Optimización (Doe-Mezclas) del material híbrido con refuerzos de fibra de abacá, fibra de cabuya y fibra de vidrio de matriz de resina epóxica y su incidencia sobre las propiedades mecánicas a flexión, tracción e impacto
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Date
2020-08
Authors
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Volume Title
Publisher
Universidad Técnica de Ambato. Facultad de Ingeniería Civil y Mecánica, Carrera de Ingeniería Mecánica
Abstract
The following experimental work was aimed at finding new combinations of
composite materials conformed of fiberglass (VF), abaca fiber (FA) and cabuya fiber
(FC) with epoxy matrix. For this it was used different volumetric mixtures of
reinforcements, the same ones that were considered as input parameters in the
statistical analysis of mixtures to optimize the mechanical properties of the results of
the different treatments.
Specimens were made by compression stratification to then test them and obtain data
generated by the Tensile tests (ASTM D3039 / D3039M-08), Flexural (ASTM D7264
/ D7264M-07), and Impact (ASTM D5628-10, FE geometry), and thus treat them
under parametric assumptions developing a reliable analysis. Once the data was
established, it was analyzed by means of the design of mixtures; from which, the
significance of the p - value located in the mixture regression table was verified, which
was inferred for the generation of the optimization of the responses of the mixtures
using the minitab software.
In experimental work it was possible to establish the volumetric fractions that
generated the best mechanical properties of the mixture; fiberglass 0.261 percent,
abaca fiber 0.003 percent, cabuya fiber 0.036 percent and epoxy matrix 0.7 percent,
fulfilling the foundation of a mixture of always being equal to one.
Description
El siguiente trabajo experimental tuvo la finalidad de buscar nuevas combinaciones de
materiales compuestos conformados por fibra de vidrio (FV), fibra de abacá (FA) y
fibra de cabuya (FC) con matriz epoxi. Se utilizó distintas mezclas volumétricas de
refuerzos, que fueron considerados como parámetros de entrada en el análisis
estadístico de mezclas para optimizar las propiedades mecánicas de los resultados de
los diferentes tratamientos.
Se elaboró probetas mediante estratificación por compresión para obtener datos
generados por los ensayos a Tracción (ASTM D3039/D3039M–08), Flexión (ASTM
D7264/D7264M–07), e Impacto (ASTM D5628-10, geometría FE), y así tratarlos bajo
supuestos paramétricos desarrollando un análisis fiable. Establecido los datos se los
analizó mediante el diseño de mezclas; a partir del cual, se verificó la significancia del
p – valor ubicada en la tabla de regresión de mezclas, misma que infirió para la
generación de la optimización de las respuestas de las mezclas utilizando el software
minitab.
El trabajo experimental permitió establecer las fracciones volumétricas que generaron
las mejores propiedades mecánicas, donde participaron; fibra de vidrio un 0,261 por
ciento, fibra de abacá 0,003 por ciento, fibra de cabuya 0,036 por ciento y matriz epoxi
0,7 porciento, cumpliendo el fundamento de una mezcla de siempre ser igual a uno.
Keywords
FIBRA DE ÁBACA, FIBRA DE CABUYA, FIBRA DE VIDRIO, ENSAYO DE FLEXIÓN, ENSAYO DE IMPACTO, ENSAYO DE TRACCIÓN, FIBRAS VEGETALES, MATERIALES COMPUESTOS