Diseño de Prototipo de Prótesis de Miembro Superior para Práctica de Halterofilia de Crossfit

CrossFit® in people with a upper limb disability is a challenge in designing elements for weight lifting above the head due to: fixation, carrying capacity and safety. This paper presents a proposal for the design of a prosthesis prototype for CrossFit® weightlifting practice with wrist disarticulation, based on the product design methodology of Ulrich and Eppinger, including detailed design through Finite Element Analysis (FEA) and tensile failure test in a load system INSTRON® 5582. The results show from the mechanical point of view that the design allows the lifting of loads up to 2000N.Keywords: Prosthesis, upper limb disability, CrossFit®, weightlifting.

La microestructura de los prefabricados de concreto

El concreto seco vibrocompactado es un material que por sus características de rápido desmoldeo permite la elaboración de una amplia gama de productos prefabricados, como bloques, adoquines, tuberías, entre otros. Existen muchos estudios sobre las características mecánicas de estos elementos, sin embargo existen muy pocos, inclusive a nivel internacional, que correlacionen estas características con la estructura interna del material y el porqué de su comportamiento.Este artículo presenta los resultados de un estudio sobre los concretos secos vibrocompactados para adoquines de concreto, teniendo en cuenta la resistencia mecánica y su correlación con la microestructura. Se utilizaron tres mezclas (dos concretos secos y una de concreto convencional) y se comparan los resultados en cuanto a comportamiento mecánico, microestructura y porosidad. El estudio de la distribución de la porosidad se realiza por medio de porosimetría de mercurio, y la estructura interna del material por medio de microscopía electrónica de barrido SEM. Los resultados muestran la influencia de las microfi suras en la resistencia mecánica y la razón por la cual un producto como el adoquín, dosificado con menos cantidad de cemento que un concreto convencional, tiene un buen comportamiento mecánico

La microestructura de los prefabricados de concreto

Dried vibro-compacted concrete is a material that because of its characteristics of fast unmolding enables the elaboration of a wide variety of prefabricated products such as: blocks, bricks, pipes, among others. There are many studies on the mechanical characteristics of these elements; nevertheless, there are few studies even at an international level, where these characteristics are co-related with the internal structure of the material and the reasons for the performance. This article presents the results of a study on vibro-compacted dry concretes for concrete bricks, having in mind the mechanical resistance and its co-relation with the micro-structure. Three mixtures were used (two of dry concrete and one of conventional concrete) and the results are compared in their mechanical performance, micro-structure, and porosity. The study for porosity distribution is carried out through mercury porosimetry and the internal structure of the material is done by means of SEM scanning electronic microscopy. The results show the infl uence of micro-fissures in the mechanical resistance and why a product such as brick, with a minor dose of cement that a conventional concrete, has a good mechanical performance.El concreto seco vibrocompactado es un material que por sus características de rápido desmoldeo permite la elaboración de una amplia gama de productos prefabricados, como bloques, adoquines, tuberías, entre otros. Existen muchos estudios sobre las características mecánicas de estos elementos, sin embargo existen muy pocos, inclusive a nivel internacional, que correlacionen estas características con la estructura interna del material y el porqué de su comportamiento.Este artículo presenta los resultados de un estudio sobre los concretos secos vibrocompactados para adoquines de concreto, teniendo en cuenta la resistencia mecánica y su correlación con la microestructura. Se utilizaron tres mezclas (dos concretos secos y una de concreto convencional) y se comparan los resultados en cuanto a comportamiento mecánico, microestructura y porosidad. El estudio de la distribución de la porosidad se realiza por medio de porosimetría de mercurio, y la estructura interna del material por medio de microscopía electrónica de barrido SEM. Los resultados muestran la influencia de las microfi suras en la resistencia mecánica y la razón por la cual un producto como el adoquín, dosificado con menos cantidad de cemento que un concreto convencional, tiene un buen comportamiento mecánico

Obtención de MMC superficial en AA5052-H32 empleando el proceso FSP

En este trabajo se empleó el proceso friction stir procesing (FSP), para obtener un material compuesto de matriz metálica (MMC por sus siglas en inglés) en la superficie de una lámina de aluminio AA5052-H32, empleando partículas de alúmina fase gamma como material de refuerzo. El proceso FSP es una tecnología nacida del proceso FSW con la finalidad de modificar las propiedades superficiales de un material. A diferencia de los MMC fabricados por métodos convencionales y volumétricos, el FSP permite obtener materiales que, al ser modificados solo superficialmente, mejoran las propiedades tribológicas de la pieza en regiones de interés. Estos materiales o piezas pueden ser sometidos a procesamiento posterior, es decir, el procesamiento superficial permite que características como la soldabilidad del material base se mantengan, a diferencia de algunos MMC obtenidos por fundición.   Para la fabricación de los MMC superficiales se emplearon dos herramientas, una para introducir las partículas en la superficie del material y otra herramienta para distribuirlas en la región procesada. Se fijaron los parámetros de velocidad de giro, velocidad de avance y número de pasadas de inserción: 1000 rpm, 100 mm/min y dos pasadas respectivamente. Se fabricaron tres grupos de muestras: sin partículas, con micropartículas de tamaño 5 µm y con nanopartículas de tamaño 50 nm, variando el número de pasadas de distribución para cada grupo. El valor teórico de la dureza del aluminio 5052-H32 es de 68 HV. Los resultados mostraron que el material procesado sin partículas presentó una disminución de dureza aproximada del 13 % en los casos evaluados; mientras que el procesado con partículas de alúmina, tanto micro como nano, generó un incremento en la dureza superficial del material del 6 y el 24 % respectivamente, con dos pasadas de distribución. Al incrementar a cuatro las pasadas de distribución, la dureza se redujo alcanzando valores cercanos al material base. Los resultados obtenidos indican que es posible modificar favorablemente las propiedades superficiales de un material empleando FSP.In the present work, the Friction Stir Processing (FSP) procedure was used to manufacture a metal matrix composite (MMC) on the surface of an aluminum alloy AA5052-H32, using gamma-phase alumina particles as reinforcement. FSP is a technology based on FSW process with the purpose of modifying and enhancing material properties. It allows to obtain materials modified only superficially, improving tribological properties only in regions of interest, unlike MMC made by conventional methods. These processed parts can be subjected to further processing; as an example, surface processing allows characteristics such as the weldability of the base material to be maintained, unlike some MMC obtained by casting.   For the manufacture of MMC two tools were used. Tool 1 was used to introduce the particles in the base metal and Tool 2 was used to distribute the particles in the processed region. MMC beads were fabricated at 1000 rpm, 100 mm/min, and two insertion passes. Three groups of samples were obtained: processed without particles, with micro particles (5µm) and with nano particles (50nm). For each group the number of distribution passes varied. Base material hardness value was 68 HV. The results show that, the processed material without particles presented a decrease in hardness of 13 %. Processed material with micro and nano particles, with two distribution passes, showed increased hardness values between 6 and 20% respectively. Increasing the distribution passes up to four, caused a hardness reduction to values close to the base material. The results indicate that it is possible to modify favorably the surface properties of a material using FSP

Friction evaluation in stainless steel arches with and withouth glass coating using the sol-gel method

ABSTRACT: The aim of this in vitro study was to compare the static and dynamic frictional force generated between surfaces of metallic brackets and glass coated applied by the Sol-Gel method, and non coated wires. Methods: metallic brackets (0,018 x 0,025″), stainless steel wires (0,016 x 0,016″) and elastic ligatures were used in all frictional tests. All components were characterized using SE M and optical microscopy. The frictional force was evaluated using a machine of tests Testresources® in dry environment. Results: the results showed that the stainless steel wires without modification (control group) showed the lowest values of static friction force followed by the stainless steel wires group coated by Sol-Gel method and the wires group with thermic treatment (thermic group). For dynamic friction force, the Sol-Gel group showed the smallest values, followed by the control group and the thermal group. Conclusion: the evaluated coating did not show a better frictional performance applied on stainless steel brackets in comparison with the control group.RESUMEN: El propósito de este estudio in vitro fue comparar la fuerza de fricción estática y dinámica generada entre brackets y alambres de acero inoxidable con y sin recubrimiento vítreo aplicado por el método Sol-Gel. Métodos: en todas las pruebas de fricción fueron utilizados brackets (0,018 x 0,025”), alambres de acero inoxidable (0,016 x 0,016”) y ligaduras elásticas. Se realizó una caracterización con microscopia óptica y microscopia electrónica de barrido (SE M). La fuerza friccional fue evaluada utilizando una máquina de pruebas Testresources® en medio seco. Resultados: los resultados mostraron que el grupo de alambres de acero inoxidable sin modificación (grupo control) presentaron los valores más bajos de fuerza de fricción estática, seguido del grupo de alambres recubiertos por el método Sol-Gel (grupo Sol-Gel) y el grupo de alambres con tratamiento térmico (grupo térmico). Para la fricción dinámica, el grupo Sol-Gel mostró los valores más bajos, seguido del grupo control y el grupo térmico. Conclusión: los recubrimientos evaluados no mostraron mejor comportamiento friccional sobre brackets de acero inoxidable cuando son comparados con el grupo control