Diplomado en Materiales Compuestos Avanzados

1.1. Introducción a los materiales compuestos: clasificación, microestructura, ventajas mecánicas y comparación con aleaciones metálicas

1.2. Fibras de refuerzo: propiedades de fibra de carbono, fibra de vidrio (E, S, AR), aramida (Kevlar) y fibras naturales/basalto

1.3. Matrices poliméricas termoestables: resinas epoxi, poliéster, viniléster, fenólicas y mecánicas de curado

1.4. Matrices termoplásticas avanzadas: PEEK, PEKK, PPS, poliamidas y ventajas en tenacidad al impacto y reciclabilidad

1.5. Arquitectura de refuerzos: tejidos bidireccionales, unidireccionales (UD), cintas, multiaxiales (NCF), trenzados y mat de fibra cortada

1.6. Interfase fibra-matriz: química de la superficie, agentes de acoplamiento (sizing), adhesión micromecánica y mecanismos de transferencia de carga

1.7. Materiales de núcleo para estructuras sándwich: espumas sintéticas (PVC, PMI, PET), nido de abeja (honeycomb) de aluminio/Nomex y madera balsa

2.1. Micromecánica de la lámina: reglas de mezcla para la estimación de propiedades elásticas, módulo longitudinal, transversal y coeficiente de Poisson

2.2. Comportamiento ortótropo y anisótropo: relaciones tensión-deformación, matriz de rigidez elástica y transformaciones de ejes principales

2.3. Teoría Clásica de Laminados (CLT): cálculo de las matrices [A], [B], [D], acoplamiento de extensión, flexión y torsión

2.4. Secuencias de apilamiento: diseño de laminados simétricos, equilibrados, isótropos planos (quasi-isotropic) y prevención de deformaciones residuales

2.5. Criterios de falla para láminas ortótropas: evaluación mediante Tsai-Hill, Tsai-Wu, Maximum Stress/Strain y criterios avanzados de Hashin/Puck

2.6. Análisis de delaminación y tolerancia al daño: mecánica de la fractura interlaminar, modos de apertura (Modo I, II, III) y energía de tenacidad (GIC/GIIC)

2.7. Pandeo y post-pandeo de paneles: comportamiento de placas compuestas delgadas sometidas a compresión y cortante en el plano

3.1. Laminado manual y moldeo por contacto (Hand Lay-up / Spray-up): preparación de moldes, desmoldeantes, corte de telas y consolidación manual

3.2. Tecnología de Preimpregnados (Prepregs): manejo de cintas y tejidos preimpregnados, almacenamiento en frío y ciclo de curado bajo vacío

3.3. Moldeo por Curado en Autoclave: diagramas de presión, temperatura y vacío; control de exoterma y compactación de piezas estructurales

3.4. Procesos de Infusión de Resina (VARI / VARTM): diseño de la red de distribución de resina, estranguladores, puertos de vacío y estrategia de llenado

3.5. Moldeo por Transferencia de Resina (RTM y Light-RTM): inyección a presión en moldes cerrados rígidos, control de viscosidad y tiempo de gel

3.6. Procesos continuos: Pultrusión de perfiles estructurales y Enrollamiento Filamentoso (Filament Winding) para tanques a presión y tuberías

3.7. Manufactura automatizada: Colocación Automatizada de Fibra (AFP) y Colocación Automatizada de Cinta (ATL) en la industria aeroespacial

4.1. Mecanizado y corte de laminados: fresado CNC, taladrado especializado, herramientas de diamante/PCD y control de deshilachado y delaminación

4.2. Corte por chorro de agua con abrasivo (AWJC): parámetros de corte, calidad de borde y prevención de la penetración de agua en el núcleo

4.3. Uniones adhesivas en compuestos: preparación de superficie, selección de adhesivos estructurales (epoxi, acrílicos, poliuretanos) y diseño de juntas

4.4. Uniones mecánicas fijas: remachado y atornillado en piezas compuestas, distribución de esfuerzos de aplastamiento (bearing) y corrosión galvánica

4.5. Ensamble híbrido: combinación de uniones adhesivas y atornilladas (bonded-bolted joints) para la optimización de cargas de desgarro

4.6. Reparación estructural de compuestos: remoción de zonas dañadas, biselado (scarf repair), parche de escalonado y curado in situ con mantas térmicas

4.7. Tolerancia al daño en servicio: evaluación de daños por impacto de baja velocidad (BVID) y degradación por humedad/UV

5.1. Ensayos mecánicos estáticos: normas ASTM para tensión (D3039), compresión (D3410/D6641), flexión (D790) y cortante en el plano (D5379)

5.2. Ensayos de caracterización de tenacidad: prueba de viga doble en voladizo (DCB) para Modo I y prueba de flexión por corte final (ENF) para Modo II

5.3. Análisis térmico y físico: Calorimetría Diferencial de Barrido (DSC), Análisis Dinámico Mecánico (DMA) y determinación de la temperatura de transición vítrea ($Tg$)

5.4. Ensayos de fatiga y comportamiento dinámico: curvas S-N en compuestos, fatiga por flexión, impacto Drop-Weight y resistencia a la llama

5.5. Determinación de contenido de fibra y porosidad: métodos de digestión ácida, calcinación en mufla y picnometría de gas

5.6. Metrología y tolerancia dimensional: escaneo 3D, fotogrametría y medición de deformaciones/alabeos post-curado por esfuerzos residuales

5.7. Control de calidad en línea de producción: inspección de materia prima, vida útil en banco (out-time) y trazabilidad de lotes de resina/fibra

6.1. Inspección por Ultrasonido (UT): ultrasonido por pulso-eco, transmisión directa, Phased Array (PAUT) y detección de delaminaciones y porosidad

6.2. Inspección por Shearografía: principios de interferometría láser para la detección de despegues en estructuras sándwich y núcleos

6.3. Termografía Infrarroja: termografía activa, pasiva, pulsada y de onda guiada para la inspección rápida de grandes superficies

6.4. Radiografía X y Tomografía Computarizada (CT): micro-CT para la reconstrucción 3D de la orientación de fibras, vacíos y microgrietas

6.5. Inspección óptica y acústica: emisión acústica para el monitoreo en tiempo real de la iniciación de grietas durante ensayos estructurales

6.6. Métodos electromagnéticos: corrientes parásitas (Eddy Current) aplicadas a laminados de fibra de carbono conductores

6.7. Criterios de aceptación y rechazo: definición de tamaños de defecto permisibles, mapas de atenuación y reportes de certificación NDT

7.1. Modelado computacional en software FEA: representación de láminas, elementos cáscara (shell) y sólidos continuos laminados

7.2. Definición de propiedades de material en FEA: asignación de matrices de rigidez ortótropas y orientación del sistema de coordenadas local

7.3. Simulación de falla progresiva: modelos de daño continuo (CDM), degradación de rigidez y criterios de inicio y evolución de grieta

7.4. Optimización topológica y de laminado: optimización de la secuencia de apilamiento, espesores variables (tapering) y orientación de fibras

7.5. Diseño de estructuras sándwich avanzadas: optimización del espesor del núcleo, resistencia al arrugamiento de la cara (face wrinkling) y cortante

7.6. Simulación de procesos de manufactura: modelado de flujo de resina en infusión, transferencia de calor en autoclave y predicción de deformación springback

7.7. Monitoreo de la salud estructural (SHM): integración de sensores de fibra óptica (FBG) y sensores piezoeléctricos embebidos en el laminado