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El presente proyecto de innovación tecnológica está enfocado en el desarrollo y la validación de un material compuesto de plástico y aditivos de microesferas expandibles a ser empleado en la fabricación de los componentes (cuerpo, tapa y botón) de marcadores WINNER 56 FABER CASTELL. La innovación radica en la incorporación de microesferas expandibles a la mezcla de materias primas empleadas en el proceso de inyección durante la fabricación del cuerpo, tapa y botón de los marcadores. El proyecto se desarrollará en función a las siguientes hipótesis: 1. Es posible fabricar marcadores de dimensiones estándar disminuyendo la cantidad neta de materias primas: polipropileno (PP) y polietileno de alta densidad (HDPE). La disminución en volumen de PP y HDPE se compensará con la adición de microesferas expandibles generadoras de volumen en el cuerpo, tapa y botón, manteniendo el cumplimiento de las especificaciones de calidad. 2. Las microesferas expandibles constituyen un aditivo de alta eficiencia que permitirá mantener las dimensiones de los productos sin que se vean afectadas las propiedades estéticas, funcionales y mecánicas, así como mantener un tiempo de vida apropiado y un nivel de toxicidad nulo; y 3. Se logrará una reducción de la cantidad neta de PP y HDEP de entre 20% a 30%, lo que permitirá reducir proporcionalmente los costos del producto. Los componentes del proyecto son: 1. Análisis y selección de dos tipos de esferas expandibles y a la preparación de las muestras adecuadas para la experimentación. 2. Caracterización en sí del material compuesto desarrollado en la primera componente. 3. Determinacion de los parámetros óptimos de inyección (presión, temperatura, secuencia, tiempos, entre otros) del material compuesto y la realizacion de las correspondientes pruebas de evaluación de la calidad del producto obtenido. 4. Actividades de gestión y cierre del proyecto, entre las que destacan el análisis de costos, la elaboración y presentación de estudios.
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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.
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En el presente proyecto de investigación se plantea desarrollar nanocompuestos de hidroxiapatita en sustratos de titanio, con la finalidad de obtener superficies con alta capacidad de oseointegración. Para la fabricación de los nanocompuestos se empleará el procesamiento por fricción batido, un proceso no empleado antes para este fin. Se espera que la combinación de propiedades de bioactividad y biocompatibilidad de la nanohidroxiapatita, conjuntamente con las excelentes propiedades mecánicas y características superficiales que se originan en un material cuando es procesado mediante fricción batido contribuyan a producir implantes con un nivel de oseointegración y un tiempo de vida muy superior en comparación con los exhibidos por los implantes actuales. El trabajo a realizar involucra la fabricación de los nanocompuestos, su caracterización mediante técnicas de microscopía y microanálisis, y la evaluación de su capacidad de oseointegración mediante en ensayos in vitro. Para ello se cuenta con un equipo de trabajo conformado por investigadores del Área de Tecnología de Materiales de la Sección Ingeniería Mecánica PUCP y cirujanos maxilofaciales expertos en procedimientos de implantes oseointegrados de la Universidad Peruana Cayetano Heredia.
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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.
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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.
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El presente proyecto de investigación propone el desarrollo de metodologías basadas en normas, ensayos experimentales de modelos físicos y simulación mediante métodos numéricos para evaluar la integridad de ductos de transporte de gas que se encuentran prestando servicio. Los sucesos que se han presentado en nuestro país hace algunos años en los sistemas de ductos de Camisea, evidencia la alta susceptibilidad de estos componentes de presentar fallas en servicio, lo cual exige la urgente necesidad de comprender los fenómenos físicos que envuelven a este tipo de falla y proponer soluciones ingenieriles. Para ello se propone el estudio de modelos físicos de interacción suelo-tubería bajo condiciones reales, en las que se introducirán defectos que serán caracterizados mediante técnicas no destructivas. Asimismo se realizará una caracterización metalúrgica exhaustiva del material. Paralelamente se desarrollará trabajos de simulación mediante métodos numéricos y apoyados de herramientas computacionales que permitan establecer el estado de tensiones de las tuberías enterradas bajo condiciones de operación internas (presión, temperatura, características del producto transportado, etc.), caracterización de defectos de soldadura (socavación, fisuras, etc.) y cargas externas (deslizamiento de suelos, huaycos, etc.). Los resultados obtenidos serán comparados con el desarrollo de procedimientos analíticos descritos en prácticas internacionales y en estándar de adecuación al servicio como API 579-1/ASME Fitness for Service. De esta manera se establecerá una correlación entre tamaño de defecto, condiciones de carga y aptitud para el servicio, y como esto influye en el tiempo de vida del componente. Finalmente, se propone aplicar la metodología a un caso real de un sistema de ductos del medio que se encuentren en servicio, con la finalidad de validarla y proponerla posteriormente como un servicio de evaluación de integridad de este tipo de componentes para la industria.
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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.
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-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.
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