FIBRA DE CARBONO CON RESINA EPOXICA

UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA - SEDE BOGOTÁ - FACULTAD DE INGENIERÍA

Departamento de Ingeniería Mecánica y Mecatrónica - 2017267- Materiales de Ingeniería.

FIBRA DE CARBONO CON RESINA EPOXICA

Breck Michael Rodríguez Higuera (bmrodriguezh@unal.edu.co)

Diego Alfonso Samboni Montoya (dasambonim@unal.edu.co)

Jonathan Armed Rubio Ortega (jarubioo@unal.edu.co)

Sebastián Mora Rojas. (ssmorar@unal.edu.co)

1. Introducción.

La fibra de carbono es un material polimérico, que gracias a su matriz y la posible combinación con otros materiales, adquiere propiedades mecánicas únicas.

El fin de este proyecto es mostrar algunas propiedades mecánicas a través de diferentes pruebas. Obtenidos la totalidad de los materiales se realiza un molde en acrílico con las dimensiones de las probetas según la norma para fractura translaminar y tensión, con el fin de realizar dichas probetas se realiza una infusión de resina epóxica con la ayuda de una bomba de vacío, así se realiza

1. objetivos

• Analizar y comparar tres grupos galvánicos distintos determinando la velocidad de corrosión de cada grupo.
• Analizar la corrosión en tres muestras de distinta composición y determinar la velocidad de corrosión para cada una.
• Observar con qué facilidad o dificultad se corroe un material en dos condiciones que nos permitan prever el tiempo de servicio que pueden tener las piezas en condiciones agresivas.
• Aprender a escoger correctamente los materiales para que soporten de manera adecuada ambientes agresivos sin perder ni comprometer su función teniendo en cuenta el tiempo de servicio de la pieza y su costo de fabricación y mantenimiento.

1. Marco teorico

La fibra de carbono es  un material formado por fibras de 50-10 micras de diámetro, compuesto principalmente de átomos de carbono. Los átomos de carbono están unidos entre sí en cristales que son más o menos alineados en paralelo al eje longitudinal de la fibra. La alineación de cristal da a la fibra de alta resistencia en función del volumen (lo hace fuerte para su tamaño). Varios miles de fibras de carbono están trenzados para formar un hilo, que puede ser utilizado por sí mismo o tejido en una tela.

1. materiales y equipos.

Los materiales y equipos usados para las muestras de corrosión galvánica como para las muestras de corrosión en medio acuoso fueron los siguientes:

• Nueve muestras con las siguientes designaciones: 1, 201, 2, 401, 202, 402, 35, 209 y 411.
• Lija 600.
• Salmuera (1 Litro de agua y 30 gramos de sal).        
• Calibrador.
• Balanza analítica (4 cifras significativas).
• Pinzas de acero.
• Tres recipientes plásticos.
• Microscopio.

1. desarrollo de las pruebas.

Se lijan las probetas hasta obtener una superficie lisa, buscando que el área superficial sea igual entre cada una de las parejas galvánicas.

Las probetas se marcan rayando una de las superficies con su respectiva designación siguiendo con la obtención del área superficial de las probetas y su respectivo peso.

A continuación se llenan los recipientes con salmuera con 30% de concentración, se sumergen las probetas individuales en la salmuera así como cada una de las parejas galvánicas unidas.

Se procede a pesar cada una de las probetas pasada una semana en el medio durante cuatro semanas usando las pinzas de acero para colocar cada probeta en la balanza.

En la quinta semana se retiran las probetas del medio acuoso para secarlas y pesarlas con acumulación de óxido en la superficie para después observar la superficie de cada probeta en el microscopio.

Luego se lavan las probetas con agua usando el cepillo de cerdas plásticas con el fin de retirar la mayor cantidad de óxido posible de la superficie.

Se secan y se pesan por última vez clasificando cada dato con la designación de cada material en un papel ya que la marca realizada al inicio se pierde en los materiales que se vieron más afectados por la corrosión, se pudo clasificar cada material con su respectiva designación comparando el peso final y el peso inicial, ya que la pérdida de material en cada probeta no supera el gramo.

1. Resultados.

1. Corrosión en medio acuoso.

En la tabla 5.1 están depositados los pesos de cada probeta antes ser sumergidos en salmuera y después de estar sumergidos de una hasta cinco semanas.

Tabla 5.1

De la observación en el microscopio se pudieron diferenciar los materiales en que reaccionaron de manera distinta en salmuera.

• En el caso del material designado como 209 que es un latón, se observaron escasos puntos amarillos brillantes en la superficie, se podían contar con el microscopio a 90 aumentos.

• Para el material designado como 35 que es un acero 1020, se pudieron distinguir puntos diminutos de colores marrón, naranja y amarillo distribuidos de manera uniforme sobre la superficie con una apariencia porosa.

• Mientras que para el material designado como 411 que en este caso era un acero 4150, se vieron zonas de acumulaciones distintas de partículas naranjas como se puede observar en la imagen 5.1

[pic 1]

Imagen 5.1

1. Corrosión Galvánica.

En la tabla 5.2 están organizados por colores las parejas galvánicas con sus respectivos pesos antes ser sumergidos en salmuera y después de estar sumergidos de una hasta cinco semanas.

Tabla 5.2

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