UNIVERSIDAD MICHOACANA DE SAN NICOLÁS DE HIDALGO FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA ÁREA: INGENIERÍA APLICADA. Programa de la asignatura de: TRIBOLOGÍA

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1 UNIVERSIDAD MICHOACANA DE SAN NICOLÁS DE HIDALGO FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA ÁREA: INGENIERÍA APLICADA Programa de la asignatura de: TRIBOLOGÍA CARRERA: INGENIERÍA MECÁNICA MÓDULO OPTATIVO DURACIÓN DEL CURSO SEMANAS: 32 HORAS TOTALES: 96 HORAS A LA SEMANA: 3 NÚMERO DE CRÉDITOS:12 LABORATORIO: NO OBLIGATORIA: NO OPTATIVA: SI Seriación obligatoria antecedente: Ciencia de Materiales II Seriación obligatoria consecuente: ninguna OBJETIVO DEL CURSO: Conocer la interacción entre la fricción, desgaste y lubricación en un sistema de contacto móvil entre dos o mas materiales. Proporcionar al estudiante, el entendimiento y habilidades necesarias sobre los aspectos ingenieriles de los diferentes sistemas tribológicos de fricción, desgaste y lubricación. Con especial énfasis en el comportamiento de los materiales, principalmente metales, además de cerámicos, polímeros y materiales compuestos. Se pretende que el estudiante sea capaz de seleccionar el material adecuado para un sistema tribológico específico, de acuerdo al/los diferentes mecanismos de desgaste que puedan operar en un sistema dado. TEMAS DEL PROGRAMA DE TRIBOLOGÍA CAPITULO TITULO HORAS % % ACUM. 1 INTRODUCCIÓN A LA TRIBOLOGÍA 2 2.1% 2.1% 2 PROPIEDADES DE VOLUMEN Y DE SUPERFICIE 6 6.3% 8.3% 3 FRICCIÓN 6 6.3% 14.6% 4 DESGASTE POR ABRACION 8 8.3% 22.9% 5 DESGASTE POR DESLIZAMIENTO 8 8.3% 31.3% 6 DESGASTE POR DESLIZAMIENTO-RODAMIENTO 8 8.3% 39.6% 7 DESGASTE POR FATIGA DE CONTACTO POR RODADURA 8 8.3% 47.9% 8 DESGASTE POR EROSIÓN 8 8.3% 56.3% 9 DESGASTE POR ADHESIÓN 8 8.3% 64.6% 10 DESGASTE POR CORROSIÓN 8 8.3% 72.9% 11 DESGASTE POR FRETTING 8 8.3% 81.3% 12 TRATAMIENTOS SUPERFICIALES 8 8.3% 89.6% 13 RECUBRIMENTOS DUROS 6 6.3% 95.8% 14 LUBRICACIÓN 6 6.3% 102.1% TOTALES % CONTENIDO DEL PROGRAMA DE TRIBOLOGÍA CAPITULO 1. INTRODUCCIÓN A LA TRIBOLOGÍA. Objetivo: El alumno definirá los conceptos fundamentales de la tribología Definición y Alcances Aspectos Económicos en Tribología Naturaleza de las Superficies Daño Superficial Fricción Mecanismos de Fricción Mecanismos de Desgaste Ensayos de Desgaste. CAPITULO 2. PROPIEDADES DE VOLUMEN Y DE SUPERFICIE. Objetivo: El alumno describirá y comparará las propiedades de volumen y de superficie Propiedades de volumen Propiedades de Superficies Microgeometría superficial. 1 de 5

2 2.4. Contacto entre sólidos Temperatura de superficie 2.6. Areas aparente y real Energía libre superficial versus energía libre volumétrica Adsorción de películas y condiciones ingenieriles. CAPITULO 3. FRICCIÓN. Objetivo: El alumno describirá la fricción en los distintos tipos de materiales empleados en la industria Introducción Teoría de la fricción sólida Mecanismos básicos de fricción Fricción de metales Fricción de polímeros Fricción de cerámicos Fricción de materiales compuestos Superficies desgastadas Ensayos tribológicos Práctica de campo. CAPITULO 4. DESGASTE POR ABRASIÓN. Objetivo: El alumno describirá el desgaste en los distintos tipos de materiales empleados en la industria Tribología y Mecanismos de Desgaste Desgaste por Abrasión Cuantificación de la Abrasión. Diagrama de Modo de Desgaste Grado de Desgaste Influencia de la Dureza Efecto de Segundas Fases Capacidad de Deformación Caracterización de las Partículas Abrasivas Selección de Materiales Metales Polímeros Cerámicos Materiales compuestos Abrasión en Sistemas Lubricados Práctica de campo. CAPITULO 5. DESGASTE POR DESLIZAMIENTO. Objetivo: El alumno describirá el desgaste por deslizamiento en los distintos tipos de 5.1. Mecanismos de desgaste Progreso del desgaste Influencia de la rugosidad de la superficie Metales Polímeros Cerámicos Materiales compuestos Práctica de campo. CAPITULO 6. DESGASTE POR DESLIZAMIENTO-RODAMIENTO. Objetivo: El alumno describirá el desgaste por deslizamiento-rodamiento en los distintos tipos de 6.1. Mecanismos de desgaste Condiciones operacionales 6.3. Microestructura y propiedades del material Metales Polímeros Cerámicos Materiales compuestos Práctica de campo. 2 de 5

3 CAPITULO 7. DESGASTE POR FATIGA DE CONTACTO POR RODADURA. Objetivo: El alumno describirá el desgaste por fatiga de contacto por rodadura en los distintos tipos de 7.1. Introducción Distribución de Tensiones en el Contacto Ideal Distribución de Tensiones en el Contacto No-Ideal Lubricación en la FCR Tipos de Falla en la FCR Predicción de la Vida Falla en elementos sometidos a FCR Materiales Empleados Tratamientos Superficiales Práctica de campo. CAPITULO 8. DESGASTE POR EROSIÓN. Objetivo: El alumno describirá el desgaste por erosión en los distintos tipos de 8.1. Erosión Fenomenología de la erosión Mecanismo de desgaste Erosión de metales Erosión de cerámicos Cavito-erosión Erosión por impacto líquido Erosión por barros Propiedades físicas Elementos microestructurales Práctica de campo. CAPITULO 9. DESGASTE POR ADHESIÓN. Objetivo: El alumno describirá el desgaste por adhesión en los distintos tipos de 9.1. Desgaste adhesivo Teoría de microsoldaduras Teoría de delaminación Adhesión en vacío Efecto de películas Formación de óxidos Tipos de óxidos Práctica de campo. CAPITULO 10. DESGASTE POR CORROSIÓN. Objetivo: El alumno Desgaste corrosivo Desgaste por oxidación Mecanismos de erosión - corrosión, parámetros Daño superficial Efectos de los factores ambientales Métodos para evitar el desgaste corrosivo Práctica de campo. CAPITULO 11. DESGASTE POR FRETTING. Objetivo: El alumno describirá el desgaste por fretting en los distintos tipos de Definición Mecanismos básicos de desgaste Parámetros que afectan al fretting Influencia de las partículas oxidadas Daño por fretting. Teorías de VAMs y TTZs afectadas al fretting Sistemas bi-combinados y tri-combinados Prevención de daño por fretting. 3 de 5

4 11.8. Práctica de campo. CAPITULO 12. TRATAMIENTOS SUPERFICIALES. Objetivo: El alumno realizará untratamiento superficial Diferencias entre recubrimiento y modificación superficial Clasificación Procesos en estado líquido, sólido y gaseoso Electrodeposición Electrolessdeposición Pulverizado térmico, Termal Spray Deposición química en estado gaseoso (CVD) Deposición física en estado gaseoso (PVD) Procesos termoquímicos asistidos por plasma Tratamientos superficiales por láser Práctica de campo. CAPITULO 13. RECUBRIMIENTOS DUROS. Objetivo: El alumno reralizará un recubrimiento duro Definición Tipos de proceso de recargue Variables operativas de los depósitos por soldadura Metalurgia de los recubrimientos Materiales para recargue Selección de materiales para recargue Consideraciones económicas en la aplicación Práctica de campo. CAPITULO 14. LUBRICACIÓN. Objetivo: El alumno realizará un plan de mantenimiento para lubricación, de una planta industrial Introducción Mecanismos de Lubricación Espesor de Película Necesario Selección de la Viscosidad Composición y Propiedades de los Lubricantes Clasificación de los Lubricantes Técnicas de Mantenimiento - Mantenimiento Proactivo Lubricación hidrodinámica Lubricación elastohidrodinámica Lubricación de frontera Lubricación sólida Monitoreo de Equipos Interpretación de Resultados Plan de Mantenimiento. ESTRATEGIA DIDÁCTICA X Búsqueda de información documental por parte del alumno. X Técnicas grupales para la resolución de ejercicios. X Tareas y trabajos extra clase. X Utilización de recursos audiovisuales y de tecnología de punta. X Exposiciones por parte del alumno. X Participación del alumno en clase. X Participación activa del alumno en la construcción de su conocimiento. Seminarios. X Taller para la solución de Problemas. Practicas de Laboratorio. X Practicas de campo. Otras: 4 de 5

5 ELEMENTOS DE EVALUACIÓN X Participación en clase. X Ejercicios y trabajos realizados en el Taller. X Trabajos y tareas extra clase. X Exposición de temas de investigación en forma grupal e individual. X Practicas de laboratorio reportadas por escrito. X Participaciones. X Examen por parciales. X Examen departamental. Otros CONOCIMIENTOS Ciencia de materiales. Termofluidos. Mecanica Clasica. Tribologia. EXPERIENCIA PROFESIONAL Haber impartido clase. PERFIL DEL DOCENTE Formación pedagógica. HABILIDADES Domino de la asignatura Manejo de grupos Comunicación (transmisión de conocimiento). Capacidad de análisis y síntesis. Manejo de materiales didácticos. Creatividad. Capacidad para realizar analogías y comparaciones en forma simple. Capacidad para motivar al Auto Estudio, el Razonamiento y la investigación. Ética. ACTITUDES Honestidad. Compromiso con la docencia. Crítica Fundamentada. Respeto y Tolerancia. Responsabilidad Científica. Liderazgo. Superación personal, docente y profesional. Espíritu cooperativo. Puntualidad. Compromiso social. BIBLIOGRAFÍA: 1. Bharat Bhushan. Introduction to Tribology. Wiley and Sons. New York, J.A. Williams. Engineering Tribology. Ed. Oxford University Press. Oxford, Karl-Heinz Zum Gahr. Microstructure and Wear of Materials. Elsevier Science Editors. Amsterdam, Ian M. Hutchings. Tribology, friction and wear of engineering materials. Edward Arnold Editors. London, de 5