Análisis de la Absorción de Energía en Compuestos Termoplásticos Reforzados
La capacidad de un material para absorber energía de impacto es un parámetro crítico en el diseño de componentes estructurales para aplicaciones de alta exigencia. Este estudio se centra en la evaluación del coeficiente de absorción de energía en estructuras termoplásticas reforzadas con fibras de carbono y vidrio.
Mediante ensayos de impacto Charpy e Izod, hemos cuantificado la energía específica absorbida por unidad de área de fractura en diferentes configuraciones de laminado. Los resultados revelan una correlación directa entre la orientación de las fibras y la tenacidad a la fractura del compuesto.
La micrografía de la superficie de fractura, obtenida mediante microscopía electrónica de barrido (SEM), muestra los mecanismos de fallo predominantes: deslaminación, rotura de fibras y extracción de la matriz. Estos mecanismos son fundamentales para entender la disipación de energía durante el evento de impacto.
Además, se analizó el comportamiento bajo cargas de tensión dinámicas, registrando las curvas de esfuerzo-deformación a diferentes velocidades de carga. Se observó una transición de un comportamiento frágil a uno más dúctil en los compuestos con matriz termoplástica de alta viscosidad, lo que incrementa significativamente la energía total absorbida antes del fallo catastrófico.
Las conclusiones de este trabajo proporcionan un marco de referencia para la selección de materiales y el diseño de estructuras compuestas optimizadas para la resistencia al impacto, con aplicaciones directas en sectores como la aeronáutica, la automoción y los equipos de protección personal.