Video Presentacion

                                 Tomado de: https://www.youtube.com/watch?v=jai7ok0IPLI&feature=youtu.be

ECUACIONES PARA EL MODULO ELASTICOS DE UN MATERIAL COMPUESTO CON FIBRAS CONTINUAS EN CONDICIÓN DE ISODEFORMACIÓN E ISOESFUERZO

CONDICIONES DE ISODEFORMACIÓN

Para este se casó se considera una muestra de un material compuestos formado por capas alternas de fibras continuas y materiales matriz como se evidencia en la imagen 1. En este caso, el esfuerzo que se genera en el material provoca una deformación uniforme en todas las capas del compuesto. Suponiendo que la unión entre las pacas se mantiene igual que al principio aun cuando estas se someten a un esfuerzo, este tipo de carga sobre el material es conocida como Isodeformación.

Se obtiene ahora una ecuación para relacionar el módulo elástico del compuesto, en función del módulo elástico de la fibra y la matriz, y sus porcentajes en volumen. En primera instancia, la carga sobre la estructura del compuesto es igual a la suma de las cargas sobre las capas de las fibras más las cargas sobre las capas de matriz, es decir:

se obtiene el modulo de elasticidad por medio de la siguiente ecuación :

 

esta ecuación es conocida como la regla de mezclas para compuestos binarios y permite calcular un valor para el modulo elástico de un compuesto 

CONDICIONES DE ISOESFUERZO 

se considera ahora el caso de una estructura compuesto formada por una capa de fibra y de matriz , en las capas son perpendiculares a la deformación aplicada como se evidencia en la imagen que se encuentra a mano izquierda. en este caso , el esfuerzo sobre la estructura del compuesto produce una condición de esfuerzo  igual sobre todas las capas, y esta condición se le puede dar el nombre de isoesfuerzo.

Con el fin de obtener una ecuación para el módulo de elasticidad del compuesto en capas con este tipo de carga de isoesfuerzo, en primera instancia se comienza con una ecuación donde se resalta y señala que el esfuerzo sobre la estructura total del compuesto es igual al esfuerzo sobre las capas de fibra y al esfuerzo sobre las capas de matriz. 

Por tanto, la deformación total del compuesto en las direcciones de los esfuerzos es igual a la suma de las deformaciones de las capas tanto de fibra como de matriz.

Se obtiene el módulo de elasticidad por medio de la siguiente ecuación:

MATERIALES COMPUESTOS DE PLÁSTICO REFORZADO CON FIBRA

“La aparición y el desarrollo de los materiales plásticos puede considerarse una de las grandes revoluciones del siglo pasado en lo referente a los materiales. Los avances conseguidos en los métodos de producción de estos materiales (que comportaron unos precios muy asequibles), unidos a sus excelentes características hicieron que fueran rápidamente aceptados y empleados por el sector de la industria y el de la construcción.

Los plásticos reforzados con fibras (PRF) están compuestos por un polímero (también llamado la matriz) que junto a las cargas y aditivos forman la resina, y unas fibras determinadas.”

“Una de las ventajas principales de los composites son sus componentes – fibra de vidrio y matriz de resina – que se complementan. Si bien las fibras de vidrio delgadas son bastante fuertes, son también susceptibles al daño. Ciertos plásticos son relativamente débiles, pero extremadamente versátiles y resistentes. La combinación de estos dos componentes juntos, sin embargo, da como resultado un material que es más útil que uno por separado.”

“Fibras

La fibra es el componente de refuerzo del material compuesto, por lo que las características del PRF (especialmente su resistencia mecánica, rigidez y dureza) van a estar muy determinadas por la fibra utilizada en su fabricación.

Fibra de vidrio

Esta es la fibra más empleada en los PRF, especialmente en aplicaciones industriales, debido a su gran disponibilidad, sus buenas características mecánicas y a su bajo coste.

Fibra de carbono

Para muchas aplicaciones en las que la fibra de vidrio presenta una rigidez insuficiente, es necesario sustituirla por fibras de carbono, siempre que la gran diferencia de precio esté justificado

Fibras orgánicas

Dentro de esta denominación se hallan incluidas otras como las fibras de polietileno de cadena alargada o las fibras de polímeros de líquido termotrópico cristalino, pero nos centraremos en las fibras de aramida, debido a su uso mayoritario y a sus excepcionales características

Tipos de aramida:

§  Fibras de bajo módulo (E = 70 GPa)

§  Fibras de alto módulo (E = 130 GPa)

Quizás la característica más llamativa de las aramidas es su alta resistencia al impacto, su gran tenacidad y su alta capacidad de absorción de energía, motivos por los cuales es usada incluso en chalecos antibala.”

Matrices Para Materiales Compuestos de Plásticos Reforzado

tomado de: https://www.aimplas.es/blog/tipos-de-materiales-compuestos

Un material compuesto está formado por dos o más componentes y se caracteriza porque las propiedades del material final son superiores a las que tienen los materiales constituyentes por separado. Están formados por diferentes fases: continua denominada matriz y una dispersa denominada refuerzo, se denomina material compuesto todo sistema o combinación de materiales constituido a partir de una unión (no química) de dos componentes insolubles entre si , que da lugar a un nuevo material con propiedades características.

En todo material compuesto existe una matriz y un refuerzo

Las diferentes clasificaciones que se pueden hacer de los materiales compuestos.

·         Matrices compuestas de matriz metálica: metales con baja densidad , ya que debe presentar propiedades especificas elevadas

·         Matrices compuestas de matriz cerámica: vidrios, materiales cerámicos tradicionales , nuevos materiales cerámicos

·         Matrices compuestas de matriz polimérica: termoplásticos, elastómeros , termo fijos

La función de una matriz en los materiales compuestos es:

·         dar estabilidad al conjunto , transfiriendo las cargas del refuerzo

·         evitar propagación de grietas

·         mantener alineadas las fibras de refuerzo

tomada de:http://paanbuar13.blogspot.com/2013/08/materiales-compuestos.html

Taller

Taller

1.    Las propiedades de los materiales compuestos dependen de la fase de refuerzo, ¿cuáles son esas propiedades

2.    ¿El poliéster, epoxi y resina a qué tipo de matriz polimérica pertenece?

3.    En la matriz metálica, ¿A qué se refiere le geometría de fase dispersa?

4.    ¿Qué son los composites?

5.    ¿Qué clases de fibras existen para reforzar los plásticos?

6.    Defina fibra e-glass.

7.    Cuáles son los dos tipo de condiciones para un material compuesto con fibras continuas y que diferencia ahí del entre el uno y el otro.