S. Vanessa, C. Michelle, G. Santiago.
Análisis del comportamiento mecánico de un material compuesto de matriz poliéster reforzado con fibra de pelo de res es la investigación presentada por Ángel Tonato de la Facultad de Ingeniería Civil y Mecánica. Este proyecto mejora la resistencia, carga de rotura, la rigidez y peso de los automóviles en una matriz blanda.
En los últimos años se evidenció el rápido crecimiento que tienen los materiales compuestos automotrices, los cuales reemplazan a otros materiales comúnmente utilizados como los metales y plásticos. En este caso, el material compuesto de matriz poliéster reforzado con fibra de pelo de res tiene la característica de ser liviano en el peso de los componentes y partes que lo conforman, esto ayuda a mejorar el desempeño de los vehículos y ahorrar energía.
Fibras naturales de origen animal (pelo de res)
Estas fibras se encuentran en estado natural y son aquellas que se obtienen de los animales. Pueden ser de sustancias viscosas (glándulas sedosas) o de las aberturas por donde crece el pelo (folículos pilosos). En la actualidad este material se utiliza como agente de refuerzo sustituyendo a las fibras sintéticas, debido a que la mayoría de estos productos son desechados por las industrias, convirtiéndose en un material atractivo por su abundancia, amigable con el medio ambiente y de bajo costo.
Materiales para la elaboración de la matriz
Como material principal se utilizó el pelo de res con una longitud de 5 a 45cm, obtenido de las colas del ganado que son desechados por las curtiembres de la ciudad de Ambato, asi mismo se utilizó la resina poliéster, un producto resistente al calor y un compuesto químico orgánico de la familia de las cetonas (MEK), se usaron jeringuillas plásticas para medir la cantidad de los compuestos al mezclarse, una cera desmoldante, recipientes plásticos, probetas, espátula, calibrador, guaipe, molde de acero, taladro y balanza electrónica.
Elaboración del proyecto
Para la elaboración de este proyecto, se generaron probetas para determinar las características del material compuesto.
1. La fibra larga (pelo de res) se cortó a una dimensión de 280 mm. Y para la fibra pequeña se cortó a 10mm.
2. Con una balanza digital se pesó la masa de fibra tanto para la fibra larga como la corta.
3. Para la superficie del molde de acero se limpió con guaipe humedecido y una espátula, debido a que debe estar completamente limpia y libre de impurezas.
4. Se midió la cantidad de volumen de resina y la sustancia química MEK con las jeringuillas plásticas para luego mezclarlas.
5. Se colocó las fibras en el molde de acero distribuyéndolas uniformemente, vertiendo la resina sobre la fibra.
6. Se colocó la tapa del molde para compactar el compuesto, dejando reposar por 4 horas para su correcto curado.
7. Una vez transcurrido el tiempo de curado se procedió a desmoldar con la ayuda de una espátula.
8. Finalmente se procedió a pegar códigos a cada una de las probetas para su correcta identificación.
Para determinar qué grupo de probetas presenta los mejores resultados en los ensayos, se aplicó el método estadístico de la distribución t-Student. Este método sirve para evaluar si dos grupos difieren de manera significativa respecto a sus medias en una variable cuando el tamaño de muestra es pequeño, esto permite decidir qué grupo presenta las mejores propiedades mecánicas para aplicaciones industriales del material compuesto.
Posibles aplicaciones industriales
Industria de la mueblería
Se podría reemplazar ciertos elementos elaborados con madera que presentan una resistencia significativa, afirmando así que posee mejor resistencia, por lo que se puede elaborar tableros para mesas, armarios, diferentes tipos de muebles, escritorios, marcos de porta retratos y estantería de libros.
Industria Automotriz
Este material puede tener diferentes aplicaciones entre ellas, están la fabricación de partes internas y externas de una carrocería, además se puede aplicar en la construcción de basureros pequeños adecuados para los transportes como los buses.
Para concluir Ángel Tonato menciona que a pesar de ser una investigación de carácter experimental, quedan varias interrogantes sobre la resistencia y colisión del material al momento de la fabricación del producto. Asegura que se realizarán futuras investigaciones para comprobar eficacia y funcionamiento.
Para mas información pueden acceder al siguiente link: https://repositorio.uta.edu.ec/bitstream/123456789/31618/1/Tesis%20I.%20M.%20604%20-%20Tonato%20Porras%20Angel%20Vinicio.pdf
Referencias
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