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Manufactura aditiva de cerámicas ingenieriles: diseño, procesamiento y caracterización

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dc.contributor.advisorHerrera Quintero, Liz Karenspa
dc.contributor.authorAmaya Villabon, Theylor Andrésspa
dc.contributor.cvlacAmaya Villabon, Theylor [0000186159]spa
dc.contributor.researchgatehttps://www.researchgate.net/profile/Theylor-Andres-Amaya-Villabon
dc.date.accessioned2025-11-05T19:46:32Z
dc.date.available2025-11-05T19:46:32Z
dc.date.issued2025-11-05
dc.descriptionilustraciones, diagramas, fotografíasspa
dc.description.abstractEste documento examina la viabilidad de la técnica de Direct Ink Writing (DIW), para la producción de componentes cerámicos ingenieriles utilizando diferentes tipos de alúmina y aditivos. Se seleccionaron dos tipos de alúmina para investigar cómo su morfología y tamaño de partícula afectan la reología de las pastas cerámicas, la calidad de impresión y las propiedades del producto sinterizado. A través de experimentos meticulosos, se ajustaron las concentraciones de polietilenglicol (PEG) como agente surfactante y alcohol polivinílico (PVA) como aglutinante, optimizando las mezclas para mejorar la fluidez, la cohesión y la estabilidad estructural de las piezas impresas. Se imprimieron probetas para ensayos mecánicos y se prepararon para sinterizar a dos temperaturas diferentes, 1550°C y 1600°C, con el objetivo de evaluar la influencia de las condiciones de sinterización en las propiedades mecánicas y microestructurales. Además, se demostró la aplicación práctica de DIW en la fabricación de un impulsor para bomba, resaltando el potencial de esta tecnología para crear componentes cerámicos complejos con altas exigencias de precisión y rendimiento. (Texto tomado de la fuente).spa
dc.description.abstractThis document explores the feasibility of additive manufacturing, specifically through Direct Ink Writing (DIW), for producing engineering ceramic components using different types of alumina and additives. Two types of alumina were selected to investigate how their morphology and particle size affect the rheology of ceramic pastes, printing quality, and properties of the sintered product. Through meticulous experiments, concentrations of polyethylene glycol (PEG) as a surfactant and polyvinyl alcohol (PVA) as a binder were adjusted, optimizing the mixes to enhance fluidity, cohesion, and structural stability of the printed pieces. Test specimens were printed for mechanical trials and prepared for sintering at two different temperatures, 1550°C and 1600°C, aiming to assess the impact of sintering conditions on mechanical and microstructural properties. Furthermore, the practical application of DIW in manufacturing a pump impeller was demonstrated, highlighting the potential of this technology to create complex ceramic components with high demands for precision and performance.eng
dc.description.degreelevelPregradospa
dc.description.degreenameIngeniero Mecatrónicospa
dc.description.methodsSe formularon pastas H₂O–PEG–PVA–Al₂O₃ optimizadas para DIW; tras comparar dos morfologías de alúmina, se adoptó la esférica (55 %vol) con 3,95 %wt PEG y 0,1 %wt PVA. Se desaireó la pasta por vibración, se imprimieron probetas TRS y de compresión (Cura: 1,0 mm capa; 1,2 mm línea; 15 mm/s; 80 % flujo), se secaron a 100 °C×6 h y se sinterizaron a 1550 °C y 1600 °C. Se midió contracción, densidad (Arquímedes), TRS (ASTM B528) y compresión. La microestructura se evaluó por SEM y porosidad superficial vía Otsu. El efecto de la temperatura se analizó con ANOVA (α=0,05), mostrando mayor densificación y resistencia a 1600 °C.spa
dc.description.notesGanador de la versión XXXIV del Concurso Mejores Trabajos de Grado de pregrado de la Universidad Nacional de Colombiaspa
dc.description.researchareaIngeniería de materiales y procesos de manufacturaspa
dc.format.extentvi, 49 páginasspa
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.identifier.instnameUniversidad Nacional de Colombiaspa
dc.identifier.reponameRepositorio Institucional Universidad Nacional de Colombiaspa
dc.identifier.repourlhttps://repositorio.unal.edu.co/spa
dc.identifier.urihttps://repositorio.unal.edu.co/handle/unal/89107
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad Nacional de Colombiaspa
dc.publisher.branchUniversidad Nacional de Colombia - Sede Bogotáspa
dc.publisher.departmentDepartamento de Ingeniería Mecánica y Mecatrónicaspa
dc.publisher.facultyFacultad de Ingenieríaspa
dc.publisher.placeBogotá, Colombiaspa
dc.publisher.program Bogotá - Ingeniería - Ingeniería Mecatrónicaspa
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dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.licenseReconocimiento 4.0 Internacional
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
dc.subject.ddc670 - Manufactura::679 -Otros productos de materiales específicosspa
dc.subject.proposalManufactura aditivaspa
dc.subject.proposalCerámicas ingenierilesspa
dc.subject.proposalAlúminaspa
dc.subject.proposalSinterizaciónspa
dc.subject.proposalPropiedades mecánicasspa
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dc.subject.proposalAdditive manufacturingeng
dc.subject.proposalDirect Ink Writing (DIW)eng
dc.subject.proposalEngineering ceramicseng
dc.subject.proposalAluminaeng
dc.subject.proposalSinteringeng
dc.subject.proposalMechanical propertieseng
dc.subject.proposalMicrostructureeng
dc.subject.unescoIngeniería de la industria y de los transportesspa
dc.subject.unescoManufacturing and transport engineeringeng
dc.subject.unescoCompuesto químicospa
dc.subject.unescoChemical compoundseng
dc.subject.wikidataalúminaspa
dc.subject.wikidataaluminium oxideeng
dc.titleManufactura aditiva de cerámicas ingenieriles: diseño, procesamiento y caracterizaciónspa
dc.title.translatedAdditive manufacturing of engineering ceramics: design, processing and characterizationeng
dc.typeTrabajo de grado - Pregradospa
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f
dc.type.coarversionhttp://purl.org/coar/version/c_ab4af688f83e57aa
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dcterms.audience.professionaldevelopmentEstudiantesspa
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oaire.accessrightshttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2

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