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Un informe de laboratorio sobre la fabricación de materiales compuestos reforzados con fibras y partículas, realizado por estudiantes de la universidad de las fuerzas armadas espe en el departamento de ciencias de la energía y mecánica. El informe detalla el proceso de fabricación, la configuración de las fibras, la relación de catalizador y resina, la preparación de la placa, el proceso de curado y el análisis de resultados. También se incluyen imágenes para ilustrar el proceso.
Tipo: Monografías, Ensayos
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Integrantes:
Son aquellos que tienen partículas como refuerzo, las cuales pueden tener forma esférica, cúbica, laminar o irregular. Estos materiales tienen una resistencia y rigidez moderadas, pero son más isotrópicos que los compuestos fibrosos. Algunos ejemplos son los compuestos de metal-cerámica, metal-polímero o cerámica-polímero. (Newell, 2014)
Construir una probeta para pruebas de tracción o compresión con un material compuesto de tal manera que se utilizara una matriz polimérica de resina y un tejido Eglas de fibra de vidrio con densidad de 4 g/m^2.
Punto de simetría 45 0 45
evita generar esfuerzos puesto que por la dirección en la que se encuentran las fibras tienden a deformarse , debido a que los esfuerzos que soportan son los aplicados en paralelo a la dirección de las fibras sin deformarse. El número requerido de capas de acuerdo a la configuración inicial es de cuatro.
catalizador actúa sobre la resina. Figura 3. - Mezcla de la resina con el catalizador.
Figura 6 .- Imagen del proceso de sellado al vacío del material compuesto.
La probeta del material compuesto obtenida fue una entramada de 6 capas con configuración 45°, 0°, 45°, 45°, 0°, 45° en donde se usó la cantidad adecuada de resina, dado que la cantidad elaborada inicialmente, sirvió para todo el proceso. En función a dicha configuración, se espera que las placas generadas soporten cargas de tracción en varias direcciones. La elaboración de piezas hechas de materiales compuestos es un proceso que toma su tiempo debido al cuidado que se debe tener en la colocación de las piezas de fibra y la cantidad de resina apropiada, dado que se debe dimensionar adecuadamente esta última para que no haya un exceso entre las capas de fibra iniciales y una carencia en las capas finales. Una vez se finalizó el proceso de cohesión de las capas de fibra con la resina, se procedió a realizar un proceso denominado curado, en el cual se logra secar el material compuesto con la configuración realizada y ya está listo para ser utilizado. Este proceso puede tardar varias horas, si se deja curar bajo condiciones ambientales, tarda 24 horas; si se usa un horno, el
tiempo puede reducirse a 1 hora. Para el curado, se debe sellar al vacío el material, posteriormente, se vuelve rígido.
● Dependiendo en qué dirección se aplicarán los esfuerzos, se deben colocar las fibras en el mismo sentido para que el material compuesto soporte los esfuerzos que se aplicarán en dicha dirección. ● Debido a las propiedades que pueden tener los materiales compuestos, hay una vasta cantidad de aplicaciones, entre ellas se pueden encontrar baja densidad y alta dureza, lo que permite conseguir piezas con un peso relativamente bajo, pero igual de resistente como materiales como el acero. ● Se debe tener en cuenta muchos factores como el clima, humedad, la cantidad de material, entre otras condiciones al momento de la elaboración, pero todo va a depender de la experiencia de la persona que realice el procedimiento y el equipo que utiliza para prevenir cualquier posible inconveniente en el proceso de elaboración del material.
● Evitar pérdida de material, evitando contaminación al ambiente con un proceso de tratamiento de desechos evitando también así pérdidas económicas. ● Mantener un ritmo constante en el proceso de mezclado de la resina con el catalizador debido a que esto puede generar un mejor acoplamiento de la misma con las fibras. ● Al momento de cortar las capas de fibra de 45°, es recomendable no aplicar fuerza en sentido perpendicular a las fibras para evitar deformar la capa de fibra.
Figuras 8 y 9. Fibra de vidrio
