Escuela de Ingeniería Metalúrgica y Ciencia de Materiales

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Browsing Escuela de Ingeniería Metalúrgica y Ciencia de Materiales by browse.metadata.advisor "Alonso Baquero, Arnaldo"

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    Diseño de un procedimiento de fabricación del revestimiento refractario para adaptar el método de gemas pre-engastadas a las esmeraldas Colombianas
    (Universidad Industrial de Santander, 2016) Londoño Montes, Carlina Margarita Sofia; Cordoba Tuta, Elcy Maria; Alonso Baquero, Arnaldo
    Se diseñaron mezclas refractarias para la fabricación de revestimientos de microfundición de joyería para la implementación del método de pre-engaste de esmeraldas, estableciendo como límite para la temperatura de tratamiento térmico 325°C, temperatura a la que la gema pierde sus propiedades valiosas. Se partió de la caracterización elemental (fluorescencia de rayos X) y de fases (difracción de rayos X),y por análisis térmico integral (TG-DSC-DT) del revestimiento comercial Diamante Kerr ®, el cual es fabricado con un tratamiento térmico que llega a 600°C. Posteriormente, se realizó la evaluación de su comportamiento termomecánico(resistencia a la compresión, resistencia al choque térmico, conductividad térmica), para establecer las condiciones de óptimo desempeño de un revestimiento para microfundición, en relación al ciclo de tratamiento térmico que permite obtener estas propiedades, por acción de los procesos de deshidratación, descomposición térmica y transformaciones polimórficas que ocurren durante el calentamiento. Al encontrar que el revestimiento comercial se componía de una mezcla refractario/yeso/agua y, basados en la caracterización elemental, cristalina y térmica del yeso y los refractarios magnesita sin calcinar, magnesita calcinada, chamota, mullita, sílice natural y sílice calcinada, se evaluaron diversas proporciones refractario/yeso y agua/polvo, que permitieron seleccionar las mezclas con las propiedades aptas para la fabricación de revestimientos para microfundición. Igualmente, se llevó a cabo una simulación con el software Solid Cast ® que permitió establecer la influencia de la mezcla de revestimiento sobre el llenado del molde y los perfiles de temperatura desarrollados por la aleación una vez ha sido colada. Finalmente, la implementación en un proceso de microfundición con pre-engaste de esmeraldas de las mezclas pre-seleccionadas, permitió establecer que la mezcla mullita/yeso 75/25 con 50 mililitros de agua es la más viable técnicamente para el desarrollo del método con pre-engaste de esmeraldas. 1
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    Estudio de las variables determinantes en la tolerancia de las esmeraldas Colombianas al método de gemas preengastadas para el proceso de micro fundición
    (Universidad Industrial de Santander, 2015) Daza Rico, Juan Carlos; Córdoba Tuta, Elcy María; Alonso Baquero, Arnaldo
    Este trabajo de investigación permitió la caracterización de esmeraldas colombianas clasificadas en tres tipos, dependiendo del grado de limpieza (menor presencia de impurezas) y de agrietamiento. Las esmeraldas estudiadas se sometieron a diferentes temperaturas de calentamiento entre 300 y 1000°C, con el objetivo de estudiar los cambios físicos y estructurales que podían presentarse durante 1 hora de sostenimiento a dichas condiciones. Las técnicas de difracción de rayos X (DRX), espectroscopia Raman e infrarroja (FTIR-ATR), espectrofotometría UV-vis, microscopía electrónica de barrido (SEM) y microdureza fueron utilizadas para explicar los cambios de tonalidad que exhibieron las gemas con el incremento de la temperatura. Lo anterior permitió establecer una temperatura crítica de 325°C, en donde las esmeraldas no sufren cambios en sus propiedades físicas. Posteriormente, se emplearon piedras cuadradas y redondas de diferentes dimensiones (1,5 mm y 2,5 mm) para el proceso de microfundición a la cera perdida con una aleación de Ag-Cu en su punto eutéctico (780°C) con un contenido de 78% de Ag y 22% de Cu y con una aleación de menor punto de fusión (400°C) compuesta de Zn, Al, Mg y Cu conocida comercialmente como Zamak. Finalmente, los resultados del proceso de microfundición revelaron que es fundamental el tratamiento térmico de 325°C de los revestimientos con las esmeraldas engastadas en los prototipos de cera previo a la colada, para evitar el daño de las gemas y de este modo lograr la viabilidad del proceso.