Resumen

La fractografía consiste en un estudio detallado de la morfología de la superficie fracturada de los materiales. Normalmente se aplica la técnica de microscopía electrónica de barrido (SEM) para investigar la causa del fallo y la relación entre los modos de fallo y la microestructura del material investigado. Esta información permite relacionar la estructura, los métodos de procesado y las propiedades de los materiales con el inicio en su fallo y propagación. En este estudio se emplea el análisis fractográfico para investigar los aspectos del fallo inducido por delaminación en Modo II de laminados estructurales de compuesto polimérico reforzado con fibras. 

Las muestras con Teflon insertado en el plano medio de un extremo del laminado (muestras con muescas en los extremos) se sometieron a un ensayo de flexión en cuatro puntos (4-ENF). Las muestras se prepararon a partir de laminados fabricados en autoclave con capas preimpregnadas (0°, 90°) de arquitectura de fibra de tejido liso IM7 y resina epoxi M21. Los resultados indican que la superficie de fractura es muy irregular donde se visualizan fibras y huellas de fibras en la matriz, junto con aspectos fractográficos denominados cúspides y festones, formados durante el cizallamiento de la matriz polimérica.

INTRODUCCIÓN

La fractura interlaminar, o delaminación, se considera uno de los modos de falla más críticos de los compuestos fibrosos. Generalmente, el origen de la falla es influenciado por el estado excesivo tridimensional de las tensiones interlaminar, que se desarrolla en la interfaz entre capas con diferentes orientaciones del refuerzo fibroso. La resistencia a la delaminación se evidencia por la propiedad del compuesto. Esta propiedad se caracteriza en la práctica por tres diferentes modos puros de fractura, conocidos como Modo I, Modo II y Modo III. El Modo II, particularizado en este estudio, está asociado con la manifestación de tensiones de corte transversal, ortogonales a la dirección normal al plano del laminado (τxz). Se utilizan diversas condiciones de carga, tanto estáticas como dinámicas, para la caracterización de la tenacidad a la fractura interlaminar de laminados de fibra continua, en especímenes en forma de viga rectangular delgada.

La caracterización de la tenacidad a la fractura interlaminar puede complementarse con el análisis fractográfico de la superficie de fractura del especímen, utilizando la técnica de microscopía electrónica de barrido (SEM). Este análisis consiste en identificar aspectos de la morfología de la fractura al examinar especímenes debidamente preparados, con el fin de determinar la secuencia de eventos que ocurrieron durante el proceso de falla y la relación del modo de propagación de la falla, caracterizar la microestructura e incluso revelar si la falla ocurrió debido a la degradación ambiental.

• Materias:Microestructura Fractografía Laminado Microscopia electrónica
• Subjects:Microstructure Fractography Laminating Electron microscopy
• Palabras claves:Fractografía; Laminado compuesto; Delaminación Modo II
• Keywords:Fractography; Composite laminate; Mode II delamination