Practica

CIENCIA DE LOS MATERIALES II.

PRÁCTICA 1. RECONOCIMIENTO Y CLASIFICACIÓN DE MATERIAS PRIMAS, FIBRAS Y REFUERZOS

UNIVERSIDAD DE ANTIOQUIA
FACULTAD DE INGENIERÍA
DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA DE MATERIALES
2011

PRÁCTICA 1. RECONOCIMIENTO Y CLASIFICACIÓN DE MATERIAS PRIMAS, FIBRAS Y REFUERZOS   

1. OBJETIVO
* Reconocer las diferentes materias primas utilizadas en materialescompuestos.

2. INTRODUCCIÓN GENERAL

2.1. ¿Qué es un material compuesto?
Un material compuesto es aquel formado por dos o más materiales distintos que presenta algunas propiedades físicas determinadas superiores a las de los materiales que lo constituyen. La mayor parte de los materiales compuestos están formados por dos fases, la matriz que es continua y rodea otra fase dispersa,conocida como refuerzo. Ejemplos de estos tipos de materiales los encontramos en la antigüedad cuando el hombre fabricaba, por ejemplo, adobes reforzados con paja, o en la propia naturaleza como es el caso de un nido de golondrina o un árbol, en el cual las fibras de madera resisten los esfuerzos mecánicos a los que el árbol pudiera estar sometido en el caso de que soplara el viento, mientras que lasresinas naturales configuran las formas de esas fibras, manteniéndolas unidas y sirviendo como medio transmisor de cargas de unas fibras a otras. Otro ejemplo con el que estamos familiarizados es el hormigón reforzado con acero; el hormigón resiste bien las tensiones de compresión, no así las de tracción; sin embargo, el acero proporciona resistencia a la tracción.
Atendiendo a la definición que sedio anteriormente de material compuesto, prácticamente la totalidad de los materiales de uso ingenieril pueden ser considerados como materiales compuestos. Así, por ejemplo, una aleación metálica es una combinación, a escala microscópica, de materiales diferentes aunque, desde el punto de vista macroscópico, pudiera ser considerado como un material "homogéneo": sus propiedades físicas son lasmismas independientemente de la parte del material que utilicemos para medirlas. En la Tabla 1 se muestran algunos ejemplos de materiales compuestos.

Tabla 1. Clasificación de los materiales compuestos
Material compuesto | Ejemplo |
Natural | Madera |
| Hueso |
| Bambú |
| Músculos y otros tejidos |
Microcompuestos | Aleaciones metálicas ( aceros) |
| Termoplásticos endurecidos(poliestireno de impacto, ABS) |
| Hojas para moldeo continuo (SMC) |
| Termoplásticos reforzados |
Macrocompuesto (uso ingenieril) | Acero galvanizado |
| Vigas de hormigón armado |

Los materiales compuestos disponen de ventajas con relación a sus materiales constituyentes por separado, aportando numerosas cualidades funcionales: ligereza, resistencia mecánica y química,mantenimiento reducido, libertad de formas. Su uso permite aumentar la vida útil de ciertos equipos gracias a sus propiedades mecánicas (rigidez, resistencia a la fatiga) y también gracias a sus propiedades químicas (resistencia a la corrosión). También refuerzan la seguridad gracias a una mejor resistencia a los impactos y al fuego, ofreciendo un mejor aislamiento térmico o fónico y para algunos de ellos,eléctrico. Además enriquecen las posibilidades de diseño, permitiendo aligerar estructuras y realizar formas complejas, aptas para cumplir varias funciones.
El costo de fabricación de los materiales compuestos es superior al de los materiales tradicionales como el acero o el aluminio. Sin embargo, ahorrando piezas de enlace y mecanización, reduciendo de manera importante los gastos demantenimiento y aumentando la vida útil y la seguridad, las ventajas de los materiales compuestos pueden valorizarse en términos de beneficios con el uso.
Los materiales compuestos ofrecen, efectivamente, la posibilidad de realizar un producto específicamente adaptado a las prestaciones solicitadas y optimizar la relación precio/prestación. Pero, con relación a las soluciones alternativas, el beneficio...