Análisis del mecanizado de matriales compuestos

ANÁLISIS DEL MECANIZADO DE MATERIALES COMPUESTOS

TRABAJO DE INVESTIGACIÓN DEL PROGRAMA DE DOCTORADO DE INGENIERÍA DE FABRICACIÓN

Trabajo realizado por: Antonio José Gómez López Cádiz, Febrero de 2009

Índice

Índice
Capítulo 1: Introducción 1.1 Introducción 1.2

Capítulo 2: Materiales Compuestos 2.1 2.2 2.3 2.3.1 2.3.2 2.3.3 2.3.4 2.4 2.4.1 2.4.2 2.4.2.1 2.4.2.2 2.4.2.3 2.4.2.3.12.4.2.3.2 2.4.2.3.3 2.4.2.4 2.4.3 2.4.4 2.4.5 2.4.6 2.5 2.6 2.7 2.8 2.9 Introducción Generalidades de los materiales compuestos Historia de los materiales compuestos II Guerra Mundial Después de la II Guerra Mundial La Guerra Fría Los materiales compuestos actualmente Tipos de Fibras Fibras cerámicas Fibras de carbono Historia Definición Aplicaciones de la fibra de carbono Industria AeroespacialArtículos de deporte Usos comerciales e industriales Futuro de la fibra de carbono Fibras metálicas Fibras de vidrio Fibras de aramida Fibras de boro Comparación de propiedades entre las fibras y otros materiales Evolución del uso de los materiales en la industria aeronáutica Presente y futuro de los materiales compuestos Conclusiones Referencias bibliográficas 2.44 2.45 2.47 2.48 2.42 2.2 2.2 2.3 2.62.8 2.9 2.13 2.16 2.16 2.20 2.20 2.22 2.28 2.28 2.30 2.30 2.32 2.34 2.35 2.38 2.40

Índice

Capítulo 3: Mecanizado de Materiales Compuestos 3.1 3.2 3.3 3.3.1 3.3.1.1 3.3.1.1.1 3.3.1.1.2 3.3.1.2 3.3.1.2.1 3.3.1.2.2 3.3.1.2.3 3.3.1.3 3.3.1.3.1 3.3.2 3.3.2.1 3.3.2.2 3.3.2.3 3.3.3 3.3.3.1 3.3.3.2 3.3.3.3 3.4 3.5 Introducción Definición de maquinabilidad Procesos de mecanizado de materialescompuestos Mecanizado con técnicas no convencionales Láser El corte por láser Causas de defectos más comunes Mecanizado por chorro hidrodinámico Historia Proceso de corte Tipos de proceso de corte por agua Mecanizado ultrasónico Principio del mecanizado ultrasónico Mecanizado con técnicas convencionales Corte Torneado Taladrado Fresado Fresado cilíndrico Fresado frontal Fresado de materiales compuestosConclusiones Referencias bibliográficas 3.2 3.2 3.4 3.7 3.7 3.7 3.9 3.10 3.10 3.11 3.13 3.15 3.16 3.18 3.19 3.21 3.23 3.27 3.27 3.29 3.30 3.32 3.33

Capítulo 4: Experimental 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 4.7 4.8 4.9 4.10 Introducción Metodología de experimentación Material Centro de mecanizado Herramientas Plaquitas Parámetros del proceso de mecanizado Rugosidad Conclusiones Referenciasbibliográficas 4.2 4.2 4.4 4.5 4.6 4.8 4.10 4.11 4.12 4.13

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Capítulo 5: Análisis de los resultados del experimental 5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 Introducción Pruebas de aproximación y modificaciones previas Ensayos con la herramienta A251-10 Ensayos con la herramienta G251-32 Conclusiones 5.2 5.2 5.5 5.7 5.8

Capítulo 6: Conclusiones 6.1 Conclusiones 6.2

Capítulo 1. Introducción

CAPÍTULO 1INTRODUCCIÓN

1. 1

Capítulo 1. Introducción

1.1
Los

Introducción materiales en compuestos y han a su de matriz peso. en con polimérica tienen a gran sus

interés buenas aunque al

diferentes aplicaciones bajo

industriales,

debido

propiedades también

Sus aplicaciones se han biomecánica de y cara

centrado hasta la fecha en los sectores aeronáutico y aeroespacial, irrumpidorobótica, gran automoción. Se trata de materiales futuro. proyección

En buena parte de las aplicaciones mencionadas, es necesario recurrir a procesos de mecanizado de conferir las sobre elementos moldeados, con el fin características dimensionales y de acabado requeridas.

En particular, en aquellas aplicaciones en las que se deben materializar conjuntos mecánicos con ajustes y contactosentre diferentes piezas, es preciso garantizar alta calidad en el acabado, de modo que se hace necesario optimizar los procesos de mecanizado. Esta optimización debe comenzar sin duda alguna por una adecuada caracterización de los procesos de mecanizado de estos materiales, analizando el comportamiento del material al interaccionar con la herramienta de corte y el resultado de la operación. De...