Caracterización mecánica del material híbrido de matriz epóxica reforzada con fibra de vidrio y tejido de fibras naturales de caña guadua y algodón para la determinación de propiedades mecánicas en aplicaciones industriales
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Date
2018
Authors
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Publisher
Universidad Técnica de Ambato. Facultad de Ingeniería Civil y Mecánica, Carrera de Ingeniería Mecánica
Abstract
The present experimental work was carried out to look for new reinforcement alternatives
in composite materials, reducing the dependence on synthetic fibers as well as some
derivatives of fossil fuels, looking for new alternatives in vegetable fibers.
In this research, the results of the mechanical characterization of the composite material
of epoxy matrix reinforced with fiberglass and natural fiber fabric of bamboo and cotton
will be exposed, the specimens were manufactured according to specifications of the
standards (ASTM D-3039) for traction, (ASTM D-7264) for bending and the standard
(ASTM D-5628) for impact. The fiber was extracted manually and reduced in several
stages until obtaining the desired fibers, the cotton was acquired in the Rosario Salasaca
where the bamboo and cotton fabric was also made, once obtained the epoxy resin and
the fabric, it was cut the flat fabric at 0º, 45º and 135º depending on the combination to
be made. The type of stratification used was vacuum, so the test pieces were manufactured
in CIDFAE.
The combination with the best results was a matrix of epoxy resin reinforced with a layer
of fiberglass and two layers of natural fiber fabric of bamboo and cotton with an
orientation of 0° oven-cured and vacuum laminated, resulted in maximum tensile stress
131,654MPa, maximum flexural stress 128,541 MPa and resistance to impact 6,01 J this
combination was chosen to fulfill a goal aimed at the reduction of synthetic fibers.
Description
El presente trabajo experimental se realizó con el fin de buscar nuevas alternativas de
refuerzo en materiales compuestos, reduciendo la dependencia de fibras sintéticas al igual
que algunos derivados de combustibles fósiles, buscando nuevas alternativas en fibras
vegetales.
En esta investigación se expondrán los resultados de la caracterización mecánica del
material compuesto de matriz epoxi reforzado con fibra de vidrio y tejido de fibras
naturales de caña guadua y algodón, las probetas fueron fabricadas según especificaciones
de las normas (ASTM D-3039) para tracción, (ASTM D-7264) para flexión y la norma
(ASTM D-5628) para impacto. La fibra fue extraída manualmente y reducida en varias
etapas hasta obtener las fibras deseadas, el algodón fue adquirido en el Rosario Salasaca
donde también se confeccionó el tejido de caña guadua y algodón, una vez obtenida la
resina epoxi y el tejido, se procedió a cortar el tejido plano a 0º, 45º y 135º según sea la
combinación por realizar. El tipo de estratificación utilizada fue al vacío por lo que las
probetas se fabricaron en CIDFAE.
La combinación con los mejores resultados fue matriz de resina epoxi reforzada con una
capa de fibra de vidrio más dos capas de tejido de fibras naturales de caña guadua y
algodón con una orientación de 0º curada a horno y estratificada al vacío, dio como
resultados en esfuerzo a la tracción 131,654MPa, esfuerzo máximo a la flexión 128,541
MPa y Resistencia a impacto 6,01 J esta combinación fue elegida para cumplir un objetivo
direccionado a la reducción de fibras sintéticas.
Keywords
MATERIAL HÍBRIDO, FIBRA DE VIDRIO, CAÑA GUADUA Y ALGODÓN, PROPIEDADES MECÁNICAS, MATRICES, FIBRA, TEJIDOS, REFUERZO