https://rinfi.fi.mdp.edu.ar/xmlui/handle/123456789/95 Trabajos finales de grado de la carrera de Ingeniería en Materiales IM 2026-03-09T09:34:51Z https://rinfi.fi.mdp.edu.ar/xmlui/handle/123456789/1114 Películas protectoras ricas en iones silicato para mitigar la corrosión del acero de construcción Ucci Galasso, Malena Soledad El objetivo de este trabajo consiste evaluar el potencial efecto protector de recubrimientos a base de iones silicato sobre acero al carbono. Para ello el acero con los distintos recubrimientos será expuesto a condiciones que simulan un hormigón armado en un ambiente marino. Se buscará determinar cuál es el método óptimo para incorporar silicatos a los recubrimientos, que garantice la máxima estabilidad del acero en condiciones de servicio. Objetivos específicos: - Desarrollar recubrimientos protectores sobre las barras de acero en soluciones ricas en iones silicato, que permitan aumentar la resistencia a la corrosión del acero en soluciones que simulan un hormigón contaminado con cloruros:  Por inmersión en solución rica en iones silicato pH=13  Por deposición del recubrimiento rico en silicatos mediante la técnica de sol-gel. -Evaluar la susceptibilidad a la corrosión mediante un conjunto de parámetros relevantes (potencial de picado, resistencia a la polarización, potencial de repasivación, etc.). - Evaluar la composición y las propiedades electrónicas de las distintas películas protectoras que se formaran sobre acero al carbono y correlacionarlas con efecto protector. -Analizar conjuntamente los datos obtenidos, a fin de optimizar las condiciones de uso para alcanzar la máxima protección, pero reduciendo el contenido en nitrito para cuidar el medioambiente. 2025-09-13T00:00:00Z https://rinfi.fi.mdp.edu.ar/xmlui/handle/123456789/1094 Desarrollo de materiales compuestos para la fabricación de acolchados agrícolas biodegradables Exler, Rocío El objetivo del trabajo consiste en mejorar las propiedades mecánicas y de interacción al agua (H2O) en películas poliméricas biodegradables a base de almidón, mediante la introducción de diversos refuerzos a la matriz polimérica, analizando su adición a diferentes concentraciones en peso. La selección de estos refuerzos se llevó a cabo considerando criterios de accesibilidad, origen natural y su vínculo previo con la industria agrícola. Se estudió el efecto del agregado de Celulosa microcristalina (MCC), Quitosano (Q), Bentonita (Bent) y Bentonita modificada con quitosano (BentQ) a una matriz de almidón termoplástico (TPS). Para ello, se compararon los resultados de diferentes concentraciones de refuerzos frente a las propiedades medidas a la matriz sin aditivos adicionales. Las películas de TPS se fabricaron mediante un proceso de extrusión de mono tornillo y moldeo por compresión, y se sometieron a una amplia gama de técnicas de caracterización, entre ellas: morfológica (microscopio electrónico de barrido (SEM)); química (espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier (FT-IR)); cristalinidad (difracción de rayos X (DRX)); térmica (análisis termogravimétrico (TGA)); mecánica (ensayo de tracción); propiedades al H2O (contenido de humedad (CH)), absorción de humedad (AH) y solubilidad (S)); biodegradabilidad y ensayos biológicos. Los resultados obtenidos revelan que la incorporación de los diversos refuerzos en la matriz de almidón conlleva cambios significativos en todas las propiedades analizadas. Se han identificado formulaciones que presentan mejoras notables en las propiedades mecánicas y de interacción con el H2O , sin perder su capacidad para la biodegradación, lo que las posiciona como candidatas idóneas para su implementación como acolchados agrícolas. Específicamente, se destaca el papel del Q como refuerzo que muestran un desempeño sobresaliente en términos de propiedades mecánicas, interacción con el H2O y comportamiento biológico. Estas formulaciones presentaron una mejora de hasta un 23% en la resistencia a la tracción y un incremento del 47% en la elongación a la rotura respecto al TPS sin refuerzos. A su vez, se observó una reducción del 29% en la absorción de humedad (a 60% de humedad relativa) y de hasta un 31,3% en la solubilidad en H2O, sin afectar su biodegradabilidad. Además, el Q aportó propiedades antimicrobianas, confirmadas mediante ensayos biológicos frente a Escherichia coli, lo que refuerza su potencial como material activo para aplicaciones agrícolas. Estas mejoras integradas justifican su elección como refuerzo principal frente a los demás evaluados, dada su capacidad para optimizar simultáneamente las propiedades mecánicas, funcionales y biológicas del TPS. 2025-09-01T00:00:00Z https://rinfi.fi.mdp.edu.ar/xmlui/handle/123456789/1093 Materiales de envasado alimentario a base de mezclas almidón/poli(ε-caprolactona) (PCL) obtenidos mecano-químicamente vía esterificación organocatalítica del ácido salicílico Mendiolar, Julián El objetivo de este trabajo fue analizar películas a base de mezclas de PCL/almidón termoplástico (TPS) obtenidas mecano-químicamente vía esterificación organocatalítica del ácido salicílico (SalAc – agente esterificante) empleando el ácido tartárico (TAc) como organocatalizador para su potencial aplicación como material de envasado alimentario activo y sustentable. Para ello, seis formulaciones fueron fabricadas y etiquetadas como sigue: 1) TPS, 2) PCL, 3) una mezcla 50:50 de TPS y PCL (TPS/PCL), 4) TPS/PCL conteniendo SalAc al 2 % p/p con respecto al peso de la mezcla matriz polimérica/plastificante (límite máximo permitido) (TPS/PCL+SalAc), 5) TPS/PCL conteniendo TAc (misma relación molar que el SalAc) (TPS/PCL+TAc), y 6) TPS/PCL conteniendo una mezcla molar 1:1 de SalAc y TAc (TPS/PCL+SalAc+TAc). Los materiales fueron luego analizados en términos estructurales, térmicos, cristalinos, fisicoquímicos, morfológicos, mecánicos, reológicos y funcionales. Los resultados obtenidos demostraron que la presencia de SalAc produce la esterificación con el TPS, mejorando la compatibilidad con PCL, mientras que el TAc, en ausencia de un agente esterificante, mostró un efecto hidrolizante sobre el TPS y produjo la descarboxilación sobre el PCL. El SalAc actuó como antioxidante, así inhibiendo parcialmente la descarboxilación del PCL. Sin embargo, esta reacción no fue determinante en el desempeño fisicoquímico y mecánico general de los materiales desarrollados. La adición del SalAc y el TAc, separadamente y mezclados, en los materiales a base de PCL/TPS provocaron también una disminución de la viscosidad respecto al material TPS/PCL. Respecto a la actividad antioxidante, los valores fueron bajos en todas las formulaciones, sin alcanzar niveles significativos. Por otro lado, las propiedades antimicrobianas de los materiales conteniendo esencialmente SalAc fueron sobresalientes, principalmente contra la Pseudomona aeruginosa (bacteria Gram negativa). Sin embargo, un efecto eco-tóxico sobre plántulas de lechuga (Lactuca sativa) fue principalmente observado a causa del uso de SalAc, el cual podría ser relacionado a su efecto dosis dependiente, así limitando la potencial compostabilidad de los materiales. Con perspectiva al escalamiento de tales materiales, ninguno logró mejorar las propiedades mecánicas y reducir la naturaleza hidrofílica del TPS 2025-07-17T00:00:00Z https://rinfi.fi.mdp.edu.ar/xmlui/handle/123456789/1092 Training of an automatic microstructure segmentation model and quantification of prior-austenitic grain size of low-carbon, low-alloy steel weldments Buldrini, Iván Ezequiel El acero es un material crítico en muchas aplicaciones de ingeniería, particularmente en grandes estructuras como puentes, barcos y tuberías, donde las secciones suelen unirse mediante soldadura. El grado S355ML, un acero termomecánico de bajo carbono y baja aleación, se utiliza frecuentemente para tales aplicaciones debido a su buena combinación de resistencia y tenacidad. Las propiedades de una unión soldada, sin embargo, dependen en gran medida de la microestructura formada en el metal de soldadura y la zona afectada por el calor (HAZ en por sus siglas en inglés) durante el proceso de soldadura. La soldadura por arco sumergido (SAW, por sus siglas en inglés) es un proceso común de alta productividad utilizado para unir secciones de gran espesor de estos aceros. El aporte térmico (HI, por sus siglas en inglés) durante la soldadura por arco sumergido es un parámetro principal que dicta los ciclos de calentamiento y enfriamiento que experimenta la soldadura, lo que a su vez determina la microestructura final. La microestructura del metal de soldadura, particularmente el tamaño de grano austenítico previo (PAGS, por sus siglas en inglés) y la cantidad y morfología de diferentes fases ferríticas como la ferrita en el borde de grano (GBF, por sus siglas en inglés) y la ferrita acicular, influyen significativamente en las propiedades mecánicas, especialmente en la tenacidad. Generalmente, una microestructura más fina conduce a mejores propiedades mecánicas. Por lo tanto, comprender cómo los parámetros de soldadura, específicamente el aporte térmico, afectan a estas características microestructurales es crucial para optimizar los procedimientos de soldadura a fin de alcanzar las propiedades deseadas, como una mayor resistencia y tenacidad. Cuantificar características microestructurales como el PAGS puede ser desafiante, especialmente en microestructuras de soldadura complejas. Los métodos manuales tradicionales consumen mucho tiempo y pueden ser subjetivos. En los últimos años, las técnicas de análisis de imagen, incluyendo aquellas basadas en el aprendizaje automático (ML, por sus siglas en inglés) y la inteligencia artificial (IA), han mostrado ser prometedoras para una caracterización microestructural más objetiva y eficiente. Este trabajo tiene como objetivo investigar el efecto de la variación del aporte térmico en la soldadura por arco sumergido sobre la microestructura del acero S355ML. Los objetivos principales fueron: 1. Caracterizar la microestructura del metal de soldadura, centrándose en el tamaño de grano austenítico previo (PAGS) y el contenido de ferrita en el límite de grano (GBF), para un rango de aportes térmicos. 2. Desarrollar y aplicar un modelo de segmentación semántica basado en IA para la cuantificación de estas características microestructurales a partir de micrografías ópticas. 3. Comparar los resultados del método asistido por IA con las técnicas de medición manual tradicionales y evaluar diferentes estrategias de postprocesamiento de imágenes. 4. Analizar la relación entre el aporte térmico, el PAGS y el contenido de GBF. Se utilizaron técnicas metalográficas estándar para la preparación de muestras y la microscopía óptica. Se entrenó un modelo de IA para segmentar la ferrita en el borde de grano y se exploraron diversos pasos de procesamiento de imágenes para estimar la longitud media de intercepción (AIL, por sus siglas en inglés) —como medida del tamaño de grano austenítico previo (PAGS)— y la fracción de área de la GBF. Los principales hallazgos indican que el aumento del aporte térmico generalmente conduce a un engrosamiento de la microestructura. Se observó que el PAGS aumenta con el aporte térmico hasta cierto punto, a partir del cual se mantiene aproximadamente constante para las soldaduras de una sola pasada. Las soldaduras multipasada mostraron un comportamiento distinto, presentando generalmente un PAGS más fino que las soldaduras de una sola pasada con aportes térmicos nominales comparables, probablemente debido a los efectos de recalentamiento. Se encontró una correlación positiva entre el PAGS y el contenido de AF para las soldaduras de una sola y multi-pasada. El enfoque de segmentación basado en IA demostró ventajas en consistencia, particularmente en el manejo de variaciones en la imagen como la iluminación no uniforme. En última instancia, los conocimientos adquiridos en este trabajo destacan el potencial de los métodos asistidos por IA para la metalografía cuantitativa. Se pretende que este conocimiento ayude a la optimización de los procedimientos de soldadura para producir soldaduras más resistentes con propiedades mecánicas mejoradas. 2025-08-18T00:00:00Z