Estudio de dureza en materiales biodegradables para la elaboración de cuchillos
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Date
2024-08
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Publisher
Universidad Técnica de Ambato. Facultad de Ingeniería Civil y Mecánica, Carrera de Ingeniería Mecánica
Abstract
The study aims to analyze the resistance and viability of various biodegradable materials on the market for the manufacture of knives, comparing them with the properties of the plastic materials used and determining their suitability as sustainable alternatives in the production of bioplastic knives and contributing to the production of bioplastic knives. in reducing plastic waste that pollutes the environment.
The research includes hardness, bending and tensile tests of the selected materials, using appropriate methods, as well as specialized software for design and simulation. Key mechanical properties, such as hardness, elastic modulus, and percent elongation, were evaluated to determine the ability of biodegradable materials to maintain a sharp edge so that they can resist deformation under applied loads. Bending tests showed that bamboo-reinforced wheat bioplastics offered greater resistance to deformation compared to unreinforced bioplastics and other plastic knives. In tensile tests, wheat bioplastic demonstrated higher tensile strength and elongation capacity compared to regular plastic.
As a result of the tests carried out, it is considered that the biodegradable materials studied are not only viable from an environmental point of view, but also meet the essential hardness requirements to perform well in cutting different foods. promoting the adoption of new sustainable alternatives in the utensils industry.
Description
El estudio tiene como objetivo analizar la resistencia y viabilidad de diversos materiales biodegradables existentes en el mercado para realizar la fabricación de cuchillos, comparándolos con las propiedades de los materiales plásticos comúnmente utilizados y determinando su idoneidad como alternativas sustentables en la producción de cuchillos bioplásticos y contribuyendo en la reducción de residuos plásticos que contaminan el medio ambiente.
La investigación incluye pruebas de dureza, flexión y tracción de los materiales seleccionados, utilizando métodos adecuados, así como software especializado para el diseño y simulación. Se evaluaron propiedades mecánicas claves, como es la dureza, módulo de elasticidad y porcentaje de elongación, para determinar la capacidad de los materiales biodegradables manteniendo un borde afilado para que puedan resistir la deformación bajo cargas aplicadas. Las pruebas de flexión mostraron que los bioplásticos de trigo reforzados con bambú ofrecieron una mayor resistencia a la deformación en comparación con los bioplásticos sin refuerzo y otros cuchillos plásticos. En los ensayos de tracción, el bioplástico de trigo demostró una mayor resistencia a la tensión y capacidad de elongación en comparación con el plástico común.
Como resultado de los ensayos realizados, se determinó que los materiales biodegradables que fueron estudiados no solo son viables desde una perspectiva ambiental, sino que también cumplen con los requisitos de dureza los cuales son indispensables para tener un buen rendimiento en el corte de distintos alimentos, promoviendo la adopción de nuevas alternativas sostenibles en la industria de utensilios.
Keywords
MATERIALES BIODEGRADABLES, DURABILIDAD, SUSTENTABILIDAD, TRIGO, TRACCIÓN, FLEXIÓN, DUREZA.