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UANL - FIME Laboratorio de procesos de manufactura

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IT-7-ACM-04-R03

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VIGENTE A PARTIR DEL: 8 de Agosto del 2011

UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE NUEVO LEÓN FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA

PROGRAMA ANALÍTICO FIME

Nombre de la unidad de aprendizaje: Laboratorio de tecnologías de fabricación Frecuencia semanal: 1 hrs. Horas presenciales: 14 hrs. Horas de trabajo extra-aula: 6 hrs. Modalidad: Presencial Período académico: Semestral Unidad de aprendizaje: ( X ) obligatoria ( ) optativa Área curricular, según el nivel educativo: Licenciatura ( X ) Formación básica profesional ( ) Formación profesional ( ) Formación general Universitaria ( ) Libre elección Créditos UANL: 3 incluyendo la clase Fecha de elaboración: 08/Octubre/2012 Fecha de la última actualización: 25 /Marzo/2014 Responsables del diseño: M.C. Miguel Angel Hortiales Rendón M.C. Pablo Ernesto Tapia González


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Presentación: En esta unidad de aprendizaje hay dos etapas donde el estudiante en la primera podrá diferenciar los diferentes procesos de soldadura por resistencia eléctrica, arco eléctrico, soldadura con gas, soldadura de arco eléctrico y gas, y corte por arco de plasma y practicará técnicas seguras que se emplean en la unión y corte de metales, identificará los consumibles en cada caso y el equipo respectivo de seguridad. En la segunda etapa son procesos que cambian las propiedades físicas de los metales tales como el temple y revenido. Es un curso de conocimientos básicos, para poder comprender procesos de unión, de corte y tratamientos térmicos.

Propósito: Esta unidad de aprendizaje tiene como finalidad que el estudiante aplique los conceptos de soldadura al realizar prácticas de laboratorio y

comprenda la importancia de las tecnologías de fabricación utilizadas para procesar piezas metálicas en ingeniería; esto le servirá en un futuro cuando enfrente el reto de trabajar en áreas de producción, mantenimiento, diseño, ingeniería, pruebas mecánicas, etc.

Competencias del perfil de egreso: a. Competencias de la Formación General Universitaria a las que contribuye esta unidad de aprendizaje:

Esta unidad de aprendizaje contribuye al desarrollo de las siguientes competencias generales: Competencias instrumentales:

Aplica estrategias de aprendizaje autónomo en los diferentes niveles y campos del conocimiento que le permitan la toma de decisiones oportunas y pertinentes en los ámbitos personal, académico y profesional.

Maneja las tecnologías de la información y la comunicación como herramienta para el acceso a la información y su transformación en conocimiento, así como para el aprendizaje y trabajo colaborativo con técnicas de vanguardia que le permitan su participación constructiva en la sociedad.

Utiliza los métodos y técnicas de investigación tradicionales y de vanguardia para el desarrollo de su trabajo académico, el ejercicio de su profesión y la generación de conocimientos.


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Competencias personales y de interacción social

Practica los valores promovidos por la UANL: verdad, equidad, honestidad, libertad, solidaridad, respeto a la vida y a los demás, respeto a la naturaleza, integridad, ética profesional, justicia y responsabilidad, en su ámbito personal y profesional para contribuir a construir una sociedad sostenible.

Competencias integradoras

Logra la adaptabilidad que requieren los ambientes sociales y profesionales de incertidumbre de nuestra época para crear mejores condiciones de vida.

b. Competencias específicas del perfil de egreso a las que contribuye la unidad de aprendizaje:

Analizar las diferentes tecnologías de fabricación aplicadas a los metales y sus aleaciones mediante diferentes técnicas, tomando en consideración que: el proceso sea técnicamente posible, que los costos de producción sean lo más bajo posible y que cumplan con el requerimiento específico de cada cliente en particular, tomando en cuenta los conceptos básicos de calidad, para lograr el desarrollo de una sociedad sustentable.

Representación gráfica


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Unidad temática 1: Procesos de Soldadura y Corte de Metales.

Competencias de la Unidad de Aprendizaje

Instrumentales

Aplica estrategias de aprendizaje autónomo en los diferentes niveles y campos del conocimiento que le permitan la toma de decisiones oportunas y pertinentes en los ámbitos personal, académico y

profesional.

Toma de decisiones argumentadas

Aplicar los conceptos de la soldadura por resistencia eectrica al soldar laminas.

Maneja las tecnologías de la información y la comunicación como herramienta para el acceso a la trasformación en conocimiento, así como para

el aprendizaje y trabajo colaborativo con las técnicas de vanguardia que le permitan su participación constructiva en la sociedad.

Utiliza métodos y técnnicas de análisis encaminados a

proyectos de cienca básica y aplicada.

Seguir la secuencia para soldar placas de 1/4" de espesoren posición plana.

Experimentar las diferencias en la aplicación de la soldadura de C. C. con la polaridades directa e inversa.

Utiliza los métodos y técnicas de investigación tradicionales y de vanguardia para el desarrollo de su trabajo académica, el ejercicio de su profesión y la generación

de conocimientos.

Utiliza métodos y técnicas de

análisis.

Identifica los comonentes del equipo de corte oxi-acetilenico, seleccionar las presiones de oxígeno y acetileno en función del número

de boquilla y aplicar las reglas básicas de seguridad.

Maneja el equipo de corte con gas cuidando que la presión del acetileno no sea mayor a 1 Kg/cm2. ya que a esta presión es explosivo.

Seleccionar los parámetros de operación para soldar con los procesos MIG y TIG respectivamente tales como: Flujo de gas, velocidad del alambre, voltaje,

y corriente así como aplicar las reglas de seguridad en cada caso.

Identificar a través de la curva de revenido del acero O-1 la temperatura a la cual se recalentará la pieza para lograr la dureza de trabajo final para

este tipo de acero.

Medir la dureza de un acero O-1 (AISI/SAE) y marcar una trayectoria de tratamiento térmico de temple aplicado sobre un diagrama triple "T" al

tempalr una pieza.

Fundamentar el principio del proceso PAC , seleccionar el amperaje y la velocidad de avance al cortar diferentes metales.

Interacción

Social

Practica los valores promovidos por la UANL: verdad, equidad, honestidad, libertad, solidaridad, respeto a la vida y a los demás, respeto a la naturaleza, integridad, ética

profesional, justicia y responsabilidad, en su ámbito personal y profesional para contribuir a construir una sociedad sostenible.

Integradoras Logra la adaptabilidad que requieren los ambientes sociales y profesionales de incertidumbre de nuestra época para crear mejores condiciones de vida.


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Competencias particulares: Analizar los principios del funcionamiento del equipo para soldar por puntos, identificando los parámetros de operación para soldar 2 láminas calibres 16/18 de acero al carbono traslapadas, aplicando las reglas básicas de seguridad correspondientes

Elementos de Competencia

Evidencias de aprendizaje

Criterios de desempeño

Actividades de aprendizaje Contenidos Recursos

Describir los conceptos de la soldadura por resistencia eléctrica para soldar láminas con la punteadora y obtener conclusiones de las aplicaciones industriales reales.

Síntesis de la práctica de soldadura por puntos.

Síntesis Portada. Índice. Presentación. Marco teórico. Análisis de información. Resultados. Conclusiones reflexivas. Referencias.

Realizar una soldadura por puntos y una síntesis en la cual se consideren: la medición con micrómetro del espesor de una lámina, la consulta en tabla de láminas por calibre, el ajuste de parámetros de la máquina punteadora y las preguntas referentes al tema contestadas correctamente.

Practica de soldadura de resistencia eléctrica por puntos. Conceptos básicos. Parámetros de operación. Partes del equipo. Precauciones.

Laboratorio, Instructivo de prácticas de Tecnologías de fabricación, Punteadora. Micrómetro. Láminas calibre 16/18. Equipo de seguridad. Tabla de láminas por calibre.


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Competencias particulares: Identificar mediante un diagrama las partes de un equipo de soldadura de arco de C.A. para definir los parámetros de operación, utilizando los diferentes electrodos que se usan industrialmente portando el equipo de seguridad correspondiente.

Elementos de Competencia Evidencias de aprendizaje



Aplicar los conocimientos de soldadura por C.A. soldando placas de ¼” de espesor, de acero al carbono en posición plana, siguiendo las reglas de seguridad necesarias para que obtenga conclusiones.

Síntesis de la práctica de soldadura eléctrica con arco de C.A.


Efectuar la soldadura de arco C.A. y realizar una síntesis en la cual se considere: la selección de la corriente en función del diámetro del electrodo y las preguntas referentes a la parte teórica del proceso y la realización de la soldadura.

Práctica de soldadura eléctrica de arco C. A. Selección de parámetros. Explicación breve del equipo de seguridad. Enumerar los 4 pasos básicos para soldar.

Laboratorio, Instructivo de prácticas de Tecnologías de fabricación, Máquina de soldar de C.A. Electrodos. Placas de ¼”. Equipo de seguridad. Piqueta. Cepillo de alambre. Extractores de humos.


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Competencias particulares: Identificar mediante un diagrama las polaridades usadas en la soldadura de arco eléctrico de C.C. (PD y PI) aplicadas a diferentes electrodos y ajustar los parámetros operacionales usando el equipo de seguridad adecuado a este proceso, para realizar la soldadura de arco eléctrico C.C. correctamente.





Identificar las diferencias en la aplicación de soldadura por arco eléctrico de C.C. comparar sus propiedades con la soldadura de arco eléctrico de C.A. para formarse un criterio de selección entre ellas.

Síntesis de la práctica soldadura eléctrica con arco de C. C.


Desarrollar la soldadura de arco eléctrico C.C y realizar una síntesis en la cual se considere: la selección de la polaridad de acuerdo al tipo de electrodo y las preguntas referentes a la parte teórica del proceso o la realización de la soldadura.

Práctica de soldadura eléctrica de arco C.C. Explicación de las polaridades PD y PI y el uso de cada una de ellas.

Laboratorio, Instructivo de prácticas de Tecnologías de fabricación, Máquina de soldar de CC. Electrodos. Placas. Equipo de seguridad. Piqueta. Cepillo de alambre. Extractores de humos.


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Competencias particulares: Analizar los principios del funcionamiento de un equipo de soldadura con gas, identificando los diversos tipos de flamas que se pueden regular y las medidas de seguridad que se deben aplicar, para su correcta y segura aplicación.





Aplicar los conocimientos de soldadura con gas para soldar usando un equipo oxi-acetilénico, para establecer su importancia en base a los principios de combustión conociendo las ventajas y limitaciones del proceso.

Síntesis de la práctica de soldadura con gas.


Ejecutar la soldadura con gas y realizar una síntesis en la cual se considere: una lista de las partes del equipo, analice los riesgos, armado del equipo, narre los pasos para identificar fugas y ejemplifique la generación de los 3 tipos de flamas.

Practica de soldadura de gas. Revisión de los puntos de seguridad del equipo. Selección del número de boquilla y sus respectivas presiones. Secuencia de encendido del soplete y regulación de la flama neutra.

Laboratorio, Instructivo de prácticas de Tecnologías de fabricación, Equipo oxi acetilénico Varillas (acero al C, bronce o plata) Láminas. Equipo de seguridad. Flux. Gases (Oxígeno y Acetileno). Extintor.


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Competencias particulares: Distinguir el funcionamiento del equipo oxi-gas diferenciando los tipos de flama que se pueden regular para este tipo de corte, acatando las medidas de seguridad correspondientes, para la realización de un corte en placa de acero.





Identificar la técnica del corte de metales ferrosos utilizando el equipo oxi-gas seleccionando las presiones de cada gas para cortar placas de ¼in de espesor.

Síntesis de la práctica de corte con oxi-gas.


Realizar el corte de metales con esta técnica, además de una síntesis en la cual se considere: una descripción del principio de corte con gas y los equipos existentes en la industria metal mecánica, las 5 reglas básicas al trabajar con equipo de oxi-gas, descripción del encendido y apagado del equipo, así como el procedimiento de purga en las mangueras de los gases.

Practica de corte oxi-acetilénico. Seguridad con los gases y riesgos latentes del proceso. Procedimiento de la práctica. Revisión de las condiciones del equipo. Tipos de flamas.

Laboratorio, Instructivo de prácticas de Tecnologías de fabricación, Equipo oxi acetilénico Placas de ¼”. Equipo de seguridad. Gases (Oxígeno y Acetileno) Extintor.


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Competencias particulares: Distinguir los parámetros de operación de la soldadura MIG/GMAW como son: velocidad del alambre, flujo de gas y voltaje, así como la selección del alambre para soldar diferentes materiales y seleccionar el diámetro en función del espesor de la pieza, para ser capaces de realizar una soldadura de este tipo de manera correcta y segura.





Describir los principios de la soldadura MIG/GMAW /Micro alambre, con que realizará varios cordones para que obtenga conclusiones acerca de este proceso y su aplicación industrial.

Síntesis de la práctica de soldadura de arco eléctrico y gas (MIG/GMAW).


Seleccionar los parámetros de operación, utilizar su equipo de seguridad correspondiente, realizar varios cordones de soldadura y desarrollar una síntesis en la cual se considere: tipos de materiales que se sueldan por el proceso MIG/GMAW/Micro alambre, la secuencia de operación para lograr cordones de soldadura libre de defectos, la selección de parámetros de operación y la comparación con otros tipos de soldadura tomando en cuenta la velocidad de deposición de metal.

Practica de soldadura de MIG/GMAW/Micro alambre. Partes del Equipo Material utilizado Equipo de seguridad Descripción de la practica Procedimiento Ejercicios

Laboratorio, Instructivo de prácticas de Tecnologías de fabricación, Máquina de soldar de C.C. Micro alambre. Placas. Equipo de seguridad. CO2. Boquillas para la antorcha. Spray de silicón. Pinzas de corte Catálogo


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Competencias particulares: Definir los parámetros operacionales de la soldadura TIG/GTAW tales como: tipo de electrodo, tipo de corriente, polaridad, flujo de gas, distancia del arco, material de aporte, afilado del electrodo para soldar metales ferrosos y no ferrosos, será capaz de realizar la soldadura con esta tecnología.





Aplicar los principios de la soldadura TIG/GTAW /Soldadura de argón, con que realizará varios cordones para que obtenga conclusiones de la aplicación en la industria para soldar aceros inoxidables, aleaciones de aluminio y aceros aleados.

Síntesis de la práctica de soldadura eléctrica de arco-gas proceso TIG/GTAW.


Seleccionar los parámetros de operación, utilizar el equipo de seguridad correspondiente, realizar varios cordones de soldadura, y desarrollar una síntesis en la cual se considere: enlistar los tipos de materiales que se sueldan por el proceso TIG/GTAW/Soldadura de argón, la secuencia de operación para lograr cordones de soldadura libre de defectos, la selección de parámetros de operación y discusión de mitos y realidades de este tipo de soldadura.

Practica de soldadura TIG/GTAW/Soldadura de argón. Partes del Equipo Material utilizado Equipo de seguridad Descripción de la practica Formas de la punta del electrodo de W. Procedimiento Ejercicios

Laboratorio, Instructivo de prácticas de Tecnologías de fabricación, Máquina de soldar de CA/CC Electrodos de W Placas. Equipo de seguridad. Argón. Varillas de aporte de acuerdo a lo que se va a soldar. Catálogo


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Competencias particulares: Identificar los parámetros operacionales del corte por arco de plasma mediante la aplicación de principios y leyes de este tipo de corte para el desarrollo adecuado de la técnica en el corte de metales ferrosos y no ferrosos.





Aplicar los principios del corte por arco de plasma con que se realizara el corte de diversos metales para obtener conclusiones en cuanto al uso de este proceso y su importancia dentro de la industria así como las ventajas sobre otros procesos.

Síntesis de la práctica de corte con arco de plasma.


Seleccionar los parámetros de operación, utilizar su equipo de seguridad correspondiente, realizar varios cortes en diversos materiales y comparar este proceso con el corte oxi acetilénico, para desarrollar una síntesis en la cual se considere: la descripción del principio de corte por arco de plasma, los equipos existentes en la industria metal mecánica, enlistar 5 reglas básicas al trabajar con este equipo, el ajuste de parámetros, la secuencia de operación y las limitaciones del proceso.

Practica de corte con arco de plasma. Equipo Material utilizado. Equipo de seguridad. Descripción de la practica Procedimiento de cortes. Demostración por el instructor.

Laboratorio, Instructivo de prácticas de Tecnologías de fabricación. Máquina de PAC. Consumibles. Láminas de diferentes metales. Equipo de seguridad. Aire a presión. Extractores de humos.


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Unidad temática # 2: Procesos de Tratamientos Térmicos. Competencias particulares: Identificarlas las diferentes características de los aceros marcadas en las normas internacionales y fijar la temperatura, tiempo de estancia en horno y medio de enfriamiento para obtener el temple de un acero.





Definir las características de los diferentes aceros que se someten al proceso de temple, obteniendo los parámetros operacionales del temple para determinar el valor de dureza final.

Síntesis de la práctica de tratamiento térmico de temple.


Seleccionar escala de dureza de acuerdo a las características del material y su forma, dónde se determinara el valor de la dureza utilizando el durómetro, de acuerdo al diagrama triple “T” y el valor de la temperatura a regular en el horno, haciendo una síntesis en la cual se considere: la definición de acero, su composición química, sus usos o aplicaciones, sus equivalencias comerciales y medición de dureza.

Practica de Tratamiento Térmico de Temple. Descripción de la practica Procedimiento de medición de dureza Selección de temperatura de temple. Selección del medio de enfriamiento.

Laboratorio, Instructivo de prácticas de Tecnologías de fabricación, Durómetro Horno Probeta Aceite mineral Equipo de seguridad Lija Trapo industrial


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Competencias particulares: Identificar en una gráfica de revenido correspondiente al valor de la temperatura de acuerdo a la dureza final deseada, ajustando el tiempo de estancia dentro del horno y el medio de enfriamiento para revenir una pieza que previamente ha sido templada.





Determinar el ajuste al valor de dureza deseado con que se eliminarán los esfuerzos residuales producidos por el temple y selección de parámetros de operación del horno para lograr la ductilidad y tenacidad deseada.

Síntesis de la práctica de tratamiento térmico de revenido.


Seleccionar la dureza de acuerdo a las curva de revenido y determinar la temperatura y tiempo de estancia en función al diámetro o espesor de la pieza y el medio de enfriamiento, para elaborar una síntesis en la cual se considere: un análisis de la importancia que tiene el revenido en la dureza final de una pieza, la selección de la dureza final de la pieza de acuerdo al trabajo que vaya a realizar la misma, la selección de los parámetros de operación y recomendaciones después del revenido.

Practica de Tratamiento. Térmico de Revenido. Equipo. Material utilizado. Equipo de seguridad. Descripción de la práctica. Procedimiento. Precauciones.

Laboratorio, Instructivo de prácticas de Tecnologías de fabricación. Durómetro Horno Probeta templada Medio de enfriamiento Equipo de seguridad Lija Trapo industrial Grafica de revenido del acero O-1.


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Evaluación integral de procesos y productos (ponderación /evaluación sumativa).

Evidencia Ponderación

1. Síntesis de la práctica de soldadura por puntos. 6%

2. Síntesis de la práctica de soldadura eléctrica con arco de C.A. 6%

3. Síntesis de la práctica soldadura eléctrica con arco de C. C. 6%

4. Síntesis de la práctica de soldadura con gas. 6%

5. Síntesis de la práctica de corte con oxi-gas. 6%

6. Síntesis de la práctica de soldadura de arco eléctrico y gas (MIG/GMAW). 6%

7. Síntesis de la práctica de soldadura eléctrica de arco-gas proceso TIG/GTAW. 6%

8. Síntesis de la práctica de corte con arco de plasma. 6%

9. Síntesis de la práctica de tratamiento térmico de temple. 6%

10. Síntesis de la práctica de tratamiento térmico de revenido. 6%

11. Examen 20%

Producto integrador de aprendizaje:

12. Producto integrador 20%

Al finalizar la unidad de aprendizaje el estudiante entregará un proyecto en el cuál analizará un proceso de corte para metales ferrosos y no ferrosos que incluya: el principio del corte, las especificaciones técnicas completas del equipo, el costo del equipo y las condiciones de uso del equipo. Entregar reporte hecho en computadora que contenga: Portada, fuentes de información, y conclusiones.


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Fuentes de apoyo y consulta: Libro: Soldadura

Autor: James A. Pender Editorial: Mc Graw Hill Libro: Modern welding

Autor: Andrew Althouse, Carl Turnquist, William Bowditch Editorial: The Goodheart – Willcox Company Inc. Libro: Foundry Work.

Autor: Edwin W. Does. Editorial: American Foundrymen´s Society.

Instructivo de Laboratorio de Tecnologías de Fabricación:

Autor: Miguel Angel Hortiales Rendón Editorial: FIME UANL Coordinación de Materiales

o Tema: Soldaduras y corte

Liga: www.infra.com.mx Fecha última revisión: 25 de febrero de 2013. Revista: Ingenierías

Año: 2000

# de revista: 9

Mes: Octubre-Diciembre

Nombre del artículo: Metodología de diseño de fuentes de soldadura por arco electico

Autor: Eneldo López M., Mariano Zerguera I., Alexis Martínez del S., Vicente Cantú G.


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Perfil del docente: Grado de Maestría y/o Doctorado en Ingeniería Mecánica o ramas afines, que demuestre conocimiento, habilidad y experiencia en el área de Tecnologías de la Fabricación con pleno dominio de un segundo idioma (ingles), así como ser competente en contextos pedagógicos que le permitan fomentar el aprendizaje y la formación del estudiante. Ficha bibliográfica del profesor: M.C. Miguel Angel Hortiales Rendón

Profesor de educación tecnológica egresado de la Escuela Nacional de Maestros de Capacitación para el trabajo Industrial con especialidad en Maquinas Herramientas.

Ingeniero Mecánico Administrador por la FIME, UANL.

Maestría en ciencias de la administración con especialidad en producción y calidad FIME, UANL.

Jefe de ingeniería y diseño en industrias Kruger.

Jefe de producción en industrias Kruger.

Jefe de mantenimiento mecánico en Red Transportadora Nacional de Carga.

Instructor del área de acabado, mantenimiento y calidad en Nemak.

Analista de RH en Nemak.

Ingeniero de procesos en Nemak.

Coordinador de capacitación de plantas 1 y 2 en Nemak.

Maestro de planta en la FIME de la UANL desde hace 25 años.

Instructor en la escuela de Latincasa.

Coordinador de entrenamiento en Frisa. M.C. Pablo Ernesto Tapia González

Ingeniero Mecánico Electricista por la FIME, UANL.

Maestría en Ciencias de la Ingeniería de Manufactura con especialidad en Diseño de Producto por la FIME, UANL.

Ingeniero de Diseño en Industrial Mexicana SA de CV.

Profesor de la Coordinación de Ingeniería de Materiales en la FIME, UANL.


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JEFATURA DE ACADEMIA M.C. CUAUHTEMOC MUÑOZ ARELLANO

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JEFATURA DE DEPARTAMENTO M.C. PABLO E. TAPIA GONZALEZ

__________________________________ COORDINACION DE LA DIVISION DE MATERIALES

M.C. MA DE JESUS NAÑEZ RODRIGUEZ

_________________________________ SUBDIRECCION ACADEMICA

DR. ARNULFO TREVIÑO CUBERO

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