240AU013 - Materiales en Automoción

Transcripción

1 Unidad responsable: Unidad que imparte: Curso: Titulación: Créditos ECTS: ETSEIB - Escuela Técnica Superior de Ingeniería Industrial de Barcelona CMEM - Departamento de Ciencia de los Materiales e Ingeniería Metalúrgica MÁSTER UNIVERSITARIO EN INGENIERÍA DE AUTOMOCIÓN (Plan 2012). (Unidad docente Obligatoria) MÁSTER UNIVERSITARIO EN INGENIERÍA INDUSTRIAL (Plan 2014). (Unidad docente Optativa) 4,5 Idiomas docencia: Castellano Profesorado Responsable: Otros: ANTONIO M. MATEO GARCÍA JOSÉ MARÍA CABRERA ELAINE ARMELIN JOSÉ I. IRIBARREN Competencias de la titulación a las cuales contribuye la asignatura Genéricas: 1. Desarrollar las habilidades del aprendizaje autónomo para mantener y mejorar las competencias propias de la Ingeniería de Automoción, que permitan el desarrollo continuo de la profesión Metodologías docentes Los profesores presentan información sobre cada tema para aportar los conocimientos teóricos, mostrar como resolver problemas, procesos, etc Objetivos de aprendizaje de la asignatura Al finalizar el curso el estudiante será capaz de: - Conocer los diferentes materiales que se utilizan en los automóviles, tanto para la carrocería como para el sistema motriz. - Valorar la idoneidad de cada tipo de material para componentes específicos del vehículo. Horas totales de dedicación del estudiantado Dedicación total: 112h 30m Horas grupo grande: 0h 0.00% Horas grupo mediano: 27h 24.00% Horas grupo pequeño: 13h 30m 12.00% Horas actividades dirigidas: 0h 0.00% Horas aprendizaje autónomo: 72h 64.00% 1 / 7

2 Contenidos INTRODUCCIÓN A LOS MATERIALES METÁLICOS Dedicación: 8h Grupo grande/teoría: 1h 30m Grupo pequeño/laboratorio: 1h 30m Aprendizaje autónomo: 5h 1.1. Diagramas de fases 1.2. Diagrama Fe-C 1.3. Elementos de aleación 1.4. Microestructuras 1.5. Tratamientos térmicos Laboratorio sobre Microscopía y ensayos mecánicos de diferentes tipos de aceros Recordar los principales aspectos relativos a la relación estructura/propiedades de los materiales metálicos, en particular de los aceros. COMPORTAMIENTO MECÁNICO DE LOS MATERIALES METÁLICOS Dedicación: 8h Grupo grande/teoría: 1h 30m Grupo mediano/prácticas: 1h 30m Aprendizaje autónomo: 5h 2.1. Propietades elásticas y plásticas 2.2. Mecanismos de deformación 2.3. Mecanismos de endurecimiento 2.4. Tenacidad de fractura 2.5. Fatiga Laboratorio sobre Microscopía y ensayos mecánicos de diferentes tipos de aceros Recordar los principales aspectos relativos al comportamiento mecánico de los materiales metálicos, en particular de los aceros. 2 / 7

3 MATERIALES METÁLICOS PARA LA CARROCERIA Dedicación: 29h 30m Grupo grande/teoría: 7h 30m Grupo pequeño/laboratorio: 3h Aprendizaje autónomo: 19h 3.1. Aceros convencionales 3.2. Aceros de alta resistencia 3.3. Aceros de ultra-alta resistencia 3.4. Aluminios Laboratorio sobre selección de materiales y bases de datos Conocer los metales y aleaciones que actualmente se emplean en la construcción de las diferentes partes de la estructura de un automóvil MATERIALES METÁLICOS PARA EL MOTOR Dedicación: 29h 30m Grupo grande/teoría: 7h 30m Grupo mediano/prácticas: 3h Aprendizaje autónomo: 19h 4.1. Bloque motor 4.2. Pistones y segmentos 4.3. Válvulas 4.4. Cigüeñaal y árbol de levas 4.5. Otras partes Laboratorio sobre selección de materiales y bases de datos Conocer los metales y aleaciones que actualmente se emplean en la construcción de las diferentes partes del motor de un automóvil 3 / 7

4 INTRODUCCIÓN A LOS MATERIALES POLIMÉRICOS Dedicación: 12h 30m Grupo grande/teoría: 3h Grupo mediano/prácticas: 1h 30m Aprendizaje autónomo: 8h Constitución química y pesos moleculares Técnicas de caracterización Sesión de problemas con trabajo en grupo y entrega de ejercicio al final de la sesión con la evaluación correspondiente. Conocer las características constitucionales de los polímeros y las técnicas fisicoquímicas habituales para su caracterización e identificación química. PROPIEDADES DE LOS POLÍMEROS Dedicación: 12h 30m Grupo grande/teoría: 3h Grupo mediano/prácticas: 1h 30m Aprendizaje autónomo: 8h Propietades: térmicas, mecánicas, reológicas, otras propietades Sesión de problemas con trabajo en grupo y entrega de ejercicio al final de la sesión con la evaluación correspondiente. Describir las propiedades físicas más importantes de los polímeros y su importancia de cara a la aplicación en diferentes sectores industriales 4 / 7

5 APLICACIONES DE LOS POLÍMEROS EN AUTOMOCIÓN Dedicación: 12h 30m Grupo grande/teoría: 3h Grupo pequeño/laboratorio: 1h 30m Aprendizaje autónomo: 8h Plásticos de uso general Técnicos De altas prestaciones Recubrimientos metálicos y pinturas Sesión de problemas con trabajo en grupo y entrega de ejercicio al final de la sesión con la evaluación correspondiente. Describir las familias de polímeros y sus aplicaciones en automoción 5 / 7

6 Planificación de actividades 1. SELECCIÓN DE MATERIALES Y BASES DE DATOS Dedicación: 18h Grupo pequeño/laboratorio: 6h Aprendizaje autónomo: 12h La actividad, de carácter obligatorio, consiste en seleccionar un material y un proceso de fabricación para un determinado componente de un vehículo automóvil, previamente asignado. La selección deberá justificarse adecuadamente, así como plantear una alternativa de substitución. Los grupos de trabajo deberán estar formados por 3 estudiantes cada uno. Material de soporte: Para la realización del trabajo, los alumnos dispondrán de acceso a los laboratorios donde hay los programas informáticos a tal efecto. Descripción de la entrega esperada y vínculos con la evaluación: Cada grupo deberá preparar un informe escrito y una presentación de máximo 15 minutos, donde se explicarán (presentar de forma oral) los diferentes aspectos del trabajo. A continuación se debatirá (en mesa redonda con el profesor y los otros alumnos). Se valorará la calidad técnica y la comunicación oral eficaz. 2. MICROSCOPIA Y ENSAYOS MECÁNICOS DIFERENTES TIPOS DE ACEROS Dedicación: 9h Aprendizaje autónomo: 6h Grupo pequeño/laboratorio: 3h Se realizarán ensayos mecánicos con probetas de diferentes tipos de aceros utilizados en automoción. Se observarán en el microscopio óptico las microestructuras de cada acero. Material de soporte: Máquina de ensayos universal, probetas de tracción Descripción de la entrega esperada y vínculos con la evaluación: Cada grupo deberá preparar un informe escrito donde se presentarán los resultados de los ensayos y se relacionarán las características mecánicas de cada acero con su microestructura. Sistema de calificación Evaluación continuada con dos exámenes parciales y un trabajo monográfico. Cada examen parcial vale 40% y trabajos 20%. En ambos exámenes parciales se debe obtener un mínimo de 3.5 para optar a evaluación continuada. Normas de realización de las actividades se indicarán con la suficiente antelación a cada prueba 6 / 7

7 Bibliografía Básica: Davies, Geoff. Materials for automobile bodies [Recurs electrònic] [en línea]. Amsterdam [etc.]: Elsevier, Butterworth Heinemann, cop [Consulta: 11/12/2013]. Disponible a: < ISBN Yamagata, Hiroshi. The Science and technology of materials in automotive engines. Cambridge : Boca Raton [etc.]: Woodhead ; CRC Press, cop ISBN Fried, Joel R. Polymer science and technology. 2nd ed. Upper Saddle River: Prentice Hall, cop ISBN Brydson, J. A. Plastics materials. 7th ed. Oxford: Butterworth-Heinemann, ISBN Otros recursos: DAVIES G: Materials for automotive bodies, Butterworth-Heinemann YAMAGATA, H: The science and technology of materials in automotive engines, Woodhed Pub FRIED, JOEL R. Polymer Science and Technology. Prentice Hall PTR, BRYDSON, J.A. Plastics Materials, 7th edition. Butterworth-Heinemann / 7