Conformado de materiales compuestos
Páginas: 50 (12264 palabras)
Publicado: 15 de octubre de 2009
PROCESOS DE CONFORMADO DE MATERIALES COMPUESTOS
Los Materiales Compuestos nacen de la necesidad de obtener materiales que combinen las propiedades de los cerámicos, los plásticos y los metales. Por ejemplo en la Industria del transporte son necesarios materiales ligeros, rígidos, resistentes al impacto y que resistan bien la corrosión y el desgaste.
A pesar de haber obtenido materiales conunas propiedades excepcionales, las aplicaciones prácticas se ven reducidas por algunos factores que aumentan mucho su costo como la dificultad de fabricación o la incompatibilidad entre materiales.
La gran mayoría de los materiales compuestos son creados artificialmente pero algunos como la madera y el hueso, aparecen en la naturaleza.
Otro ejemplo de material Compuesto confeccionado por elhombre en los inicios de la civilización lo constituyen las chozas de adobe moradas que sentaron las bases de las construcciones actuales.
El secreto de los materiales compuestos reside en la elección de un sistema de matriz adecuado y su asociación con fibras de refuerzo, obteniéndose como resultado un nuevo material con cualidades diferentes, que no son alcanzables por cada uno de losmateriales predecesores de manera aislada.
El reto actual de los materiales compuestos, en cualquiera de sus variantes, consiste en dar con las mejores asociaciones de Fibra – Matriz, para proporcionar cada vez materiales con mejores prestaciones para el fin que son concebidos.
Estructura:
Aunque existe una gran variedad de materiales compuestos, en todos se pueden distinguir las siguientespartes:
✓ Agente Reforzante: Es una fase de carácter discreto y su geometría es fundamental a la hora de definir las propiedades mecánicas del material.
✓ Fase Matriz o Simplemente Matriz: Tiene carácter continuo y es la responsable de las propiedades físicas y químicas. Transmite los esfuerzos al agente Reforzante. También lo protege y da cohesión al material.
Clasificación:Los Materiales Compuestos se pueden dividir en tres grandes grupos:
1. Materiales Compuestos Reforzados Con Partículas: Están compuestos por partículas de un material duro y frágil dispersas discreta y uniformemente, rodeadas por un matriz más blanda y dúctil.
2. Materiales Compuestos reforzados con Fibras: Un componente suele ser un agente Reforzante como una fibra fuerte: Fibra deVidrio, cuarzo, kevlar, Dyneema o fibra de Carbono, que proporciona al material su fuerza a tracción, mientras que otro componente, (llamado Matriz), suele ser una resina como apoxy o poliéster que envuelve y liga las fibras transfiriendo la carga de las fibras rotas a las intactas y entre las que no están alineadas con las líneas de tensión. También, a menos que la matriz elegida sea especialmenteflexible, evita el pandeo de las fibras por compresión. Los Golpes o los esfuerzos cíclicos pueden causar que las fibras se separen de la matriz, lo que se llama de Laminación.
3. Materiales Compuestos estructurales: Están formados tanto por composites como por materiales sencillos y sus propiedades dependen fundamentalmente de la geometría de su diseño, los más abundantes son los laminaresy los llamados Paneles Sándwich.
1. Los Laminares están formados por paneles unidos entre sí por algún tipo de adhesivo u otra unión. Lo más usual es que la lámina esté reforzada con fibras y tenga una dirección preferente, más resistente a los esfuerzos. Es el caso por ejemplo, de la madera contrachapada, en la que las direcciones de máxima resistencia forman entre sí ángulos rectos.2. Los paneles sándwich: Consiste en dos laminas exteriores de elevada dureza y resistencia (Normalmente plásticos reforzados, aluminio, o incluso titanio), separados por un material menos denso, y menos resistente, (polímeros espumosos, cauchos sintéticos, madera balsa o cementos inorgánicos). Estos materiales se utilizan con frecuencia en construcción, en la industria aeronáutica y...
Los Materiales Compuestos nacen de la necesidad de obtener materiales que combinen las propiedades de los cerámicos, los plásticos y los metales. Por ejemplo en la Industria del transporte son necesarios materiales ligeros, rígidos, resistentes al impacto y que resistan bien la corrosión y el desgaste.
A pesar de haber obtenido materiales conunas propiedades excepcionales, las aplicaciones prácticas se ven reducidas por algunos factores que aumentan mucho su costo como la dificultad de fabricación o la incompatibilidad entre materiales.
La gran mayoría de los materiales compuestos son creados artificialmente pero algunos como la madera y el hueso, aparecen en la naturaleza.
Otro ejemplo de material Compuesto confeccionado por elhombre en los inicios de la civilización lo constituyen las chozas de adobe moradas que sentaron las bases de las construcciones actuales.
El secreto de los materiales compuestos reside en la elección de un sistema de matriz adecuado y su asociación con fibras de refuerzo, obteniéndose como resultado un nuevo material con cualidades diferentes, que no son alcanzables por cada uno de losmateriales predecesores de manera aislada.
El reto actual de los materiales compuestos, en cualquiera de sus variantes, consiste en dar con las mejores asociaciones de Fibra – Matriz, para proporcionar cada vez materiales con mejores prestaciones para el fin que son concebidos.
Estructura:
Aunque existe una gran variedad de materiales compuestos, en todos se pueden distinguir las siguientespartes:
✓ Agente Reforzante: Es una fase de carácter discreto y su geometría es fundamental a la hora de definir las propiedades mecánicas del material.
✓ Fase Matriz o Simplemente Matriz: Tiene carácter continuo y es la responsable de las propiedades físicas y químicas. Transmite los esfuerzos al agente Reforzante. También lo protege y da cohesión al material.
Clasificación:Los Materiales Compuestos se pueden dividir en tres grandes grupos:
1. Materiales Compuestos Reforzados Con Partículas: Están compuestos por partículas de un material duro y frágil dispersas discreta y uniformemente, rodeadas por un matriz más blanda y dúctil.
2. Materiales Compuestos reforzados con Fibras: Un componente suele ser un agente Reforzante como una fibra fuerte: Fibra deVidrio, cuarzo, kevlar, Dyneema o fibra de Carbono, que proporciona al material su fuerza a tracción, mientras que otro componente, (llamado Matriz), suele ser una resina como apoxy o poliéster que envuelve y liga las fibras transfiriendo la carga de las fibras rotas a las intactas y entre las que no están alineadas con las líneas de tensión. También, a menos que la matriz elegida sea especialmenteflexible, evita el pandeo de las fibras por compresión. Los Golpes o los esfuerzos cíclicos pueden causar que las fibras se separen de la matriz, lo que se llama de Laminación.
3. Materiales Compuestos estructurales: Están formados tanto por composites como por materiales sencillos y sus propiedades dependen fundamentalmente de la geometría de su diseño, los más abundantes son los laminaresy los llamados Paneles Sándwich.
1. Los Laminares están formados por paneles unidos entre sí por algún tipo de adhesivo u otra unión. Lo más usual es que la lámina esté reforzada con fibras y tenga una dirección preferente, más resistente a los esfuerzos. Es el caso por ejemplo, de la madera contrachapada, en la que las direcciones de máxima resistencia forman entre sí ángulos rectos.2. Los paneles sándwich: Consiste en dos laminas exteriores de elevada dureza y resistencia (Normalmente plásticos reforzados, aluminio, o incluso titanio), separados por un material menos denso, y menos resistente, (polímeros espumosos, cauchos sintéticos, madera balsa o cementos inorgánicos). Estos materiales se utilizan con frecuencia en construcción, en la industria aeronáutica y...
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