UTN- FRC -Producción Académica de Investigación y Desarrollo
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Item Desarrollo de estructuras porosas para implantes base titanio.(Congreso Internacional de Metalurgia y Materiales., 2016) Roure, César; Cantero, Santiago; Lucci , Roberto; Giménez , Gonzalo; López Padilla , RogerEn cirugías de reemplazamiento óseo se emplean materiales metálicos, principalmente acero inoxidable (200 GPa) y aleaciones base cobalto (240 GPa). Sin embargo, los módulos de elasticidad de estos materiales son mucho mayores que los del hueso (10-30 GPa) [1], lo que lleva al aflojamiento del implante mediante osteoporosis. El titanio y sus aleaciones poseen valores de módulo elástico cercanos a 100 GPa, pero todavía muy alejados al que presentan los huesos. La introducción de poros en el titanio permite disminuir su módulo de elasticidad aproximándolo a los valores encontrados en los huesos [2]. Además, la porosidad, favorece la vascularización y transporte de productos metabólicos fundamentales en la formación del tejido óseo [3, 4]. Teniendo en cuenta esta problemática, en este trabajo se estudió un proceso para fabricar titanio poroso para implantes biomédicos por pulvimetalurgia, donde la obtención de la muestra en “verde” se genera por colado de una mezcla de resina acrílica con TiH2. La resina acrílica actúa como ligante de la estructura metálica y como agente espaciador para generar la formación de poros. Luego, la mezcla se seca, se obtiene el producto en “verde” con suficiente resistencia para su manipulación y posterior sinterización en alto vacío a temperaturas entre 1150-1200ºC. Se estudiaron distintas proporciones de resina-TiH2, que permitieron obtener estructuras con distintos grados de porosidad. Asimismo, se investigó la posibilidad de generar un gradiente de porosidad radial, fabricando muestras mediante capas concéntricas con distintas relaciones resina-TiH2. Por último, se efectuó la caracterización metalográfica para determinar las fases formadas, tamaño, forma y distribución de los poros. El método estudiado presenta la ventaja de producir piezas con porosidad controlada y geometrías diversas, ya que utiliza un monómero líquido en la resina acrílica, cuya mezcla con TiH2 produce un material fluido que puede colarse en la forma del molde que se desee.Item Estructuras de titanio con gradiente de porosidad- Fabricación por el método de partículas espaciadoras y caracterización.(Congreso internacional de metalurgia y materiales., 2016) López Padilla, Roger; Lucci , Roberto; Articó , Nicolás; Oldani, Carlos; Grinschpun , Luciano; Schneiter , MatíasLa gran diferencia de rigidez que hay entre los metales usados en implantes y el tejido óseo, produce incompatibilidad mecánica (stress shielding), que lleva a la resorción del tejido óseo y al aflojamiento de las prótesis implantadas. La introducción de poros en el titanio disminuye su módulo elástico acercándolo al que poseen tanto los huesos corticales como trabeculares [1]. La fabricación de titanio poroso empleando el método de partículas espaciadoras ha mostrado su practicidad y efectividad para obtener características estructurales y mecánicas adecuadas [1, 2]. Sin embargo la anisotropía del tejido óseo, tanto en su estructura interna como en sus propiedades mecánicas, hace necesario que el material componente de una prótesis presente también gradiente de porosidad que imite la arquitectura del hueso y que cumpla con los requerimientos de rigidez y resistencia mecánica a los que estará sometido [3]. En este trabajo se investigó la fabricación y caracterización de muestras de titanio con gradiente de porosidad longitudinal usando como material espaciador carbonato ácido de amonio mezclado en distintas proporciones con TiH2. Luego de la compactación uniaxial por capas y posterior sinterización a 1150º C, se obtuvieron cilindros con porosidad longitudinal gradual 0/30% ,0/60%, 30/60% y 0/30/60%. Las muestras fueron analizadas tanto en su estructura interna; tamaño, forma y distribución de poros, como en sus propiedades mecánicas; módulo de Young y límite de fluencia. Los resultados obtenidos indican que es posible obtener muestras sanas, con continuidad estructural entre las distintas capas porosas, sin presencia de fisuras o segregaciones en las interfaces, con un rango de tamaño de poro entre 300 y 350 µm, adecuado, para una correcta integración con el hueso. Los valores de módulo de elasticidad obtenidos, fueron similares a los informados en la bibliografía para los huesos corticales y son compatibles con la estructura anisotrópica del tejido óseo [4].Item Estructuras de titanio porosas. Fabricación y caracterización.(Conamet/Sam., 2015) López Padilla, Roger; Oldani, Carlos; Grinschpun , Luciano; Lucci, Roberto; Roure, CésarIt was studied the space particles process to obtain porous titanium structures, that consist in mixing the powders to be sintered with a component that volatilizes at low temperatures. In this case it was used the acid ammonium carbonate, which leaves gaps (pores) in the structure as it sublimates. There were obtained titanium compacts with open porosity between 35 % and 72 % and pore size between 200 mm and 300 mm. Moreover, there were performed initial studies to obtain titanium compacts with porosity gradient using sequential compaction, to obtain differentiated values of the elasticity modulus between the surface and the center, comparable to those observed in bone. The porous compacts obtained were characterized by optical and electron microscopy to evaluate the microstructure, and compression tests were performed to determine the values of yield strength and elastic modulus. The influence of the main process parameters were determined; percentage and size of the spacer particles, compaction pressure, sintering temperature and time, the values of elasticity modulus, yield strength and microstructure. The results indicates that it is possible to adjust the values of elastic modulus and yield strength of porous titanium compacts produced, so that resemble those with both trabecular and cortical bone. Additionally, it can be adjust the porosity achieved, to the values given in the literature as such as those that meet the needs of vascularization and transport of metabolic products that are critical in the formation of bone tissue. The pore size range reached is within the recommended values for a correct integration of the porous material in the bone, allowing good cell adhesion and migration.Item Control avanzado de procesos y produción (capp) y su aplicación en la produción de caños con costura (ERW).(Universidad Tecnológica Nacional Regional Córdoba., 2015) Zandomenego Tranchet, Francisco José; Karhan, Luis; Spahr, Daniel; Coggiola , Celeste Mauricio; Garrera, RaúlEl principal objetivo del trabajo es la presentación de una aproximación al Control Avanzado de Procesos y Producción (CAPP) y su aplicación en la producción de caños de con costura ERW. Para lograr comunicar este concepto se presenta el modelo de producción de caños con costura y se describen los aspectos importantes del sistema de planificación y control avanzada de la producción a implementar. Luego, se establece la estrategia y esquema de control avanzado de los procesos de esta producción, haciendo enfoque en los procesos críticos, y planteando los métodos que se utilizan para controlar en tiempo real de los aspectos relevantes de estos procesos. Finalmente, se aborda el concepto de integración de los sistemas considerados y la relación que tienen con los sistemas de información de las organizaciones de este tipo. Se concluye relevando los aspectos importantes de los sistemas desarrollados y los aspectos que no han sido cubiertosItem Modelo de difusión sólida para la cementación gaseosa en producción discontinua.(Tecnología y Ciencia., 2012) Lanzzetti, Diego; Cherioni , Diego; Karhan, Luis; Garrera , RaúlEl presente trabajo Ilene como objelo construir un modelo computarizado de un proceso de pro duccion, puntualmente un tratamiento superficial a aceros: cementacion gaseosa. En primera medida, se eva Man distintas herramientas informaticas lailes para la construccion de modelos, como Simulink, PDE solver y COMSOL, para luego realizar la construcdon del modelo en aquellos software que se hayan calificado como aptos para el objeto de estudio, puntualmente PDE solver y COMSOL. Luego de construido el modelo y formu ladas distintas variables de entrada (geometria de la pieza, tiempo, temperatura, etc.) se obtienen y analizan los resultados con elobjeto de comprobar que correspondan con la realidad La ventaja de los modelos en procesos de cementacion gaseosa radica en que permite independizarse del uso de tab las y graficos tradicionales para ratura el diseno del proceso, que frecuentemente muestran valores en forma discontinua 0 en condiciones que luego un terr el disenador debe adaptar a la realidad De esta forma es posible simular el proceso previo al diseno con una tura rr cantidad de especificaciones mucho mas proxima a la situacion real que la que se obtiene utilizando tab/as y carbor graficos convencionales. causa Palabras clave: cementacion gaseosa, modelo, difusion, ecuaciones diferendales parcialesItem Información pluviométrica y pluviográfica en la provincia de la Rioja.(CONAGUA., 2017) Weber, Juan Francisco; Gónzález Castillo, Ramiro; Peña Pollastri, HéctorEn el contexto de un proyecto de investigación cuyo objetivo es la regionalización de las precipitaciones diarias máximas de la provincia de La Rioja (Argentina), se realizó la recopilación de toda la información pluviométrica y pluviográfica existente, su digitalización y un análisis de la extensión temporal de las series así recolectadas. La información existente proviene de diversas fuentes, pero principalmente la pluviométrica tiene su origen en el Instituto Provincial del Agua de La Rioja (IPALAR – ex APA), con excepción de las estaciones La Rioja, Chepes, Chamical y Chilecito (siendo las tres primeras las estaciones de mayor extensión temporal) provenientes del Servicio Meteorológico Nacional (SMN). La información pluviográfica proviene del SMN, resultando La Rioja como única estación con una extensión temporal aceptable. La información pluviométrica del IPALAR, disponible en formato analógico, totaliza 17514 fojas (meses) de registro, las que fueron adquiridas en formato digital (fotografías) y luego digitalizadas manualmente, realizando también un primer análisis de consistencia de datos y corrección de errores de registro. Se totalizaron 145 estaciones pluviométricas, de las cuales sólo 4 tienen extensiones de registro superiores a 20 años, y el 50% por debajo de los 8 años. Se estableció el año hidrológico, y en base a esto, de determinó una media de 7,4 años completos por estación. Esta información servirá de base para posteriores análisis de homogeneidad, independencia y estacionariedad a realizar como parte del proyecto antes mencionado.Item SDR con GNU Radio: de la teoría a la aplicación.(Congreso de Microelectrónica Aplicada., 2016) Guanuco, Luis; Suárez, Fernanda; Rosso, Daniel; Riva , Guillermo; Zerbini, Carlos; González, EduardoResumen—Actualmente, las tecnicas de radio definida por ́ software permiten implementar sistemas de comunicaciones reconfigurables y eficientes. En este contexto, la combinacion ́ de hardware de bajo costo con las librer ́ıas GNU radio se presenta como una opcion con gran potencial tanto did ́ actico ́ como de aplicacion. Para aprovechar este potencial, es necesario ́ comprender como los conceptos te ́ oricos se aplican en estas ́ herramientas, as ́ı como los compromisos de implementacion que ́ se plantean. El presente trabajo propone un analisis exhaustivo de ́ estos aspectos a traves de dos implementaciones de complejidad ́ moderada, una de ellas de caracter did ́ actico y la otra m ́ as ́ cercana a la aplicacion. De este modo, se busca contribuir con ́ bases solidas a la difusi ́ on de estas t ́ ecnicas.Item Novel and simple one-pot method for the synthesis of titanium modified-CMK-3 applied in oxidative desulfutization of refractor y organosulfur compounds(Sociedad Mexicana de Materiales / Materials Research Society, 2018) Rivoira, Lorena Paola; Ledesma, Brenda Cecilia; Beltramone, Andrea RaquelTi-CMK-3 carbon mesoporous was prepared using a novel synthesis method. This new method avoids the hard template synthesis used commonly. The method developed here, allows reducing time, energy consumption and cost. Our primary aim in this work is to evaluate the ODS activity of the Ti-modified mesoporous carbon CMK-3, synthesized by the short time method, in order to achieve total removal of sulfur compounds from diesel fuel. The catalytic oxidation of the sulfur compound with hydrogen peroxide was carried out in a glass batch reactor, equipped with a magnetic stirrer, a thermometer and a condenser. In a typical run, the solid catalyst (60 mg) was suspended under stirring (750 rpm) in 20 mL of a solution of 500 ppm of S as DBT (or other) in acetonitrile. Then, appropriate amount of 30% aqueous H2O2 was added at constant temperature. The experiments were performed in a three-phase liquid-liquid-solid (L (oil) –L (solvent) –S (catalyst)) system, acetonitrile was used as solvent and dodecane as oil phase. Solution samples were recovered at various times. The products were analyzed by GC HP 5890 Series II with a HP-5 column and connected to FID and PFPD detectors, after filtration and eventually decantation step. The products were confirmed using a Shimadzu GCMS. Structural and textural characterization of the titanium modified-mesoporous carbon was performed by N2 adsorption, XRD, UV-Vis-DRS, XPS, Raman spectroscopy and TEM. The characterization results indicated that the textural and structural properties of the material synthesized by the short time method are comparable with the properties of the material prepared by the hard template method. Ti modified-mesoporous carbon was synthesized by different methods in order to prepare catalysts to be tested in the oxidative desulfurization (ODS) of sulfur compounds. The good performance and stability of the catalyst prepared using a novel synthesis method was attributed to well dispersed anatase nanospecies over the high area mesoporous carbon. Main advantage of the present study is the reduction of time and cost in the synthesis of the new material and the applicability for ODS reactions.Item IMU-and exteroceptive sensor-based fusión for UAV control.(IEEE Xplore., 2017) Pérez Paina , Gonzalo; Pucheta , Martín Alejo; Paz, ClaudioA quadrotor is an unmanned aerial vehicle (UAV) popular for its low-cost and broad range of applications, like in spection, surveillance, cinematographic filmation, among others. Most of these applications are easily performed if the quadrotor is able to flight autonomously, which can be achieved using a feedback control loop. In order to be close the loop, the UAV state has to be estimated using the information of the on-board sensors. This work presents an IMU- and exteroceptive sensor- based fusion approach for state estimation to be used in a quadrotor control loop. The presented results are based on simulations using a dynamic model of the quadrotor, in which the performed estimation is used as feedback vector instead of the model true output. These results show that the proposed estimation approach is accurate enough to control the quadrotor and perform typical paths, like a circle and a square path.Item Validation of an IMU-camera fusion algorithm using an industrial robot.(Jornadas Argentinas de Robótica, 2017) Pérez Paina , Gonzalo; Paz , Claudio; Pucheta, Martín Alejo; Bianchini, Bruno; Martínez , Fernando; Nievas , MartínThe integration of down-looking camera with an in ertial measurement unit (IMU) sensor makes possible to provide a lightweight and low-cost pose estimation system for unmanned aerial vehicles (UAVs) and micro-UAVs (MAVs). Recently, the authors developed an algorithm for IMU and exteroceptive sensor fusion filter for position and orientation estimation. The aim of the estimation is to be used in the outer control loop of an UAV for position control. This work presents an experimental set up to test that algorithm using an industrial robot to produce accurate planar trajectories as a safe alternative to testing the algorithm on real UAVs. The results of the IMU-camera fusion estimation for linear positions and linear velocities show an error admissible to be integrated on real UAVs. Index Terms—sensor fusion, inertial measurement unit, monoc ular camera, industrial robot, error-state Kalman f