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UANL - FIME Procesos de Manufactura

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VIGENTE A PARTIR DEL: 8 de Agosto del 2011

UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE NUEVO LEÓN FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA

PROGRAMA ANALÍTICO FIME

Nombre de la unidad de aprendizaje: Procesos de Manufactura Frecuencia semanal: 3 hrs. Horas presenciales: 42 hrs. Horas de trabajo extra-aula: 28 hrs. Modalidad: Presencial Período académico: Semestral Unidad de aprendizaje: ( X ) obligatoria ( ) optativa Área curricular, según el nivel educativo: Licenciatura ( X ) Formación básica profesional ( ) Formación profesional ( ) Formación general Universitaria ( ) Libre elección Créditos UANL: 3 incluyendo el laboratorio Fecha de elaboración: 13 / Marzo / 2012 Fecha de la última actualización: 04 / Julio / 2012 Responsables del diseño: M.C. Yadira González Carranza

Ing. Victoria Marisela Gutiérrez López Ing. José Luis Tijerina González

Presentación:

Esta unidad de aprendizaje se encuentra dividida en 5 etapas en donde el estudiante durante la primera de ellas podrá diferenciar los procesos de fabricación aplicados en ingeniería, así como los materiales metálicos y sus aleaciones que se emplearán en los procesos en base a las propiedades mecánicas requeridas para la generación óptima de una aplicación tecnológica. En la segunda etapa podrá diferenciar los procesos de soldadura y corte por medio del fenómeno que se presenta en cada uno de ellos y de esta manera determinar las aplicaciones que tienen a nivel industrial. En la tercera etapa podrá distinguir los diferentes procesos de fundición tradicionales y de vanguardia para la


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conformación de un material en estado líquido hasta llegar a una forma específica. En la etapa cuatro podrá identificar los diferentes procesos térmicos que se aplican a los metales para cambiar sus características mecánicas y físicas sin modificar su composición química. En la etapa cinco podrá diferenciar los diferentes procesos utilizados en la industria para trasformar un material metálico mediante métodos de procesamiento mecánico de trabajo en frío y en caliente conforme a las características deseadas del producto a obtener. Finalmente estos conocimientos le permitirán al estudiante tomar decisiones oportunas y pertinentes que contribuyan a resolver problemas de ingeniería.

Propósito:

Esta unidad de aprendizaje tiene como finalidad permitir a los estudiantes de ingeniería adquirir los conocimientos de los procesos de

manufactura básicos y de vanguardia, existentes para la trasformación de materiales metálicos y sus aleaciones de una manera responsable en elementos específicos de ingeniería que contribuyan al desarrollo de una sociedad sustentable.

Competencias del perfil de egreso: a. Competencias de la Formación General Universitaria a las que contribuye esta unidad de aprendizaje:

Esta unidad de aprendizaje contribuye al desarrollo de las siguientes competencias generales: Competencias instrumentales:

• Aplica estrategias de aprendizaje autónomo en los diferentes niveles y campos del conocimiento que le permitan la toma de decisiones oportunas y pertinentes en los ámbitos personal, académico y profesional.

• Maneja las tecnologías de la información y la comunicación como herramienta para el acceso a la información y su transformación en conocimiento, así como para el aprendizaje y trabajo colaborativo con técnicas de vanguardia que le permitan su participación constructiva en la sociedad.

• Utiliza los métodos y técnicas de investigación tradicionales y de vanguardia para el desarrollo de su trabajo académico, el ejercicio de su profesión y la generación de conocimientos.


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Competencias personales y de interacción social

• Practica los valores promovidos por la UANL: verdad, equidad, honestidad, libertad, solidaridad, respeto a la vida y a los demás, respeto a la naturaleza, integridad, ética profesional, justicia y responsabilidad, en su ámbito personal y profesional para contribuir a construir una sociedad sostenible.

Competencias integradoras

• Logra la adaptabilidad que requieren los ambientes sociales y profesionales de incertidumbre de nuestra época para crear mejores condiciones de vida.

b. Competencias específicas del perfil de egreso a las que contribuye la unidad de aprendizaje: Analizar los diferentes procesos de fabricación aplicados a los metales y sus aleaciones mediante las técnicas tradicionales y de vanguardia, tomando decisiones oportunas y pertinentes para resolver problemas de ingeniería en el desarrollo de una sociedad sustentable.


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Representación gráfica

Competencias de la Unidad de

Aprendizaje

Instrumentales

Aplica estrategias de aprendizaje autónomo en los diferentes niveles y campos del

conocimiento que le permitan la toma de decisiones oportunas y pertinentes en los

ámbitos personal, académico y profesional

Analizar los diferentes procesos de fabricación aplicados a los metales y

sus aleaciones

Diferenciar los procesos de fabricación aplicados en ingeniería, así como los materiales metálicos y sus aleaciones que se emplearán en los procesos en base a las propiedades mecánicas requeridas

para la generación óptima de una aplicación tecnológica

Maneja las tecnologías de la información y la comunicación como herramienta para el acceso a la

información y su transformación en conocimiento, así como para el aprendizaje y trabajo colaborativo con

técnicas de vanguardia que le permitan su participación constructiva en la sociedad

Analizar los diferentes procesos

de fabricación las técnicas tradicionales

y de vanguardia

Analizar los diferentes procesos de tratamiento térmico que se aplican a los

metales modificando o no su composición química para cambiar sus propiedades en

base a las características mecánicas y físicas deseadas

Utiliza los métodos y técnicas de investigación tradicionales y de vanguardia para el desarrollo

de su trabajo académico, el ejercicio de su profesión y la generación de conocimientos

Analizar los diferentes procesos de fabricación aplicados a los

metales y sus aleaciones mediante las técnicas

tradicionales y de vanguardia

Diferenciar los procesos utilizados en la industria mediante métodos de

procesamiento de trabajo mecánico en frío y en caliente para transformar los

materiales metálicos

Personales y de Interacción

Social

Practica los valores promovidos por la UANL: verdad, equidad, honestidad, libertad, solidaridad, respeto a la vida y

a los demás, respeto a la naturaleza, integridad, ética profesional, justicia y responsabilidad, en su ámbito personal

y profesional para contribuir a construir una sociedad sostenible

IntegradorasLogra la adaptabilidad que requieren los

ambientes sociales y profesionales de incertidumbre de nuestra época para crear

mejores condiciones de vida

Analizar los diferentes procesos de fabricación para resolver

problemas de ingeniería en el desarrollo de una sociedad

sustentable

Distinguir los diferentes procesos de soldadura y corte utilizados en

metales y sus aleaciones en base al fenómeno que se presenta durante el

proceso, para identificar sus aplicaciones en ingeniería

Distinguir los diferentes procesos de fundición tradicionales y de vanguardia existentes para la conformación de un material desde su estado

líquido a estado sólido, con una forma específica, cumpliendo con las propiedades

requeridas para su aplicación


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Unidad temática 1: Introducción a los procesos de fabricación y materiales de ingeniería. Competencias particulares: Diferenciar los procesos de fabricación aplicados en ingeniería, así como los materiales metálicos y sus aleaciones que se emplearán en los procesos en base a las propiedades mecánicas requeridas para la generación óptima de una aplicación tecnológica.

Elementos de Competencia

Evidencias de aprendizaje

Criterios de desempeño

Actividades de aprendizaje Contenidos Recursos

Identificar los diferentes tipos de procesos de fabricación, en base a los materiales metálicos utilizados en la ingeniería, para una óptima aplicación tecnológica.

Mapa conceptual de los procesos de fabricación

Mapa conceptual de la clasificación de los procesos de fabricación: � Contenido � Presentación � Marco teórico � Análisis de

información � Conclusiones

Se recomienda realizar algunas actividades como: Discusión de los conceptos a través de debates grupales, lluvias de ideas que involucren los diferentes tipos de procesos fabricación de piezas metálicas, relacionándolos con las aplicaciones industriales y los equipos requeridos en cada uno de los procesos. Generación de un mapa conceptual de los procesos de fabricación aplicados en la conformación de los materiales metálicos y sus aleaciones, incluyendo ejemplos, colocando los conceptos en jerarquías y conexiones adecuadas y colocando relaciones en todas las conexiones, dando como resultado final un mapa que sea fácil de interpretar.

Clasificación de los diferentes tipos de fabricación de piezas metálicas en base al fenómeno que se presenta durante el proceso. Características de los equipos de fabricación de piezas metálicas.

Aula de clase Libros de texto Internet Rúbrica


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Unidad temática 2: Procesos de soldadura y corte de metales. Competencias particulares: Distinguir los diferentes procesos de soldadura y corte utilizados en metales y sus aleaciones en base al fenómeno que se presenta durante el proceso, para identificar sus aplicaciones en ingeniería.

Elementos de Competencia Evidencias de aprendizaje



Identificar las diferentes formas de unión y corte de piezas metálicas, mediante las características específicas que se presentan en cada proceso, para categorizarlas en grupos y determinar sus aplicaciones industriales.

Esquema conceptual de soldadura y corte

Esquema conceptual de los diferentes tipos de soldadura y corte: � Contenido � Presentación � Marco teórico � Análisis de

información � Conclusiones.

Se recomienda realizar algunas actividades como: Discusión de los conceptos en los cuales se involucre los diferentes fenómenos que se presentan durante el proceso de soldadura y corte de piezas metálicas. Elaboración de un esquema conceptual de los diferentes tipos de soldadura y corte de piezas metálicas en base al fenómeno que se presenta durante el proceso que relacione las aplicaciones industriales y los equipos requeridos en cada uno de los procesos, especificando sus ventajas y desventajas.

Clasificación de las soldaduras y corte de piezas metálicas en base al fenómeno que se presenta durante el proceso. Características de los equipos de soldadura y corte de metales. Ventajas y desventajas de los diferentes procesos.



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Unidad temática 3: Procesos de fundición Competencias particulares: Distinguir los diferentes procesos de fundición tradicionales y de vanguardia existentes para la conformación de un material desde su estado líquido a estado sólido, con una forma específica, cumpliendo con las propiedades requeridas para su aplicación.




Identificar los diferentes procesos de fundición existentes para la obtención de piezas sólidas metálicas, mediante técnicas de moldeo tradicionales y de vanguardia, para la elaboración de formas cuyas propiedades específicas dependerán del proceso de fundición seleccionado.

Síntesis de procesos de fundición.

Síntesis de los procesos de fundición existentes. � Contenido � Presentación � Índice � Introducción � Marco teórico � Análisis de

información � Conclusiones. � Referencias.

Análisis de contextos científicos y tecnológicos que contribuyan al desarrollo de técnicas adecuadas de moldeo, para la obtención de piezas metálicas, generando la redacción de una síntesis sobre los procesos de fundición existentes. Se pueden realizar así mismo una serie de actividades para incentivar la participación continua de los estudiantes, a través de debates grupales, lluvias de ideas que involucren también la discusión y análisis que ejemplifiquen la relación obtenida entre las propiedades y el método de fundición seleccionado.

Moldeo en arena. Moldeo metálicos. Moldeo centrifugo.



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Unidad temática 4: Tratamientos térmicos Competencias particulares: Analizar los diferentes procesos de tratamiento térmico que se aplican a los metales modificando o no su composición química para cambiar sus propiedades en base a las características mecánicas y físicas deseadas.

Elementos de Competencia

Evidencias de aprendizaje



Identificar los diferentes procesos de tratamientos térmicos que se aplican a los aceros, mediante las características físicas y mecánicas que presentan de acuerdo a la composición del acero, para mejorar sus propiedades ya sea modificando o no su composición química.

Síntesis de tratamientos térmicos.

Síntesis de tratamientos térmicos: � Contenido � Presentación � Índice � Introducción � Marco teórico � Análisis de

información � Conclusiones. � Referencias.

Análisis de contextos científicos y tecnológicos sobre los diferentes tratamientos térmicos para la obtención de mejores propiedades mecánicas en el acero, de lo cual deberá realizar una síntesis de los diferentes tratamientos térmicos aplicados al acero. Se pueden realizar así mismo una serie de actividades para incentivar la participación continua de los estudiantes, a través de debates grupales, lluvias de ideas que involucren también la discusión y análisis que ejemplifiquen la relación obtenida entre las propiedades y el tratamiento térmico seleccionado.

Tipos de tratamientos térmicos. Finalidad del uso de tratamientos térmicos. Tratamientos térmicos superficiales con o sin cambio de composición química.



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Unidad temática 5: Trabajo mecánico en caliente y frío de los metales Competencias particulares: Diferenciar los procesos utilizados en la industria mediante métodos de procesamiento de trabajo mecánico en frío y en caliente para transformar los materiales metálicos.




Identificar los diferentes procesos mecánicos de trasformación aplicados a metales, mediante la aplicación de técnicas de procesamiento de trabajo en frío y en caliente, para categorizarlas en estos grupos y diferenciar las características adquiridas mediante el proceso seleccionado.

Esquema conceptual de los diferentes métodos de trabajo mecánico en frío y en caliente.

Esquema conceptual de los diferentes métodos de trabajo mecánico en frío y en caliente aplicado a metales: � Contenido: � Presentación � Marco teórico � Análisis de

información � Resultados � Conclusiones.

Discusión de los conceptos en los cuales se involucre los diferentes métodos mecánicos de transformación en frío y caliente de los metales mediante la elaboración de un esquema conceptual de los diferentes métodos de trabajo mecánico en frío y en caliente aplicado a metales que relacione las aplicaciones industriales y las especificaciones requeridas en cada uno de los procesos para conocer sus ventajas y desventajas.

Clasificación de los métodos de trabajo mecánico en frío y en caliente utilizados en metales. Características de los diferentes métodos de trabajo mecánico. Ventajas y desventajas obtenidas de los diferentes métodos de trabajo mecánico.



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Evaluación integral de procesos y productos (ponderación /evaluación sumativa) Evidencia Ponderación Mapa conceptual de los procesos de fabricación. 5% Esquema conceptual de soldadura y corte 5% Síntesis de procesos de fundición. 10% Síntesis de tratamientos térmicos. 10% Esquema conceptual de los diferentes métodos de trabajo mecánico en frío y en caliente. 5% Examen medio curso 20% Examen ordinario 20% Producto integrador de aprendizaje: Producto integrador 25 %

Al finalizar la unidad de aprendizaje el estudiante entregará un proyecto en el cual analizará un proceso de manufactura específico conteniendo: portada, introducción, resumen, antecedentes históricos, procesamiento, aplicaciones, impacto social, ambiental y científico, conclusiones reflexivas y referencias bibliográficas. Se entregará el proyecto de forma impresa, así como un CD que contenga las fuentes de información analizada y el documento principal en Word.

Fuentes de apoyo y consulta:

� Libro: PROCESO DE MANUFACTURA: VERSION S.I. Autor: AMSTEAD OSTWALD, BEGEMAN, MYRON L.

Editorial: CECSA.

� Libro: MANUFACTURA, INGENIERIA Y TECNOLOGIA Autor: S. KALPAKJIAN, S. R. SCHMID

Editorial: PEARSON


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� Libro: MANUFACTURING PROCESSES AND MATERIALS FOR ENGINEERS Autor: LAWRENCE E. DOYLE

Editorial: PRENTICE HALL

� Libro: FUNDAMENTALS OF MODERN MANUFACTURING: MATERIALS PROCESSES, AND SYSTEMS Autor: MIKELL P. GROOVER

Editorial: WILEY

o Tema: Procesos de Manufactura Liga: http://www.revistavirtualpro.com/ediciones/procesos_de_manufactura-2011-12-01_1

Fecha última revisión: Diciembre 2011

� Revista: Ingenierías Año: 2011

# de revista: 53 Mes: Octubre-Diciembre

Nombre del artículo: Optimización de cédulas de laminación en frío para molino reversible del tipo cuarto. Autor: Carlos J. Lizcano Zulaica, Rafael Colás Ortiz

Perfil del docente: El profesor deberá tener grado mínimo de Ingeniería preferentemente Maestría y/o Doctorado en Materiales o a fin con bases firmes en Procesos de Manufactura, siendo honesto, responsable y con una ética profesional comprobable.


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Ficha bibliográfica del profesor: M.C. Yadira González Carranza trabaja como Profesor de Tiempo Completo de la Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica desde el año 2006, cursó la carrera de Ingeniero Químico en la Facultad de Ciencias Química obteniendo su licenciatura en el año 1995 mediante Título Honorífico, estudió la Maestría en Ciencias con Especialidad en Ingeniería Cerámica dentro de la misma Facultad, obteniendo el grado en el año 1999 mediante el trabajo de Investigación de Caracterización de Costras y Anillos en los Hornos Rotatorios de Cemento, es estudiante de Doctorado en Materiales de la FIME y su trabajo de Investigación es en el área de Cerámicos. Ing. Victoria Marisela Gutiérrez López trabaja como catedrática de tiempo parcial en la Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica desde el 2011 hasta la fecha, obtuvo su licenciatura en el 2008 como Ingeniero Mecánico Administrador, obteniendo el grado por Mención Honorífica de Excelencia, su maestría en Ingeniería Mecánica con especialidad en Materiales la obtuvo en el 2012 en FIME-UANL. Ing. José Luis Tijerina González trabaja como catedrático de tiempo parcial en la Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica desde el 2011 hasta la fecha, obtuvo su licenciatura en el 2010 como Ingeniería en Materiales con especialidad en Metalurgia, su maestría en Ingeniería Mecánica con especialidad en Materiales la obtuvo en el 2012 en FIME-UANL.

JEFATURA DE ACADEMIA JEFATURA DE DEPARTAMENTO

COORDINACIÓN DE LA DIVISIÓN SUBDIRECCIÓN ACADÉMICA DE MATERIALES

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