1. Repositorio Institucional del Tecnológico Nacional de México (RI - TecNM)
2. Tesis de Posgrado
3. Morelos
4. Centro Nacional de Investigación y Desarrollo Tecnológico
5. Tesis CENIDET
6. Tesis de Maestría
7. Tesis de Maestría en Ingeniería Mecánica

Title:	Diseño de una máquina para la fabricación de nanofibras poliméricas
Authors:	Ríos Utrera, Ignacio%1308558
metadata.dc.subject.other:	Nanofibras; Electrohilado; Morfología de fibras; Control de parámetros de proceso; Prototipo de máquina de electrohilado; Movimiento traslacional del colector; Análisis por elementos finitos (FEM); Microscopía electrónica de barrido (SEM); Espectroscopía Raman; Poli(alcohol vinílico) (PVA)
Issue Date:	2025-08-15
Publisher:	Tecnológico Nacional de México
metadata.dc.publisher.tecnm:	Centro Nacional de Investigación y Desarrollo Tecnológico
Description:	En los últimos años, las nanofibras han despertado un gran interés en la comunidad científica debido a sus características únicas como relación superficie-volumen, control de la morfología, alta porosidad, permeabilidad. las cuales las hacen ideales para diversas aplicaciones en ingeniería y medicina. En este contexto, el proceso de electrohilado se ha consolidado como una técnica versátil para la producción de nanofibras a partir de soluciones poliméricas. No obstante, su correcta implementación requiere un control de múltiples variables que influyen directamente en la calidad de las fibras. Esto ha motivado el desarrollo de equipos experimentales que permitan ajustar y monitorear dichos parámetros, facilitando tanto la investigación como la mejora del proceso. Ante esta situación, en este trabajo se diseñó, construyó e instrumentó un prototipo funcional de máquina de electrohilado compuesto por cinco subsistemas que permiten controlar parámetros de proceso y ambientales. Se incorporó un sistema de visualización en tiempo real y un mecanismo de movimiento traslacional del colector, con el fin de evaluar su impacto en la morfología de las fibras. Para validar el comportamiento mecánico del diseño debido al uso de componentes impresos con filamento de PLA, se realizó un análisis por elementos finitos (FEM). Los resultados mostraron tensiones de von Mises entre 2.96×10⁶ y 8.99×10⁶ N/m² (menos del 0.3 % del esfuerzo admisible), desplazamientos del orden de 10⁻¹⁰ a 10⁻⁹ mm y factores de seguridad superiores a ocho. Las fibras resultantes, fueron caracterizadas mediante microscopia de barrido (SEM) y espectroscopía Raman. El análisis por SEM evidenció que el movimiento combinado permitió obtener fibras más delgadas (1.24 ± 0.39 μm) y uniformes, frente a las obtenidas con solo rotación (2.60 ± 1.10 μm, hasta 6.8 μm), reduciendo el rango de diámetros a 0.8–1.4 μm. Finalmente, la espectroscopía Raman confirmó la integridad química del PVA, observándose bandas características del polímero sin indicios de degradación o contaminación, destacando señales en 3300 cm⁻¹ (O–H), 2950–2850 cm⁻¹ (C–H), 1433 y 1332 cm⁻¹ (CH₂/CH), 1132 y 924 cm⁻¹ (C–O) y 853 cm⁻¹ (C–C), en concordancia con la bibliografía reportada para este material.
metadata.dc.type:	info:eu-repo/semantics/masterThesis
Appears in Collections:	Tesis de Maestría en Ingeniería Mecánica

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