Efecto de la secuencia de apilamiento sobre las propiedades mecánicas y termomecánicas mediante análisis dinámico mecánico (MDA) del compuesto de matriz epoxi reforzado con fibras natural (Chambira) y sintética
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Date
2023-03
Authors
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Publisher
Universidad Técnica de Ambato. Facultad de Ingeniería Civil y Mecánica, Carrera de Ingeniería Mecánica
Abstract
This project details the effect of the stacking sequence regarding the thermomechanical
and mechanical properties of the composite based on natural fiber (chambira)
reinforced with synthetic fiber (glass, carbon and kevlar) and epoxy resin. The
composite laminates were pure chambira fiber/epoxy, pure synthetic fiber/epoxy, and
hybrid chambira fiber/synthetic/epoxy; They were molded by infusion process and
subjected to curing and finally CO2 laser cutting.
A descriptive statistic was performed, since due to the asymmetry of the cases it is
only possible to analyze the incidence of the stacking sequence on the mechanical and
thermomechanical properties by means of DMA of the compounds.
Once the tests were completed and the results tabulated, using records and graphs, it
was possible to observe that there is a clear advantage of the pure carbon fiber
composite, since it far exceeds the rest of the compounds in all the tests. For the hybrid
compounds, it was observed that there is no marked domain since some compounds
behave better than others depending on the tests to which they have been subjected.
Regarding the glass transition temperature, it could be corroborated with what is
indicated by the manufacturer in the technical data sheet, where it mentions that the
temperature at which the epoxy resin crystallizes is 91 degrees Celsius and in the
results of the mechanical dynamic analysis carried out, values were obtained. which
always hovered around 90 degrees Celsius.
Description
En este proyecto se detalla el efecto de la secuencia de apilamiento referente a las
propiedades termomecánicas y mecánicas del composite a base de fibra natural
(chambira) reforzado con fibra sintética (vidrio, carbono y kevlar) y resina epoxi. Los
laminados compuestos fueron fibra de chambira pura/epoxi, fibra sintética pura/epoxi
e híbrido fibra de chambira/sintética/epoxi; mismos que fueron moldeados mediante
proceso de infusión y sometidos a un curado y finalmente a corte laser CO2.
Se realizó un estadístico descriptivo, ya que por la asimetría de los casos únicamente
es posible analizar la incidencia de la secuencia de apilamiento sobre las propiedades
mecánicas y termomecánicas mediante DMA de los compuestos.
Una vez completados los ensayos y tabulados los resultados, mediante fichas y
gráficos, se pudo observar que existe una notoria ventaja del compuesto puro de fibra
de carbono, ya que supera ampliamente al resto de compuestos en todos los ensayos.
Para los compuestos híbridos se observó que no existe un marcado dominio ya que
unos compuestos se comportan mejor que otros dependiendo de las pruebas a las que
hayan sido sometidos. Respecto a la temperatura de transición vítrea se pudo
corroborar con lo indicado por el fabricante en la ficha técnica, donde menciona que
la temperatura a la cual la resina epoxi se cristaliza es de 91grados centígrados y en
los resultados del análisis dinámico mecánico realizado se obtuvieron valores que
siempre oscilaron los 90 grados centígrados.
Keywords
TRANSICIÓN VITREA, TERMOMECÁNICAS, FIBRA DE CHAMBIRA, FIBRAS SINTÉTICAS, DMA, TRACCIÓN, FLEXIÓN