Study of reinforcement elements distribution exemplified by composite with AlSi11 matrix and carbon reinforcement

Estudio de la distribución de los elementos de refuerzo ejemplificado por un composite con matriz AlSi11 y refuerzo de carbono

Se han presentado estudios sobre la distribución de los elementos de la estructura de refuerzo en materiales compuestos de matriz metálica a partir de imágenes microscópicas y descripciones matemáticas.

INTRODUCCIÓN

Los materiales compuestos de matriz metálica pertenecen a un grupo de materiales cuya tecnología se está desarrollando muy rápidamente en los últimos años. Estos materiales tienen tanto éxito debido a la posibilidad de obtener características favorables mediante una hábil selección del refuerzo y la matriz que son los componentes de un nuevo material diferente [3]. Sin embargo, es importante que la distribución de la fase de refuerzo (especialmente en el caso de colados compuestos hechos por saturación1) sea lo más uniforme posible. Esto asegura una buena calidad del composite y es un elemento muy importante desde el punto de vista de la resistencia del material [4].

Las distancias desiguales entre armaduras, su distribución heterogénea, pueden conducir a un daño material; por lo que es importante mostrar el método de control de este componente [1].

El estudio de la homogeneidad debe constar de dos pasos:

- examen de una estructura compuesta con el elemento más significativo de una identificación de fase de refuerzo;

- establecer una distribución homogénea de los elementos de refuerzo en un área determinada.

El objetivo de este estudio fue verificar la usabilidad de las imágenes, obtenidas por examen microscópico, para la identificación de una fase de refuerzo en un molde, y establecer la homogeneidad de la distribución de elementos de refuerzo basándose en el análisis de imágenes.

La evolución de la distribución de los elementos de refuerzo se realizó con el “barrido sistemático” y análisis de varianza de dos factores según el procedimiento propuesto en el trabajo [5].

DESCRIPCIÓN DEL ESTUDIO

El estudio se realizó sobre el material fabricado mediante la saturación de perfiles de refuerzo de fibra de carbono corta con aleación líquida de AISil1 (Figura 1.) bajo la presión de 15 MPa

en el período de 300 segundos, manteniendo todos los requisitos de la tecnología de moldes producidos por saturación con el método de moldeo de metal líquido [2].

Se analizaron dos áreas seleccionadas al azar con las dimensiones de 10 x 6 mm, como se muestra en la Figura 2.