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CICATA Querétaro

Instituto Politécnico Nacional

2013

IPN

Catálogo de Servicios | CICATA Qro

1

PRODUCTOS Y SERVICIOS

Instituto Politécnico Nacional Centro Investigación en Ciencia Aplicada y Tecnología Avanzada Querétaro [email protected]

PERFIL DE SABOR Y AROMA

Descripción.

Determinación de un perfil general de los compuestos volátiles y semivolátiles.

Aplicaciones.

Para alimentos, bebidas, agua embotellada, extractos, sistemas de sabor, cosméticos, farmacéuticos, entre otros.

La información obtenida puede ser utilizada para el control de calidad, bench-marking de productos, monitoreo de formación de aromas y sabores en el proceso, vida de anaquel, agrado sensorial.

Resultados.

La información que se entrega al cliente contiene un listado de los compuestos orgánicos volátiles y semivolátiles presentes en las muestras, así como la cuantificación de cada uno de ellos. Este listado se estructura en base a la información obtenida por medio de la espectrometría de masas.

Para algunas muestras, el listado comprende solamente alrededor de 10 compuestos, mientras que para otras más complejas, se pueden tener listados de hasta 300 compuestos.

Ofrecemos además asesoría en la interpretación de estos resultados de acuerdo a los objetivos del cliente.

Beneficios.

Conocer cuánto y quiénes son los responsables de alguna característica de interés en las muestras analizadas es de gran importancia.

De esta forma, el cliente puede rastrear y eliminar las causas de un mal olor o sabor en su producto, mejorar el sabor y aroma por medio de modificaciones en el método y parámetros de procesamiento, identificar las materias primas y materiales de empaque adecuados que aseguren la calidad del sabor y aroma del producto final, obtener información más detallada acerca del sabor y aroma de sus competidores así como apoyarse para la formulación de un nuevo producto.

Dr. Pedro A. Vázquez Landaverde | Profesor Investigador Biotecnología | [email protected] | [email protected]

Teléfono: (+52) (55) 57.29.60.00 ó (442) 229.08.04 | Ext.: 81027

2



DESARROLLO Y VALIDACIÓN DE TÉCNICAS DE ANÁLISIS Y

CUANTIFICACIÓN ACOPLADAS A CROMATOGRAFÍA DE GASES

Descripción.

Desarrollo de técnicas no convencionales o no existentes para la medición de sustancias susceptibles de ser analizadas por Cromatografía de Gases.

Aplicaciones.

Las técnicas de cromatografía de gases por lo general ofrecen menos trabajo en el tratamiento de las muestras, mayor rapidez de análisis, alta sensibilidad, así como posibilidad de automatización.

Existen técnicas aprobadas y normadas que pueden ser convertidas a Cromatografía de Gases como una técnica alternativa para optimizar los tiempos de análisis en la industria y laboratorios.

Resultados.

Se entrega una técnica que utilice el menor tiempo de análisis posible, la menor cantidad de muestra en el caso de que el muestreo sea muy caro, alta sensibilidad, excelente repetibilidad, preferentemente automatizada y de costo razonable por análisis.

La metodología se entrega por escrito en un reporte detallado y fácil de utilizar por el usuario final.

Se ofrece además la opción de implementación de la técnica al laboratorio de la empresa, y capacitación del personal que ésta designe.

Beneficios.

El contar con una técnica alternativa o nueva de cromatografía de gases para el control de calidad de los productos fabricados, es una herramienta que puede agilizar el trabajo de laboratorio e incluso mejorar las técnicas utilizadas actualmente en cuanto a su sensibilidad, rapidez y costo.

Algunas técnicas de cromatografía de gases incluso son amigables con el medio ambiente al eliminar el uso de solventes y materiales químicos tóxicos para realizar el análisis.

Además, se pueden crear y validar técnicas de medición que no existían, pudiendo así incrementar el alcance del control de calidad efectuado en la planta de producción.

Dr. Pedro A. Vázquez Landaverde | Profesor Investigador Biotecnología | [email protected] | [email protected]

Teléfono: (+52) (55) 57.29.60.00 ó (442) 229.08.04 | Ext.: 81027

3



DETERMINACIÓN DE CARACTERÍSTICAS GEOMÉTRICAS

DE PRODUCTOS A TRAVÉS DEL ANÁLISIS DE IMÁGENES

Descripción.

Es una tecnología para la detección de fracturas en productos alimenticios o productos de la industria metalmecánica, que desarrolla entre otras las siguientes tareas:

Conteo de partículas en forma dinámica.

Estimación de volumen de partículas u objetos pequeños.

Conteo de partículas en microscopía.

Estimación del área infectada por hongo.

Verificación de cantidad y distribución de ingredientes.

Aplicaciones.

En la industria alimentaria, el producto se clasifica por su tamaño por eso es importante seleccionarlo y separarlo aquí podemos tener las medidas de los granos de arroz o de café así como la contabilización de estos.

Para poder mejorar la calidad de una bebida se utiliza una escala de referencia de cada una de estas partículas como su tamaño o volumen y la superficie que tiene cada una de ellas.

Resultados.

Se facilita en un análisis de imagen, una selección en granos de café o de arroz en cuanto al color del grano y la contabilización exacta de estos aun estando pegados.

Beneficios.

Mejora el aspecto del producto, debido a la eliminación de productos con fracturas y seleccionando el mejor producto de calidad para el consumidor y obteniendo un ganancia muy productiva para las empresas.

Podemos tener el producto previamente clasificado por su color, conteo y determinación del tamaño. Control de calidad. Clasificación por su color. Monitoreo de procesos de calidad.

Facilita a la empresa a una selección rápida de su producto en cuestión de calidad, maximizando el ahorro de tiempo y dinero y menores gastos de mano de obra.

Dr. Eduardo Castillo Castañeda | Profesor Investigador Mecatrónica | [email protected]

Teléfono: (+52) (55) 57.29.60.00 ó (442) 229.08.04 | Ext.: 81013

4



CAPTURA Y VIDEO DE EVENTOS DE ALTA VELOCIDAD

Descripción.

La captura de videos o imágenes a alta velocidad de adquisición ofrece la posibilidad de poder observar eventos que suceden muy rápido. Esto resulta eficaz para la detección de problemas o el análisis de procesos. Esta información puede ser utilizada para la toma de decisión o simplemente para la observación de fenómenos. La captura es mediante una cámara digital de alta velocidad Memrecam GX-1.

Aplicaciones.

Sector Industrial (manufacturera, empaque, alimenticia, química o biológica, automotriz, construcción, electrodoméstico, publicitario, diseño, medicina, entre otras), balístico, investigación de materiales, diseño de máquinas, microscopia, visualización de flujo, análisis de aerosol, investigación de reacciones químicas, publicitario, ingenierías, educación y cualquiera que requiera de observaciones de alta velocidad.

Resultados.

Observación de los sucesos a alta velocidad imposible de captar por el ojo humano.

Las imágenes se capturan en forma digital en una memoria interna que puede ser transferida a una memoria flash o bien puede ser descargada a través de una conexión Ethernet a una portátil o a una PC.

Beneficios.

Al observar un evento de manera fraccionada, podemos apreciar y detectar problemas o situaciones inesperadas con gran exactitud y fidelidad.

La información de las coordenadas XY es exportable y se pueden realizar diferentes mediciones lineales o angulares en distancia, velocidad y desplazamiento.

Otro beneficio es que se pueden adquirir las imágenes de manera digital en cualquier CPU, memoria flash, laptop y más...

Lic. Edith Muñoz Olin | Profesora Imágenes | [email protected] | Ext.: 81047 o 81018

Dr. Francisco Javier Ornelas Rodríguez | Profesor Investigador

Imágenes | [email protected] | Ext.: 81021

Dr. Juan B. Hurtado Ramos | Profesor Investigador Imágenes | [email protected] | Ext.: 81006

Teléfono: (+52) (55) 57.29.60.00 ó (442) 229.08.04

5



DIGITALIZACIÓN Y ESCANEO 3D DE CUERPOS GEOMÉTRICOS

Descripción.

Digitalización y escaneo.

Ofrece la posibilidad de pasar diseños tridimensionales al medio digital, esto sirve para tener la representación (a escalas reales) de tu modelo en 3D lista para ser trabajada en cualquier software de diseño, y con el cual los objetos se pueden reproducir, escalar o duplicar en otros materiales.

La digitalización 3D es en tiempo real y mediante un ZScanner 800 que es un Laser Scanner portátil especializado ideal para las aplicaciones educativas, finas arte, manufactura cumpliendo con los diseños más exigentes.

Del escaneo se obtiene un archivo que puede ser utilizado con software específico para el diseño como CAD, Inventor, Geomagic, etc.

Aplicaciones.

Áreas de Diseño, Arquitectura, Industria (Plástico, empaque, alimenticia, cosmética, automotriz, aeronáutica, construcción, electrodoméstico, publicitario, diseño, reconstrucción de piezas de arte, medicina entre otras, ingenierías, educación y cualquiera que maneje información 3D.

Resultados.

Los modelos escaneados pueden ser trabajados al gusto del cliente de manera que se pueda dar un fino acabado, un análisis de datos como la adquisición de volumen o área de la pieza escaneada.

Se pueden reproducir objetos, escalarlos o duplicarlos en otros materiales.

Se pueden transferir diseños tridimensionales al medio digital, esto sirve para tener la representación (a escalas reales).

Beneficios.

Se reflejan cuando el cliente requiere de rapidez y exactitud en la digitalización de objetos, además de que se ofrece una calidad inigualable.

Lic. Edith Muñoz Olin | Profesora Imágenes | [email protected] | Ext.: 81047 o 81018

Dr. Francisco Javier Ornelas Rodríguez | Profesor Investigador

Imágenes | [email protected] | Ext.: 81021

Dr. Juan B. Hurtado Ramos | Profesor Investigador Imágenes | [email protected] | Ext.: 81006

Teléfono: (+52) (55) 57.29.60.00 ó (442) 229.08.04

6



DETERMINACIÓN DE TAMAÑO DE PARTÍCULA

Descripción.

Laser Particle Analyzer.

Marca: Cilas, alcance: vía líquida y vía seca.

El cliente proporcionará al CICATA Querétaro una muestra de 20 gramos de material para el caso de su análisis en la Vía Húmeda y de 500 gramos en el análisis, se tiene que hacer en Vía Seca, el CICATA Querétaro no asume ninguna responsabilidad por el proceso de muestreo que el cliente haya llevado a cabo, el cliente tiene que proporcionar para el caso de Vía Húmeda características del muestreo al respecto a los solventes a emplear en Vía Húmeda, por ejemplo; agua, metanol, etanol, acetona, glicerina, etc.

También debe informar si la muestra se presume estable al ultrasonido, dado que es una de las técnicas de dispersión que se emplea.

El CICATA Querétaro procederá a realizar tres disparos de la muestra y a analizarlos en el Cilas 1064 LD reportando las tres curvas de distribución de tamaño de partícula por separado o superpuestos según requiera el cliente.

Se generará un reporte que contenga los detalles de la preparación de las dispersiones y los resultados de las mediciones en caso de Vía Seca, también se realizarán tres mediciones independientes y se reportará de manera similar en las mediciones en Vía Húmeda.

Aplicaciones.

Este servicio está dirigido a las industrias que requieren un control del tamaño de partícula como parte del control de calidad de sus insumos.

El tamaño de partícula es importante en industrias tales como; pinturas, cerámicas, farmacia, cemento, entre otras.

Resultados.

Tamaño de la muestra.

Beneficios.

Control de calidad.

Mayor productividad.

Dr. Gonzalo A. Ramos López | Profesor Investigador Energías Alternativas | [email protected]

Teléfono: (+52) (55) 57.29.60.00 ó (442) 229.08.04 | Ext.: 81011

7



COCEDOR ÓHMICO

Descripción.

Los dispositivos que trabajan con calentamiento óhmico se les llaman cocedores óhmicos.

El calentamiento óhmico es un método de cocimiento alternativo, el cual consiste en calentar internamente el producto aplicando una corriente eléctrica alterna a través del alimento.

El calentamiento óhmico se ha empleado en el procesamiento de alimentos líquidos desde 2003; sin embargo, también existen para alimentos semisólidos.

Aplicaciones.

Los cocedores óhmicos se ha aplicado para pasteurización, escaldado, electroporación, cocimiento de embutidos, obtención de harinas nixtamalizadas, obtención de harinas de frijol, etc.

Resultados.

Se construyen diferentes cocedores óhmicos a varias capacidades para procesamiento u obtención de:

Harina de maíz nixtamalizada.

Harinas de frijol.

Procesamiento de alimentación animal.

Beneficios.

Las ventajas del uso de cocedores óhmicos son: su eficiente uso de energía (95%) y el control preciso de la temperatura en todo el volumen.

Dr. Eduardo Morales Sánchez | Profesor Investigador Mecatrónica | [email protected]

Teléfono: (+52) (55) 57.29.60.00 ó (442) 229.08.04 | Ext.: 81009

8



ANÁLISIS DE STRIBECK DE LUBRICANTES

Descripción.

El objetivo de esta prueba es determinar la curva de Stribeck de lubricantes líquidos, que consiste en medir la variación del coeficiente de fricción en función de la velocidad media.

Esto permite conocer el cambio del régimen de lubricación de un líquido bajo condiciones específicas de carga aplicada (0 - 75 N), temperatura (ambiente - 150°C), relación deslizamiento/rodamiento (1 - 100 %) y rango de velocidad (-4 - 4 m/s). Este análisis se realiza en un tribómetro de bola en disco, marca PCS Instruments modelo MTM2, en el cual ambos elementos giran de manera independiente.

Para este análisis la relación deslizamiento/ rodamiento se mantiene constante variando únicamente la velocidad media, que se define como el valor medio entre las velocidades de la bola y el disco.

En caso de requerirse, pueden obtenerse hasta cinco curvas con diferentes relaciones deslizamiento/ rodamiento, carga aplicada, temperatura y rango de velocidad.

En síntesis, esta prueba permite conocer la capacidad de lubricación de un líquido bajo diferentes condiciones de prueba.

Aplicaciones.

Determinar la capacidad de lubricación de aceites lubricantes utilizados en maquinaria industrial y automóviles.

Resultados.

Curvas de Stribeck que muestran el cambio del régimen de lubricación de un líquido.

Beneficios.

Conocer con oportunidad cuándo cambiar el aceite a una máquina o automóvil, así como comparar de manera objetiva la capacidad de lubricación de diferentes aceites.

Dr. José Dolores Oscar Barceinas Sánchez | Profesor Investigador Procesamiento de Materiales y Manufactura | [email protected]

Teléfono: (+52) (55) 57.29.60.00 ó (442) 229.08.04 | Ext.: 81027

9



DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE CONCENTRADORES SOLARES PARA DIFERENTES APLICACIONES

Descripción.

Se tiene la capacidad de diseñar y construir concentradores solares de alta temperatura hasta 1000°C, para diferentes aplicaciones, con la posibilidad de producir aire caliente, agua caliente o calentar cualquier fluido, vapor de agua y cámaras con altas temperaturas, que se realizarán de acuerdo a las necesidades que se tengan que cubrir, se cuenta con la capacidad de poder determinar la energía necesaria para sus procesos y en base a la magnitud de calor que se requiere dimensionar todas las partes del sistema a construir, cabe comentar que la generación de este calor puede ser durante 10 horas aproximadamente, con niveles bajos al inicio y final del periodo de insolación del lugar y de las condiciones climáticas.

Aplicaciones.

Las aplicaciones pueden ser diversas desde captar la energía del sol para producir aire caliente para el secado de productos agroindustriales, secado de materiales diversos, ese mismo calor puede aprovecharse para la producción de vapor de agua también para múltiples aplicaciones como puede ser el tratamiento de materiales de construcción para acelerar el proceso de fraguado de piezas hechas a base de cemento, otra puede ser el calentamiento de marmitas para la cocción de grandes volúmenes de alimentos, para la cocción de materiales arcillosos como pueden ser tejas, ladrillos, tabiques, y diversos productos más.

Resultados.

Con la generación y uso de esta energía para las diversas aplicaciones que se le puede dar, se estará teniendo ahorros en el consumo de combustibles, así como la disminución de la contaminación atmosférica y la producción de CO2.

Beneficios.

Proveer de una tecnología en energías alternativas que sea más amigable con el medio ambiente y que no tenga que pagar por los combustibles para generar la energía calorífica para los diferentes procesos en que se puedan aplicar.

Dr. Jorge Pineda Piñón | Profesor Investigador Energías Alternativas | [email protected]

Teléfono: (+52) (55) 57.29.60.00 ó (442) 229.08.04 | Ext.: 81028

10



EXTRUSOR

Descripción.

La extrusión es un proceso en el que un material (grano, harina o subproducto) es forzado a fluir, bajo una variedad de condiciones de mezclado, calentamiento y cizallamiento, a través de una placa/ boquilla, diseñada para dar forma, procesar y/o expandir los ingredientes de entrada.

El dispositivo que realiza este proceso se le denomina extrusor.

Aplicaciones.

La extrusión tiene muy variadas aplicaciones en:

Alimentación humana para procesar cereales de desayuno, snacks, alimentos para bebés, sopas instantáneas, harinas compuestas y enriquecidas, almidones modificados, etc.

Alimentación animal procesando alimentos balanceados, alimentos para rumiantes, cerdos, aves, animales de piel, peces, etc.

Resultados.

Construcción de extrusores de diferente capacidades que incluyen un alimentador, tornillo con diferente relación de compresión, control de temperatura de 1 y 2 zonas, control de velocidad del tornillo, dados de diferentes formas y texturas, dados para expandidos, mesa de acero para el sistema de extrusión.

Beneficios.

Flexibilidad de operación, permitiendo la obtención de una gran diversidad de productos.

Posibilidad de procesamiento en diversas formulaciones, permitiendo adecuar el nivel nutricional según las necesidades.

Bajo costo de procesamiento.

Tecnología simple.

Ausencia de efluentes.

Dr. Eduardo Morales Sánchez | Profesor Investigador Mecatrónica | [email protected]

Teléfono: (+52) (55) 57.29.60.00 ó (442) 229.08.04 | Ext.: 81009

11



PRUEBA DE DESGASTE DE MATERIALES, EN CONFIGURACIÓN DE PERNO EN DISCO, ASISTIDO POR LÁSER

Descripción.

La prueba de desgaste se realiza de acuerdo a la norma ASTM G99-05 en los materiales proporcionados por el cliente, uno de ellos se utiliza como punta esférica del perno, y el otro material en forma de disco se sujeta a una mordaza que gira a una velocidad máxima de 600 RPM.

La prueba se realiza bajo las condiciones de velocidad de giro y de carga seleccionados por el cliente. Adicionalmente y bajo requerimiento específico del cliente se puede utilizar la técnica de esparcimiento de luz láser para el monitoreo del proceso de desgaste del disco.

En este caso, además de registrar los cambios en el coeficiente de fricción, también se registran los cambios en la intensidad de luz láser esparcida por la huella de desgaste.

La prueba se repite, deteniéndose en cada uno de los puntos de interés para realizar análisis complementarios en la superficie; de acuerdo con el cliente, pueden realizarse mediciones de perfilometría en la huella de desgaste y de microscopía óptica para identificar el daño provocado por el contacto dinámico.

Aplicaciones.

Las pruebas de desgaste asistidas por láser son ideales para el estudio de desgaste de recubrimientos duros, los cuales tienen espesores del orden de micras, así como para estudios de la fase inicial de desgaste en otro tipo de materiales de alta dureza.

Resultados.

Los resultados de esta prueba se presentan de manera gráfica, mostrando las variaciones del coeficiente de fricción y de la señal de luz esparcida a lo largo de cada prueba de desgaste. Las mediciones de perfilometría que se toman al final de cada prueba permiten medir el ancho de la huella de desgaste y evaluar el daño en la superficie del material, reportándose como cambios en rugosidad, y mediante la integración numérica del perfil de rugosidad obtener el volumen de desgaste.

Beneficios.

Esta prueba permite Identificar cambios importantes en la superficie de materiales de alta dureza, causados por el contacto dinámico.

Para el caso de recubrimientos duros, la técnica de luz láser esparcida ha permitido identificar el momento en que se tiene el desgaste total del recubrimiento, dejando expuesto el sustrato.

Dr. Iván Domínguez López | Profesor Investigador Procesamiento de Materiales y Manufactura | [email protected]

Teléfono: (+52) (55) 57.29.60.00 ó (442) 229.08.04 | Ext.: 81025

12



MANIPULADOR CON ESTRUCTURA DE MECANISMO PARALELO PARALLIX LKF-2040

Descripción.

Es un manipulador con estructura de Mecanismo Paralelo con tres grados de libertad. Estos Mecanismos poseen una plataforma fija y otra móvil.

Los actuadores están montados en una plataforma fija, reduciendo el cableado y manteniéndolo fuera del espacio de trabajo .La plataforma móvil es el elemento efector y puede ser posicionada en un amplio espacio de trabajo con elevada precisión y repetibilidad.

La estructura del manipulador es ligera, simplificando la dinámica y minimizando el paso a desplazar. Lo anterior permite utilizar el par generado solo era el desplazamiento de la carga.

El controlador se alimenta con 120 VCA, las señales de control se envían desde una PC por medio del puerto USB. Una interface gráfica, que funciona bajo Windows XP. Permite la interacción con un usuario y la programación de desplazamientos del manipulador.

Aplicaciones.

En el sector educativo

Carga / descarga de objetos

Ensamble de partes

Posicionamiento de muestras

Barrenado sobre metales blandos

Didáctica, enseñanza de robótica.

Resultados.

Se ha utilizado en la enseñanza de la mecatrónica en diferentes instituciones como la Universidad Politécnica de Querétaro y la Universidad de Sidney.

Ha atraído la atención en el ámbito industrial debido a sus aplicaciones potenciales no solo como robots manipuladores sino como herramientas automatizadas.

Beneficios.

Amplio espacio de trabajo.

Estructura ligera de aluminio.

Elevada repetibilidad y precisión.

Capacidad de carga de 1.5 kg.

Cableado fuera del espacio de trabajo.

Dr. Eduardo Castillo Castañeda | Profesor Investigador Mecatrónica | [email protected]

Teléfono: (+52) (55) 57.29.60.00 ó (442) 229.08.04 | Ext.: 81013

13



INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL

Centro de Investigación en Ciencia Aplicada y

Tecnología Avanzada Querétaro

“La Técnica al Servicio de la Patria”

Cerró Blanco No. 141. Col. Colinas del Cimatario,

Santiago de Querétaro, Querétaro MÉXICO, C.P. 76090

Teléfonos: 01 (442) 229 0804

Ext. 81002 o 01 (55) 5729 6000 Ext. 81002

www.ipn.mx | www.cicataqro.ipn.mx

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