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En el capítulo I se estudió la situación actual de los materiales compuestos en la industria y las variables que intervienen en la caracterización mecánica de los mismos, además, las ventajas de utilizar una fibra natural como refuerzo de una matriz polimérica. En el capítulo II se diseñó y se construyó un molde en acero ASTM A36, para obtener planchas con diferentes fracciones volumétricas, y luego ser cortadas a láser bajo las dimensiones especificadas en la norma ASTM D3039M-17, ASTM D7264M-15 Y ASTM D5628M-10 para ensayos de tracción, flexión e impacto respectivamente. Las fracciones volumétricas de material compuesto elaboradas son 70%-30%, 80%-20% y 90%-10% de matriz y refuerzo respectivamente. En el capítulo III se evaluó el comportamiento mecánico del material compuesto, en donde, el grupo de probetas de 70% de matriz y 30% de refuerzo poseen el valor más alto de resistencia a la tracción y energía de impacto con 13. 54 MPa y 0.75J respectivamente, por otro lado, el grupo de probetas con 90% de matriz y 10% de refuerzo presentan el valor más alto de esfuerzo máximo a flexión con 34.02 MPa. Se elaboró y ensayó probetas de resina pura, luego se comparó con las propiedades mecánicas del material compuesto, en donde, se observa que el esfuerzo máximo a tracción y el esfuerzo máximo a la flexión disminuyen, mientras que el módulo de elasticidad a tracción, módulo de elasticidad a flexión y resistencia al impacto aumentan, todo esto con respecto a la resina. Finalmente se investigó que el material compuesto puede ser utilizado en el área de la mueblería. In Chapter I the current situation of composite materials in industry and the variables involved in their mechanical characterization were studied, as well as the advantages of using a natural fiber as reinforcement of a polymeric matrix. In chapter II, a mold in ASTM A36 steel was designed and built, to obtain plates with different volumetric fractions, and then be laser cut under the dimensions specified in the ASTM D3039M-17, ASTM D7264M-15 and ASTM D5628M-10 standard for tensile tests, flexion and impact respectively. The volumetric fractions of composite material produced are 70% -30%, 80% -20% and 90% -10% of matrix and reinforcement respectively. In chapter III the mechanical behavior of the composite material was evaluated, where the group of specimens with 70% matrix and 30% reinforcement have the highest value of tensile strength and impact energy with 13. 54 MPa and 0.75 J respectively, on the other hand, the group of specimens with 90% matrix and 10% reinforcement presented the highest value of maximum bending stress with 34.02 MPa. Pure resin specimens were developed and tested, then compared with the mechanical properties of the composite material, where it is observed that the maximum tensile stress and the maximum bending stress decrease, while the tensile modulus of elasticity, modulus of flexural elasticity and impact resistance are increased, all this with respect to resin. Finally, it was investigated that the composite material can be used in the furniture area. |
