Consulta de Guías Docentes



Academic Year/course: 2023/24

532 - Master's in Industrial Engineering

60829 - Materials for industrial applications


Syllabus Information

Academic year:
2023/24
Subject:
60829 - Materials for industrial applications
Faculty / School:
110 - Escuela de Ingeniería y Arquitectura
Degree:
532 - Master's in Industrial Engineering
ECTS:
6.0
Year:
2
Semester:
Second semester
Subject type:
Optional
Module:
---

1. General information

This subject aims to provide a scientific education on the materials available for industrial engineering applications, to update the knowledge of new materials and processes that are under research and development.

Also, to teach students how to use procedures to select the most suitable materials for a specific application, based on operational requirements, taking into account the size and geometry of the piece or material element, as well as its cost. It introduces concepts related to environmental impact and ecological design in the selection of materials.

The subject also offers training in concepts related to the environmental treatment of materials following two lines: life cycle analysis and circular economy.

https://www.un.org/sustainabledevelopment/es/)- These approaches and objectives are aligned with some of the Sustainable Development Goals, SDGs, of the 2030 Agenda (https://www.un.org/sustainabledevelopment/es/) and certain specific targets, in such a way that the acquisition of the learning results of the subject provides the student with training and competence to contribute to some extent to their achievement:
* GOAL 7: Affordable and Clean Energy
 Objective 7.a By 2030, increase international cooperation to facilitate access to research and technology related to clean energy, including renewable sources, energy efficiency and advanced and less polluting fossil fuel technologies, and promote investment in energy infrastructure and clean technologies
* GOAL 12: Ensure sustainable consumption and production patterns
   Objective 12.2 By 2030, achieve sustainable management and efficient use of natural resources
   Objective 12.5 By 2030, significantly reduce waste generation through prevention, reduction, recycling and reuse activities. 

2. Learning results

It is important for an engineer to possess extensive scientific and technical knowledge of commercial materials or materials in research and development for product manufacturing. It is also important to know how to proceed in their most suitable selection for each application, through the knowledge of the relationships that exist between the material and its processing and its functional and structural properties. This selection requires operational and economic knowledge, as well as understanding their impact on the environment. 

  • To know the different types of materials currently used in various sectors of industrial engineering, such as the transportation industry (automotive and aeronautics), energy, chemistry, telecommunications, building, mechanics, etc., as well as the advances in new materials and the manufacturing processes that are necessary to produce them.
  • To know how to search, analyse and understand the scientific and/or commercial information about the most suitable materials for the different applications in the field of industrial engineering, as well as the trends in research and development in its different fields.
  • To understand the impact that the manufacturing and use of industrial materials has on the environment, and to know some of the most relevant techniques for its evaluation. To understand the importance of materials in a circular economy.
  • To be able to choose the most suitable material or materials for the specific application under study, taking into account the service conditions and its environmental impact. To be able to prepare reports with the most relevant results in a theoretical/experimental study related to materials in the field of industrial engineering.

3. Syllabus

  • Materials for structural applications and their properties: building, energy, transportation, aeronautics, mechanics. Steels, light alloys, superplastic materials, non-metallic materials.
  • Advanced materials for structural and functional applications and their properties: shape memory alloys, high entropy alloys, amorphous alloys, special alloys, functional polymers, composites, technical ceramics, glasses, specific coatings.
  • Material selection procedures. General method. Use of the CES program. Basic examples of formless selection. Examples of shape selection.
  • The materials and their environmental impact. Recyclability and energy content. Life cycle analysis. Materials in the context of circular economy.

4. Academic activities

  • Theory Classes (25 hours), with students ‘active participation.
  • Problem and case solving classes: (10 hours) The problems and cases to be addressed will be indicated beforehand and each student should have worked on them in advance.
  • Group work presentation classes (work groups of 2 people) (10 hours). The subject topics will be covered in depth through presentations based on scientific articles.
  • Laboratory practices (12 hours). Material selection practice, practice of the manufacturing as well as of the structural and mechanical characterization of a high-strength steel including the creation of a poster.
  • Final assessment test (3 hours).
  • Personal study (55 hours), mandatory readings for classes and subject assignments (35 hours).

5. Assessment system

A progressive and continuous evaluation process is preferably chosen, in order to assess the student's learning in a comprehensive way (knowledge, skills and abilities). In order to assess the acquisition of skills by the students, the evaluation system is as follows:

  • Written tests (30% of the final grade).
  • Presentations, debates and directed work (50% of the final grade).
  • Laboratory practices (20% of the final grade).

The student must achieve, at least, a grade of 4 out of 10 in each of the assessable activities so they can be considered for the final grade. To pass the subject, the final grade obtained must be equal to or higher than 5 out of 10. 

Those students who do not participate in the continuous assessment, or have not passed it, must take the global test at the end of the term. It will consist of a part on the theoretical contents of the subject (80% of the final grade), and another practical part on the conceptual and procedural aspects of the laboratory practices (20% of the final grade). To pass the global test the student must achieve a minimum grade of 4 out of 10 in both parts, and the final weighted grade must be at least 5 out of 10.

On the other hand, the second call for exams will be carried out through a comprehensive test conducted in the period established for this purpose in the academic calendar.


Curso Académico: 2023/24

532 - Máster Universitario en Ingeniería Industrial

60829 - Materiales para aplicaciones industriales


Información del Plan Docente

Año académico:
2023/24
Asignatura:
60829 - Materiales para aplicaciones industriales
Centro académico:
110 - Escuela de Ingeniería y Arquitectura
Titulación:
532 - Máster Universitario en Ingeniería Industrial
Créditos:
6.0
Curso:
2
Periodo de impartición:
Segundo semestre
Clase de asignatura:
Optativa
Materia:
---

1. Información básica de la asignatura

- Dar una formación científica de los materiales disponibles para las aplicaciones de la Ingeniería Industrial. Actualizar el conocimiento de los nuevos materiales y procesos que se encuentran en investigación y desarrollo..

- Utilizar procedimientos de selección de los materiales más adecuados para una aplicación concreta, a partir de los requisitos operacionales, teniendo en cuenta el tamaño y geometría de la pieza o elemento material, así como su coste. En la selección de materiales se introducen además conceptos relacionados con el impacto medioambiental y el diseño ecológico.

- Formar en los conceptos relacionados con el tratamiento medioambiental de los materiales siguiendo dos líneas: el Análisis del Ciclo de Vida y la Economía Circular.

- Estos planteamientos y objetivos están alineados con algunos de los Objetivos de Desarrollo Sostenible, ODS, de la Agenda 2030 (https://www.un.org/sustainabledevelopment/es/) y determinadas metas concretas, de tal manera que la adquisición de los resultados de aprendizaje de la asignatura proporciona capacitación y competencia al estudiante para contribuir en cierta medida a su logro:  * OBJETIVO 7: Energía asequible y no contaminante    META 7.a De aquí a 2030, aumentar la cooperación internacional para facilitar el acceso a la investigación y la tecnología relativas a la energía limpia, incluidas las fuentes renovables, la eficiencia energética y las tecnologías avanzadas y menos contaminantes de combustibles fósiles, y promover la inversión en infraestructura energética y tecnologías limpia * OBJETIVO12: Garantizar modalidades de consumo y producción sostenibles    META 12.2 De aquí a 2030, lograr la gestión sostenible y el uso eficiente de los recursos naturales    META 12.5 De aquí a 2030, reducir considerablemente la generación de desechos mediante actividades de prevención, reducción, reciclado y reutilización. 

2. Resultados de aprendizaje

Es importante para un ingeniero el poseer amplios conocimientos científicos y técnicos de los materiales comerciales o en investigación y desarrollo para la fabricación de productos, y cómo se debe proceder en su selección más adecuada para cada aplicación, mediante el conocimiento de las relaciones que existen entre el material y su procesamiento con sus propiedades, funcionales y estructurales. En dicha selección se deben conocer los requisitos operacionales y económicos, así como conocer también su impacto en el medio ambiente. 

  • Conocer los distintos tipos de materiales empleados actualmente en los distintos sectores de la Ingeniería Industrial, como la industria del transporte (automoción y aeronáutica), de la energía, de la química, de las telecomunicaciones, de la construcción, mecánica, etc., así como los avances en cuanto a nuevos materiales y a los procesos de fabricación necesarios para producirlos.
  • Saber buscar, analizar y comprender la información científica y/o comercial que sobre los materiales más adecuados para las distintas aplicaciones del ámbito de la ingeniería industrial, así como las tendencias en investigación y desarrollo en los distintos campos de la Ingeniería Industrial.
  • Conocer el impacto que la fabricación y la utilización de los materiales industriales produce en el medio ambiente, y conocer algunas de las técnicas más relevantes para su evaluación. Conocer la importancia de los materiales en una Economía Circular.
  • Ser capaz de elegir el material o materiales más adecuados a la aplicación concreta objeto de estudio, teniendo en cuenta las condiciones de servicio y su impacto ambiental. Ser capaz de elaborar informes con los resultados más relevantes en un estudio teórico/experimental relacionado con materiales en el ámbito de la Ingeniería Industrial.

3. Programa de la asignatura

  • Materiales para aplicaciones estructurales y sus propiedades: construcción, energía, transporte, aeronáutica, mecánica. Aceros, aleaciones ligeras, materiales superplásticos, materiales no metálicos.
  • Materiales avanzados para aplicaciones estructurales y funcionales y sus propiedades: Aleaciones de memoria de forma, aleaciones de alta entropía, aleaciones amorfas, aleaciones especiales, polímeros funcionales, compuestos, cerámicas técnicas, vidrios, recubrimientos específicos.
  • Procedimientos de selección de materiales. Método general. Uso del programa CES. Ejemplos básicos de selección sin forma. Ejemplos de selección con forma.
  • Los materiales y su impacto medioambiental. Reciclabilidad y contenido energético. El Análisis del Ciclo de Vida. Los materiales en el contexto de la Economía Circular.

4. Actividades académicas

  • Clases de Teoría (25 horas), con participación activa.
  • Clases de Problemas y Casos (10 horas). Se indicará previamente los problemas y casos a tratar y cada alumno deberá haberlos trabajado previamente.
  • Clases de Presentación de Trabajos de Grupo de dos personas (10 horas). Se ampliarán los temas del curso con presentaciones en base a artículos científicos.
  • Prácticas de Laboratorio (12 horas). Práctica de Selección de Materiales, y práctica de fabricación y caracterización estructural y mecánica de un acero de alta resistencia con elaboración de un póster.
  • Prueba de evaluación final (3 horas).
  • Estudio personal (55 horas), lecturas obligatorias para las clases y los trabajos de asignatura (35 horas).

5. Sistema de evaluación

Se opta preferentemente por un proceso de evaluación progresivo y continuo, para valorar el aprendizaje del alumno de manera global (conocimientos, destrezas y habilidades). Para evaluar la adquisición de las competencias por parte de los alumnos, el sistema de evaluación es el siguiente:

  • Pruebas escritas (30% de la nota final).
  • Presentaciones, debates y trabajos dirigidos (50% de la nota final).
  • Prácticas de Laboratorio (20% de la nota final).

Para que cada una de las actividades evaluables sea contada en la nota final deberá tener, como mínimo, un valor de 4 sobre 10. Para superar la asignatura, la nota final obtenida debe ser igual o superior a 5 sobre 10. 

Aquellos alumnos que no participen en la evaluación continua, o no la hayan superado, deberán presentarse a la prueba global al final del curso, que consistirá en una parte sobre los contenidos teóricos de la asignatura (80% de la nota final), y otra parte de carácter práctico sobre los aspectos conceptuales y procedimentales de las prácticas de laboratorio (20% de la nota final). Para superar la prueba global, en ambas partes debe obtenerse una puntuación igual o superior a 4 sobre 10, y la nota ponderada final debe ser, como mínimo, de 5 sobre 10.

Por otra parte, la segunda convocatoria de evaluación se llevará a cabo mediante una prueba global realizada en el periodo establecido a tal efecto en el calendario académico