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Título : Construcción de un prototipo de cubreneumático mediante moldeo por transferencia de resina de compuestos
Autor : Anchatuña León, José Gabriel
Loachamín Navarrete, Víctor Hugo
Palabras clave : Automatización industrial
Diseño mecánico
Fecha de publicación : 1-ago-2015
Editorial : Quito, 2015.
Citación : Anchatuña León, J. G., & Loachamín Navarrete, V. H. (2015). Construcción de un prototipo de cubreneumático mediante moldeo por transferencia de resina de compuestos. 133 hojas. Quito : EPN.
Resumen : The Light Resin Transfer Molding (LRTM) is a process that can be used to manufacture a variety of parts, such as those used in the automotive industry. This process can use different types of resin, reinforced with natural and synthetic fibers. In this work, a LRTM equipment was assembled and used to obtain composites reinforced glass fiber mats (GF) and 5 cm long randomly distributed abaca fibers (AF). Tire cover prototypes were also manufactured. The unsaturated polyester resin used in this work was formulated incorporating 10 vol% styrene, 90 vol% polyester resin; 0,25 vol% of accelerator and 0,25 vol% catalyst were added to this resin. Reinforced laminates were obtained using this resin and 14 and 20 vol% GF, 12 vol% FA and a 16 vol% hybrid fiber reinforcement (8,6 vol% AF and 7,4 vol% GF). These composites were used to extract samples for tensile, bending and impact testing according to ASTM D3039, D7264 and D5628 standards, respectively. Drilling, cutting, screwing and the surface finish were also evaluated. The quality of the surface finish of the GF and hybrid composites decreased while increasing the fiber volume fraction. The 14 vol% GF reinforced material showed the best property combination: 9776 MPa for Young´s modulus and 60,2 MPa for the tensile strength, 4396 MPa for elastic modulus and 159,3 MPa for bending strength, and a 0,436 J absorbed impact energy. The tire cover prototype was obtained using this material, since the tensile and flexural properties were higher to those of the original tire cover made of polypropylene (PP); however, its absorbed energy was lower. The weight of the tire cover prototype was similar to the original (2.4 kg), even though the density of the composite material (CM) was higher than that of the original (1,31 g/cm3 CM; 0,95 g/cm3 PP). The possibility of conducting studies on the maximum amount of reinforcement to be used in the composite produced by LRTM, without affecting the surface finish, remains open.
Descripción : El moldeo ligero por transferencia de resina (MLTR) es un proceso que se puede usar para producir una amplia gama de partes, como las empleadas en la industria automotriz. Dada su naturaleza, con este proceso se pueden usar diferentes tipos de resina, reforzadas con fibras naturales y sintéticas. En este trabajo se construyó un equipo de MLTR con el que se obtuvieron laminados reforzados con mats de fibra de vidrio (FV) y fibra de abacá (FA) de 5 cm de longitud con arreglo aleatorio. Además se fabricaron prototipos de cubreneumáticos. La resina poliéster insaturada usada se formuló incorporando 10 vol% de estireno, 90 vol% de resina poliéster; al 100 vol% de la mezcla se añadió el 0,25 vol% de acelerante y 0,25 vol% de catalizador. Con esta resina se obtuvieron laminados reforzados con 14 y 20 vol% FV, 12 vol% de FA y un refuerzo híbrido de 16 vol% de fibra (8,6 vol% FA y 7,4 vol% FV). Los laminados obtenidos se usaron para extraer probetas que se ensayaron a tracción, flexión e impacto, de acuerdo con las normas ASTM D3039, D7264 y D5628, respectivamente. También se efectuaron pruebas de taladrado, corte, atornillado y acabado superficial. La calidad superficial de los laminados con FV e híbridos disminuyó con el incremento de la fracción volumétrica de fibra. El material reforzado con 14 vol% de FV mostró la mejor combinación de propiedades: un módulo de 9776 MPa y una resistencia de 60,2 MPa a tracción, un módulo de 4396 MPa y una resistencia de 159,3 MPa a flexión, y una energía de impacto de 0,436 J. El prototipo de cubreneumático (PC) se obtuvo usando este material, ya que las propiedades de tracción y flexión fueron superiores a las del material usado en el cubreneumático tomado como base (CO), no así, la resistencia al impacto que fue menor. El peso del prototipo de cubreneumático obtenido es similar al original (2,4 kg), a pesar de que la densidad del material usado resultó ser mayor (1,31 g/cm3 PC; 0,95 g/cm3 CO). Queda abierta la posibilidad de realizar estudios acerca de la cantidad máxima de refuerzo que se debe colocar en el material compuesto producido por MLTR sin que afecte su acabado superficial.
URI : http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/12461
Aparece en las colecciones: Tesis Maestría en Diseño, Producción y Automatización Industrial (FIM)

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