Fabricación y caracterización mecánica de un laminado de fibra de carbono en matriz de resina epoxi

Resumen

En Colombia están poco extendidos los conocimientos sobre la manufactura de materiales compuestos fibro-reforzados y sus propiedades mecánicas. Este estudio piloto con vigas de materiales fibro-reforzados se realizó con el fin de evaluar el módulo de elasticidad de un material compuesto con matriz polimérica tipo epoxi y fibras de carbono. Este compuesto   será posteriormente utilizado en el desarrollo de un fijador externo para transporte de huesos. Se describe el procedimiento para la fabricación de los prototipos mediante el procedimiento hand lay-up variando el número de capas de fibra de carbono para variar así la relación volumétrica de la fibra. El módulo de elasticidad se obtuvo experimentalmente mediante pruebas de flexión en tres puntos con base en la norma ASTM D7264 y también se calculó teóricamente utilizando el módulo de elasticidad de los componentes (fibra y resina) y la ley de mezclas.

Tanto el módulo de elasticidad obtenido experimentalmente como el obtenido teóricamente, aumentaron linealmente al aumentar la cantidad de fibra en el compuesto. Los módulos de elasticidad experimentales fueron menores que los obtenidos teóricamente, lo cual podría atribuirse arrugas o incorrecto alineamiento de la tela generado durante la manipulación dentro del molde. También podría deberse a una posible incompleta adhesión entre las fibras y la resina.