Optimización - MSR del material compuesto de matriz epoxi reforzado con fibra natural chambira (Astrocaryum) y sintética (Kevlar) mediante infusión de resina al vacío y su incidencia en las propiedades mecánicas
No Thumbnail Available
Date
2023-02
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Universidad Técnica de Ambato. Facultad de Ingeniería Civil y Mecánica, Carrera de Ingeniería Mecánica
Abstract
In the following work we will focus on the elaboration and characterization of the
search for new hybrid and low weight sandwich materials, using different
configurations in the reinforcement stacking. In order to achieve a reduction in weight
and facilitate the elaboration, an epoxy resin reinforced with chambira fiber woven
with kevlar fiber was used, taking into account the number of layers and positions to
be worked, using the vacuum resin infusion method and its impact on the mechanical
properties, for the specimens a curing at different temperatures and laser cutting with
CO2 was performed.
The Box-Behnken design method based on response surfaces was used, which allows
the input of three continuous factors with their levels respectively, which are detailed
as follows: Fiber Orientation 1 and Orientation 2 between 45, 0 and -45 degrees and
curing temperature with 60, 90 and 120 degrees Celsius. At the time of the design, the
number of treatments to be carried out was specified and in the mechanical tests of
each sample, an analysis of the data was made and organized and validated in order to
have their mechanical properties.
The tests performed on the specimens yielded several results which helped to
determine the most optimal configuration of the layers.
Description
En el siguiente trabajo nos centraremos en la elaboración y caracterización de
búsqueda de nuevos materiales tipo sándwich, híbridos y de bajo peso, utilizando
diferentes configuraciones en el apilamiento de refuerzo. Para lograr una reducción en
cuanto al peso y facilitar la elaboración, se empleó una resina epoxi reforzada con fibra
de chambira tejida con fibra de kevlar, tomando en cuenta el número de capas y
posiciones que se van a trabajar, utilizando el método de infusión de resina al vacío y
su incidencia en las propiedades mecánicas, para las probetas se realizó un curado a
diferentes temperaturas y corte laser con CO2.
Se utilizó el diseño de Box-Behnken método basado en superficies de respuesta que
permite el ingreso de tres factores continuos con sus niveles respectivamente, los
cuales están detallados de la siguiente forma: Orientación 1 y Orientación 2 de la fibra
entre 45, 0 y -45 grados y temperatura de curado con 60, 90 y 120 grados centígrados.
Al momento de la realización del diseño se especificó el número de tratamientos a ser
realizados y en los ensayos mecánicos de cada muestra, se hizo un análisis de los datos
y se los organizó y validó para así tener sus propiedades mecánicas.
Con las pruebas sometidas a las probetas se obtuvieron diversos resultados los cuales
ayudaron a determinar la configuración más óptima de las capas.
Keywords
FIBRA DE KEVLAR, FIBRA DE CHAMBIRA, BOX-BEHNKEN, ASTROCARYUM, MATRIZ, CURADO