R&D Policy in Economies with Endogenous Growth and Non-Renewable Resources

The aim of this paper is to analyze how active R&D policies affect the growth rate of an economy with endogenous growth and non-renewable resources. We know from Scholz and Ziemens (1999) and Groth (2006) that in infinitely lived agents (ILA) economies, any active R&D policy increases the growth rate of the economy. To see if this result also appears in economies with finite lifetime agents, we developed an endogenous growth overlapping generations (OLG) economy à la Diamond which uses non-renewable resources as essential inputs in final good’s production. We show analytically that any R&D policy that reduces the use of natural resources implies a raise in the growth rate of the economy. Numerically we show that in economies with low intertemporal elasticity of substitution (IES), active R&D policies lead the economy to increase the depletion of non-renewable resources. Nevertheless, we find that active R&D policies always imply increases in the endogenous growth rate, in both scenarios. Furthermore, when the IES coefficient is lower (greater) than one, active R&D policies affect the growth rate of the economy in the ILA more (less) than in OLG economies.

Growth in Overlapping Generation Economies with Non-Renewable Resources

Published as an article in: Journal of Environmental Economics and Management, 2005, vol. 50, issue 2, pages 387-407.

SEM and EDS Characterisation of Layering TiOx Growth onto the Cutting Tool Surface in Hard Drilling Processes of Ti-Al-V Alloys

10 p.

Fabricación de Blisks aeronáuticos mediante electroerosión (EDM)

[ES]En el mundo de la aeronáutica cada vez más se utilizan materiales de alta dureza y baja maquinabilidad. Por ello la necesidad de utilización de métodos de fabricación no convencionales de mecanizado. Para la fabricación de los Blisks, la electroerosión resulta un proceso ventajoso frente a otros procesos. En este trabajo se va llevar a cabo las etapas de puesta a punto de utillajes, mecanizado y control dimensional de los álabes mecanizados.

Mecanizado por torneado en duro

[ES]Los objetivos del siguiente trabajo consisten en analizar e optimizar el proceso del torneado en duro del acero ASP-23 indagando de especial manera en la realización de diferentes soluciones para brochas. En este caso, este proyecto nace de la importancia de reducir así como los costes económicos y los costes temporales de fabricación de elementos basados en el acero ASP-23 mediante el torneado en duro; proceso de mecanizado, cuya importancia cada vez es mayor como en las industrias de automoción o aeronáutica. El desarrollo del proyecto es fruto de la necesidad de EKIN S. Coop, uno de los líderes en los procesos de máquina-herramienta de alta precisión para el brochado, de desarrollar un proceso de mecanizado más eficaz de las brochas que produce. Así en el aula máquina-herramienta (ETSIB) se han intentado demostrar los beneficios que tiene el torneado en duro en el mecanizado del ASP-23. Hoy en día, con el rápido desarrollo de nuevos materiales, los procesos de fabricación se están haciendo cada vez más complejos, por la amplia variedad de maquinas con las que se realizan los procesos, por la variedad de geometría/material de las herramientas empleadas, por las propiedades del material de la pieza a mecanizar, por los parámetros de corte tan variados con los que podemos implementar el proceso (profundidad de corte, velocidad, alimentación...) y por la diversidad de elementos de sujeción utilizados. Además debemos ser conscientes de que tal variedad implica grandes magnitudes de deformaciones, velocidades y temperaturas. He aquí la justificación y el gran interés en el proyecto a realizar. Por ello, en este proyecto intentamos dar un pequeño paso en el conocimiento del proceso del torneado en duro de aceros con poca maquinabilidad, siendo conscientes de la amplia variedad y dificultad del avance en la ingeniería de fabricación y del mucho trabajo que queda por hacer.

Ab initio study of anharmonicity in high pressure Cmca-4 metallic hydrogen

Hydrogen is the only atom for which the Schr odinger equation is solvable. Consisting only of a proton and an electron, hydrogen is the lightest element and, nevertheless, is far from being simple. Under ambient conditions, it forms diatomic molecules H2 in gas phase, but di erent temperature and pressures lead to a complex phase diagram, which is not completely known yet. Solid hydrogen was rst documented in 1899 [1] and was found to be isolating. At higher pressures, however, hydrogen can be metallized. In 1935 Wigner and Huntington predicted that the metallization pressure would be 25 GPa [2], where molecules would disociate to form a monoatomic metal, as alkali metals that lie below hydrogen in the periodic table. The prediction of the metallization pressure turned out to be wrong: metallic hydrogen has not been found yet, even under a pressure as high as 320 GPa. Nevertheless, extrapolations based on optical measurements suggest that a metallic phase may be attained at 450 GPa [3]. The interest of material scientist in metallic hydrogen can be attributed, at least to a great extent, to Ashcroft, who in 1968 suggested that such a system could be a hightemperature superconductor [4]. The temperature at which this material would exhibit a transition from a superconducting to a non-superconducting state (Tc) was estimated to be around room temperature. The implications of such a statement are very interesting in the eld of astrophysics: in planets that contain a big quantity of hydrogen and whose temperature is below Tc, superconducting hydrogen may be found, specially at the center, where the gravitational pressure is high. This might be the case of Jupiter, whose proportion of hydrogen is about 90%. There are also speculations suggesting that the high magnetic eld of Jupiter is due to persistent currents related to the superconducting phase [5]. Metallization and superconductivity of hydrogen has puzzled scientists for decades, and the community is trying to answer several questions. For instance, what is the structure of hydrogen at very high pressures? Or a more general one: what is the maximum Tc a phonon-mediated superconductor can have [6]? A great experimental e ort has been carried out pursuing metallic hydrogen and trying to answer the questions above; however, the characterization of solid phases of hydrogen is a hard task. Achieving the high pressures needed to get the sought phases requires advanced technologies. Diamond anvil cells (DAC) are commonly used devices. These devices consist of two diamonds with a tip of small area; for this reason, when a force is applied, the pressure exerted is very big. This pressure is uniaxial, but it can be turned into hydrostatic pressure using transmitting media. Nowadays, this method makes it possible to reach pressures higher than 300 GPa, but even at this pressure hydrogen does not show metallic properties. A recently developed technique that is an improvement of DAC can reach pressures as high as 600 GPa [7], so it is a promising step forward in high pressure physics. Another drawback is that the electronic density of the structures is so low that X-ray di raction patterns have low resolution. For these reasons, ab initio studies are an important source of knowledge in this eld, within their limitations. When treating hydrogen, there are many subtleties in the calculations: as the atoms are so light, the ions forming the crystalline lattice have signi cant displacements even when temperatures are very low, and even at T=0 K, due to Heisenberg's uncertainty principle. Thus, the energy corresponding to this zero-point (ZP) motion is signi cant and has to be included in an accurate determination of the most stable phase. This has been done including ZP vibrational energies within the harmonic approximation for a range of pressures and at T=0 K, giving rise to a series of structures that are stable in their respective pressure ranges [8]. Very recently, a treatment of the phases of hydrogen that includes anharmonicity in ZP energies has suggested that relative stability of the phases may change with respect to the calculations within the harmonic approximation [9]. Many of the proposed structures for solid hydrogen have been investigated. Particularly, the Cmca-4 structure, which was found to be the stable one from 385-490 GPa [8], is metallic. Calculations for this structure, within the harmonic approximation for the ionic motion, predict a Tc up to 242 K at 450 GPa [10]. Nonetheless, due to the big ionic displacements, the harmonic approximation may not su ce to describe correctly the system. The aim of this work is to apply a recently developed method to treat anharmonicity, the stochastic self-consistent harmonic approximation (SSCHA) [11], to Cmca-4 metallic hydrogen. This way, we will be able to study the e ects of anharmonicity in the phonon spectrum and to try to understand the changes it may provoque in the value of Tc. The work is structured as follows. First we present the theoretical basis of the calculations: Density Functional Theory (DFT) for the electronic calculations, phonons in the harmonic approximation and the SSCHA. Then we apply these methods to Cmca-4 hydrogen and we discuss the results obtained. In the last chapter we draw some conclusions and propose possible future work.

Disko-balaztaren fabrikazio prozesuaren deskribapena eta mekanizaziorako CAM bidezko programazioa

[EU]Lan honetan auto baten disko-balaztaren fabrikazio prozesua deskribatzen da, mekanizazio prozesuaren CAM bidezko programazioan sakonduz. Disko-balaztaren fabrikazioarekin hasi aurretik, informazio osagarri bezala, honek historian zehar izan duen garapena eta piezaren deskribapen zein funtzionamenduaren azalpena ematen dira. Jarraian, disko-balaztaren fabrikazioaren alderdi ezberdinak azaltzen dira, prozesu honek aurkezten dituen aukera desberdinak adieraziz. Azkenik, CAM bidezko programazioaren funtzionamendua erakusten da disko-balaztaren mekanizazio prozesurako aplikatuta.

Desarrollo de una solución CAD/CAM para la fabricación automatizada de brocas.

[ES]Este proyecto se basa en la idea de llevar a cabo un código CAM de un diseño anterior (CAD). El modelo CAD consiste en una broca, que está diseñado específicamente para perforar materiales apilados, como el titanio y fibra de carbono que son ampliamente utilizados por la industria de la aviación en la actualidad. Para lograr este objetivo se sería necesario contar con los recursos adecuados, licencias de software, soporte de fábrica y por supuesto el conocimiento de la materia. Este texto tiene como objetivo la ceración del código CAM, así como demostrar la rentabilidad de este método de mecanizado alternativo.

Reducción del riesgo de colisión durante el mecanizado en 5 ejes de piezas de turbomaquinaria mediante simulación en Siemens NX9.

[ES]Este proyecto se concibe como respuesta a la creciente demanda de piezas de turbomaquinaria y a la problemática que entraña su fabricación. En los procesos de mecanizado de tales piezas de geometrías complejas, las colisiones entre herramienta-máquina-utillaje son un problema real que puede ocasionar serias pérdidas económicas. Se implementará una metodología de simulación con Siemens NX9 previa a la fabricación para evitar tales colisiones.

Bizikletako aurreko abatzaren mekanizaziorako cam bidezko programazioa

[EU]Lan honek bizikletako aurreko gurpileko abatz baten CAM edo CNC programazioa egitean datza, honen bidez erremintaren ibilbidea deskribatuz piezaren CAD eredutik abiatuz. Hasteko, zenbakizko kontrolak izan duen eboluzioa eta garrantzia azaltzen da. Ondoren, abatzaren funtzionamenduaren deskribapena egin da, bere osagaiak eta izan behar dituen ezaugarriak aztertuz. Gainera, fabrikazio prozesu ezberdinen analisia egin da, bakoitzaren abantaila eta desabantailak azpimarratuz. Azkenik, zenbakizko kontrolaren inguruan bereganatutako ezagutzak aplikatu dira CAM programa batean abatz baten mekanizazioa programatuz. Honez gain, erabilitako CAM programaren erabilera azaltzen da.

Programación de control numérico de un pedal de batería mediante el software Surfcam.

[ES]El objetivo de este trabajo es programar y mecanizar un molde de inyección de aluminio, con el objetivo de obtener un pedal de batería. Para ello, previamente se necesitará diseñar en CAD el molde, para posteriormente exportarlo al programa Surfcam V4.0, donde se definirán las trayectorias de las herramientas teniendo en cuenta su geometría. Una vez definidas en el programa, éste se ejecutará en un centro de mecanizado sobre un tocho de aluminio.

Diseño y fabricación de un electrodo para electroerosión por penetración mediante fabricación aditiva.

[ES]Este trabajo pretende dar solución a la fabricación de los electrodos utilizados en el proceso de la electroerosión, los cuales presentan numerosos requisitos a los que los electrodos actuales no dan respuesta. Por ello, se propone utilizar un material de bajo coste como núcleo y recubrirlo con una fina capa de cobre mediante laser cladding. De esta forma, se reduce el coste del electrodo manteniendo sus propiedades y se posibilita la creación de geometrías complejas.

Fabricación de piñón para motocicleta de competición. Prototipo.

[ES]Este trabajo fin de grado consiste en la fabricación de un piñón de motocicleta de competición, la cual está destinada a participar en Moto Student, una competición entre universidades de todo el mundo. Se procede a realizar un estudio de las alternativas existentes, para finalizar eligiendo una técnica novedosa y atractiva como la electroerosión por hilo. Además, se tomarán otras decisiones también importantes como el material a utilizar o los procesos de mecanizado previos a la electroerosión que cumplan las exigencias de diseño de una forma óptima y económicamente viable.

Desarrollo de técnicas de fresado en cinco ejes de engranajes espiro cónicos y posterior metrología.

[ES]El presente Trabajo Fin de Grado tiene como objetivo contribuir al desarrollo de diferentes técnicas de fresado de engranajes espiro cónicos mediante fresadoras genéricas de cinco ejes. El proyecto estará dividido en varias partes que incluirán: el diseño de la geometría de las piezas a mecanizar, el propio proceso de manufactura y su posterior metrología. Durante el transcurso del curso 2014-2015 se documentará y participará activamente en el desarrollo de dichas técnicas de fresado. Proceso que será dirigido por Álvaro Álvarez, doctorando del departamento de Mecánica de la Escuela Superior de Ingeniería de Bilbao. El objetivo principal es llegar a ser capaz de obtener piezas de gran complejidad en su diseño y proceso de fabricación, dentro de los márgenes de calidad exigidos por las normas pertinentes y mediante un proceso novedoso y competitivo a nivel internacional.

Diseño y programación del control numérico para el mecanizado del escudo del Real Madrid.

[ES]El objetivo de este proyecto es programar el control numérico para la mecanización del escudo del Real Madrid. Para conseguir esto, primero es necesario aprender cómo funcionan los programas que se van a usar. Después de esto se va a crear el archivo CAD, usando el programa Solid Edge. Luego, usando el programa SurfCam Velocity 4.0 se programará el control numérico necesario para la fabricación del escudo.