materiales-compuestos ingenieria de los materiales

Upload: omar-osorio

Post on 10-Apr-2018

246 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

  • 8/8/2019 Materiales-compuestos Ingenieria de Los Materiales

    1/19

    MATERIALES COMPUESTOS

  • 8/8/2019 Materiales-compuestos Ingenieria de Los Materiales

    2/19

    Qu son ?

    Los materiales compuestos son materiales de

    ingeniera, combinaciones de materiales

    diversos como resinas epoxi, polister,acrlicas, poliuretanicas, con materiales de

    refuerzo tales como fibras de carbono, fibras

    de vidrio, fibras aramidicas, etc.

  • 8/8/2019 Materiales-compuestos Ingenieria de Los Materiales

    3/19

    Cmo estn formados?

    Los materiales compuestos estn formados con

    materiales continuos y discontinuos, al material

    continuo se le llama matriz y al medio discontinuo

    que usualmente es el ms fuerte y duro se le llama

    refuerzo. Las propiedades de los materiales

    compuestos son dependientes de las propiedades

    de los materiales que lo constituyen as como de

    su distribucin e interaccin entre ellos

  • 8/8/2019 Materiales-compuestos Ingenieria de Los Materiales

    4/19

    Cundo comenzaron a producirse?

    Los primeros materiales compuestos eran

    fibras de vidrio combinadas con matrices

    fenlicas y polisteres. Se usaron sobre todo para aplicaciones

    elctricas

  • 8/8/2019 Materiales-compuestos Ingenieria de Los Materiales

    5/19

    Estructura

    Agente reforzante: su geometra es

    fundamental la hora de definir las

    propiedades mecnicas del material. Matriz : tiene carcter continuo y es la

    responsable de las propiedades fsicas y

    qumicas. Transmite los esfuerzos alagente reforzante. Tambin lo protege y da

    cohesin al material.

  • 8/8/2019 Materiales-compuestos Ingenieria de Los Materiales

    6/19

    Materiales Compuestos

    reforzados con partculas.

    Estan compuestos por partculas de un

    material duro y frgil, dispersas

    uniformemente, rodeadas por una matrizms blanda y dctil

    Tipos:

    - Endurecidos por dispersin- Formados por partculas verdaderas

    (estables a la gravedad y la centrifugacin)

  • 8/8/2019 Materiales-compuestos Ingenieria de Los Materiales

    7/19

    Materiales compuestos

    estructurales

    Estan formados tanto por materiales

    sencillos como por composites y sus

    propiedades dependen fundamentalmentede su diseo y de su geometra. Los tipos

    ms comunes son los laminares y los

    llamadospaneles sandwich.

    Los paneles sandwich estn formados por

    dos laminas de gran dureza separados por

    un material mas blando con una geometra

    especial (panal de abeja)

  • 8/8/2019 Materiales-compuestos Ingenieria de Los Materiales

    8/19

  • 8/8/2019 Materiales-compuestos Ingenieria de Los Materiales

    9/19

    Impregnacin

    Fibras impregnadas mediante laminacin o

    pulverizacin con resinas de baja

    viscosidad, previamente mezcladas con elendurecedor. El curado se realiza en

    general a temperatura ambiente. Se

    emplea un molde

  • 8/8/2019 Materiales-compuestos Ingenieria de Los Materiales

    10/19

    Para fibras largas

  • 8/8/2019 Materiales-compuestos Ingenieria de Los Materiales

    11/19

    Para fibras cortas

  • 8/8/2019 Materiales-compuestos Ingenieria de Los Materiales

    12/19

    Ventajas e inconvenientes

    Ventajas

    - Gran versatilidad

    - Variedad de formas

    - Bajo coste herramientas

    - Operacin sencilla

    Inconvenientes

    - Los laminados tienden a

    ser ricos en resina

    - Es necesario emplear

    altos niveles de

    diluyentes

    - Problemas de seguridad

    laboral por la bajaviscosidad de las resinas

  • 8/8/2019 Materiales-compuestos Ingenieria de Los Materiales

    13/19

    Bobinado

    Ventajas

    - Automatizable

    - Rpido

    - Contenido en resinacontrolable

    - Se elimina elaboracin depreforma de fibras

    - Buenas propiedadesmecnicas

    Inconvenientes

    - Limitado a formasconvexas

    - Problemas para controlaralgunas geometras delrefuerzo

    - Cara externa pobreestticamente

    - Generalmente senecesitan resinas de bajaviscosidad

  • 8/8/2019 Materiales-compuestos Ingenieria de Los Materiales

    14/19

    Bobinado

  • 8/8/2019 Materiales-compuestos Ingenieria de Los Materiales

    15/19

    Pultrusin

    Ventajas

    - Muy rpido ( procesocontinuo

    - Control preciso de lacantidad de resina

    - Se elimina elaboracin depreforma de fibras

    - Productos de elevada

    resistencia

    - Bajas emisiones deproductos voltiles

    Inconvenientes

    - Limitado a componentesde seccin transversal

    contante- Los costes de

    calentamiento de lasmatrices pueden serelevados

  • 8/8/2019 Materiales-compuestos Ingenieria de Los Materiales

    16/19

    Pultrusin

  • 8/8/2019 Materiales-compuestos Ingenieria de Los Materiales

    17/19

    Moldeo por compresin

    Ventajas

    - Elevadas fracciones

    volumtricas de fibras con

    muy baja porosidad

    - Mtodo seguro (resina no

    expuesta al ambiente)

    - Alta calidad esttica

    (moldes)

    Inconvenientes

    - Costes elevados de los

    moldes y precisin encaje

    - Generalmente limitado el

    tamao de las piezas

    fabricadas

    - Pueden aparecer zonas

    con impregnacindefectuosa

  • 8/8/2019 Materiales-compuestos Ingenieria de Los Materiales

    18/19

    Moldeo por compresin

    Aplicaciones:Componentes automviles, Pequeos

    componentes de aviones, Asientos de trenes,

    Raquetas de tenis

  • 8/8/2019 Materiales-compuestos Ingenieria de Los Materiales

    19/19

    Futuro de estos

    materiales

    Estos materiales cada vez se utilizan ms y

    Proporcionan una gran versatilidad de usos

    (Puentes, pilares capaces de soportar grandesesfuerzos rpidos, resistencia ante tornados yhuracanes, revestimiento de aviones ), casi todosestos materiales pueden remplazar al que se

    utiliza actualmente, abaratando costes y dandomejores prestaciones. Por todo esto, losmateriales compuestos irn reemplazando a lostradicionales.