Informe de Práctica (1)

CÓDIGO: SGC.DI.505 VERSIÓN: 2.0 FECHA ULTIMA REVISIÓN:

GUIA PARA LAS PRÁCTICAS DE LABORATORIO, TALLER O CAMPO.

DEPARTAMENTO:

CIENCIAS DE LA ENERGÍA Y CARRERA: MECÁNICA

12/04/2017

TECNOLOGÍA EN MECÁNICA SUPERIOR AERONÁUTICA MENCIÓN AVIONES

ASIGNATURA:

MATERIALES COMPUESTOS

PERÍODO LECTIVO:

TECNOLOG IA UGT SI ABR AGO18

DOCENTE:

Ing. Jaime Eduardo León Almeida

NRC:

6175

NIVEL: PRÁCTIC A N°:

3.er

“A”

Aviones 1

LABORATORIO DONDE SE BLOQUE 42 DESARROLLARÁ LA PRÁCTICA TEMA DE LA PRÁCTICA: PRÁCTICA DE FIBRA DE VIDRIO INTRODUCCIÓN: El presente informe se refiere al tema de la práctica en fibra de vidrio, realizado en el BLOQUE 42, teniendo como objetivo el uso y buen manejo de la fibra de vidrio dentro de campo aeronáutico, mediante el cual paso a paso se observará el debido proceso que debe llevarse aplicando diferentes procedimientos para ir  perfeccionando la técnica en el acabado. Antes de proceder a determinar el uso correcto de los materiales para la práctica en fibra de vidrio, es preciso señalar sus características más relevantes. Entre ellas podemos destacar que es un excelente aislante térmico, al tiempo que es inerte a diversas sustancias como el caso de los ácidos.

OBJETIVOS: Objetivo General: 

Modelar una pieza para la elaboración de una r éplica utilizando fibra de vidrio, catalizador(secante) cataliz ador(secante) y resina de poliéster.

Objetivos específicos: 

Conocer el proceso de moldeo mediante la práctica dentro de laboratorio de materiales compuestos.



Identificar porcentajes que se debe utilizar de fibra de vidrio, resina poliéster y catalizador para realizar el modelo de práctica.

MATERIALES: REACTIVOS: 

Resina de poliéster



Catalizador



INSUMOS: 

Fibra de vidrio



Tijera



Brocha



Frasco y jeringa (para mezcla)

Cera desmoldante

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Molde



Guaipe

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EQUIPOS: Equipos de protección personal: 

Overol



Mascarilla

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Guantes



Gafas de protección



Calzado de seguridad

Figura 1. Calzado de seguridad

Figura 2. Mascarilla y Gafas

Figura 3. Guantes de protección

Equipos utilizados: 

Horno



Lámparas infrarrojas

MARCO TEÓRICO Fibra de vidrio Es el refuerzo más utilizado actualmente en la fabricación de mater iales compuestos, sobre todo en aplicaciones industriales. Esto se debe a su gran disponibilidad, sus buenas características mecánicas y su bajo coste. Sus  beneficios típicos incluyen: alta resistencia, bajo peso, dimensionalmente estable, con resistencia a la corrosión, excelente resistencia eléctrica y flexibilidad de diseño con bajo costo de matrices. Tal es así, que los productos hechos con fibra vidrio pueden competir favorablemente en costo y rendimiento con los materiales tradicionales. (Velasco, 2015)

Propiedades de la fibra de vidrio Tienen numerosas aplicaciones debido a la gran cantidad de propiedades que el material tiene: 

Propiedades Mecánicas:

Debido a su alta resistencia a la compresión, flexión e impacto, muchas veces son utilizados en estructuras. 

Ligereza:

La fibra de vidrio tiene un peso específico de 1.5 contra 2.7 del aluminio, 7.8 del acero, 8.9 del cobre. 

Rigidez Dieléctrica:

Puede ser utilizado como aislante estructural, debido a que la fibra de vidrio no conduce electricida d. 

Aislante Térmico:

Además de no conducir electricidad, la fibra de Vidrio es un material que puede utilizarse como aislante para las altas temperaturas, impidiendo la transferencia de calor.

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Flexibilidad de Diseño:

Es posible hacer productos complejos mediante el moldeo de la fibra de vidrio, permitiendo un gran valor estético y funcional a los diseños de las piezas 

Estabilidad:

Gracias a su bajo coeficiente de dilatación térmic a y a la reducida absorción de agua, los productos en Fibra de vidrio se mantienen inalterados en dimensión y forma incluso en condiciones extremas. 

Resistencia a la Corrosión:

A diferencia de los materiales convencionales, la fibra de vidrio no se oxida, así como también muestra una excepcional resistencia a los ambientes agresivos. 

Resistencia:

La fibra de vidrio también muestra una gran resistencia cuando entran en contacto con otros materiales. Es tanto resistente a la humedad como no combustible. 

Densidad:

A pesar de que la fibra de vidrio que tiene una alta resistencia a la tracción, tiene una densidad muy baja debido a sus propiedades fibrosas. (Velasco, 2015)

Tipos de fibra En los últimos años se han realizados considerables progresos en calidades de fibras de vidrio, por lo cual en el mercado encontramos como:

a) Mantas de fibra de vidrio (MAT): Es el material más usual para laminados de PRFV por ser fácil de moldear, de menor costo, siendo los actuales ligantes fácilmente solubles en estireno.

b) Tejidos de fibra de vidrio WOWEN ROVING: Produce laminados más resistentes por la mayor resistencia a la tracción. Ello se obtiene utilizando tejidos más finos con dibujo tupido.

c) Filamentos de fibra de vidrio Roving: Se usan para reforzar las capas de tejido de vidrio y también para conferir resistencia y dureza.

d) Velos: Se puede usar de amortiguamiento entre la capa de gel coat y las principales de refuerzo. También de usan como capa de refuerzo del propio gel coat, dando así algo de consistencia a esta capa.

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e) Cintas de fibra de vidrio: Consiste en un tejido en formas de cinta que es adecuada para aplicar en aquellos lugares donde se precisan  bandas estrechas de refuerzos para ligamentos en espiral.

f) Fibras de tejido pre-impregnadas: El tejido y los MAT se fabrican también impregnados con una mezcla de resina-catalizador que puede ser activada por calor. (Rojas, 2013)

Resina poliéster Las resinas de poliéster son liquidas a temperatura ambiente y pueden ser llevadas a estado sólido, en el caso de las resinas pre-aceleradas, por la acción de un catalizador; y para resinas no pre-calentadas un acelerador y un catalizador. La Caducidad aproximada de la resina de poliéster es de 6 meses. Si se ha abierto el envase la vida del producto será mucho menor. Para su conservación se debe evitar la humedad, la alta temperatura y la luz. Tiene una ebullición inferior a los 60º C (Su disolvente que es el estireno tiene un punto de inflamación de 33º por ello es muy recomendable guardar las resinas lejos de cualquier foco inflamable. (Velasco, 2015)

Tipos de resina Hay varios tipos de resinas, pero las que generalmente usaremos son dos, la resina propiamente dicha y el gel coat. Las más utilizadas son: 

Ortoftálicas: constituyen las más frecuente y las de menor coste entre las resinas poliésteres. Absorben hasta 2.5% de agua en inmersiones prolongadas. De utilización general.



Isoftálicas:  tienen mejores propiedades mecánicas que las de ortoftálicas, y mejor resistencia en ambientes marinos (menor absorción). Se sustituye el anhídrido ftálico por ácidos isoftálicos, aumentando de esta manera la resistencia al agua.



Bisfenólicca: tiene mejores propiedades mecánicas y químicas que las resinas ortoftálicas e isoft álicas, aunque un elevado coste. Son las resinas más idóneas entre el poliéster para medios corrosivos.



El gel coat: elemento compuesto de resina de poliéster, pero que cumple dos misiones fundamentales: Darle a la pieza un acabado final, que condiciona su aspecto visual, y proteger a la misma de agresiones exteriores. El Gel coat le da un acabado final perfecto a la pieza, gracias también a la posibilidad de incorporarle pigmentos de colores. Los gel coats pueden ser aplicados a brocha o a pistola, y para su secado, requieren, al igual que la resina de poliéster, de un catalizador. (Velasco, 2015)

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Mek Catalizador para todo tipo de resinas y gel coats de poliéster y viniléster. Este adit ivo es básico e indispensable  para conseguir el curado de los productos mencionados anteriormente. Incoloro. Porcentaje de mezcla: 1% 2%. (Velasco, 2015)

Precauciones para el trabajo con la resina 

Buena ventilación.



Trabajar en un lugar abierto.



Guantes (para manipular fibra)



Mascarilla descartable (para manipular fibra)



Ropa con mangas largas para cubrir piel de los br azos

PROCEDIMIENTO: Pasos para realizar práctica en fibra de vidrio: 1.- Limpiar el material el cual se va a utilizar, aplicándole de 4 a 6 capas de cera desmoldeante, dejándolo libre de recubrimientos, polvos o cualquier otro componente que pueda afectar el trabajo realizado.

Figura 4. Capas de cera desmoldeante

2.- Tener la fibra cortada en pedazos pequeños para que sea más fácil trabajarla.

 Figura 5. Fibra cortada

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3.- Preparar en un recipiente la mezcla constituida de resina de polyester y de un catalizador, las proporciones son de 98% de resina y 2% catalizador, para usar esta mezcla, se debe preparar la medida exacta que se pueda usar en unos 20 o 30 minutos, porque eso es lo que tarda en sacars e.

Figura 6. Preparación de mezclas

4.-Con todo cerca y preparado procedemos a empezar el trabajo e n el componente.

Figura 7. Componentes

5.- Colocamos los pedazos de fibra sobre el molde aplicando la mezcla con la brocha, teniendo mucho cuidado que este no se cree posibles burbujas de aire, formando una capa con espesor uniforme.

Figura 8. Aplicación de mezcla

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6.- Se debe aplicar el mismo procedimiento capa por capa, hasta tener unas 3 o 4 capas uniformes, una vez terminado este proceso, de la resina y la fibra dejamos secar unos 30 minutos.

Figura 9. Secado del molde

8.- Puede llegar a utilizarse el horno o lamparas infrarrojas para acelerar el proceso de secado.

Figura 10. Horno

9.- Una vez que se encuentre secado se procederá a sacar del molde la pieza hecha con fibra de vidrio.

Figura 11. Sacado del molde

10.- Limpiar el área de trabajo.

Figura 12. Limpieza del área

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RESULTADOS OBTENIDOS: 

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La elevada resistencia a ambientes corrosivos resalta este material por sus excelentes prestaciones a las condiciones más severas. Es el refuerzo más utilizado actualmente en la fabricación de materiales compuestos, sobre todo en aplicaciones de uso aeronáutico. Esto se debe a su gran disponibilidad, sus buenas características mecánicas y su bajo coste.

CONCLUSIONES: 

A pasar la brocha con mek sobre el molde, esperar que esté totalmente seco la cera colocada en el mismo, habría desperdicio de mek y al momento de desmontar el molde con la fibra de vidrio, tendríamos muchos errores y defectos.

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Cubrir rápidamente la resina en la fibra de vidrio ya que este se puede secar rápido y ya no servir, en el cual se debe trabajar en un lugar ventilado, lejos de toda fuente de calor.



Obtuvimos defectos no muy considerables, debido a que pasamos el mek antes de que se s eque completamente la cera, donde se obtuvo porosidades.

RECOMENDACIONES: 

Al momento de cortar la fibra de vidrio utilizar guantes, overol, gafas y mascarilla ya que la fibra tiene efectos exponenciales que pueden afectar la salud.



Una vez que se mezcle con el catalizador, trabajar en un tiempo aproximado de 30 minutos.



Efectuar los trabajos de fibra de vidrio en lugares con buena ventilación.

BIBLIOGRAFÍA:

Bibliografía Rojas, F. (Julio de 2013). Repositorio UIDE. Obtenido de http://repositorio.uide.edu.ec/bitstream/37000/585/1/TUIDE-0535.pdf  Velasco, N. (18 de Diciembre de 2015). Slide Share. Obtenido de https://es.slideshare.net/NatanaelVelasco/informederesinapoliester-2