Estado del arte

CAPÍTULO I
ESTADO DEL ARTE

1.1 INTRODUCCION.
La utilización de materiales compuestos en el diseño de elementos de máquinas se ha incrementado notablemente en los últimos años. Esta tendencia obedece a la posibilidad de diseñar el material con ciertas propiedades especiales y con ello conseguir cualidades mecánicas y tribológicas superiores a los materiales tradicionales.
Los materialescompuestos presentan una favorable relación resistencia-peso y rigidez-peso, son resistentes a la corrosión, térmicamente estables y resultan especialmente adecuados para estructuras en las que el peso constituye una variable fundamental en el proceso de diseño. Los componentes estructurales que requieren gran rigidez, resistencia a los impactos, formas complejas y considerable volumen de producciónresultan ideales para ser fabricados a partir de materiales compuestos. Por ello, su utilización en la fabricación de piezas para la industria aeronáutica, aeroespacial, naval y de automóviles se ha extendido en los últimos años.
Entre las dificultades que se encuentran para la utilización de los materiales compuestos con fines estructurales está la falta de tecnología para garantizar las unionesentre piezas y también la dificultad de realizar un diseño fiable, pues las técnicas analíticas convencionales utilizadas para el estudio de materiales tradicionales no resultan adecuadas para el análisis de materiales compuestos. Hay también ciertas incertidumbres sobre la durabilidad y el envejecimiento de estos materiales que hace necesarios los estudios que garanticen la integridad de losmismos al cabo de un largo período de utilización. Tampoco ha resultado del todo satisfactoria la representación de un compuesto mediante un único material ortótropo con propiedades del conjunto, sobre todo cuando el comportamiento de al menos uno de sus componentes ha superado el límite de elasticidad.

1.2 MATERIALES COMPUESTOS
Desafortunadamente no existe una definición que sea ampliamenteaceptada de que es un material compuesto. El diccionario lo define como un compuesto hecho de diferentes constituyentes. A escala atómica, aquellos materiales tales como algunas aleaciones metálicas y materiales poliméricos, pueden ser considerados materiales compuestos porque consisten en agrupamientos atómicos diferentes. A nivel micro-estructural un acero al carbono que contiene ferrita y perlitapuede ser considerado un material compuesto puesto que la ferrita y la perlita son constituyentes visiblemente diferentes en un microscopio óptico. A nivel macro-estructural un plástico reforzado con fibras de vidrio, en la cual la fibra de vidrio puede ser descubierta a simple vista, puede ser considerado un material compuesto
El desarrollo tecnológico de los materiales compuestos responde a lanecesidad de mejorar las prestaciones de los materiales tradicionales y además de lograr una reducción de su peso estos se fabrican con la aportación de dos o más materiales simples. Al conjunto se le denomina material multifase. En este material destacan una o más propiedades características de las que aportan las fases constituyentes, de tal forma que del conjunto resulte la mejor combinaciónposible.
Majó Joan A. Mayugo, Plantea de una forma mas sintética, pero precisa y concordantemente con otros autores que los materiales compuestos son El constituido por dos o más materiales cuyas propiedades son superiores a las que tienen ambos por separado.
Lo más frecuente suele ser que esté formado por dos fases: la matriz que es continua y rodea a la otra fase que se denomina dispersa. Laspropiedades resultantes dependen de las proporciones en las que participan la matriz y la fase dispersa, además de la morfología de esta última.
Los materiales compuestos pueden estar constituidos por cualquier combinación de dos o más materiales ya sean metálicos, orgánicos o cerámicas. Una forma de clasificar los materiales compuestos, es atendiendo a la naturaleza de la matriz, así se suele...