UTILIZACIÓN Y RECICLADO DE MATERIALES

UTILIZACIÓN Y RECICLADO DE MATERIALES

GRADO EN INGENIERÍA DE MATERIALES

1. Datos de la asignatura

(Fecha última modificación: 21-07-17 21:53)
Código
106935
Plan
ECTS
6.00
Carácter
OBLIGATORIA
Curso
4
Periodicidad
Segundo Semestre
Área
CIENCIA DE LOS MATERIALES E INGENIERÍA METALÚRGICA
Departamento
Construcción y Agronomía
Plataforma Virtual

Campus Virtual de la Universidad de Salamanca

Datos del profesorado

Profesor
María Natividad Antón Iglesias
Grupo/s
1
Departamento
Construcción y Agronomía
Área
Ciencia de los Materiales e Ingeniería Metalúrgica
Centro
E. Politécnica Superior de Zamora
Despacho
233-M
Horario de tutorías
-
URL Web
-
E-mail
nanton@usal.es
Teléfono
980.54.50.00 (ext. 3634)

2. Sentido de la materia en el plan de estudios

Bloque formativo al que pertenece la materia.

Reutilización, Recuperación y Reciclado de los Materiales (Utilización y Reciclado de Materiales) relacionada con el bloque de Obtención y Procesado de Materiales más concretamente con Obtención y Selección de Materiales y Procesado de Materiales.

Papel de la asignatura.

Conocer los criterios de selección y procesado, normativa y control de calidad, potenciando la visión integradora de las actividades de diseño, producción, transformación, utilización y reciclado de materiales.

Conocer los procesos de utilización, corrosión, degradación de las distintas familias de materiales, tratando de destacar los aspectos comunes entre ellos. Adquirir los conocimientos necesarios para administrar los materiales en la fase final de su ciclo vital; bien reutilizándolos o almacenándolos, usando tecnologías de bajo impacto ambiental y medidas de ahorro energético.

Perfil profesional.

Adquirir conocimientos y orientar para que el alumno se integre en industrias de: Reutilización, recuperación y reciclado de materiales, Control de Materiales, Diseño, selección y optimización de materiales, Seguridad estructural y predicción de la vida en servicio, Mantenimiento y durabilidad de materiales, Patrimonio: conservación de estructuras y obras de arte, Gestión en empresas de Producción y Transformación de materiales, Sistemas de gestión medioambiental, Gestión de residuos, Investigación, Desarrollo e Innovación (I+D+i) de materiales, Investigación y Docencia.

3. Recomendaciones previas

Recomendable haber cursado las asignaturas de años anteriores especialmente Transformación de la Estructura, Comportamiento Térmico de Materiales, Técnicas de Caracterización y Estructura de los Materiales, Obtención y Selección de Materiales y Procesado de Materiales.

Conocimientos Generales de Química, Matemáticas, Física e Internet. Conocimientos previos para la realización de trabajos tanto individuales o en grupo.

4. Objetivo de la asignatura

Desarrollar capacidades y conocer la tecnología de los materiales para poder intervenir en los procesos de producción, transformación, procesado, control, mantenimiento, reciclado y almacenamiento de cualquier tipo de materiales.

Interpretar los fenómenos de fallo y degradación que se producen durante la utilización de los diferentes materiales de uso industrial, así como introducirle dentro de materias como la degradación y el reciclado de los materiales.

Conocer los fenómenos de corrosión, degradación, desgaste y fatiga que provocan el fallo de los componentes, tan importantes en la industria por el coste económico que suponen. Asimismo, el alumno tomará contacto con uno de los campos más punteros en la actualidad, el reciclado de materiales, así como el uso de procesos de bajo impacto ambiental.

Específicos instrumentales: Conocer, Interpretar y emplear los diagramas relativos a la asignaturas (Ashby o de propiedades combinadas, etc.), introducir al alumno en el software específico de la materia, empleo de técnicas para búsqueda de información relativa a la asignatura, diseño de diagramas de flujo de procesos de reciclado, realizar ensayos y prácticas de laboratorio relativas al reciclado de materiales.

5. Contenidos

Teoría.

Bloque I: INTRODUCCIÓN: SELECCIÓN DE MATERIALES PARA USO ESPECÍFICO

Tema 1. Materiales ingenieriles y sus propiedades. Delimitación de los campos de utilización de los materiales industriales. Planteamiento ingenieril y científico para la selección de un material. Planteamiento combinado.

Tema 2. Diagramas de selección de materiales. Procedencia y construcción de los diagramas de propiedades combinadas. Presentación de los mapas de Ashby. Otros diagramas de interés industrial. Mapas para una propiedad específica: condiciones de uso. Mapas para un material específico: influencia de distintas variables.

Tema 3. Selección de materiales sin considerar la forma. Introducción a la interpretación de los mapas de propiedades combinadas o de Ashby. Características del diagrama. Selección de las propiedades a representar. Criterios a seguir.

Tema 4. Selección de materiales y forma. Momentos de inercia según los perfiles.

Tema 5. Material y diseño industrial. Comparación y selección de procesos. Factores económicos y de producción. Introducción al software específico para el diseño y selección de un material.

Bloque II: COMPORTAMIENTO EN SERVICIO: CORROSIÓN Y DESGASTE

Tema 6. Concepto y tipos de corrosión. Definición e importancia de los fenómenos de corrosión. Clasificaciones de la corrosión. Oxidación directa y electroquímica. Mecanismos básicos. Heterogeneidades responsables.

Tema 7. Electroquímica de corrosión (I). Relación conceptual entre la corrosión y las pilas galvánicas. Potenciales de electrodo y Serie Galvánica. Definición de pilas de corrosión. Diagramas de Pourbaix. Bases termodinámicas, curvas anódicas y catódicas.

Tema 8. Electroquímica de corrosión (II). Velocidad de corrosión. Fenómenos de Polarización. Diagramas de Evans. Rectas de Tafel. Factores que influyen. Técnicas de la medida de la corrosión. Casos particulares: Corrosión generalizada, localizada

Tema 9. Protección contra la corrosión. Protección anódica. Protección catódica. Concepto de pasivación. Fenomenología de la pasivación. Influencia sobre el trazado de la curva de pasivación. Relación entre los diagramas de Pourbaix y de Evans.

Tema 10. Desgaste: concepto y mecanismos. Definiciones, coeficientes de fricción y de desgaste, lubricación. Par tribológico. Rugosidad superficial: área de contacto real y aparente. Ley de Archard. Módulo de Modell. Parámetros estructurales, operacionales y de interacción. Desgaste abrasivo. Adhesión. Fretting. Triboxidación. Otros tipos.

Tema 11. Desgaste: tipos de ensayo. Posición relativa entre material y contramaterial. Normativa sobre desgaste. Tipos de ensayo. Equipamiento. Medidas permisibles en función del tipo de desgaste.

Tema 12. Degradación en servicio: análisis de casos reales. Desgaste en materiales metálicos. Desgaste en materiales cerámicos. Desgaste en materiales compuestos. Desgaste en componentes mecánicos y eléctricos. Análisis de curvas de fricción y de desgaste.

Bloque IV: RECICLADO, RECUPERACIÓN Y REUTILIZACIÓN

Tema 13. Introducción a la problemática medioambiental. Definiciones básicas del reciclado. Análisis de ciclo de vida.

Tema 14. Reciclado de materiales metálicos. Acero. Aluminio. Hojalatas y Galvanizados. Otros metales secundarios.

Tema 15. Vidrio. Papel y Cartón. Plásticos. Pilas. Materiales de Construcción. Desechos informáticos y de telefonía móvil.

Tema 16. Reciclado de materiales no metálicos no peligrosos. Reciclado de materiales de construcción.

Tema 17. Ingeniería ambiental y seguridad. Reciclado de Residuos Sólidos Urbanos y su normativa actual. Residuos sólidos industriales, residuos de minería. Reciclado de Residuos sólidos de la Industria nuclear. Leyes y normativa relativa.

Práctica.

Las prácticas previstas durante el curso serán impartidas de acuerdo con el esquema siguiente: Prácticas de aula, donde se resolverán supuestos prácticos y problemas prácticos (6 horas aprox.). Una sesión de prácticas en Aula de Informática (2 horas aprox.), donde se introducirá al alumno a distintos programas informáticos acordes con la asignatura. Dos sesiones de prácticas de laboratorio (6 horas aprox. total). Cada grupo de prácticas estará limitado a 15 alumnos.

6. Competencias a adquirir

Básicas / Generales.

CB1-CB5, CG1

Concretando en la asignatura: Conocimientos sobre Reutilización, recuperación y reciclado de materiales, Comportamiento químico e impacto medioambiental de los materiales, Estructura, descripción y caracterización de los materiales, Ingeniería de superficies, Tecnología y aplicaciones de los materiales, Gestión de proyectos de ingeniería y Organización de procesos industriales.

Específicas.

CEI4, CEI5, CEE3, CEE5

Concretando en la asignatura: Diseño, desarrollo y control de procesos de recuperación, reutilización y reciclado de materiales Diseño y desarrollo de procesos de producción y trasformación de materiales, Evaluación de la seguridad, durabilidad y vida en servicio de los materiales, Inspección de los materiales y sus procesos de producción, transformación y utilización y Dirección y Gestión de industrias relacionadas con los puntos anteriores.

Transversales.

Competencias instrumentales: Capacidad de síntesis y análisis, Capacidad de organización y gestión, Resolución de problemas, Capacidad oral y escrita en la lengua nativa, Conocimientos de una lengua extranjera y Toma de decisiones.

Competencias personales: Capacidad de trabajo en equipo, Capacidad de trabajo interdisciplinar, Responsabilidad y ética profesional y Razonamiento crítico.

Competencias Sistémicas: Anticipación a los problemas, Adaptación a nuevas situaciones, Creatividad y espíritu emprendedor, Dotes de liderazgo e Iniciativa.

7. Metodologías

Clases magistrales, donde se explicarán los conceptos generales y concretos de la asignatura.

Clases prácticas y de problemas, donde se explicarán y resolverán tanto casos prácticos como el empleo de diagramas específicos de la materia.´

Ofertas virtuales, donde se pondrá a disposición del alumno distintas direcciones de internet, búsqueda de material en la red.

Clases basadas en la investigación, donde se expondrán los resultados más relevantes de diversos grupos de investigación especializados en la materia de estudio

Trabajos Individuales o en Grupo, con objeto de promover el trabajo personal y en grupo se propondrán trabajos que completen la asignatura.

Clases basadas en el empleo de Software Específico para la asignatura.

Las proporciones entre los distintos tipos de metodologías podrán variar en función del número, intereses de los alumnos y necesidades del mercado laboral en ese momento.

8. Previsión de Técnicas (Estrategias) Docentes

9. Recursos

Libros de consulta para el alumno.

ASHBY, M.F. (1999). Materials Selection In Mechanical Design. Editorial Butterworth Heinemann.

MANGONON, F. (2000). Ciencia de los Materiales: Selección y Diseño. Editorial Prentice-Hall. (*)

OTERO E. (1997). Corrosión y degradación de Materiales. Editorial Síntesis.

MORALES, J. (2001) Curso teórico y práctico de introducción a la corrosión metálica. Editorial Servicio de Publicaciones. Universidad de La Laguna.

KALPAKJIAN, S. y SCHMID, M. (2002). Fundamentos de la Manufactura Moderna. Ingeniería y Tecnología. 4ª Edición. Editorial Prentice-Hall. (*)

SHACKELFORD, J.F. (1998). Introducción a la Ciencia de Materiales para Ingenieros. Editorial Prentice Hall, 4ªedición.

SMITH, W.F. (2004). Fundamentos de la Ciencia e Ingeniería de Materiales. Editorial McGraw Hill. Madrid, 3ª edición.

CALLISTER, W.D. (2000). Introducción a la Ciencia e Ingeniería de Materiales, vols. 1 y 2. Editorial Reverté. (*)

GROOVER M. P. (1997). Fundamentos de Manufactura Moderna. Materiales, Procesos y Sistemas. Editorial Prentice-Hall. (*)

GONZALEZ, J.A. (1984) Teoría y Práctica de la lucha contra la corrosión. CSIC. (*)

GONZALEZ, J.A. (1989) Control de la Corrosión: Estudio y Medida por Técnicas electroquímicas. CSIC.

MARI, E. A. (2000). El vidrio reciclado en la fabricación de envases. Memorias CYTED. Red Iberoamericana sobre Ciencia y Tecnología de Materiales

Vítreos. (*)

SANZ, F y LAFAGUE, J. (2002). Diseño Industrial. Desarrollo del Producto. Editorial Thompson Paraninfo. (*)

(*) Préstamo Bibliotecario a otra Facultad o Escuela o Despacho del Profesor.

Otras referencias bibliográficas, electrónicas o cualquier otro tipo de recurso.

Al principio de curso se dispondrá de la información en formato papel o pdf de la asignatura, y a lo largo del curso se recomendará a los estudiantes direcciones de internet que complementen y amplíen los conocimientos adquiridos durante el curso.

10. Evaluación

Consideraciones generales.

Se realizará una única prueba de nivel (examen) al final de la asignatura. Durante el curso se podrán realizar seminarios de repaso, con objeto de fijar conceptos antes de la prueba final. En la semana previa al examen se planteará una tutoría general/repaso para la resolución de las dudas planteadas por todos los estudiantes, es recomendable la asistencia.

Criterios de evaluación.

Esta prueba de nivel constituirá el 80% de la nota global y estará compuesta por un número variable de cuestiones o apartados cortos relacionados con el contenido del temario. El 20 % de la nota final será la calificación correspondiente a trabajos, tareas o prácticas de laboratorio.

Instrumentos de evaluación.

Examen compuesto de un número variable de preguntas cortas (con un valor de 1 punto cada una de ellas) en la parte teórica de la asignatura, que consistirán en párrafos en los que el alumno deberá deducir si son verdaderos o falsos así como localizar y corregir los errores en los mismos. Cada respuesta fallada restará un 0,5 puntos. En la parte práctica se propondrán para su resolución dos problemas, uno de ellos de resolución numérica y otro de resolución de un supuesto práctico (ambos problemas no soportarán la penalización indicada en las preguntas teóricas).

Recomendaciones para la evaluación.

Entender los conceptos fundamentales en los que se basa la asignatura. Se recomienda asistir a la tutoría general/repaso con el temario revisado.

Recomendaciones para la recuperación.

Revisión de los conceptos generales y concretos expuestos durante el curso.

Asistencia a Tutorías, en las horas y días indicados para las mismas.

Asistencia a las clases de repaso.

Trabajo personal y resolución de supuestos (o problemas).

11. Organización docente semanal