fibra de vidrio y whiskers.....
http://cid-0c30e9af4272fc2c.office.live.com/browse.aspx/.Public?uc=1
jueves, 25 de noviembre de 2010
viernes, 19 de noviembre de 2010
ALGUNAS TÉCNICAS DE FABRICACIÓN DE LOS METALES
En los últimos años ha habido un rápido crecimiento de los materiales compuestos, los cuales han ido reemplazando a otros materiales en especial a los metales. Las ventajas de los materiales compuestos aparecen cuando se consideran el modulo de elasticidad por unidad de peso (modulo especifico) y la resistencia por unidad de peso(resistencia especifica). En los materiales compuestos este modulo es muy alto, es decir se reduce mucho peso, lo cual es muy importante en la industria del transporte ya que al reducir el peso en las partes móviles, se incrementa el desempeño y un ahorro de energía.
PROCESOS DE MOLDE ABIERTO PARA MATERIALES COMPUESTOS DE POLÍMEROS REFORZADOS CON FIBRAS.
MÉTODO DE UNIÓN MANUAL: Se coloca sobre un molde filtros de fibra enrollada, mechas trenzadas y otros tejidos hechos de fibras y se impregnan con resina con una brocha, posteriormente se pasa de un rodillo, se ponen capas hasta que se llegue al espesor del diseño, El moldeado cura sin calor ni presión, el curado del modelo se logra mediante un catalizador agregado a la resina.
PROCESO DE APLICACIÓN CON AEROSOL: se proyectan simultáneamente hilos cortados de resina a un molde preparado y se pasa el rodillo antes de que la resina endurezca, el curado de este método se hace de igual manera que el método anterior. Este método se usa para fabricar cascos de barcos.
PROCESO EN AUTOCLAVE A VACIO: se impregnan capas de fibras normalmente hojas unidireccionales con resina y se curan parcialmente para formar un pre-impregnado, estas hojas se colocan en la superficie del molde en orientaciones determinadas, se cubren con un saco flexible, y se consolidan usando otro de presión en autoclave a la temperatura de curado requerida. Este método es usado en aeronaves y aplicaciones espaciales.
PROCESO DE BOBINADO DE FILAMENTOS: Una serie de hilos continuos pasan sobre rodillos y guías, tomando un baño de resina para luego ser enrollados por medio de una máquina controlada por un programa sobre un mandril con ángulos pre-establecido. La resina cura parcial o totalmente antes de sacar el componente.Por este método se consigue un alto grado de orientación de la fibra obteniéndose cilindros huecos con alta resistencia a la tracción.
Algunas aplicaciones para este proceso son tanques químicos y de almacenamiento de combustible, recipientes para trabajar a presión y cubiertas de motores de cohetes.
PROCESOS DE MOLDE CERRADO PARA MATERIALES COMPUESTOS DE POLÍMEROS REFORZADOS CON FIBRAS.
MOLDEO POR COMPRESIÓN EN CALIENTE: Las matrices o útiles, calientes y acoplados, se cargan con materia prima y se comprimen para que se curen y se adapten a la actividad.
MOLDEO POR INYECCIÓN: se inyectan polímeros fundidos o en plástico mezclados con fibras cortas, normalmente a alta presión, en la cavidad de un molde rasurado y se deja solidificar o curar.MOLDEO POR PULTRUSIÓN: Una alimentación continua de fibras en una orientación pre- seleccionada se impregna con resina y se comprime a través de un calentado para darle la forma de la sección final. Durante el paso por la matriz se produce un curado parcial o total. 
MOLDEO POR PRENSADO EN FRÍO: Es un proceso a baja presión y baja temperatura en el que las fibras se impregnan con resina y se comprimen entre ambas caras del molde. El calor se genera durante el curado.
MODELO POR INYECCIÓN DE RESINA: Se ponen fibras de forma de tejido en el molde, el cual se cierra después. Entonces se inyecta la resina a baja presión en la cavidad y fluye entre las fibras hasta llenar el espacio del molde.
MOLDEO POR INYECCIÓN CON RELACIÓN FORZADA: Un sistema de resina de curado rápido que consta de dos componentes que se mezclan inmediatamente antes de la inyección. Las fibras, o se ponen en el molde cerrado antes de inyectar la resina o se añaden cortadas a trozos y desordenadas a uno de los componentes de la resina para formar una mezcla antes de la inyección.
ALGUNAS APLICACIONES DE LOS COMPUESTOS...
Las aplicaciones mas importantes y las que mas repercusión tiene en nuestro días son en la industria como:
LA AERONÁUTICA:
1....ALAS...
Adicionalmente les dejo un link para que observen como se hacen las alas de los aviones..
http://www.youtube.com/watch?v=QwgHWyx5Tcg
2.. TREN DE ATERRIZAJE...
aca le dejo otro link sobre como se hacen los trenes de aterrizaje.
3.. PALAS DE AVIÓN U HELICÓPTEROS...
este link es para ver como se hacen las elices de los aviones...
http://www.youtube.com/watch?v=XPUIEjrKYrM&feature=related
aplicaciones en AUTOMÓVILES..
.
4... PARACHOQUES...
5... ARBOL DE MOTOR..
para la industria NAUTICA..
6.... CACOS PARA KAYAC...
7... CUBIERTAS PARA BARCOS...
EN LOS DEPORTE...
8... CAÑAS DE PESCAR...
en este lick podran cer como se fabrican las cañas de pescar...
http://www.youtube.com/watch?v=l59EgSVDVf8
9... ESQUIES...
10... PALOS DE GOLF..
lick para mirar como se hacen los palos de golf
http://www.youtube.com/watch?v=j6ObsovsFM8
Ademas de todo esto también hay aplicaciones en la electricidad como: paneles, aislantes, cajas de interruptores, en química como:conductores, recipientes de presión, etc.
publicado por: Juan Carlos Villamizar
¿Que es un material compuesto y fases que los componen?
Desafortunadamente, no existe una definición aceptada ampliamente sobre un materia compuesto. Podemos considerar compusto algo formado por varias partes (o constituyentes).
A nivel ATÓMICO, materiales como algunas aleaciones metálicas y materiales poliméros podrian ser llamados materiales compuestos pues constan de diferentes agrupaciones atómicas.
A nivel MICROESTRUCTURAL (alrededor de 10^-4 a 10^-2 cm) una aleación metálica como un acero al carbono ordinario que contenga ferrita son constituyentes visiblemente distintos si los observamos en un microscopio óptico.
Anivel MACROESTRUCTURAL (alrederor de 10^-2 ó mas) un plastico reforzado con fibra de vidrio en el que las fibras de vidrio sean distintas a simple vista, podría ser considerado como material compuesto. En los diseños de ingeniería material compuesto hace referencia habitualmente a un material formado por constityentes de tamaño de rango micro y macro, favoreciendo incluso el macrotamaño.
La definición considerada mas valida para nuestro caso es:
Un material compusto es un sistema de materiales constituido por una mezcla o combinación de dos o más micro o macro constituyentes que difieren de forma y constitución química y son esencialmente insolubles entre sí.
La mayoria de los materiales compuestos están formados por dos o mas fases, una matriz continua que rodea a las demas FASES DISPERSAS y que se clasifican en funcion de su microestructura o geometria.
Cuando se dan las proporciones de material matriz y material disperso hay que distinguir
claramente entre relaciones en peso o en volumen ya que las densidades de estas fases pueden ser muy diferentes. Por esto, concentraciones de material fibroso dispersado en una matriz del 50 % en volumen puede equivaler a una concentración muy diferente en % en peso.
Basados en el criterio de la naturaleza de la microestructura de la fase dispersa para la
clasificación de los materiales compuestos se pueden establecer tres grandes grupos: 1) compuestos reforzados con partículas, 2) compuestos reforzados con fibras, 3) compuestos estructurales. A su vez, estos grupos presentan subdivisiones. Los materiales compuestos estructurales presentan una combinación de materiales homogéneos y las propiedades dependen más de la geometría del diseño de los elementos estructurales que de la naturaleza de los materiales constituyentes. Estas capas de materiales suelen ser laminares o sandwiches y son muy anisotrópicos. Por ejemplo, la madera contrachapada es un ejemplo común. Un ejemplo de estructura laminar relativamente compleja son los esquís modernos. Existen otra clasificación de materiales compuestos en función de la naturaleza de la matriz:
1) Compuestos de matriz metálica (MMC);
2) Compuestos de matriz cerámica (CMC);
3) Compuestos de matriz polimérica (PMC). Estos últimos son los de mayor importancia tecnológica principalmente cuando están reforzados con fibras. Así hay diferentesacrónimos como:
CFRP “Carbon Fiber Reinforced Plastic”,
BFRP “Boron Fiber Reinforced Plastic”,
GFRP “Glass Fiber Reinforced Plastic”,
AFRP “Aramid Fiber Reinforced Plastic”. Para dar una idea del uso cada vez mayor de los materiales compuestos ligeros basta decir que el avión de combate F-14 construido en 1970 tenía ~ 4 % en peso de materiales compuestos mientras que el jet comercial Avtek 400, de 1985, tenía ~ 80 % en peso de materiales compuestos.
Los invito a descargar el siguiente documento para complementar:
http://cid-42978b7c629ae0de.office.live.com/browse.aspx/.Public?uc=1
A nivel ATÓMICO, materiales como algunas aleaciones metálicas y materiales poliméros podrian ser llamados materiales compuestos pues constan de diferentes agrupaciones atómicas.
A nivel MICROESTRUCTURAL (alrededor de 10^-4 a 10^-2 cm) una aleación metálica como un acero al carbono ordinario que contenga ferrita son constituyentes visiblemente distintos si los observamos en un microscopio óptico.
Anivel MACROESTRUCTURAL (alrederor de 10^-2 ó mas) un plastico reforzado con fibra de vidrio en el que las fibras de vidrio sean distintas a simple vista, podría ser considerado como material compuesto. En los diseños de ingeniería material compuesto hace referencia habitualmente a un material formado por constityentes de tamaño de rango micro y macro, favoreciendo incluso el macrotamaño.
La definición considerada mas valida para nuestro caso es:
Un material compusto es un sistema de materiales constituido por una mezcla o combinación de dos o más micro o macro constituyentes que difieren de forma y constitución química y son esencialmente insolubles entre sí.
La mayoria de los materiales compuestos están formados por dos o mas fases, una matriz continua que rodea a las demas FASES DISPERSAS y que se clasifican en funcion de su microestructura o geometria.
Cuando se dan las proporciones de material matriz y material disperso hay que distinguir
claramente entre relaciones en peso o en volumen ya que las densidades de estas fases pueden ser muy diferentes. Por esto, concentraciones de material fibroso dispersado en una matriz del 50 % en volumen puede equivaler a una concentración muy diferente en % en peso.
Basados en el criterio de la naturaleza de la microestructura de la fase dispersa para la
clasificación de los materiales compuestos se pueden establecer tres grandes grupos: 1) compuestos reforzados con partículas, 2) compuestos reforzados con fibras, 3) compuestos estructurales. A su vez, estos grupos presentan subdivisiones. Los materiales compuestos estructurales presentan una combinación de materiales homogéneos y las propiedades dependen más de la geometría del diseño de los elementos estructurales que de la naturaleza de los materiales constituyentes. Estas capas de materiales suelen ser laminares o sandwiches y son muy anisotrópicos. Por ejemplo, la madera contrachapada es un ejemplo común. Un ejemplo de estructura laminar relativamente compleja son los esquís modernos. Existen otra clasificación de materiales compuestos en función de la naturaleza de la matriz:
1) Compuestos de matriz metálica (MMC);
2) Compuestos de matriz cerámica (CMC);
3) Compuestos de matriz polimérica (PMC). Estos últimos son los de mayor importancia tecnológica principalmente cuando están reforzados con fibras. Así hay diferentesacrónimos como:
CFRP “Carbon Fiber Reinforced Plastic”,
BFRP “Boron Fiber Reinforced Plastic”,
GFRP “Glass Fiber Reinforced Plastic”,
AFRP “Aramid Fiber Reinforced Plastic”. Para dar una idea del uso cada vez mayor de los materiales compuestos ligeros basta decir que el avión de combate F-14 construido en 1970 tenía ~ 4 % en peso de materiales compuestos mientras que el jet comercial Avtek 400, de 1985, tenía ~ 80 % en peso de materiales compuestos.
Los invito a descargar el siguiente documento para complementar:
http://cid-42978b7c629ae0de.office.live.com/browse.aspx/.Public?uc=1
jueves, 18 de noviembre de 2010
CLASIFICACION DE LOS MATERIALES COMPUESTOS
MACROSCOPICOS
-hormigón: Donde la matriz es el cemento y las partículas son de grava.
Actualmente este
es el material más importante y más usado como componente estructural en la construcción.-laminares: Están formados por láminas bidimensionales, por ejemplo contrachapado de madera, vidrios de seguridad, chalecos antibalas.
MICROSCOPICOS
-Con refuerzo continuo: En estos materiales la matriz actúa como sostén de las fibras, las protege de agentes externos y retarda la propagación de grietas catastróficas.
Es importante en estos casos la fuerza de la unión fibra - matriz, así como la diferencia entre las propiedades mecánicas de ambas en la transmisión de las cargas de la matriz a las fibras.
Es importante en estos casos la fuerza de la unión fibra - matriz, así como la diferencia entre las propiedades mecánicas de ambas en la transmisión de las cargas de la matriz a las fibras.
-De fibra continua: trabajando en isodeformacion es decir, aplicando la tensión en la dirección de las fibras el módulo elástico es la media ponderada de los módulos de la fibra y de la matriz y varía linealmente con fracción de volumen ocupado por las fibras
Si se trabaja en condiciones de isotension asea aplicación de la tensión perpendicularmente a la dirección de las fibras el módulo elástico es similar al obtenido en los reforzados con partículas.
- De fibras discontinuas: En estos materiales compuestos se puede definir una longitud crítica de fibra para la cual se alcanza la tensión de rotura en la zona central de la fibra.
Se puede obtener idéntica resistencia si se reducen a la vez la longitud crítica de la fibra y su diámetro. Materiales compuestos con longitudes de fibra superiores a la crítica no mejoran su resistencia. Los materiales compuestos de este tipo poseen aproximadamente la mitad de la resistencia mecánica de los materiales compuestos con fibra continua.
-Con refuerzo discontinuo: Se trata de materiales isótropos y de costes de fabricación inferiores a los de fibras.
Se usa sobre todo en materiales compuestos en los cuales el límite elástico y la resistencia mecánica son superiores a los valores de la matriz sola.
Si el material compuesto está reforzado con partículas duras se mejora mucho la resistencia al desgaste.
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