Este documento trata sobre los materiales compuestos, su historia, definición, componentes (matriz y refuerzo), métodos de fabricación como moldeo por colocación manual, por inyección, prepreg, pultrusión, proyección spray-up y enrollamiento filamentario, y sus aplicaciones en industrias como la aeroespacial, deportiva, vehículos, blindajes y otros.

1. FELIPE
DISEÑO E
GIRALDO
INGENIERÍA
MATERIALES COMPUESTOS
MANUFACTURA Y APLICACIONES EN LA
INDUSTRIA

2. MATERIALES
COMPUESTOS
HISTORIA FELIPE
DISEÑO E
GIRALDO
INGENIERÍA
Desde hace miles de años el hombre a mezclado
infinidad de materiales con el fin de generar uno
nuevo, con mayores consistencias y cualidades
mecánicas.

3. MATERIALES
COMPUESTOS ¿Que son los FELIPE
DISEÑO E
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compuestos?
Son aquellos que se forman por la
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unión de dos materiales para conseguir
la combinación de propiedades que no
es posible obtener en los materiales
originales
¿Cual es la función de una matriz? ¿Cuál es la función de las fibras de refuerzo?
Mantener el refuerzo unido en la posición deseada Las fibras de refuerzo son las responsables de la
y permitir la transmisión de las fuerzas aplicadas, rigidez y resistencia en un material compuesto
contribuyendo a la resistencia a la fractura, la teniendo en cuenta la alineación de las mismas.
compresión y protegiendo las fibras de la abrasión
y el impacto.

4. MATERIALES
COMPUESTOS
Conformación FELIPE
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Refuerzos
Matrices
FIBRA DE Termoplásticas
MAT
VIDRIO
+ Termoestables
KEVLAR CARBONO

5. MATERIALES
COMPUESTOS
Matrices FELIPE
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Matrices
Diferencias
•En las TS, el proceso es irreversible, mientras que las TP
Termoplásticas pueden reutilizarse.
•Las TP no son reactivas y su shelf life es ilimitado, las TS
necesitan curado y el shelf life corto. (almacenamiento
restrictivo)
•Las temperaturas de procesamiento son altas y tiempos cortos
Termoestables para TP, lo contrario para las TS, temperaturas bajas y tiempos
largos.

6. MATERIALES
COMPUESTOS Moldeo por colocación FELIPE
DISEÑO E
manual Ventajas
moldeo por colocación manual es
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denominado así debido a las bajas o •Gran versatilidad, facilidad de fabricar
nulas presiones que necesita. Es diferentes geometrías
muy utilizado en casi todas •Proceso de operación sencilla
las industrias debido a su gran •Uso de herramientas e instalaciones de
flexibilidad. bajo costo.
•Bajo costo de producción

7. MATERIALES
COMPUESTOS Moldeo por inyección FELIPE
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La fabricación de materiales compuestos por
inyección, utiliza la misma tecnología que
el moldeo por inyección de plásticos
tradicional. Pero a diferencia de introducir en
el molde únicamente un polímero (ya sea
termoplástico o termoestable), se introduce
el polímero más un refuerzo.
Ventajas
•Espesor constante en toda la pieza.
•Distribución homogénea de la
resina o matriz en la pieza.
•Facilita la producción en masa.

8. MATERIALES
COMPUESTOS Prepreg FELIPE
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Por pre-impregnados se entiende los materiales en Se retrasa el proceso de curado
los cuales las fibras se encuentran impregnadas almacenándolas a bajas temperaturas (impedir
con resinas en estado de semi gelificación. un curado completo para su posterior uso).

9. MATERIALES
COMPUESTOS Pultrusión FELIPE
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Se trata de un proceso automático muy versátil
mediante el que se obtienen perfiles de sección
constante. Se utiliza una fibra embebida en una
resina termoestable, la cual reacciona cuando
se aplica calor. Se tira del material (pull) para
evitar roturas y des alineamiento de fibras.
Mediante este proceso se puede producir
cualquier seción compleja siempre que su
espesor sea constante
Ventajas
•Excelente densidad de la pieza.
•Gran resistencia a la flexión a lo
largo de su longitud.
•Costos muy bajos para altos
volúmenes.

10. MATERIALES
COMPUESTOS
Proyección
Spray-up FELIPE
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Con spray-up, el roving de fibra de vidrio alimenta una
pistola con cortador (chopper), el cual corta fibra de
vidrio en longitudes predeterminadas. Esta fibra de vidrio
va directamente a un flujo de resina. La combinación de
estos materiales es dirigida a la cavidad del molde
cuando la parte compuesta tiene formas.
Ventajas
•Proceso rápido
•Costos de fabricación muy bajos.
Desventajas
•Baja resistencia estructural.
•Poco control sobre el espesor de la
pieza.

11. MATERIALES
COMPUESTOS
Enrollamiento
filamentario FELIPE
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filament winding es un
proceso de fabricación en
el que se enrollan
refuerzos continuos a
grandes velocidades y de
forma precisa sobre un
mandril que rota en torno
a su eje de giro.

12. Aplicaciones FELIPE
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13. Aeroespacial FELIPE
DISEÑO E
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14. Deportiva FELIPE
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15. Vehículos FELIPE
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16. Otros FELIPE
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17. Blindajes FELIPE
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