Caracterización mecánica del material compuesto de matriz poliéster reforzada con fibra de chambira para determinar las propiedades mecánicas en aplicaciones industriales ".
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Date
2021-07
Authors
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Volume Title
Publisher
Universidad Técnica de Ambato. Facultad de Ingeniería Civil y Mecánica, Carrera de Ingeniería Mecánica
Abstract
This work was the development of a composite material based on polyester resin matrix
reinforced with chambira fiber, this fiber is native to the Amazonian regions of South
America, which is worked by the peoples of the sector as is the Huaorani community of
the province of Pastaza for the production of handicrafts and tools for their daily life as
clothing, agriculture, etc.
The research focused on the mechanical characterization of the composite material
through the application of tensile, flexural and impact tests, which are governed by the
specifications of ASTM D3039, ASTM D7264 and ASTM D5628 respectively. For which
two fiber configurations were established: randomly and longitudinally mixed cut, with
volumetric variations of 80 percent matrix and 20 percent reinforcement, 70 percent
matrix and 30 percent reinforcement and 60 percent matrix and 40 percent reinforcement,
obtaining six groups of specimens with five samples in each one, giving a total of ninety
specimens analyzed.
Once the mechanical characterization of each group of specimens of the new composite
material was carried out, it was determined that the volumetric composition with the best
properties is that of 60 percent polyester matrix with 40 percent chambira fiber with a
longitudinal fiber configuration, with a maximum tensile strength of 92.49 MPa and a
maximum flexural strength of 40.73 MPa. This new material can be applied in the
production of office furniture and accessories in the automotive industry.
Description
Este trabajo fue el desarrollo de un material compuesto elaborado a base de matriz de
resina poliéster reforzada con fibra de chambira, esta fibra es originaria de las regiones
amazónicas de Sur América, la cual es trabajada por los pueblos del sector como es la
comunidad Huaorani de la provincia de Pastaza para la elaboración de artesanías e
instrumentos para su vida diaria como vestimenta, agricultura, etc.
La investigación se centró en la caracterización mecánica del material compuesto por
medio de la aplicación de ensayos de tracción, flexión e impacto, que se rigen a las
especificaciones de las normas ASTM D3039, ASTM D7264 y ASTM D5628
respectivamente. Para lo cual se estableció dos configuraciones de fibra que son; corta
mixta al azar y longitudinalmente, con variaciones volumétricas de 80 por ciento matriz y
20 por ciento refuerzo, 70 por ciento matriz y 30 por ciento refuerzo y 60 por ciento matriz
y 40 por ciento refuerzo, obteniendo seis grupos de probetas con cinco muestras en cada
uno dando un total de noventa probetas analizadas.
Una vez realizada la caracterización mecánica de cada grupo de probetas del nuevo
material compuesto se determinó que, la composición volumétrica que presenta mejores
propiedades es la de 60 por ciento matriz de poliéster con 40 por ciento de fibra de
chambira con una configuración de fibra longitudinal teniendo resultados de resistencia
máxima a la tracción de 92,49 MPa y una resistencia máxima a la flexión de 40,73 MPa.
Pudiendo aplicar este nuevo material en la elaboración de muebles de oficina y de
accesorios en la industria automotriz.
Keywords
PROPÍEDADES MECÁNICAS, MATERIAL COMPUESTO, CHAMBIRA BURRET, FLEXIÓN, FIBRAS NATURALES, COMPOSITES VERDES