Dec 23, 2020

Tal vez no ha pensado mucho en el crecimiento de las grietas interlaminares, o las grietas entre las capas en materiales compuestos laminados. Sin embargo, debería considerarlo, dado que dichos materiales están en todas partes y las grietas interlaminares pueden causar graves daños a muchos tipos de estructuras y productos, desde equipos deportivos hasta naves espaciales. Es por esto que una nueva norma de ASTM D7905/D7905M, Método de Prueba para la Determinación del Modo II Resistencia de Fractura Interlaminar de Compuestos de Matriz Polimérica Reforzada con Fibra Unidireccional Mediante la Prueba ENF (ensayo de flexión con entalla final) resulta muy importante.

A pesar de que en realidad no pensamos en ello, los compuestos laminados son bastante ubicuos, dice el miembro de ASTM, Barry D. Davidson Ph.D, el profesor Laura J. y L. Douglas Meredith en el departamento de Ingeniería Mecánica y Aeroespacial en la Universidad de Syracuse.

Una lista de los productos que contienen compuestos laminados reforzados con fibras continuas prueban el punto de Davidson:

• Artículos deportivos, incluyendo raquetas de tenis, palos de golf y esquíes;
• Artefactos electrónicos, incluyendo muchas placas de circuitos;
• Infraestructura civil, incluyendo terrazas puente, gasoductos y vigas y columnas en edificios;
• Estructura automotora, paneles de la carrocería e interiores; y
• Aviones, helicópteros y naves espaciales, en los que dichos materiales compuestos se utilizan ampliamente.

Si bien existen pruebas de resistencia a la fractura para el Modo I y el modo mixto, actualmente no existen pruebas para el Modo II. La prueba para el Modo II que se describe en la D7905/D7905M será utilizada por la industria y el gobierno para comparar cualitativamente los materiales compuestos, así como también para determinar los valores que se utilizarán en el diseño, análisis y criterios de aceptación/rechazo.

Davidson señala que las delaminaciones pueden ocurrir de maneras diferentes: durante la fabricación, a partir de daños durante el uso, a partir de sobrecargas inesperadas de una estructura o simplemente a partir de cargas normales de servicio durante períodos de tiempo prolongados.

Como la expansión de la delaminación representa un modo de falla crítica en las estructuras fabricadas a partir de compuestos de matriz polimérica reforzada con fibras, se están aunando esfuerzos para desarrollar las herramientas y las técnicas que garanticen que ésta no ocurra, dice Davidson. Determinar la resistencia de un material para la expansión de la delaminación es un componente clave de este trabajo.

La D7905/D7905M fue desarrollada por el Subcomité D30.06 sobre Propiedades Interlaminares, parte del Comité D30 de ASTM International sobre Materiales Compuestos.

CONTACTO

Información Técnica: Barry D. Davidson, Ph.D., Universidad de Syracuse, Syracuse, Nueva York

Teléfono: +1.315.443.4201

Personal de ASTM: Ashley Wiand

Teléfono: +1.610.832.9551