Resumen

El continuo crecimiento del uso de compuestos poliméricos en componentes estructurales de la industria aeroespacial se debe principalmente a la flexibilidad de diseño, las excelentes propiedades mecánicas y la baja densidad, combinadas con los altos valores de resistencia mecánica y rigidez y la baja incidencia de la corrosión, con los que estas estructuras cumplen varios requisitos de rendimiento cuando están en servicio. Los componentes con requisitos estructurales pueden ver afectadas sus propiedades mecánicas cuando se exponen a ambientes agresivos como alta temperatura y humedad, por lo que deben ser evaluados cuidadosamente antes de su puesta en servicio. 

El objetivo del presente trabajo es evaluar el efecto higrotérmico sobre la resistencia a la fatiga de compuestos termoplásticos de PPS/fibra de carbono. Estos laminados se obtuvieron de la empresa TenCate, que suministra laminados compuestos a Airbus y Embraer. Los compuestos de PPS/fibras de carbono mostraron una mayor resistencia a la tracción bajo acondicionamiento higrotérmico debido a la plastificación de la matriz polimérica, aumentando también la tenacidad a la fractura. Por el contrario, el acondicionamiento higrotérmico no alteró significativamente el comportamiento de la vida a fatiga de los laminados de compuesto de PPS/fibras de carbono.

INTRODUCCIÓN

El uso de materiales compuestos termoplásticos en la industria aeroespacial ha crecido considerablemente debido a la constante evolución tecnológica que presenta esta clase de materiales. En comparación con los compuestos termo rígidos, los termoplásticos están ganando cada año una mayor cuota de mercado debido a la excelencia de sus propiedades mecánicas, como alta resistencia mecánica, alta rigidez, baja masa específica, mayor tenacidad a la fractura, mayor resistencia al impacto y a la fatiga, combinadas con la versatilidad en producción en serie, la capacidad de almacenarse durante más tiempo antes de su uso y un gran potencial de reciclaje[1-4].

En el sector aeronáutico, el uso de compuestos termoplásticos es prometedor en la construcción de fuselajes, con una reducción de peso de aproximadamente un 25% en comparación con las estructuras metálicas fabricadas con aleaciones de aluminio 2024-T3. Generalmente, los materiales compuestos termoplásticos reforzados con fibras utilizan una elevada fracción volumétrica de refuerzo (>50%) para satisfacer las altas prestaciones mecánicas en servicio. Además de los factores mencionados anteriormente, el interés por el uso de termoplásticos se debe a su procesabilidad, la posibilidad de reparación de daños, reprocesabilidad, resistencia al fuego, mayor temperatura de servicio y baja absorción de humedad[5].

• Materias:Propiedades mecánicas Materiales compuestos termoplásticos Fatiga de materiales
• Subjects:Mechanical properties Thermoplastic composites Material Fatigue
• Palabras claves:PPS (Sulfuro de polifenileno); Compuestos termoplásticos; Propiedades mecánicas; Fatiga
• Keywords:PPS (Polyphenylene sulfide); Thermoplastic composites; Mechanical properties; Fatigue