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Academic Year/course: 2020/21

424 - Bachelor's Degree in Mechatronic Engineering

28819 - Materials Engineering


Syllabus Information

Academic Year:
2020/21
Subject:
28819 - Materials Engineering
Faculty / School:
175 - Escuela Universitaria Politécnica de La Almunia
Degree:
424 - Bachelor's Degree in Mechatronic Engineering
ECTS:
6.0
Year:
2
Semester:
First semester
Subject Type:
Compulsory
Module:
---

1. General information

1.1. Aims of the course

The principal aim of the subject is to get our students to acquire sufficient knowledge concerning both the concepts and those technical aspects linked to materials and applications in the area of Engineering.

1.2. Context and importance of this course in the degree

The subject of Engineering of Materials is part of the present curriculum of Mechatronics Engineering at the EUPLA. This subject lasts a semester and is taught in the second year and consists of 6 ECTS credits. The subject is compulsory as it belongs to the teaching branch of Mechatronics Engineering.

The student must have a solid foundation concerning all those concepts developed in the subject in order to achieve a better understanding of the materials that can be used in each case, as well as their confirmation techniques and as a result the modification of their properties with each type of processing in order to be able to pass the subjects in later academic years.

1.3. Recommendations to take this course

The subject Engineering of Materials has no prior compulsory requirements. However, students taking the degree in Mechatronics are advised to have passed, or at least have studied, Mathematics I and II as well as Physics I and II.

2. Learning goals

2.1. Competences

As stated in the obligatory competence of the Joint Training CO7 in the Mecatronics Engineering Degree EUPLA report, the main competence of this subject will be acquiring the knowledge of concepts and technical aspects linked to materials and Applications.

Moreover, the student will acquire the following generic and specific competences:

  • GI03: Knowledge of basic and technological materials that will enable our students to learn new methods and theories which will provide them with sufficient versatility to face new situations.
  • GI04: The capacity to solve problems with initiative, take decisions, show creativity, foster critical reasoning and the ability to communicate and transmit knowledge, abilities and skills in the field of Industrial Engineering and more particularly in the area of Industrial Electronic Engineering.
  • GI06: The ability to handle specifications, regulations and sets of mandatory rules.
  • GC02: The ability to interpret experimental data, contrasting this data with theoretical data and so draw conclusions.
  • GC03: The ability to use abstract thinking and logical reasoning.
  • GC04: The ability to learn in a continuous, self-taught and autonomous way.
  • GC05: The ability to assess options.
  • GC06: The ability to adapt to rapid evolution of technology.
  • GC07: The ability to lead a team as well as being a committed member of this team.
  • GC08: The ability to pinpoint technical information as well as being able to understand and value it.
  • GC09: Show a positive attitude when faced with technological innovation. GC10: The ability to put together technical documents and be able to present them with the help of adequate computer tools.
  • GC11: The ability to communicate the student´s reasoning and designs with clarity when speaking to specialist and non-specialist audiences.
  •  GC14: The ability to understand not only the functioning but also be able to develop the maintenance of mechanical, electric and electronic machines and installations.
  • GC15: The ability to analyse and apply simplified models to technological equipment and applications which enable the students to forecast how they may behave.
  • GC16: The ability to shape, simulate, build and check electronic and mechanical prototype systems.
  • GC17: The ability to correctly interpret plans and technical documents.

EI03: Knowledge of the fundamentals of science, technology and materials chemistry. Understand the relationship between the microstructure, synthesis or process and the properties of materials.

2.2. Learning goals

  • Know the fundamentals of science, technology and chemistry commonly used in Engineering.
  • Understand the relationships between the microstructure and the macroscopic properties of materials.
  • Know how to apply knowledge of science, technology and chemistry when it comes to choosing and, in addition, understand the behaviour of metallic, ceramic, poymeric and compound materials.
  • Know how to carry out material testing.

2.3. Importance of learning goals

This subject has a marked engineering character, that is to say, it offers training with contents that can be applied and developed immediately in the work place and in the professional field.

Among the functions the graduate in Mecatronics Engineering, we can find application fields as diverse as ergonomics, manufacturing technologies and processes, graphic representation techniques, development of models and prototypes, study of materials and their applications, communication and aesthetics, marketing, design and innovation management, to name but some. Bearing this in mind, Materials Engineering constitutes one of the pillars on which the training of our students must be based, as the structures, components and devices that the graduate will design, manufacture, use and supervise, are made up of materials whose very properties in the last analysis will define both the limits of use and the capacities of the structure or device, such as those techniques that can be used in their manufacture.

3. Assessment (1st and 2nd call)

3.1. Assessment tasks (description of tasks, marking system and assessment criteria)

Assessment is the basic element in the entire teaching-learning process as it is the only mechanism that enables the teacher, at any given moment in the educative process, to pinpoint the degree to which proposed learning results have been achieved and if necessary apply precise corrections.

Assessment must be understood as a continuous and individualised process throughout the entire teaching-learning process highlighting the capacities, attitudes and abilities of each student in addition to student performance.

The assessment process of each student will include two types of testing:

Continuous Assessment Global Testing which will be carried out throughout the entire period of learning.

Global Assessment Testing the results of which will reflect the achievement of learning by the end of the teaching period.

Continuous Assessment Systems.

Following the spirit of The Bologna Plan as regards the degree of involvement and continuous work on the part of the student throughout the academic year, the assessment of the subject will take into account continuous assessment as the most appropriate tool in order to be in tune with the guidelines laid down by the new EHEA framework.

The assessment criteria which are to be followed for those activities involving continuous assessment include:

Individual Project Work: This activity will take shape in the creation of a report regarding a Final Application Project which will include a presentation together with an exposition and discussion of the same, carried out in class and addressed to his/her classmates. This activity will be marked out of ten (the minimum pass mark will be a 5). (Should the group be numerous, this activity will be carried out in pairs).


Laboratory Practice: In each of the practice classes the results and the conclusions obtained in addition to the process followed will be taken into account. Once the practice has been carried out, a report will be handed in to the teacher (according to the model). This activity will be marked out of 10. This activity will be carried out in groups of 2/3 students and the work handed in will be of an individual nature. The final mark will consist of the arithmetic average. (Minimum pass mark 5)


Written Assessment Tests: 3 tests which will consist of the typical written exam marked out of 10 will be carried out. The final mark of the aforementioned activity will be the result of the arithmetic average of those tests, provided there is no mark below 4 in which case the activity would be a fail. (Minimum pass mark 5)

To sum up what has already been said, we have designed the following weighted table of the marking process involving those different activities in which the continuous assessment process of the subject has been structured.

Assessment Activity

Weighted Mark

Individual Project Work

15 %

Laboratory Practice

15 %

Written Tests

70 %

 

Final Assessment Global Test.

The student must choose this option, when owing to the student’s personal situation he/she is unable to adapt to the rhythm of work demanded by the continuous evaluation system or has previously failed or wishes to increase his/her mark having already taken part in this kind of assessment.

Just as in the continuous assessment system, the final assessment global test must aim at checking if the learning results have been achieved, in addition to contributing to the acquisition of diverse competences which must be carried out my means of even more objective methods.

The final assessment global test will consist of the following group of assessable activities:

Laboratory Practice: The student will hand in a report of all the practices (carried out throughout the academic year) at the beginning of the global assessment test as a sine qua non to being able to pass the subject. The student will be asked to answer those questions formulated by the teacher in written form. This activity will be marked out of 10, 5 marks will be given to the report and 5 marks to those questions formulated by the teacher. (Minimum pass mark 5)
Written Exam: This will consist of a test which will be made up of questions and problems relative to the topics explained throughout the academic year. The teacher will mark this test out of 10. (Minimum pass mark 5)

By way of summarising what has already been explained, the following weighted marking table has been designed to assess the different activities which make up the final assessment process of the subject.

Assessment Activity

Weighted Mark

Individual Project Work

10 %

Laboratory Practice

10 %

Written Tests

80 %

 

4. Methodology, learning tasks, syllabus and resources

4.1. Methodological overview

The learning process designed for this subject is based on  the following:

Strong interaction between the teacher/student. This interaction is brought into being through a division of work and responsibilities between the students and the teacher. Nevertheless, it must be taken into account that, to a certain degree, students can set their learning pace based on their own needs and availability, following the guidelines set by the teacher.

The current subject Materials Engineering is conceived as a stand-alone combination of contents, yet organized into three fundamental and complementary forms, which are: the theoretical concepts of each teaching unit, the solving of problems or resolution of questions and laboratory work, at the same time supported by other activities.

The organization of teaching will be carried out using the following steps:

1. Face-to-face generic activities:

  • Lectures: The theoretical concepts of the subject are explained.
  • Practice Sessions: Problems and practical cases are carried out.     
  • Monitored Practices: Exercises and practical cases are carried out, complementary to the theoretical concepts studied. 

2. Supervised Autonomous Activities: These activities are carried out independently by students under the supervision of the teachers of the subject. The student will have questionnaires available per unit and suggested exercises and will be allowed to attend face-to-face or group tutorials to focus on solving them.

3. Reinforcement activities: Through the virtual learning portal (Moodle) or email of the University of Zaragoza, teachers of the subject will develop, for particular cases for which conventional tutoring cannot be applied, support and help activities for students who need it solving doubts or providing solutions to problems connected with the units covered.

If classroom teaching were not posssible due to health reasons, it would be carried out on-line

4.2. Learning tasks

The course includes the following learning tasks: 

Involves the active participation of the student, in a way that the results achieved in the learning process are developed, not taking away from those already set out, the activities are the following:

  • Theory/Practice Lectures: Theoretical activities or problems carried out mainly through exposition by the teacher.
  • Practice Sessions: Theoretical discussion activities or exercises and practical cases presented by students
  • Practical laboratory testing: This work is tutored by a teacher in the laboratory. These activities will continue with autonomous student work.
  • Individual tutorials: These tutorials may be face-to-face or virtual (Moodle or email).
  • Group tutorials: Scheduled tracking learning activities in which the teacher meets with a group of students to answer questions, exams or problems

The subject has 6 ECTS credits, which represents 150 hours of student work in the subject during the trimester, in other words, 10 hours per week for 15 weeks of class. 40% of this work (60h) will be held in the classroom and or lab and the rest will be autonomous.

A summary of a weekly timetable guide can be seen in the following table. 

Activity Weekly  school hours
Lectures 2-3
Practical laboratory testing 1-2
Other Activities 6

 

4.3. Syllabus

The course will address the following topics: 

  • THEORETICAL CONTENT

UNIT 1. MATERIALS FOR ENGINEERING. PROPERTIES.

Types of materials for engineering. Classification of Materials based on Structure.Materials design and selection. Atomic Structure.Electronic structure of the atom. Atomic bonding.Mechanic, thermal, electric and magnetic properties.

UNIT 2. MECHANICAL PROPERTIES, TEST AND FATIGUE.

Stress and Strain.Solid solution hardening (alloying).Hardening mechanisms of materials.Precipitation hardening. Polymorphic transformation. Hot-working. Tensile, compression, shear, torsion, bending and hardness testing. Fatigue testing. Impact testing.Factors related to the selection of materials. Stress concentration.Cyclic stress. Stress-life (S-N) and factors that affect fatigue behaviour. The crack formation, crack propagation and fracture.

UNIT 3. ELECTRICAL, MAGNETIC AND OPTICAL PROPERTIES.

Electrical resistivity and conductivity.Semiconductors and superconductors.Dielectric properties and polarization. Piezoelectricity and electrostriction. Ferromagnetic theory. Magnetic materials. Applications.Optical properties. Example of emission.Material photonic interactions.

UNIT 4. METALS. HEAT TREATING.

Iron and steel products.Fe-C system.Fe-C alloys.Structural constituents.Role of alloying elements in the steels.Classification of steels and commercial forms. Effects of alloying in iron and steel.Heat treatment of steels. Annealing. Normalizing. Tempering. Hardening. Surface treatment systems. Surface hardening. Thermochemical treatments.Cementation. Nitriding.Cast iron. Classification of cast iron and cast alloys. Alloyed steels.Alloying elements. Classification. Metals and non-ferrous alloys (Aluminum. Magnesium. Titanium, Copper).Anti-friction alloys and refractory alloys.

UNIT 5. CERAMIC MATERIALS.

Classification.Crystalline ceramics. Characteristics. Study of the different ceramic materials: crystalline and/or refractory. Structural and electronic ceramic compounds. Glass.

UNIT 6. POLYMERIC MATERIALS.

Introduction. Structure in polymers and copolymers. Polymerization reactions.Classification based on structure. Effect of temperature on polymers. Elastomers (Rubbers) and plastics. Natural fibres. Artificial and synthetic fibres.

UNIT 7. COMPOSITE AND HYBRIDS MATERIALS.

Reinforced materials.Dispersion-strengthened composites.Particulate composites.Fiber-reinforced composites. Fiber-reinforced characteristics and composite matrix. Manufacturing techniques for reinforced composites. Laminar composite materials.Agglomerate compound materials .

UNIT 8. CORROSION AND WEAR.

Chemical corrosion.Electrochemical cell or battery. Types of electrochemical corrosion, propagation and protection. Oxidation. Radiation damage. Wear and erosion.

  • PRACTICAL CONTENTS

Most of the subjects in the section above have different situations and their possible solution. And some of them have practical laboratory testing. Next is a list of the test to be developed by the students in the laboratory in two hours sessions.

Section I. Determination of mechanical characteristics. Destructive testing.

1- Tensile Testing on metallic materials and polymers.

2- Hardness determination of metallic materials.

3- Determination of Shore hardness in plastics and elastomeric materials.

4- Impact testing. Resiliency

Section II. Material properties. Inspection.

1- Metallography

2- Ultrasonic testing

3- Extensometry.

Section III. Properties and characteristics of composite materials

1- Porous materials density determination.

2- Cement Mechanical strength.

3- Fiber laminated composites testing

4.4. Course planning and calendar

For the students in the continuous evaluation system, the written test will be held at the end of each section. The final dates will be announced during the scholar year in the Moodle. The weekly schedule of the subject will be published at http://www.eupla.unizar.es/asuntos-academicos/calendario-y-horarios

The dates of the global evaluation test (official calls) will be published at http://eupla.unizar.es/asuntos-academicos/examenes

4.5. Bibliography and recommended resources

http://biblos.unizar.es/br/br_citas.php?codigo=30120&year=2020


Curso Académico: 2020/21

424 - Graduado en Ingeniería Mecatrónica

28819 - Ingeniería de materiales


Información del Plan Docente

Año académico:
2020/21
Asignatura:
28819 - Ingeniería de materiales
Centro académico:
175 - Escuela Universitaria Politécnica de La Almunia
Titulación:
424 - Graduado en Ingeniería Mecatrónica
Créditos:
6.0
Curso:
2
Periodo de impartición:
Primer semestre
Clase de asignatura:
Obligatoria
Materia:
---

1. Información Básica

1.1. Objetivos de la asignatura

El principal objetivo de la asignatura es conseguir que los alumnos adquieran conocimiento de los conceptos y los aspectos técnicos vinculados a los materiales y aplicaciones en el ámbito de la Ingeniería.

1.2. Contexto y sentido de la asignatura en la titulación

La asignatura de Ingeniería de Materiales está situada en el actual Plan de Estudio de Ingeniería Mecatronica de la EUPLA. Se trata de una asignatura semestral, de segundo curso, y tienen una carga de 6 créditos ECTS. Es una asignatura de carácter obligatorio, y al pertenecer a la rama de formación común a la ingeniería Mecatronica.

El alumno debe tener una base de todos los conceptos desarrollados en la asignatura, para una mejor comprensión de los materiales que se pueden utilizar en cada caso, así como de sus técnicas de conformación y, como consecuencia, la modificación de sus propiedades con cada tipo de procesado, para poder superar las asignaturas de cursos posteriores.

1.3. Recomendaciones para cursar la asignatura

La asignatura Ingeniería de Materiales, no tiene requisitos previos obligatorios, pero se aconseja a los alumnos del Grado en Mecatronica de haber aprobado, o por lo menos cursado, las asignaturas de Matemáticas I y II y Física I y II.

2. Competencias y resultados de aprendizaje

2.1. Competencias

Tal y como se recoge en la competencia obligatoria de Formación Común C07 de la Memoria de Grado en Ingeniería Mecatronica de la EUPLA, la principal competencia de esta asignatura será la de adquirir el conocimiento de los conceptos y los aspectos técnicos vinculados a los materiales y Aplicaciones.

Además, como competencias genéricas y especificas el alumno adquirirá:

  • GI03: Conocimientos en materias básicas y tecnológicas, que les capacite para el aprendizaje de nuevos métodos y teorías, y les dote de versatilidad para adaptarse a nuevas situaciones.
  • GI04: Capacidad de resolver problemas con iniciativa, toma de decisiones, creatividad, razonamiento crítico y de comunicar y transmitir conocimientos, habilidades y destrezas en el campo de la  Ingeniería Industrial y en particular en el ámbito de la electrónica industrial.
  • GI06: Capacidad para el manejo de especificaciones, reglamentos y normas de obligado cumplimiento.
  • GC02: Interpretar datos experimentales, contrastarlos con los teóricos y extraer conclusiones.
  • GC03: Capacidad para la abstracción y el razonamiento lógico.
  • GC04: Capacidad para aprender de forma continuada, autodirigida y autónoma.
  • GC05: Capacidad para evaluar alternativas.
  • GC06: Capacidad para adaptarse a la rápida evolución de las tecnologías.
  • GC07: Capacidad para liderar un equipo así como de ser un miembro comprometido del mismo.
  • GC08: Capacidad para localizar información técnica, así como su comprensión y valoración.
  • GC09: Actitud positiva frente a las innovaciones tecnológicas.
  • GC10: Capacidad para redactar documentación técnica y para presentarla con ayuda de herramientas informáticas adecuadas.
  • GC11: Capacidad para comunicar sus razonamientos y diseños de modo claro a públicos especializados y no especializados.
  • GC14: Capacidad para comprender el funcionamiento y desarrollar el mantenimiento de equipos e instalaciones mecánicas, eléctricas y electrónicas.
  • GC15: Capacidad para analizar y aplicar modelos simplificados a los equipos y aplicaciones tecnológicas que permitan hacer previsiones sobre su comportamiento.
  • GC16: Capacidad para configurar, simular, construir y comprobar prototipos de sistemas electrónicos y mecánicos.
  • GC17: Capacidad para la interpretación correcta de planos y documentación técnica.

EI03: Conocimientos de los fundamentos de ciencia, tecnología y química de materiales. Comprender la relación entre la microestructura, la síntesis o procesado y las propiedades de los materiales.

2.2. Resultados de aprendizaje

Conocer los fundamentos de la ciencia, tecnología y química de los materiales de uso común en Ingeniería.

Comprender las relaciones entre la microestructura y las propiedades macroscópicas de los materiales.

Saber aplicar los conocimientos de ciencia, tecnología y quínica a la elección y comportamiento de los materiales metálicos, cerámicos, poliméricos y compuestos.

Conocer y saber ejecutar los ensayos de materiales.

2.3. Importancia de los resultados de aprendizaje

Esta asignatura tiene un marcado carácter ingenieril, es decir, ofrece una formación con contenidos de aplicación y desarrollo inmediato en el mercado laboral y profesional.

 Entre las funciones del Graduado en Ingeniería Mecatronica, se pueden encontrar campos de aplicación tan diversos como la ergonomía, las tecnologías y procesos de fabricación, técnicas de representación gráfica, desarrollo de modelos y prototipos, estudio de materiales y sus aplicaciones, comunicación y estética, el marketing, la gestión del diseño y la innovación, etc. Para ello, la Ingeniería de los Materiales constituye uno de los pilares sobre los que debe asentarse su formación, ya que las estructuras, componentes, dispositivos… que el Graduado diseñará, fabricará, utilizará y supervisará, están constituidos por materiales, y son las propiedades de éstos las que, en último término, definen tanto los límites de utilización y las capacidades de la estructura o dispositivo, como las técnicas que pueden ser utilizadas para su fabricación.

3. Evaluación

3.1. Tipo de pruebas y su valor sobre la nota final y criterios de evaluación para cada prueba

La evaluación es elemento básico en todo el proceso de enseñanza-aprendizaje, puesto que es el único mecanismo que permite, en cualquier momento de un período educativo, detectar el grado de consecución de los resultados de aprendizaje propuestos y, si procede, aplicar las correcciones precisas.

La evaluación debe entenderse como un proceso continuo e individualizado a lo largo de todo el período de enseñanza-aprendizaje, valorando prioritariamente las capacidades, actitudes y habilidades de cada alumno, así como los rendimientos de los mismos.

El proceso de evaluación del alumno incluirá dos tipos de actuación:

Una prueba global de evaluación continua, que se realizará a lo largo de todo el período de aprendizaje.

Una prueba global de evaluación que refleje la consecución de los resultados de aprendizaje, al término del período de enseñanza.

Sistema de evaluación continua.

Siguiendo el espíritu de Bolonia, en cuanto al grado de implicación y trabajo continuado del alumno a lo largo del curso, la evaluación de la asignatura contempla el sistema de evaluación continua como el más acorde para estar en consonancia con las directrices marcadas por el nuevo marco del EEES.

Los criterios de evaluación a seguir para las actividades del sistema de evaluación continua son:

Trabajos individuales: Esta actividad se materializará en la realización de una memoria sobre un trabajo de Aplicacion
Final que incluirá una presentación con exposición y discusión del mismo, en clase y dirigido a sus compañeros. Esta
actividad se valora de 0 a 10 puntos. (Puntuación mínima 5). (En caso de que el grupo sea numeroso esta actividad se
realizara en parejas).


Prácticas de laboratorio: En cada una de las prácticas se valorarán los resultados y conclusiones obtenidos y el
proceso seguido. Una vez realizada la práctica se entrega una memoria/informe de la misma (según modelo). Esta
actividad se valora de 0 a 10 puntos. Esta actividad se realizará en grupos de 2/3 alumnos y la entrega sera de forma
individual. La calificación final será la media aritmética. (Puntuación mínima 5)


Ejercicios propuestos y cuestiones teóricas: El profesor propondrá ejercicios, problemas, casos prácticos, cuestiones
teóricas, etc. a resolver de manera individual. Esta actividad entregada en tiempo y forma se valorara entre 0 y 10
puntos. La calificación final será la media aritmética.


Pruebas de evaluación escritas: Se realizarán 4 pruebas que consistirán en el típico examen escrito puntuado de 0 a
10 puntos. La calificación final de dicha actividad vendrá dada por la media aritmética de dichas pruebas, siempre y
cuando no exista una nota unitaria por debajo de 4 puntos, en este caso la actividad quedará suspensa. (Puntuación
mínima 5)

Como resumen a lo anteriormente expuesto se ha diseñado la siguiente tabla de ponderación del proceso de calificación de las diferentes actividades en la que se ha estructurado el proceso de evaluación continua de la asignatura.

Actividad de evaluación

Ponderación

Trabajo individual

15 %

Prácticas de laboratorio

15 %

Pruebas evaluatorias escritas

70 %

Prueba global de evaluación final.

El alumno deberá optar por esta modalidad cuando, por su coyuntura personal, no pueda adaptarse al ritmo de trabajo requerido en el sistema de evaluación continua, haya suspendido o quisiera subir nota habiendo sido participe de dicha metodología de evaluación.

Al igual que en el sistema de evaluación continua, la prueba global de evaluación final tiene que tener por finalidad comprobar si los resultados de aprendizaje han sido alcanzados, al igual que contribuir a la adquisición de las diversas competencias, debiéndose realizar mediante actividades más objetivas si cabe.

La prueba global de evaluación final va a contar con el siguiente grupo de actividades calificables:

Prácticas de laboratorio: El alumno entregará un memoria de todas las prácticas (realizadas durante el curso) en el
inicio de la prueba de evaluación global, como condición sine qua non para superar la asignatura. De estas prácticas
responderá por escrito a las cuestiones formuladas por el profesor. Valorando esta actividad de 0 a 10 puntos, 5
memoria y 5 respuestas a las preguntas formuladas. (Puntuación mínima 5)


Ejercicios propuestos, cuestiones teóricas y trabajos individuales: El alumno sobre el trabajo individual de
Aplicación final, entregara una memoria y realizara una presentación y exposición en el inicio de la prueba de evaluación
global, como condición sine qua non para superar la asignatura de este caso práctico, etc. responderá a las cuestiones
formuladas por el profesor. Valorando esta actividad de 0 a 10 puntos, 5 memoria, 5 presentación y exposición.
(Puntuación mínima 5)

Examen escrito: Consistirá en una prueba que contendrá preguntas y problemas relativos a los temas explicados a lo
largo de todo el curso. Valorando esta prueba de 0 a 10 puntos. (Puntuación mínima 5)

Como resumen a lo anteriormente expuesto se ha diseñado la siguiente tabla de ponderación del proceso de calificación de las diferentes actividades en la que se ha estructurado el proceso de evaluación final de la asignatura.

Actividad de evaluación

Ponderación

Prácticas en el laboratorio

10 %

Trabajo individual

10 %

Examen escrito

80 %

 

4. Metodología, actividades de aprendizaje, programa y recursos

4.1. Presentación metodológica general

La metodología docente de la asignatura se basa en una fuerte interacción profesor/alumno. Esta interacción se materializa por medio de un reparto de trabajo/responsabilidades entre alumnado y profesores. En particular, la metodología docente de esta asignatura se basa en una serie de actividades organizadas y dirigidas desde el profesor hacia el alumno y de carácter presencial, en las cuales se impartirán los conceptos básicos que el alumno consolidará mediante la realización de ejercicios y prácticas tutorizadas, también de carácter presencial.

Además, en las sesiones prácticas se propondrán actividades autónomas para que el alumno aborde su resolución de manera no dirigida. Según lo expuesto, la metodología docente prevé el desarrollo de las siguientes actividades:

1.     Actividades presenciales:

a. Clases sobre argumentos teóricos: se explicarán los conceptos teóricos de la asignatura.

b. Clases sobre problemas: se desarrollarán ejemplos prácticos y problemas en clase.

c. Prácticas tutorizadas: los alumnos realizarán ejercicios o casos prácticos referentes a los conceptos teóricos estudiados.

2. Actividades autónomas tutorizadas: Estas actividades se desarrollan de forma autónoma por los alumnos bajo la supervisión del profesorado de la asignatura. El alumno tendrá a disposición cuestionarios por unidad y enunciados de problemas tipo y podrá asistir a tutorías presenciales o de grupo para profundizar sobre la resolución de los mismos.

3. Actividades de refuerzo: A través del portal virtual de enseñanza (Moodle) o del correo electrónico de la Universidad de Zaragoza, el profesorado de la asignatura desarrollará, para casos concretos en los cuales no se puede aplicar tutoría convencional, actividades de soporte y ayuda para los alumnos que lo necesitaran resolviendo dudas o proporcionando soluciones a problemas inherentes a los argumentos del temario.

Si esta docencia no pudiera realizarse de forma presencial por causas sanitarias, se realizaría de forma telemática.

4.2. Actividades de aprendizaje

Implica la participación activa del alumnado, de tal manera que para la consecución de los resultados de aprendizaje se desarrollarán, sin ánimo de redundar en lo anteriormente expuesto, las actividades siguientes:

  • Clases expositivas: Son clases sobre argumentos teóricos o sobre resolución de problemas impartidas de forma fundamentalmente expositiva por parte del profesor.
  • Clases prácticas: Actividades de discusión teórica o resolución de ejercicios y exposición de casos prácticos por los alumnos.
  • Prácticas de laboratorio: Actividades prácticas realizadas en los laboratorios bajo tutoría del profesorado de la asignatura, a las cuales seguirán actividades autónomas por parte de los alumnos.
  • Tutorías individuales: Podrán ser presenciales o  a través del portal virtual de enseñanza (Moodle) o del correo electrónico de la Universidad de Zaragoza.
  • Tutorías grupales: Actividades enfocadas al aprendizaje por parte del alumnado desarrolladas por el profesor que se reúne con un grupo de estudiantes para resolver dudas de grupo o desarrollar resoluciones de exámenes o de problemas de interés común.

La asignatura consta de 6 créditos ECTS, lo cual representa 150 horas de trabajo del alumno en la asignatura durante el semestre. El 40% de este trabajo (60 h.) se realizará en el aula, y el resto será autónomo.

Un resumen de la distribución temporal orientativa de una semana lectiva puede verse en la tabla siguiente.

Actividad

Horas semana lectiva

Clases sobre argumentos teóricos

2-3 horas

Clases sobre resolución de problemas y prácticas

1-2 horas

Actividades autónomas

6 horas

 

4.3. Programa

 Contenidos teóricos.

La elección del contenido de las diferentes unidades didácticas se ha realizado buscando la clarificación expresa del objetivo terminal de modo que con la unión de conocimientos incidentes, el alumno/a obtenga un conocimiento estructurado, asimilable con facilidad para los Ingenieros/as.

Los contenidos teóricos se articulan en base a ocho unidades didácticas, tabla adjunta, bloques indivisibles de tratamiento, dada la configuración de la asignatura que se programa. Dichos temas recogen los contenidos necesarios para la adquisición de los resultados de aprendizaje predeterminados.

UNIDAD 1.     MATERIALES TECNOLÓGICOS. PROPIEDADES.

Tipos de materiales para la ingeniería. Influencia de las estructuras en las propiedades. Diseño y selección de materiales. Estructura atómica. Estructura electrónica del átomo. Enlace atómico. Propiedades mecánicas, térmicas, eléctricas y  magnéticas.

UNIDAD 2.    PROPIEDADES MECÁNICAS, ENSAYOS Y FATIGA.

Deformación y tensión. Endurecimiento de soluciones solidas. Mecanismos de aumento de la resistencia. Endurecimiento por precipitación (envejecimiento). Transformación polimórfica. Trabajo en caliente. Ensayos de tracción, ensayo de compresión, cizallamiento, torsión y  flexión, y ensayo de dureza. Ensayos de fatiga. Deformación rápida: pruebas de impacto. Factores relacionados con la selección de materiales. Concentración de tensiones. Tensiones cíclicas. Curvas tensión-vida (S-N) y factores que afectan a la vida de fatiga. Inicio de grietas, propagación de las grietas y fractura final.

UNIDAD 3.    PROPIEDADES ELÉCTRICAS, MAGNÉTICAS Y ÓPTICAS.

Resistividad eléctrica y conductividad. Semiconductores y superconductores. Propiedades dieléctricas y polarización y propiedades dieléctricas. Piezoelectricidad y electrostricción. Teoría del ferromagnetismo. Materiales magnéticos. Aplicaciones. Propiedades ópticas. Ejemplos de fenómenos de emisión. Interacción fotónica de un material.

UNIDAD 4.    MATERIALES METÁLICOS. TRATAMIENTOS TÉRMICOS.

Productos metalúrgicos y siderúrgicos. Sistema Fe-C. Aleaciones de Fe-C. Constituyentes estructurales. Función de los elementos de aleación en los aceros. Clasificación de los aceros y formas comerciales. Efecto de las aleaciones en el hierro y en el acero. Tratamientos térmicos de los aceros. Recocido. Normalizado. Temple. Revenido. Templabilidad. Tratamientos superficiales. Temple superficial. Tratamientos termoquímicos. Cementación. Nitruración.Fundiciones. Clasificación de las fundiciones y fundiciones aleadasAceros aleados. Elementos de aleación. ClasificaciónMetales y aleaciones no férreas (Aluminio. Magnesio. Titanio, Cobre)Aleaciones antifricción y aleaciones refractarias.

UNIDAD 5.  MATERIALES CERÁMICOS.

Clasificación. Cerámicas cristalinas. Características. Estudio de los distintos cerámicos cristalinos y cerámicos refractarios. Compuestos estructurales  y cerámicos electrónicos. Vidrio.

UNIDAD 6.    MATERIALES POLIMÉRICOS.

Introducción. Estructura de los polímeros, copolímeros y reacciones de polimerización. Clasificación según la estructura. Influencia de la temperatura en el comportamiento de los polímeros. Elastómeros y plásticos. Fibras naturales. Fibras artificiales y sintéticas.

UNIDAD 7.    MATERIALES COMPUESTOS O HÍBRIDOS.

Materiales reforzados. Reforzamiento por dispersión. Compuestos reforzados con fibras.  Fibras reforzantes y matrices. Técnicas de fabricación de compuestos reforzados. Materiales compuestos laminares. Materiales compuestos aglomerados.

UNIDAD 8.    CORROSIÓN Y DESGASTE.

Corrosión química, célula o pila electroquímica. Tipos de corrosión, propagación y Protección. Oxidación. Daño por radiación. desgaste y erosión

Contenidos prácticos

Casi todos los temas de los temas expuestos en la sección anterior, llevan asociadas problemas y resoluciones, y algunos temas llevan asociadas prácticas de laboratorio.

Se indican a continuación aquellas prácticas a desarrollar en el laboratorio que serán realizadas por los alumnos/as en sesiones de dos horas de duración.

Bloque I. Determinación características mecánicas. Ensayo destructivos.

Práctica 1- Ensayo de tracción en materiales metálicos y polímeros.

Práctica 2- Determinación de la dureza en materiales metálicos. 

Práctica 3- Determinación de la dureza Shore en materiales plásticos y elastómeros.

Práctica 4- Ensayo de impacto. Resiliencia

Bloque II. Propiedades de los materiales. Inspección.

Práctica 1- Metalografía.

Práctica 2- Inspección por ultrasonidos.

Práctica 3- Extensometría.

Bloque III. Propiedades y características de los materiales compuestos

Práctica 1- Determinación de densidad en un material poroso.

Práctica 2- Granulometría y Resistencia mecánica del cemento.

Práctica 3- Ensayos sobre estratificados de fibra.

4.4. Planificación de las actividades de aprendizaje y calendario de fechas clave

Para los alumnos que opten por el sistema de evaluación continua, se realizaran pruebas de evaluación escritas al finalizar cada capítulo. Las fechas definitivas se publicaran a lo largo del curso en el Anillo Digital Docente (Moodle).

El horario semanal de la asignatura se encontrará publicado de forma oficial en
http://www.eupla.unizar.es/asuntos-academicos/calendario-y-horarios


Las fechas de la prueba global de evaluación (convocatorias oficiales) serán las publicadas de forma oficial en
http://eupla.unizar.es/asuntos-academicos/examenes

4.5. Bibliografía y recursos recomendados

http://biblos.unizar.es/br/br_citas.php?codigo=28819&year=2020