Desarrollo de recubrimientos multifuncionales nanoestructurados en aleaciones de aluminio mediante procesos de fricción batido.

-Se lograron implementar exitosamente los procesos de soldadura y procesamiento por fricción batido (friction stir welding (FSW) y friction stir processing (FSP)) en el Laboratorio de Manufactura de la Sección Ingeniería Mecánica. -Se desarrolló un estudio de la soldabilidad de la aleación de aluminio AA1100 empleando el proceso de FSW. Se evaluó la calidad de las uniones soldadas a nivel microestructural y mediante ensayos mecánicos. -Se fabricaron compuestos superficiales nanoestructurados (recubrimientos) empleando como material base la aleación de aluminio AA5083-H116 y como refuerzo nanopartículas. El proceso empleado para este trabajo fue el de FSP. Los compuestos fueron analizados microestructuralmente mediante microscopia óptica y electrónica. Asimismo se evaluaron las propiedades mecánicas y la resistencia al desgaste de los compuestos.

Desarrollo de un Biosensor Nanoestructurado para el Diagnóstico de Tuberculosis

En el presente proyecto de investigación se plantea desarrollar un biosensor nanoestructurado para la detección de biomarcadores de tuberculosis (TBC) que constituya la base de un método innovador para diagnosticar TBC. La tuberculosis es una infección bacteriana que aqueja a millones de personas, siendo el Perú uno de los países más afectados en Latinoamérica. El resurgimiento de la enfermedad en los últimos años y las limitaciones de los métodos actuales de diagnóstico en términos de sensibilidad, especificidad, tiempo de respuesta y costo, han generado la necesidad de desarrollar nuevos métodos. Nuestra propuesta contempla el desarrollo de un sistema nanoestructurado capaz de interactuar con biomarcadores de TBC para generar una señal electrónica medible y sensible de ser correlacionada con la concentración de bacteria. El trabajo a realizar contempla la fabricación de la nanoestructura base, su caracterización, el desarrollo del sistema de medición y adquisición de datos, la implementación del biosensor, la evaluación de la capacidad del mismo para detectar biomarcadores de TBC, y el estudio de impacto social que generaría la introducción de un nuevo método de diagnóstico basado en nanotecnología, tanto en el sistema de salud peruano como en la sociedad en general. Para ello se ha conformado un equipo interdisciplinario de investigadores especialistas en nanotecnología, medicina, química, toxicología, electrónica, y ciencias sociales; contándose además con la colaboración de un panel de expertos a nivel nacional e internacional.

DESARROLLO DE UN EQUIPO DE SIMULACIÓN PARA EVALUAR LA RESISTENCIA AL DESGASTE DE DISCOS REFINADORES EMPLEADOS EN LA INDUSTRIA PAPELERA FABRICADOS CON DISTINTAS ALEACIONES METÁLICAS

El equipo simulador a fabricar permitirá conocer la resistencia al desgaste por abrasión de lotes de discos refinadores, antes de ser vendidos. Para ello, se usarán discos probeta de la misma colada y con el mismo tratamiento térmico del lote a vender. La empresa implementará, a partir de este desarrollo, un procedimiento de evaluación del desgaste por abrasión, que incluirá el simulador de desgaste y un analizador de pulpa celulósica. Este procedimiento de evaluación de desgaste es, precisamente, lo que dará a la empresa su mejora cualitativa. Los discos refinadores que se vendan, a partir del éxito del proyecto, tendrán estimada su resistencia al desgaste por abrasión. Inclusive, analizando en el laboratorio de nuestra empresa, la influencia de la materia prima (pulpa celulósica) que los clientes usan en su proceso de refinación, se podrán diseñar discos personalizados.

Desarrollo de un módulo piloto de inyección directa al corte de poliuretano para la producción de calzado de seguridad industrial en una PYME

La innovación pretende Incorporar una tecnología de fabricación (armado del calzado) nueva para la industria del calzado nacional, que consiste en la inyección directa al corte de poliuretano (PU) para calzados de seguridad. El objetivo es: desarrollar un módulo piloto de inyección directa al corte de poliuretano para la producción de calzado de seguridad industrial en una PYME. Los objetivos específicos planteados son: 1. Sensibilización y capacitación del personal en la aplicación del nuevo sistema de inyección 2. Análisis y modificación de los métodos de producción utilizados 3. Desarrollo de las matrices de precisión que conforman el sistema (tallas 40, 41 y 42) 4. Desarrollo del módulo de inyección de poliuretano y validación de los componentes que lo conforman (materiales, circuitos internos, métodos, infraestructura) 5. Ensayos y ajustes de lo materiales y producto terminado según la Norma Técnica Peruana (NTP 20345) Esta adaptación y desarrollo de tecnología en sus procesos permitirá: Triplicar la producción actual (se estima mínimamente llegar a 1400 pares mensuales), reducir cerca del 25% de los costos, competir en igualdad de oportunidades comerciales con la competencia nacional e internacional de la empresa, y desarrollar productos con un estricto cumplimiento a la normativa técnica existente para el calzado de seguridad.

Desarrollo de un proceso económico de moldeo para la fabricación de piezas y partes de muebles ergonómicos a partir de Qauchu Kullu: material compuesto de plástico reciclado reforzado con residuos recuperados de madera

El proyecto a desarrollar es una INNOVACION DE PROCESO PRODUCTIVO de piezas y partes de forma compleja como las requeridas por las especificaciones ergonómicas para la fabricación de muebles. La Innovación comprende la validación a escala piloto de un nuevo material desarrollado por la PUCP a partir de compuestos de plástico reciclado reforzado con residuos de madera denominado QAUCHU KULLU, para su uso comercial en la fabricación de piezas y partes de muebles en especial de aquellos que adoptan formas ergonómicas. La validación del uso comercial de este material podría justificar su patentamiento en el organismo de la propiedad intelectual (INDECOPI). El desarrollo comprende la fabricación y validación de un prototipo de equipo y utillajes para el moldeo del material cuya tecnología también ha sido desarrollada en la PUCP. El Proceso productivo resulta con alto potencial innovador pues las especiales características del material desarrollado en la PUCP (QAUCHU KULLU), permiten incorporar al proceso productivo de piezas y partes de muebles que requieren formas complejas, un sencillo y económico proceso de moldeo a baja temperatura como alternativa tecnológica a la adquisición de costosas tecnologías de producción de piezas de plástico reforzado o procesos productivos artesanales ineficientes a partir de materiales aglomerados comerciales de madera.

Desarrollo de una técnica no destructiva basada en ensayos electromagnéticos para la detección de corrosión temprana en aceros estructurales

Desarrollo y caracterización de un material compuesto de matriz de aluminio reforzado con nanotubos de carbono mediante el proceso de rolado acumulativo

Determinación de las propiedades mecánicas de piezas fabricadas por impresión 3D y su utilización en la simulación por elementos finitos para el diseño e implementación de una prótesis de miembro superior

El presente proyecto propone la investigación de las propiedades mecánicas de piezas fabricadas por impresión 3D orientado al diseño de prótesis de miembro superior que comprende 3 etapas: caracterización de materiales sometidos a modelado por deposición fundida (impresión 3D-MDF), obtención de valores correspondientes a propiedades mecánicas para su incorporación en software de simulación numérica y diseño de prótesis de mano funcional en base al análisis por elementos finitos. La propuesta surge porque, actualmente, la impresión 3D en ingeniería y diseño industrial se enfoca principalmente en el prototipado rápido para pruebas de concepto y respecto a productos finales se emplea solo para artículos artísticos o de baja funcionalidad, mas no en estructuras con resistencia mecánica verificada. Esto se debe a la falta de estudios de las propiedades mecánicas de las piezas fabricadas por medio del modelado por deposición fundida (MDF). Se sabe que las propiedades finales de las piezas fabricadas por este método dependen del material de partida utilizado y de parámetros de impresión tales como la orientación de la pieza, el espesor de las capas del plástico superpuesto durante la fabricación, espacio entre capas, etc. Por ello, el estudio tomará en cuenta tres tipos de materiales de partida con variaciones en sus respectivos configuraciones de impresión. Se obtendrán los parámetros necesarios para el análisis por elementos finitos a partir del comportamiento mecánico de piezas de impresión 3D-MDF. Con este desarrollo se procederá al diseño de una prótesis de miembro superior transradial (sobre le nivel de la muñeca) bajo las exigencias funcionales requeridas para su futura integración con un sistema de control embebido. El conocimiento generado puede ser de gran utilidad para quienes realicen diseño y fabricación con impresoras 3D, ya que contarán con una referencia para verificar a priori la resistencia mecánica de sus diseños