiedades tribológicas no son buenas. Se ha probado que los recubrimientos cerámicos obtenidos mediante técnicas de plasma como PVD mejoran sus propiedades superficiales, entre ellos, los de base cromo presentan mayor resistencia a la corrosión. Debido a la diferencia de dureza entre el sustrato y los recubrimientos, la nitruración previa del acero mejora su adhesión, brindando mayor soporte mecánico ante altas cargas. Además, la adhesión y el comportamiento ante el desgaste y la corrosión están influenciados por la limpieza de la superficie previa a la deposición. En los recubrimientos multicapa, el crecimiento columnar típico de esta metodología de deposición, se ve interrumpido con el inicio de cada capa. Esto limita la generación de canales a través de los cuales el sustrato queda expuesto al ambiente, mejorando la resistencia a la corrosión [1]. En este trabajo se evaluó la resistencia a la corrosión de recubrimientos multicapa de Cr/CrN depositados sobre acero AISI 4140 nitrurado por plasma. Se compararon dos tratamientos de limpieza previos a la deposición: sputtering mediante una descarga glow en atmósfera de argón e hidrógeno y bombardeo con iones de cromo. Se determinó el espesor mediante calotest, la microestructura mediante DRX, la adhesión por indentación Rockwell C y Scratch Test y la resistencia a la corrosión mediante ensayos potenciodinámicos en solución de NaCl al 3,5 %. El espesor total de los recubrimientos es es de Cr y la última de CrN, con 4 capas de cada uno. El estudio mediante DRX confirmó la formación de CrN. La adhesión resultó mejor con el bombardeo iónico. El recubrimiento, con ambos pretratamientos, mejora la resistencia a la corrosión, siendo corrosión por picado el mecanismo predominante.Item Comportamiento a desgaste y a la corrosión del acero AISI 420 nitrurado y nitrocarburado de corta duración(2024-08-09) Dalibón Bähler, Eugenia Laura; Regis, Matías Sebastián; Carmona, Aníbal Emilio; Charadía, Raúl; Brühl, Sonia PatriciaLos aceros inoxidables martensíticos son utilizados ampliamente en la industria donde se requiere buena resistencia al desgaste y a la corrosión. La ingeniería de superficies ha desarrollado diferentes técnicas de modificación superficial como la nitruración o la nitrocarburación asistida por plasma. Si bien hay estudios sobre esta temática, no hay abundante información sobre tratamientos superficiales en aceros martensíticos como AISI 420. Para lograr ahorro de energía y mayor eficiencia, se pueden diseñar tratamientos de corta duración y temperaturas más altas. El objetivo de este trabajo es estudiar el comportamiento al desgaste y a la corrosión de muestras de acero inoxidable martensítico AISI 420 nitrurado y nitrocarburado por plasma mediante tratamientos de corta duración. Las condiciones de nitruración estudiadas fueron: 420oC, 5hs (N420,5); 420oC, 6 hs (N420,6); 440 oC, 2 hs (N440); y de nitrocarburación 440oC, 2 hs (NC440). Se analizó la microestructura por DRX y SEM, se realizaron ensayos de pin on disk y electroquímicos para evaluar el comportamiento al desgaste y a la corrosión respectivamente. Con respecto a los resultados, en todos los tratamientos se obtuvo una zona modificada que corresponde a una solución sólida de nitrógeno/carbono en la red martensítica con algunos nitruros o carbonitruros para la nitruración o nitrocarburación respectivamente. El espesor de las capas modificadas fue de 10 μm aproximadamente y la dureza superior a 1200 HV para todos los tratamientos siendo mayor para la muestra N440. Las muestras tratadas presentaron mejor resistencia al desgaste que el acero solo templado y revenido el mejor rendimiento para la muestra N440. Con respecto a la resistencia a la corrosión, la muestra NC440 tuvo el potencial de corrosión más noble y presentó una región cuasipasiva, este comportamiento podría estar vinculado tanto al espesor de la capa como a la presencia de nitrocarburos.Item Efecto de los dopantes en el comportamiento tribológico de recubrimientos DLC sobre Ti6Al4V mediante PA-CVD(2024-08-06) Álvarez, Matías Federico; Delfín, Francisco Andrés; Dalibón Bähler, Eugenia Laura; Brühl, Sonia Patricia; Heim, DanielLas aleaciones de titanio tienen baja densidad, alta resistencia específica, resistencia a la corrosión y biocompatibilidad. Sin embargo, poseen deficientes propiedades tribológicas y un desgaste adhesivo severo. Para mejorar sus propiedades superficiales se pueden utilizar técnicas como la deposición de recubrimientos DLC, que poseen bajo coeficiente de fricción y alta resistencia al desgaste [1]. En este trabajo, se estudió el comportamiento tribológico de la aleación Ti6Al4V recubierta con DLC en un reactor PA-CVD con descarga DC pulsada a 550°C, a 2 mbar, usando C2H2 como precursor de C y argón. Se utilizaron diferentes dopantes como Si, N2 o H2 en la mezcla de gases y se comparó la adhesión y el comportamiento al desgaste. Los recubrimientos fueron caracterizados mediante SEM, GDOES, nanoindentación y espectroscopia Raman. La adhesión se evaluó mediante Scratch Test. Las pruebas tribológicas se realizaron utilizando Pin-on-Disk sin lubricación así como también inmersas en NaCl al 5% y en solución de Ringer, con una distancia de deslizamiento de 500 m o hasta la rotura del recubrimiento. Las huellas de desgaste se midieron con microscopía confocal y se empleó SEM-EDS para determinar los mecanismos de desgaste. Las muestras recubiertas exhibieron un aumento de dureza, especialmente las dopadas con Si, y reducción del módulo de Young con respecto a las no recubiertas. Los ensayos tribológicos mostraron un bajo coeficiente de fricción menor a 0.1 y una reducción significativa del desgaste frente al sustrato sin DLC. En pruebas de 500 m, el recubrimiento con H2 agregado en la mezcla de gases mostró los mejores resultados, mientras que el dopado con Si presentó el mayor desgaste en seco y no soportó la carga en ensayos inmersos. Sin embargo, en las pruebas limitadas por la falla del recubrimiento, el dopaje de N2 resultó en la mayor durabilidad.Item Barrier coatings deposited via PA-CVD and MS-PVD on recyclable polymer foils for food packaging applications(2024-09-02) Delfín, Francisco Andrés; Forsich, Christian; Schachinger, Manuel; Augl, Stefan; Brühl, Sonia Patricia; Burgstaller, Cristoph; Heim, DanielPlastic litter has become the predominant contaminant in our lands and oceans. Prioritizing waste recycling is essential to halt this ecologically damaging problem. However, the recycling process is hindered when products like food packaging are made of several layers of different polymers co-extruded together to have acceptable barrier properties. This issue can be addressed by depositing thin coatings using plasma-assisted techniques on single-layer polymer foils, to achieve comparable resistance against water and oxygen permeation. Given the nanometric thickness of these coatings, recycling could be potentially carried out without any inconvenience.