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Motivating students about materials in introductory and advanced courses
for education Motivating students about materials in introductory and advanced courses
for education
Rebecca de Rafael y Sara Onrubia
Claves para mejorar la enseñanza de materiales
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Contenido
Introducción a Granta Design
Presentación de CES EduPack
Navegando en EduPack
Caso práctico de selección de materiales
Preguntas y cierre
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Granta Design – innovando desde 1994
…relacionada con la ingeniería y la enseñanza de materiales y sus propiedades
La tecnología de información sobre materiales es…
Software
Gestión de la información
sobre materiales
Enseñanza de materiales y herramientas
de apoyo Apoyo a sistemas
CAD, CAE, PLM
Información
+
Información de referencia
sobre materiales
Mike Ashby David Cebon
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La expansión del mundo de los materiales
¿Cómo podemos mejorar la enseñanza de los materiales en la actualidad?
Durante el s. XIX: Sólo se conocían unos cientos de materiales • No polímeros (ahora del orden de 10.000)
• No aleaciones ligeras (ahora varios miles)
• No composites (ahora cientos …)
En la actualidad: 160,000+ materiales de ingeniería
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¿Qué productos desarrollamos?
Enseñanza de materiales Investigación y consultoría Gestión de la información sobre materiales
Laboratorios e industria Enseñanza e investigación
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¿Dónde se utiliza CES EduPack?
Más 1000 universidades de todo el mundo
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¿En qué cursos se utiliza?
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CES EduPack 2015
Desarrollado específicamente para la enseñanza de materiales a estudiantes de grado, ya sea en ciencias,
ingeniería o diseño.
+
SOFTWARE RECURSOS DOCENTES
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Recursos Docentes – por materias
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Estructura de CES EduPack 2015 por niveles
Una interfaz de usuario sencilla
Nivel 1 Estudiantes de 1er año: Ingeniería, ciencia de materiales, diseño
69 materiales, 77 procesos
Cursos introductorios
Nivel 2 Estudiantes de 2º - 4º año: Ingeniería, ciencia de materiales, diseño.
100 materiales, 109 procesos
Cursos intermedios y cursos basados en proyectos
Nivel 3 Estudiantes de 4º año, máster e investigación.
3831 materiales, 230 procesos
Último año y proyectos de investigación
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Organización de la información - Materiales
Materiales (Universo Materiales)
Procesos (Universo Procesos)
Referencias
Proveedores
ENLACES
Conformado
Union
Tratamiento superficial
Metales y aleaciones
Polimeros
Ceramicos y vidreos
Compuestos
Bases de Datos
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Metales, aleaciones Polímeros, elastómeros
Materiales compuestos Cerámicas, vidrios
UNIVERSO MATERIALES
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Primer Conformado Moldeo por inyección
Conformado secundario Mecanizado
Tratamiento superficial Recubrimiento
Unión Soldadura
UNIVERSO PROCESOS
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Demostración (1)
Explorando Materiales y sus Propiedades
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Selección usando CES EduPack
Posibilidad de establecer estados
Density Modulus Strength T-conduction
2
100 10
200
Min Max
Resultados X de 95 pasan
Material 1 2230 113 Material 2 2100 300 Material 3 1950 5.6 Material 4 1876 47 etc...
Ranking Prop 1 Prop 2
Prop
ieda
d 2
Propiedad 1
Grafico de burbujas
Procesos Join
Shape
Surface
Cast Deform Mold Composite Powder Prototype
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Crea gráficos fácilmente para comparar propiedades
Gráficos de barras de materiales Gráficos de propiedades de materiales
Las fichas técnicas no permiten comparaciones, perspectiva. Para ello necesitamos:
Metales Polímeros Cerámicas Mat compuestos
PEEK
PP
PTFE
WC
Alúmina
Vidrio
CFRP
GFRP
Fibreboard
Acero Cobre
Plomo Zinc
Aluminio
103
10-3
10-2
10-1
102
10
1
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Crea gráficos fácilmente para comparar propiedades
¿Por qué existen estas diferencias?
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Demostracion (2)
Creando graficos de burbujas
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Un ejemplo de rediseño
Las carcasas de CD se fabrican con poliestireno (PS). Son quebradizas y se rayan con facilidad. Encuentra un material más adecuado.
Mantén lo bueno
Reemplaza lo malo
El principio:
Moldeo por inyeccion
Transparencia = PS
Reciclable
Contener y proteger el CD major que el PS.
Requerimientos de diseño Translation
Restricciones Procesado por moldeo por inyeccion Opticamente transparente Reciclable
Like PS
Unlike PS Tenacidad de fractura K1c > that of PS
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Demonstración (2)
Estudio de caso simple: CD case
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CES EduPack
Registros de Materiales y
Procesos
Notas Científicas
Selección de Materiales Interactiva
Hybrid Synthesizer
Herramienta Eco Audit
Apoyo a la docencia
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To Be Continued…
Eco Audit and life-cycle thinking for a house
Produccion
del material
Fabricacion
del material Uso
Eliminacion
del producto
Combustion
Vertedero
Reciclado
Reusado
Recursos
Eco Audit
Basado en el articulo de los Profesores Oscar Ortiz-Rodriguez, Francesc Castells y Guido Sonnemann Environmental impact of the construction and use of a houseassessment of building materials and electricity end-uses in a residential area of the province of Norte de Santander, Colombia
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Simposios sobre Educación de Materiales en 2016
7º Simposio sobre Educación de Materiales de Norteamérica Universidad de California, Berkeley, 17-18 Marzo, 2016
8º Simposio Internacional sobre Educación de Materiales Universidad de Cambridge, UK, 7-8 Abril, 2016
2º Simposio sobre Educación de Materiales de Asia Universidad Nacional de Singapur, 8-9 Diciembre, 2016
www.materials-education.com
Department of Materials Science & Engineering
Department of Materials Science & Engineering
School of Materials Science & Engineering
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