New approaches in Materials and Manufacturing Education · 7º Simposio sobre Educación de Materiales de Norteamérica . Universidad de California, Berkeley, 17-18 Marzo, 2016

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

www.grantadesign.com/education/resources

Contenido

Introducción a Granta Design

Presentación de CES EduPack

Navegando en EduPack

Caso práctico de selección de materiales

Preguntas y cierre

http://www.grantadesign.com/education/resources/

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


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


¿Qué productos desarrollamos?

Enseñanza de materiales Investigación y consultoría Gestión de la información sobre materiales

Laboratorios e industria Enseñanza e investigación


¿Dónde se utiliza CES EduPack?

Más 1000 universidades de todo el mundo



¿En qué cursos se utiliza?


CES EduPack 2015

Desarrollado específicamente para la enseñanza de materiales a estudiantes de grado, ya sea en ciencias,

ingeniería o diseño.

+

SOFTWARE RECURSOS DOCENTES


Recursos Docentes – por materias

http://teachingresources.grantadesign.com/index


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.


Cursos intermedios y cursos basados en proyectos

Nivel 3 Estudiantes de 4º año, máster e investigación.


Último año y proyectos de investigación


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



Metales, aleaciones Polímeros, elastómeros

Materiales compuestos Cerámicas, vidrios

UNIVERSO MATERIALES


Primer Conformado Moldeo por inyección

Conformado secundario Mecanizado

Tratamiento superficial Recubrimiento

Unión Soldadura

UNIVERSO PROCESOS

© MFA 2012 www.grantadesign.com/education

Demostración (1)

Explorando Materiales y sus Propiedades


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


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


Crea gráficos fácilmente para comparar propiedades

¿Por qué existen estas diferencias?


Demostracion (2)

Creando graficos de burbujas


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


Demonstración (2)

Estudio de caso simple: CD case


CES EduPack

Registros de Materiales y

Procesos

Notas Científicas

Selección de Materiales Interactiva

Hybrid Synthesizer

Herramienta Eco Audit

Apoyo a la docencia



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


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

http://www.materials-education.com/

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Granta Design

[email protected]

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