Revista Facultad de Ingeniería

Caracterização de recobrimentos DLC/Si sob a influência de um fluído biológico simulado

Uno de los materiales más usados como biomaterial es el acero 316LVM; sin embargo, presenta complicaciones al trabajarlo como reemplazo permanente, debido a que libera iones metálicos a los tejidos, generando aumento en el número de intervenciones que deben realizarse; ante esto, se estudia cómo mejorar el comportamiento de materiales convencionales mediante recubrimientos que elevan sus propiedades mecánicas y anticorrosivas, incrementando su vida útil. Se evaluó el comportamiento ante el fenómeno de micro-abrasión-corrosión de recubrimientos DLC/Si depositados mediante la técnica de deposición química de vapor asistida por plasma en contacto con solución de Ringer, simulando un ambiente biológico. Los resultados indican que el recubrimiento experimenta un aumento en el volumen de desgaste cuando se encuentra sometido al mecanismo de micro-abrasión-corrosión en relación con la prueba de solo microabrasión, además, la pérdida más significativa se encuentra en el sustrato sin recubrimiento; esto demuestra el efecto protector del recubrimiento.

One of the metals most used as biomaterial is the 316LVM steel. Nevertheless, it presents complications when used as permanent implant, due to the metallic ion release to the surrounding tissues, leading to higher number of interventions that the patients must undergo. Given this problem, it was studied how to improve the conventional materials coatings behavior that can raise their mechanical and anti-corrosive properties, increasing their service life. This behavior was evaluated facing the micro-abrasion-corrosion of DLC/Si, coatings phenomena, deposited by using the assisted chemical vapor deposition by plasma in contact with the Ringer solution, simulating a biological environment. The results indicate that the coating experiences an increase in the wear volume, when is subjected to the micro-abrasion-corrosion mechanism, in comparison with the micro-abrasion test. Moreover, the most significant loss is found in the substrate without coating, which demonstrates the protective effect of the coating.

Um dos materiais mais usados como biomaterial é o aço 316LVM; porém, apresenta complicações ao trabalhálo como substituto permanente, devido a que libera íons metálicos aos tecidos, gerando aumento no número de intervenções que devem realizar-se; ante isto, estuda-se como melhorar o comportamento de materiais convencionais mediante recobrimentos que elevam suas propriedades mecânicas e anticorrosivas, incrementando sua vida útil. Foi avaliado o comportamento ante o fenômeno de micro-abrasão-corrosão de recobrimentos DLC/Si depositados mediante a técnica de deposição química de vapor assistida por plasma em contato com a solução de Ringer, simulando um ambiente biológico. Os resultados indicam que o recobrimento experimenta um aumento no volume de desgaste quando encontra-se submetido ao mecanismo de micro-abrasão-corrosão em relação com a prova somente de microabrasão, além disso, a perda mais significativa encontra-se no substrato sem recobrimento; isto demonstra o efeito protetor do recobrimento.

Estudo das regulamentações colombianas para instalar infraestruturas de telecomunicações sem fio

This paper describes the current wireless telecommunications infrastructure deployment regulations in Colombia. It also refers to the possible effects that this infrastructure could cause to the country`s health and environment. similarly, the results obtained show a comparison between the Argentinas current regulations, one of the most relevant researches carried out and the Colombian case. finally, some recommendations are proposed that can be considered in the project of regulations applicable in Colombia for the ensuring purpose that the non-ionizing radiation generated by wireless communications systems do not have effects on health and the environment.

Describe las actuales regulaciones colombianas para la instalación de infraestructuras de telecomunicaciones inalámbricas. También se refiere a los posibles efectos de esta infraestructura sobre la salud de la población y el medioambiente del país. Además, muestra los resultados de una comparación entre las actuales regulaciones de Argentina y el caso colombiano. Finalmente, se proponen algunas recomendaciones que pueden considerarse en el proyecto regulatorio aplicable a Colombia, con el propósito de asegurar que la radiación no ionizada generada por los sistemas inalámbricos de comunicaciones no afecte la salud y el medioambiente.

Descreve as atuais regulamentações colombianas para a instalação de infraestruturas de telecomunicações sem fio. Também se refere aos possíveis efeitos desta infraestrutura sobre a saúde da população e o meio ambiente do país. Além disso, mostra os resultados de uma comparação entre as atuais regulamentações da Argentina e o caso colombiano. Finalmente, propõem-se algumas recomendações que podem considerar-se no projeto regulatório aplicável à Colômbia, com o propósito de assegurar que a radiação não ionizada gerada pelos sistemas sem fio de comunicações não afete a saúde e o meio ambiente.

O concreto elaborado com águas de chuva como aporte

Se aborda la confección del concreto con aguas lluvia y se compara su desempeño con respecto a los elaborados con agua potabilizada, empleada convencionalmente. Las muestras confeccionadas se estudiaron en cuanto a la resistencia al esfuerzo a compresión a edades de 1, 3, 7, 14, 28, 56 y 90 días, analizando también su microestructura por medio de microscopía de barrido electrónico (SEM) y caracterizando el agua involucrada mediante laboratorio certificado. Luego de analizar los resultados, se ve factible que la confección del concreto puede hacerse de modo más racional en cuanto a la utilización del recurso hídrico, sin sacrificar sus cualidades mecánicas, estéticas y de estabilidad. A su vez, se contempla la posibilidad de establecer una práctica que pueda ser replicable en el contexto colombiano.

This article describes the preparation of concrete using rain water and its performance compared with those elaborated with conventional drinking water. The samples made were studied in terms of resistance to compressive stress at ages of 1, 3, 7, 14, 28, 56 and 90 days, also analyzing their microstructure by electronic microscopy scanning (EMS) and characterizing the water involved by a certified laboratory. After analyzing the results, it looks likely that the construction of the concrete can be done in a more thoughtful way regarding the use of water resources, without sacrificing its mechanical, stability and aesthetic qualities. In turn, may be thought the possibility to establish a practice that can be replicated in the Colombian context.

Aborda-se a confecção do concreto com águas de chuva e compara-se seu desempenho com respeito aos elaborados com água tratada, empregada convencionalmente. As amostras confeccionadas se estudaram em quanto à resistência ao esforço a compressão a idades de 1, 3, 7, 14, 28, 56 e 90 dias, analisando também sua microestrutura por meio de microscopia de varredura eletrônica (SEM) e caracterizando a água utilizada mediante laboratório certificado. Depois de analisar os resultados, é factível que a confecção do concreto pode fazer-se de modo mais racional em quanto à utilização do recurso hídrico, sem sacrificar suas qualidades mecânicas, estéticas e de estabilidade. Por sua vez, se contempla a possibilidade de estabelecer uma prática que possa ser replicável no contexto colombiano.

Efeito da gama de carvões colombianos e sua tecnologia de alimentação na produção de gás natural substituto, mediante

The effect of coal rank (from sub-bituminous to semi-anthracite) and type of fuel feeding technology (slurry and dry) on the production of substitute natural gas (SNG) in entrained flow gasifiers is studied. Ten coals from important Colombian mines were selected. The process is modeled under thermochemical equilibrium using Aspen Plus, and its performanceis evaluated in function of output parameters that include SNG heating value, Wobbe index, coal conversion efficiency, cold gas efficiency, process efficiency, global efficiency, and SNG production rate, among others. In descending order, the coal-to-SNG process improves energetically with the use of coals with: higher volatile-matter to fixed-carbon ratio, lower ash content, higher C+H/O ratio, and higher coal heating value. The overall energy efficiency of the slurry-feed technology(S-FT) to produce SNG by gasification is 17% higher than the dry-feed technology (D-FT), possibly as a consequence of the higher CH4 concentration in the syngas (around 7 vol. %) when the coal is fed as aqueous slurry. As the simulated SNG meets the natural gas (NG) quality standards in Colombia, the substitute gaseous fuel could be directly transported through pipelines. Therefore, the coal-to-SNG process is a technically feasible and unconventional alternative for NG production.

Presenta los resultados de un estudio del efecto del rango del carbón usado (desde subbituminoso hasta semiantracita) y de la tecnología de alimentación (seca o húmeda) sobre el proceso de producción de gas natural sustituto (GNS) engasificadores de flujo arrastrado. Se analizaron diez carbones provenientes de importantes minas de Colombia. El proceso de producción de GNS a partir de gasificación de carbón se modeló bajo equilibrio termoquímico en Aspen Plus. El rendimiento del proceso se evaluó en términos de parámetros de salida, que incluyen el poder calórico del GNS, el índice de Wobbe, la eficiencia de conversión de carbón, la eficiencia en frío, la eficiencia del proceso, la eficiencia global y la tasa de producción de GNS, entre otros. En orden descendente, el proceso carbón-GNS mejora energéticamente con el uso de carbones con alta relación material volátil/carbón fijo, bajo contenido de ceniza, alta relación C+H/O y alto valor calórico del carbón. La eficiencia energética global para la producción de GNS vía gasificación es 17% mayor para la tecnología de alimentación en húmedo con respecto a la tecnología de alimentación en seco; esto posiblemente se da por la mayor concentración de CH4 en el syngas (alrededor del 7% vol.) cuando se usa alimentación en húmedo. El GNS simulado cumple los estándares de calidad de gas natural (GN) en Colombia; por lo tanto, el combustible gaseoso sustituto podría transportarse directamente por gasoductos. Por lo anterior, es técnicamente viable considerar el proceso carbón-GNS como una alternativa no convencional para la producción de GN.

Apresenta os resultados de um estudo do efeito da gama do carvão usado (desde sub-betuminoso até semi-antracita) e da tecnologia de alimentação (seca ou úmida) sobre o processo de produção de gás natural substituto (GNS) em gaseificadores de fluxo arrastado. Analisaram-se dez carvões procedentes de importantes minas da Colômbia. O processo da produção de GNS a partir de gaseificação do carvão se modelou sob o equilíbrio termoquímico em Aspen Plus. O rendimento do processo avaliou-se em termos de parâmetros de saída, que incluem o poder calórico do GNS, o índice de Wobbe, a eficiência de conversão de carvão, a eficiência em frio, a eficiência do processo, a eficiência global e a taxa de produção de GNS, entre outros. Em ordem descendente, o processo carvão-GNS melhora energeticamente com o uso de carvões com alta relação material volátil/carvão fixo, baixo teor de cinza, alta relação C+H/O e alto valor calórico do carvão. A eficiência energética global para a produção de GNS via gaseificação é 17% maior para a tecnologia de alimentação em úmido com respeito à tecnologia de alimentação em seco; isto possivelmente acontece pela maior concentração de CH4 nosyngas (ao redor de 7% vol.) quando usa-se alimentação em úmido. O GNS simulado cumpre os padrões de qualidade de gás natural (GN) na Colômbia; portanto, o combustível gasoso substituto poderia transportar-se diretamente por gasodutos. Consequentemente, é tecnicamente viável considerar o processo carvão-GNS como uma alternativa não convencional para a produção de GN.

Reamostragem Bootstrap e Jackknife em confiabilidade: Caso Exponencial e Weibul

Se comparan los métodos de remuestreo Bootstrap-t y Jackknife delete I y delete II, utilizando los estimadores no paramétricos de Kaplan-Meier y Nelson-Aalen, que se utilizan con frecuencia en la práctica, teniendo en cuenta diferentes porcentajes de censura, tamaños de muestra y tiempos de interés. La comparación se realiza vía simulación, mediante el error cuadrático medio.

In this paper the resampling methods bootstrap-t, Jackknife delete I and delete II, are compared using the non parametric estimators Kaplan-Meier and Nelson-Aalen, frequently used in the practice, taking into account different percentages of censorship, sample sizes and times of interest. The comparation is carried out by simulation, using the mean square error.

Comparam-se os métodos de reamostragem Bootstrap-t e Jackknife delete I e delete II, utilizando os estimadores não paramétricos de Kaplan-Meier e Nelson-Aalen, que se utilizam com frequência na prática, tendo em conta diferentes porcentagens de censura, tamanhos de amostra e tempos de interesse. A comparação realiza-se via simulação, mediante o erro quadrático médio.

Remoção do lubrificante adicionado ao ferro em pó, com plasma da descarga luminescente anormal

Se emplea el plasma de la descarga luminiscente anormal DLA en la remoción del lubricante de compactos de hierro pulvimetalúrgico en atmósfera de hidrógeno, con el fin de establecer las condiciones óptimas del ciclo térmico en la configuración catódica para mantener las propiedades ofrecidas del hierro. Para la preparación de las mezclas se utiliza un mezclador rotatorio. El material se conforma con presión uniaxial en matriz cilíndrica, calculando su densidad y porosidad. Con TGA y DSC se estudian la descomposición térmica y la eliminación del lubricante; luego, se realizan los ciclos de remoción en la DLA. Con TGA se monitorea el estado de remoción del lubricante de cada ciclo en la DLA. Se caracterizan los compactos en verde y los del proceso de remoción con microscopia óptica y SEM. Se halló una adecuada remoción en la configuración catódica a 400 ° C durante 10 minutos, removiéndose la totalidad de lubricante. El ciclo propuesto conviene en aplicaciones industriales por las altas tasas de calentamiento alcanzadas con reducción del consumo de energía, así como de la necesaria en mantener la descarga, referidas a los hornos resistivos utilizados.

Abnormal glow discharge plasma is used in removing lubricant from iron powder metallurgical compact in a hydrogen atmosphere, in order to set the best conditions of thermal cycle in the cathodic configuration, to keep the iron characteristics offered. A rotary mixer for preparing the mixtures was used. The material was conformed with uniaxial pressure and calculating its density and porosity. With TGA and DSC, the thermal decomposition and the elimination of the lubricant is studied. The removal cycles are performed on the abnormal glow discharge plasma. With TGA the lubricant removal is monitored. Green compacts and the removal process one’s are characterized using optical and SEM microscopy. Adequate removal in the cathode configuration was achieved at 400 °C for 10 minutes. The proposed cycle should be considered for industrial applications due to high heating rates reached with reduced power consumption, an the energy required to maintain the discharge, related to the resistance furnaces used.

Emprega-se o plasma da descarga luminescente anormal DLA na remoção do lubrificante de compactos de ferro em pó em atmosfera de hidrogênio, com o intuito de estabelecer as ótimas condições do ciclo térmico na configuração catódica para manter as propriedades oferecidas do ferro. Para a preparação das misturas se utiliza um misturador rotatório. O material se conforma com pressão uniaxial em matriz cilíndrica, calculando sua densidade e porosidade. Com TGA e DSC se estudam a decomposição térmica e a eliminação do lubrificante; depois, se realizam os ciclos de remoção na DLA. Com TGA se monitora o estado de remoção do lubrificante de cada ciclo na DLA. Caracterizam-se os compactos em verde e os do processo de remoção com microscopia óptica e SEM. Achou-se uma adequada remoção na configuração catódica a 400 °C durante 10 minutos, removendose a totalidade de lubrificante. O ciclo proposto é conveniente em aplicações industriais pelas altas taxas de aquecimento alcançadas com redução do consumo de energia, assim como da energia necessária para manter a descarga, referidas aos fornos resistivos utilizados.

Efeito das impurezas nas propriedades físico-químicas de uma solução de lixiviação de minerais de cobre

Se cuantificaron y analizaron las propiedades físicas y químicas de una solución de lixiviación de minerales de cobre con una elevada concentración de cloro, aluminio y magnesio. Las propiedades analizadas fueron densidad, viscosidad y oxígeno disuelto. También se evaluó el efecto de la viscosidad sobre el tiempo de separación de fases en extracción por solvente. Las concentraciones utilizadas de cloro fueron 20, 30 y 50 g/L; las de aluminio, 7, 15 y 23 g/L, y las de magnesio, de 6, 14 y 22 g/L. Las temperaturas ensayadas fueron 25, 35 y 45 °C. Los resultados obtenidos muestran que la presencia de impurezas produce un importante impacto en la viscosidad de la solución y solamente pequeños cambios en la densidad. El elemento que menos impacta en estas propiedades es el cloro, seguido del magnesio, y el que produjo mayor cambio fue el aluminio. El aumento de temperatura reduce el impacto de estos elementos. La presencia de impurezas disminuye la concentración de oxígeno disuelto. En extracción por solventes, un aumento en la viscosidad provoca tiempos más prolongados en la separación de fases.

The physical and chemical properties of a copper leaching solution were quantified and analyzed in presence of high concentrations of chlorine, aluminum and magnesium. The properties tested were the density, viscosity and dissolved oxygen. The effect of the viscosity over time of phase separation in solvent extraction was also evaluated. The concentrations used of chlorine were 20, 30 and 50 g/L, aluminum 7, 15 and 23 g/L and finally the magnesium of 6, 14 and 22 g/L. The temperatures tested were 25, 35 and 45 °C. The results showed that the presence of impurities produces a significant impact on the viscosity and only small changes in density. Chlorine is the impurity with less impact, followed by magnesium, and aluminum producing the greatest impact. The temperature increase reduces the impact of these elements. The presence of impurities causes a decrease in dissolved oxygen concentration. In solvent extraction, an increase in viscosity produces longer times of phase separation.

Foram quantificadas e analisadas as propriedades físicas e químicas de uma solução de lixiviação de minerais de cobre com uma elevada concentração de cloro, alumínio e magnésio. As propriedades analisadas foram densidade, viscosidade e oxigênio dissolvido. Também avaliou-se o efeito da viscosidade sobre o tempo de separação de fases em extração por solvente. As concentrações utilizadas de cloro foram 20, 30 e 50 g/L; as de alumínio, 7, 15 e 23 g/L, e as de magnésio, de 6, 14 e 22 g/L. As temperaturas ensaiadas foram 25, 35 e 45 °C. Os resultados obtidos mostram que a presença de impurezas produz um importante impacto na viscosidade da solução e somente pequenas mudanças na densidade. O elemento que menos impacta nestas propriedades é o cloro, seguido do magnésio, e o que produziu maior mudança foi o alumínio. O aumento de temperatura reduz o impacto destes elementos. A presença de impurezas diminui a concentração de oxigênio dissolvido. Em extração por solventes, um aumento na viscosidade provoca tempos mais prolongados na separação de fases.

Simulação de uma rede Grid com máquinas virtuais para criar um ambiente de aprendizagem da computação de alto

Presenta una metodología de construcción de una plataforma para simular una red Grid con máquinas virtuales, con el objetivo de crear entornos virtuales que contribuyan a los procesos de aprendizaje. El diseño utilizado para el desarrollo está basado en un prototipo que contribuye a generar un entorno de simulación de bajo costo a través de la computación de alto desempeño. Como resultado de la investigación se obtuvo un conjunto de máquinas virtuales que pueden ser desplegadas en cualquier equipo de cómputo para simular un entorno Grid; además, se presenta la forma de la configuración de esta red para ser parte integral de la construcción y ejecución de la plataforma como instrumento válido para la enseñanza de la computación de alto desempeño a un bajo coste de hardware y la simulación de los servicios Grid sobre la plataforma.

This research presents a methodology for building a Grid platform to simulate a network with virtual machines in order to create virtual environments that contribute to the learning process. The design used for the development is based on a prototype that helps to generate a low cost simulation environment through the high-performance computing. As a result of the investigation a set of virtual machines that can be deployed on any computer equipment to simulate a Grid environment, was obtained. Besides the form of the configuration of this network is to be an integral part of the construction and design of the platform which is presented as valid instrument for the teaching of high performance computing at a low cost hardware, and simulation of Grid services on the instrument platform.

Apresenta-se uma metodologia de construção de uma plataforma para simular uma rede Grid com máquinas virtuais, com o objetivo de criar ambientes virtuais que contribuam aos processos de aprendizagem. O desenho utilizado para o desenvolvimento está baseado em um protótipo que contribui a gerar um ambiente de simulação de baixo custo através da computação de alto desempenho. Como resultado da pesquisa obteve-se um conjunto de máquinas virtuais que podem ser implementadas em qualquer equipamento de cômputo para simular um ambiente Grid; além disso, apresenta-se a forma da configuração desta rede para ser parte integral da construção e execução a plataforma como instrumento válido para o ensino da computação de alto desempenho a um baixo custo de hardware e a simulação dos serviços Grid sobre a plataforma.

Melhoramento da resistência ao desgaste abrasivo da fundição ao alto cromo ASTM A-532 através de ciclos de tratamento

High-Chromium White Cast Iron is a material highly used in mining and drilling shafts for oil extraction, due to its high wear resistance. However, because of the austenitic matrix found in the as-cast state, an adequate heat treatment cycle is necessary. This paper studies the effects of different cooling media after a destabilization treatment on the microstructure, hardening and abrasion resistance behaviors of a hypoeutectic high chromium white cast iron. The results show that although air cooling followed by immersion in CO2 can effectively reduce the retained austenite, this is not enough to transform completely the retained austenite into martensite. The low retained austenite percentages improve bulk hardness, but they decrease the abrasion resistance of the high chromium cast iron. The best combination of hardness and wear resistance was found in the samples cooled in air, due to the percentage of retained austenite and a moderate precipitation of chromium carbide.

Las fundiciones blancas de hierro al alto cromo son muy usadas en la minería y en la perforación de pozos petroleros, debido a su alta resistencia al desgaste; sin embargo, debido a que en el estado de colada su microestructura es austenítica, es necesario someterlas a un adecuado ciclo de tratamiento térmico. Este trabajo estudia los efectos de los diferentes medios de enfriamiento después de un tratamiento de desestabilización de la microestructura y, por ende, el efecto del grado de endurecimiento sobre el comportamiento a la abrasión de una fundición blanca al alto cromo hipoeutéctica. Los resultados muestran que a pesar de que el enfriamiento al aire, seguido por inmersión en CO2, puede reducir eficazmente la austenita retenida, esto no es suficiente para transformarla completamente en martensita. El bajo porcentaje de austenita retenida incrementa la dureza del material, pero disminuye la resistencia a la abrasión de las fundiciones al alto cromo. La mejor combinación de dureza y resistencia al desgaste se encontró en las muestras enfriadas al aire, debido al porcentaje de austenita retenida y a una moderada precipitación de carburos de cromo.

As fundições brancas de ferro ao alto cromo são muito usadas na mineração e na perfuração de poços petroleiros, devido a sua alta resistência ao desgaste; porém, devido a que no estado de lingotamento sua microestrutura é austenítica, é necessário submetê-las a um adequado ciclo de tratamento térmico. Este trabalho estuda os efeitos dos diferentes meios de resfriamento depois de um tratamento de desestabilização da microestrutura e, consequentemente, o efeito do grau de endurecimento sobre o comportamento à abrasão de uma fundição branca ao alto cromo hipoeutética. Os resultados mostraram que apesar de que o resfriamento ao ar, seguido por imersão em CO2, pode reduzir eficazmente a austenita retida, isto não é suficiente para transformá-la completamente em martensita. A baixa porcentagem de austenita retida incrementa a dureza do material, mas diminui a resistência à abrasão das fundições ao alto cromo. A melhor combinação de dureza e resistência ao desgaste encontrou-se nas amostras resfriadas ao ar, devido à porcentagem de austenita retida e a uma moderada precipitação de carbonetos de cromo.