“Materiales Compuestos Reforzados con Fibra”

Materiales Compuestos

IAM23-B

Kanchi Jáuregui Gerardo Yamil

Calderón Alatorre José Pablo

Romo García Miguel

Landaverde Rentería Lorenzo Antonio

29/06/2015

Marco Teórico

¿Qué es la resina epoxi?

La resina epoxi posee la gran capacidad de transformarse, a partir de un estado

líquido, y de forma fácil, en un recubrimiento sólido, resistente y duro. Las resinas

epoxi, al ser tan versátiles, se utilizan para múltiples aplicaciones: como

recubrimientos protectores, recubrimientos para ambientes marinos,

revestimientos para suelos, adhesivos, colas, como compuestos de moldeo, como

materiales aislantes, plásticos reforzados y productos textiles.

¿Qué es un catalizador?

Un catalizador puede definirse como una sustancia capaz de hacer que un

sistema químico alcance más rápidamente su estado de equilibrio, sin alterar las

propiedades de dicho equilibrio ni consumirse durante el proceso.

Laminados de materiales compuestos

El laminado está formado por un conjunto de láminas que se agrupan

secuencialmente para dar lugar a un material compuesto de mayor resistencia que

las láminas individuales. Este tipo de microestructura es muy utilizada en los

materiales compuestos.

La lámina es la unidad estructural básica del laminado. Es de pequeño espesor y

gran superficie, y normalmente está formada por una única capa de fibras en

forma de fibra continua o discontinua, un tejido o un mat.

Material

Vaso

Resina epoxi

Catalizador

Bascula

Fibra de vidrio

Tijeras

Micrómetro

Procedimiento

1. Diseño del laminado: en este caso se cortan telas de 30cmX30cm

2. Se prepara del molde y la fibra es cortada según el diseño acordado

3. Preparación de la resina este paso es muy importante hacerlo ya que las

láminas y el molde estén preparados ya que el contacto con la resina y el

catalizador solo dejan trabajar con la solución en gel solo un tiempo antes

que comience a curar.

4. Preparación del laminado, se comienza a fabricar el primero de los

laminados sobre una superficie plana, para hacer la primera lámina se

coloca una capa de resina con la cuchara grande, luego se pone encima la

primera capa de fibra y se empuja contra el molde para que se impregne

bien y se eliminen todas las burbujas de aire.

5. Para las siguientes láminas se procede el modo análogo: capa de resina,

luego capa de tejido e impregnación en la resina.

Para acabar el laminado se coloca una última capa de resina.

6. Curado del laminado, se deja curar el material a temperatura ambiente en

el laboratorio

7. Limpieza y Desmoldado, ya que se curaron se desmoldan de la superficie

plana, se les quita el excedente de resina con unas tijeras y se pesan.

8. Datos y resultados

Laminado 1

Laminado 2

Resina epoxica con catalizador relación 4:1.

En la imagen se muestra la resina curada

Calculos

Laminado 1

Peso compuesto= 322g

Volumen compuesto=2.38cm^3

Densidad fibra=2.58g/cm^3

Densidad resina=1.21g/cm^3

Densidad vidrio=2.42 g/cm^3

2.42 g/cm^3=((2.58g/cm^3*Vf)+( 1.21g/cm^3*Vr))/ 2.38cm^3

Vf=.77 Vr=.22

Mf=2.58g/cm^3*.77=1.9866g

Mr=2.42-1.9866=.433g

(1.9866g/2.42)*100 = 82%

(.433g/2.42)*100 = 18%

Laminado 2

Peso compuesto= 330g

Volumen compuesto=2.38cm^3

Densidad fibra=2.58g/cm^3

Densidad resina=1.21g/cm^3

Densidad vidrio=2.42 g/cm^3

2.42 g/cm^3=((2.58g/cm^3*Vf)+( 1.21g/cm^3*Vr))/ 2.43cm^3

Vf=.79 Vr=.21

Mf=2.58g/cm^3*.79=2.0382g

Mr=2.42-2.0382=.387g

(2.0382g /2.42)*100 = 84%

(387/2.42)*100 = 16%

Conclusión

Se pudo observar que en la lámina 1 el proceso por el cual fue creada no fue muy

bueno siendo ocupado para formar láminas de un grosor uniforme y parejo, de

acuerdo a nuestras medidas en cada cara con un micrómetro tuvimos muchas

irregularidades, además que en el proceso se desprendían algunos tejidos de la

fibra al tratar de colocar la resina de manera uniforme provocando abultamientos

como se muestra en la imagen.

En la lámina 2 se puede apreciar algunos poros los cuales fueron ocasionados en

la aplicación de la resina sobre las telas ya que no se aplica la fuerza necesaria

para que se aplique en toda la superficie y así quitar el aire entre las telas; así

también se observa una concentración de aire en algunas partes del material esto

ocasionado por no colocar la lámina protectora y el molde no tenía superficie

rígida o completamente plana

En comparación el primer proceso queda con una superficie rugosa la cual nos

ayuda a que tenga un mejor pegado con respecto a otra superficie gracias la

ventaja mecánica de esta, en el segundo proceso el acabado es más fino sin

embargo quedo con mucho mas porosidades el cual afecta en la transmisiones de

esfuerzos entre las fibras y la matriz.

Referencias

Jencks, W.P. Catalysis in Chemistry and Enzymology. McGraw-Hill

skeland, Ciencia de los Materiales

Shackleford Introducción a la Ciencia de los Materiales para Ingenieros.

Tolosana, José Luis Peralta. Materiales Compuestos (1ª edición).