Abstract The use of polylactic acid scaffolds has been gaining ground in bone regeneration due to its ability to biodegrade. However, its use in clinical practice is limited, among other aspects, by its low bioactivity. The objective of this work is to evaluate two schemes for the deposition of calcium phosphate coatings on polylactic acid scaffolds made by the Fused Deposition Modeling method. The scaffold surfaces were activated by alkaline treatment in a 0.1M aqueous NaOH solution for 24 h at room temperature. In the deposition of the coatings, a solution supersaturated in calcium ions was used. The two deposition schemes were differentiated by the pH value presented by the solution after the precipitation stage. Nanostructured calcium phosphate deposits of the brushite (scheme 1) and apatite (scheme 2) type were obtained. Deposition scheme 2 generated a greater covered area on the surface of the scaffolds, higher calcium and phosphorus contents and a Ca/P ratio of 1.71 in their agglomerates.

Resumen El uso de andamios de ácido poli láctico ha venido ganando espacio en la regeneración ósea debido a su capacidad de biodegradarse. No obstante, su empleo en la práctica clínica se encuentra limitado, entre otros aspectos, por su escasa bioactividad. El presente trabajo tuvo como objetivo evaluar dos esquemas de deposición de recubrimientos de fosfato de calcio sobre andamios de ácido poliláctico elaborados mediante el método de Modelado por Deposición Fundida. Las superficies de los andamios fueron activadas mediante un tratamiento alcalino en una disolución acuosa al 0,1M de NaOH durante 24 h a temperatura ambiente. En la deposición de los recubrimientos se utilizó una disolución sobresaturada en iones calcio. Los dos esquemas de deposición se diferenciaron por el valor del pH presentado por la disolución después de la etapa de precipitación. Se obtuvieron depósitos de fosfatos de calcio nanoestructurados del tipo brushita (esquema 1) y apatita (esquema 2). El esquema de deposición 2 generó en la superficie de los andamios mayor área recubierta, superiores contenidos de calcio y fósforo y una relación Ca/P de 1,71 en sus aglomerados.

Abstract In the industry, titanium alloys and stainless steels are frequently used, which are considered poor machinability materials, a characteristic that considerably affects the variables of cutting forces, surface roughness, wear of the cutting tool, among others. The objective of this work is to analyze the behavior of the main cutting force when machining two heat-resistant alloys AISI 316L and Ti-6Al-7Nb, both machined with a BIDEMICS ceramic tool. A high-speed CNC lathe, a dynamometer Kistler to measure cutting forces, and a full factorial design were used for the experiments. The favorable behavior of the BIDEMICS ceramic cutting tool was demonstrated to machining this type of alloys in terms of the cutting forces generated in the cutting process.

Resumen En la industria se utilizan frecuentemente aleaciones de titanio y aceros inoxidables, los cuales son considerados materiales de pobre maquinabilidad, característica que afecta considerablemente las variables de fuerzas de corte, rugosidad superficial, desgaste de la herramienta de corte, entre otras. El objetivo del presente trabajo fue analizar el comportamiento de la fuerza de corte principal al mecanizar dos aleaciones termorresistentes de AISI 316L y Ti-6Al-7Nb, ambas mecanizadas con una herramienta cerámica BIDEMICS. Se utilizó un torno CNC de alta velocidad, un dinamómetro para medir las fuerzas de corte Kistler y un diseño factorial completo para los experimentos. Se demostró el comportamiento favorable de la herramienta de corte cerámica BIDEMICS para maquinar este tipo de aleaciones en cuanto a las fuerzas de corte que se generan en el proceso de corte.

ABSTRACT Introduction. In the last decade High-Speed Machining has been of special interest to the academic and industrial sectors. Its influence on the performance of machining by chip removal allows a high value of removed metal and a good surface finish. Goals. This work shows the determination of technological indicators and cutting parameters in High-Speed Machining in steels with the combined use of experimental methods, numerical simulation and Artificial Intelligence. Methods. Experimental tests were carried out in High-Speed Machining of various types of steels, using various cutting tools and processing conditions. Mathematical statistical methods were used for correlation analyzes, experimental conditions were simulated by the Finite Elements Method and through Artificial Intelligence tools, combined predictive models were obtained. Results. New criteria were defined for the study of the machinability of steels that allow evaluating their performance; mathematical correlation models were obtained between the fundamental variables of High-Speed Machining of steels by experimental methods; numerical models were obtained by Finite Element Analysis that complement the experimental tests; the prediction of technological indicators was defined and implemented using Artificial Intelligence tools.

RESUMEN Introducción: En la última década el maquinado de alta velocidad ha sido de especial interés para los sectores académico e industrial. Su influencia en el desempeño del mecanizado por arranque de virutas permite un alto valor de metal removido y un buen acabado superficial. Objetivos: en este trabajo se muestra la determinación de indicadores tecnológicos y parámetros de corte en el maquinado de alta velocidad en aceros con la utilización combinada de métodos experimentales, de simulación numérica y de inteligencia artificial. Métodos: se realizaron ensayos experimentales en el maquinado de alta velocidad de varios tipos de aceros, utilizando diversas herramientas de corte y condiciones de elaboración. Se utilizaron métodos estadísticos matemáticos para los análisis de correlación, se simularon por el método de los elementos finitos las condiciones experimentales y a través de herramientas de inteligencia artificial, se obtuvieron modelos predictivos combinados. Resultados: se definieron nuevos criterios para el estudio de la maquinabilidad de aceros que permitan evaluar su desempeño; se obtuvieron modelos matemáticos de correlación entre las variables fundamentales del maquinado de alta velocidad de aceros por métodos experimentales; se obtuvieron modelos numéricos por el método de elementos finitos que complementan los ensayos experimentales; y se definió e implementó mediante herramientas de inteligencia artificial, la predicción de indicadores tecnológicos.

Abstract This article estimates the specific energy consumption in high-speed dry turning of AISI 1045 steel, using neural networks. Various artificial neural network architectures of the multilayer perceptron type were used to establish the relationships between the parameters of the cutting regime and the technological indices of machining. The following were considered as input values for the neural network models: the cutting speed, the test duration, the machining time, the number of passes and the position of the cutting tool on the specimen. The selected neural network model was the best, based on the mean square error and the regression coefficient R2, reflecting good precision in the approximation. The results showed a good level of reliability in predicting specific energy consumption under various machining conditions.

Resumen En el presente artículo se estimó el consumo específico de energía en el torneado de alta velocidad en seco del acero AISI 1045, utilizando redes neuronales. Se utilizaron varias arquitecturas de redes neuronales artificiales del tipo perceptrón multicapa, para establecer las relaciones entre los parámetros del régimen de corte y los índices tecnológicos de mecanizado. Se consideraron como magnitudes para la entrada de los modelos de redes neuronales, las siguientes: la velocidad de corte, la duración de la prueba, el tiempo de maquinado, el número de pasadas y la posición de la herramienta de corte sobre la probeta. El modelo de red neuronal seleccionado fue el mejor, según el error cuadrático medio y el coeficiente de regresión R2, reflejando una buena precisión en la aproximación. Los resultados evidenciaron un buen nivel de fiabilidad en la predicción del consumo específico de energía bajo diversas condiciones de mecanizado.

ABSTRACT The austenitic stainless steels are difficult material to machine due to their high strength, high ductility and low thermal conductivity. The aim of this paper is to propose a new criterion for assessing the performance of high speed turning by relating the flank wear with the volume of material removed. The influence of cutting parameters on the coefficient of life in relation to the volume of material removed was analyzed using analysis of variance and multiple regression. The investigation showed a better performance with the GC 2015 insert in both cutting speed. The analysis of factorial variance showed a significant effect of the machinization time in the coefficient of life in relation to the volume of material removed.

RESUMEN Los aceros inoxidables austeníticos son materiales difíciles de mecanizar, debido a su alta resistencia, alta ductilidad y baja conductividad térmica. El objetivo de este trabajo es proponer un nuevo criterio para evaluar el rendimiento del torneado de alta velocidad mediante la relación del desgaste del flanco con el volumen de metal cortado. La influencia de los parámetros de corte sobre el coeficiente de vida útil en relación al volumen de metal cortado fue analizada utilizando un análisis de varianza y de regresión múltiple. La investigación mostró un mejor rendimiento del inserto GC2015 en ambas velocidades de corte. El análisis de varianza factorial demostró un efecto significativo del tiempo de mecanizado en el coeficiente de vida útil en relación al volumen de metal cortado.

Abstract Friction stir spot welding (FSSW) is a process of recent development and interest, mainly in titanium alloys, since there are previous studies of aluminum alloys, magnesium, steel and polymers. Titanium alloys have a wide range of applications in the aeronautical industry, mainly in the components of commercial aircrafts as landing gear. Therefore, this work was focused on the Ti-6Al-4V alloy, this type of alloy has alpha (α) and beta (β) phases, giving a better balance between its mechanical properties as hardness and tensile strength. The FSSW process was performed using a high speed machining center, with a rotational speed of 500 RPM, plunge speed of 2 mm/s and 3 sec in dwell time, in sheets with a thickness of 1.5 mm and overlap length of 20 mm. The results showed the effect of process variables during FSSW process on microstructure of Ti-6Al-4V alloy caused by the thermal effect and plastic deformation of the welding process, obtaining an appropriate combination of parameters and binding flawless.

Resumen La soldadura de punto por fricción-agitación (Friction Stir Spot Welding, FSSW) es un tema de reciente desarrollo e interés, principalmente en aleaciones de Titanio, ya que existen estudios previos realizados en aleaciones de aluminio, magnesio, aceros y polímeros. Las aleaciones de Titanio tienen una amplia aplicación en la industria aeronáutica, principalmente como componentes en el tren de aterrizaje en aviones comerciales, por lo cual este trabajo se centra en la aleación Ti-6Al-4V, este tipo de aleación presenta fases alfa (α) y beta (β), brindado mejor balance en propiedades mecánicas de dureza y esfuerzo a la tensión. El proceso FSSW se realizó mediante un centro de maquinado de alta velocidad, utilizando una velocidad de rotación de 500 RPM, una velocidad de penetración de la herramienta de 2 mm/s y 3 s en tiempo de sostenimiento, en láminas con un espesor de 1,5 mm y una longitud de traslape de 20 mm. Los resultados mostraron el efecto de las variables del proceso de soldadura FSSW sobre la microestructura de la aleación Ti-6Al-4V ocasionada por el efecto térmico y la deformación plástica del proceso de la soldadura, concluyendo que una adecuada combinación de parámetros permite realizar una unión sin defectos.

Abstract The Fe-Cr-Mo alloys are use in covers to protect the components that are under wear and corrosion. The high velocity thermo spray covering by HVOF (high velocity oxi-fuel) in Fe-Cr-Mo alloys has reported as a good result in projection fields for the steel tool grade for cold work. The HOVF is an attractive method to apply covering and recuperate diameters. New surfaces could be provided without the distortion material caused by the weld. For those materials that are easy to crack and modified its composition due hard phases formation and high carbon content, because of the process conditions which combine a relative low flame temperature with a low exposition time. The microstructure and the covering physic properties are determined by the physical and chemical properties of the impregnated particles in the substrate that depends as well of a big amount of parameters as the pistol design, oxygen/fuel relation, injection method, particle size and shape, among others This research studies the influence of the processing parameters on the mechanical and microstructural properties of a Diamalloy 1008 (Fe-Cr-Mo alloy) coating applied with high velocity oxy-fuel (HVOF) and five different electrodes types were applied by Gas tungsten Arc Welding (GTAW) on cold work tool steel mold specimens. These coatings are commonly used as a protection against corrosion and wear, but they also have the capacity to recover damaged areas as toolbox for automotive stamping. The specimens were characterized by optical and scanning electron microscopy to evaluate the quality of the coatings; Vickers microhardness and Pin-Ball-Disc were used to quantify the mechanical and wear performance of the coatings.

Resumen Las aleaciones de Fe-Cr-Mo se utilizan en recubrimientos para proteger componentes que están sometidos a condiciones de desgaste y corrosión. La alta velocidad de deposición del metalizado térmico (HVOF) (High Velocity Oxi-Fuel) aplicado en aleaciones de acero grado herramienta para trabajo en frío con la aplicación de sustratos Fe-Cr-Mo ha mostrado buenos resultados en los campos de proyección. El HOVF es un método atractivo para aplicar revestimientos y recuperar diámetros que fueron desgastados durante el proceso de operación. Nuevas superficies y materiales pueden ser provistos sin la distorsión causada por los procesos convencionales de soldadura. Para aquellos materiales que son susceptibles a agrietarse gracias a la formación de fases fuera de equilibrio duras con composiciones con altos contenidos de carbono y de cromo, debido a las condiciones del proceso que combinan una temperatura de la flama relativamente baja y con un tiempo de baja exposición. La microestructura las características del recubrimiento son determinadas por las propiedades físicas y químicas de las partículas impregnadas en el sustrato que a su vez dependen de una gran cantidad de parámetros como el diseño de pistola, la relación de oxígeno / combustible, método de inyección, tamaño de partícula y forma, entre otros La presente investigación estudia la influencia de los parámetros de procesamiento sobre las propiedades mecánicas y microestructurales del recubrimiento Diamalloy 1008 (aleación en mezcla de Fe-Cr-Mo) revestimiento aplicado con Oxí-combustible de alta velocidad (HVOF) y cinco diferentes tipos de electrodos aplicados por soldadura, TIG (GTAW) en un acero grado herramienta para trabajo en frio. El objetivo de estos recubrimientos se utiliza habitualmente como una protección contra la corrosión y el desgaste, pero también tienen la capacidad de recuperar las zonas dañadas como es el caso de los dados de estampado de la industria automotriz. Las muestras se caracterizaron mediante microscopía óptica y electrónica de barrido para evaluar la calidad del material depositado en el sustrato; microdureza Vickers y Pin-Ball Disc se utilizaron para cuantificar las propiedades mecánicas de los recubrimientos.

Superalloy Inconel 617 has a wide application in the aerospace industry mainly for aircraft engine parts, because of its excellent high temperature properties, however due to its high hardness, it is difficult to machine. This article reports experimented work with two dry machining cutting tools, one coated by physical vapor deposition (PVD) and a cubic boron nitride (CBN) on a Computer Numerical Control (CNC) lathe. The behavior was studied for different cutting parameters: from 50 to 180 m / min, which was measured for the two-and three-dimensional roughness, hardness, temperature and metallographic analysis was made in order to obtain the optimum conditions permitting good surface integrity of machined parts, which can help improve the manufacture of parts in different applications. The results show that it is possible to machine dry 617 alloy can reach cutting speeds up to 160 or 170 m/min, resulting in an acceptable surface finish, after spending a "hotspot" unstable between 120 and 150 m / min.

El Inconel 617 es una superaleación con una amplia aplicación en la industria aeroespacial, principalmente para partes de motores de aviones, debido a sus excelentes propiedades a altas temperaturas; sin embargo por su alta dureza, es difícil de maquinar. En este articulo se realizó experimentación de maquinados en seco con 2 herramientas de corte, una con recubrimiento por deposición física de vapor (PVD=Physical Vapor Deposition) y otra de nitruro de boro cubico (CBN=Cubic Boron Nitride) en un torno de control numérico computarizado (CNC). Se estudió el comportamiento con diferentes parámetros de corte: desde 50 hasta 180 m/min, para el cual se midió la rugosidad bi y tridimensional, la dureza, la temperatura y se hizo análisis metalográfíco, con el fin de obtener las condiciones optimas que permitan una buena integridad superficial de las piezas maquinadas, lo que puede ayudar a mejorar la manufactura de las partes en sus diferentes aplicaciones. Los resultados arrojan que es posible maquinar en seco la aleación 617 pudiendo llegar con velocidades de corte hasta 160 o 170 m/min, resultando condiciones aceptables de acabado después de pasar una "zona crítica" inestable entre 120 y 150 m/min.

This work deals with the experimental study of the flank wear evolution of two coating carbide inserts and a cermet insert during the dry turning of AISI 1045 steel with 500 and 600 m/min cutting speed. The results were compared using the variance and regression analysis. The investigation showed a significant effect of cutting speed and machining time on the flank wear in high speed machining. The three coating layers insert showed the best performance while the two layers insert had the worst behaviour of the cutting tool wear at high cutting speed, this is because once the coating film is peeled off, the substrate of the insert becomes uncovered and the wear grows rapidly due to the extreme machining conditions for high speed. Besides, the machining time recommendations of inserts for the cutting conditions at high speed are exposed

El objetivo de este trabajo es el estudio experimental de la evolución del desgaste del flanco de dos insertos de carburo recubiertos y un cermet, durante el torneado en seco del acero AISI 1045 con 500 y 600 m/min de velocidad de corte. Los resultados fueron comparados utilizando el análisis de varianza y de regresión. La investigación mostró un efecto significativo de la velocidad de corte y del tiempo de maquinado en el desgaste del flanco. El mejor desempeño fue para el carburo recubierto con tres capas, mientras que a elevada velocidad de corte el carburo con dos capas sufrió el mayor desgaste, lo cual se debe a que cuando pierde sus recubrimientos el substrato del inserto queda desprotegido y el desgaste crece rápidamente por la extremas condiciones del mecanizado por alta velocidad. Además, se plantean recomendaciones del tiempo de maquinado de los insertos dadas las condiciones de elaboración por alta velocidad

The gasification process of solid fuels for the production of gases as H2 and CO is a new technology that has been being developed recently since it is more efficient and clean compared with the present technologies. The implementation of this technology requires the use of refractory materials capable of withstanding high temperatures, thermal shock and aggressive environment. Nowadays there is not published technical literature on refractories used in gasifier furnaces lining to burn petroleum coke (petcoke) at elevated temperatures around 1900°C. Therefore, this research shows the study of refractory based in alumina-magnesium aluminate and alumina as lining options of a petcoke gasifier furnace, which will generate gas for using ¡n the steel production. After the elaboration of the refractory samples, these were subjected to chemical interactions with tablets elaborated of petcoke and synthetic slag of petcoke in a furnace at 1650°C for 4 hours. Once the tests were finished, the refractory samples were characterized by optical microscopy, scanning electron microscopy SEM-EDS and X-ray diffraction XRD to evaluate their resistance to slag penetration, slag chemical attack and determine the present phases. The results showed that there were slag penetration and corrosion in the refractory due to the phases formation of hibonite, based aluminate spinel (Ni+2, Fe+2 and Mg+2) and gehlenite. However, these phases together stopped the advance of the molten slag penetration in the evaluated refractory.

Una tecnología que ha incrementado en los últimos años por ser más eficiente y limpia es la del proceso de gasificación de combustibles sólidos mediante la cual se producen gases energizantes como H2 y CO. Implementar esta tecnología requiere la utilización de refractarios capaces de soportar altas temperaturas, choque térmico y el contacto con medios agresivos. No existe hoy en día literatura reportada sobre refractarios empleados en recubrimiento de hornos gasificadores para la quema de coque de petróleo (petcoque) a temperaturas de ~ 1900°C; por tanto, en el presente artículo se plasma el estudio de refractarios base alúmina-aluminato de magnesio y alúmina como candidatos en el recubrimiento de un horno gasificador para la quema de petcoque, proceso mediante el cual se producirán gases para su uso en la producción de acero. Para ello, los refractarios fueron fabricados y sometidos a pruebas de interacción química con tabletas elaboradas de petcoque y escoria sintética de petcoque en un horno a 1650°C durante 4 horas. Tras las pruebas, los refractarios fueron caracterizados mediante Microscopia óptica, Microscopia electrónica de barrido (MEB-EDS) y Difracción de rayosX (DRX) evaluando la resistencia a la penetración y ataque químico de escorias fundías, así como las fases presentes. Los resultados mostraron que existió una penetración y ataque químico en los refractarios dada la formación de las fases hibonita, espinel base aluminato de (Ni+2, Fe+2 y Mg+2) y gehlenita; sin embargo, estas fases lograron frenar el avance de la penetración de la escoria fundida en los refractarios evaluados.