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MATERIALES COMPUESTOS
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Qu son ?
Los materiales compuestos son materiales de
ingeniera, combinaciones de materiales
diversos como resinas epoxi, polister,acrlicas, poliuretanicas, con materiales de
refuerzo tales como fibras de carbono, fibras
de vidrio, fibras aramidicas, etc.
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Cmo estn formados?
Los materiales compuestos estn formados con
materiales continuos y discontinuos, al material
continuo se le llama matriz y al medio discontinuo
que usualmente es el ms fuerte y duro se le llama
refuerzo. Las propiedades de los materiales
compuestos son dependientes de las propiedades
de los materiales que lo constituyen as como de
su distribucin e interaccin entre ellos
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Cundo comenzaron a producirse?
Los primeros materiales compuestos eran
fibras de vidrio combinadas con matrices
fenlicas y polisteres. Se usaron sobre todo para aplicaciones
elctricas
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Estructura
Agente reforzante: su geometra es
fundamental la hora de definir las
propiedades mecnicas del material. Matriz : tiene carcter continuo y es la
responsable de las propiedades fsicas y
qumicas. Transmite los esfuerzos alagente reforzante. Tambin lo protege y da
cohesin al material.
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Materiales Compuestos
reforzados con partculas.
Estan compuestos por partculas de un
material duro y frgil, dispersas
uniformemente, rodeadas por una matrizms blanda y dctil
Tipos:
- Endurecidos por dispersin- Formados por partculas verdaderas
(estables a la gravedad y la centrifugacin)
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Materiales compuestos
estructurales
Estan formados tanto por materiales
sencillos como por composites y sus
propiedades dependen fundamentalmentede su diseo y de su geometra. Los tipos
ms comunes son los laminares y los
llamadospaneles sandwich.
Los paneles sandwich estn formados por
dos laminas de gran dureza separados por
un material mas blando con una geometra
especial (panal de abeja)
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Impregnacin
Fibras impregnadas mediante laminacin o
pulverizacin con resinas de baja
viscosidad, previamente mezcladas con elendurecedor. El curado se realiza en
general a temperatura ambiente. Se
emplea un molde
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Para fibras largas
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Para fibras cortas
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Ventajas e inconvenientes
Ventajas
- Gran versatilidad
- Variedad de formas
- Bajo coste herramientas
- Operacin sencilla
Inconvenientes
- Los laminados tienden a
ser ricos en resina
- Es necesario emplear
altos niveles de
diluyentes
- Problemas de seguridad
laboral por la bajaviscosidad de las resinas
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Bobinado
Ventajas
- Automatizable
- Rpido
- Contenido en resinacontrolable
- Se elimina elaboracin depreforma de fibras
- Buenas propiedadesmecnicas
Inconvenientes
- Limitado a formasconvexas
- Problemas para controlaralgunas geometras delrefuerzo
- Cara externa pobreestticamente
- Generalmente senecesitan resinas de bajaviscosidad
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Bobinado
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Pultrusin
Ventajas
- Muy rpido ( procesocontinuo
- Control preciso de lacantidad de resina
- Se elimina elaboracin depreforma de fibras
- Productos de elevada
resistencia
- Bajas emisiones deproductos voltiles
Inconvenientes
- Limitado a componentesde seccin transversal
contante- Los costes de
calentamiento de lasmatrices pueden serelevados
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Pultrusin
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Moldeo por compresin
Ventajas
- Elevadas fracciones
volumtricas de fibras con
muy baja porosidad
- Mtodo seguro (resina no
expuesta al ambiente)
- Alta calidad esttica
(moldes)
Inconvenientes
- Costes elevados de los
moldes y precisin encaje
- Generalmente limitado el
tamao de las piezas
fabricadas
- Pueden aparecer zonas
con impregnacindefectuosa
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Moldeo por compresin
Aplicaciones:Componentes automviles, Pequeos
componentes de aviones, Asientos de trenes,
Raquetas de tenis
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Futuro de estos
materiales
Estos materiales cada vez se utilizan ms y
Proporcionan una gran versatilidad de usos
(Puentes, pilares capaces de soportar grandesesfuerzos rpidos, resistencia ante tornados yhuracanes, revestimiento de aviones ), casi todosestos materiales pueden remplazar al que se
utiliza actualmente, abaratando costes y dandomejores prestaciones. Por todo esto, losmateriales compuestos irn reemplazando a lostradicionales.
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