new approaches in materials and manufacturing education · 7º simposio sobre educación de...

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

www.grantadesign.com/education © Mike Ashby, 2014

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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Granta Design

Sara.Onrubia@grantadesign.com

Rebecca.derafael@grantadesign.com

Education.team@Grantadesign.com