materiales compuestos en estructuras navales y marítimas

8/18/2019 Materiales Compuestos en Estructuras Navales y Marítimas

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Materialecompuesenestructunavales ymarítima

Yendrik A Pelufo RiveIng. Mecánica


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Índice

• Características y propiedades• enta!as y desventa!as

• Costos

• Aspectos de dise"o

• Aspectos constructivos

• #!emplo y aplicaciones


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Tipos de materiales compuestos

• Se define como material compuesto todo material combinado a partir de

unión (no química) de dos o mas componentes.

• Los materiales compuestos no deben disolverse ni fusionarse completam

• Materiales compuestos de matriz metálica

• Materiales compuestos de matriz cerámica

• Materiales compuestos de matriz polimrica


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!n construcción naval

"entro de la construcción naval son polímeros reforzadosfundamentalmente con fibra de aramida# carbono $ vidrio


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Matri$ de re%uer$o

!n los materiales compuestos se puede dise%ar la característica del materia

lu&ar a materiales anisótropos

!stos constitu$en estructuras cristalinas o semi'cristalinas que son tenaces#

resistentes a altas temperaturas $ medios a&resivos# pero sin la aportación d

fibra son mu$ frá&iles

&'a anisotropía )opuesta de isotropía* es la propiedad general

de materia seg+n la cual cualidades como, elasticidad-temperatura- conductividad- velocidad de propagacin de la lu$- etc. varían seg+n la direccin en /ue son e0aminadas

https://es.wikipedia.org/wiki/Isotrop%C3%ADahttps://es.wikipedia.org/wiki/Materiahttps://es.wikipedia.org/wiki/Elasticidad_(mec%C3%A1nica_de_s%C3%B3lidos)https://es.wikipedia.org/wiki/Conductividad_el%C3%A9ctricahttps://es.wikipedia.org/wiki/Velocidadhttps://es.wikipedia.org/wiki/Luzhttps://es.wikipedia.org/wiki/Luzhttps://es.wikipedia.org/wiki/Velocidadhttps://es.wikipedia.org/wiki/Conductividad_el%C3%A9ctricahttps://es.wikipedia.org/wiki/Elasticidad_(mec%C3%A1nica_de_s%C3%B3lidos)https://es.wikipedia.org/wiki/Materiahttps://es.wikipedia.org/wiki/Isotrop%C3%ADa


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Propiedades mecánicas


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'as resinas

• olister • inilester

• epo*i

• +enólicas

Inf

Poli1ster

Tiene unvolumen de

unquresisten

compresión (cubre el ,/

M.0. e

inilester

1esistente apropiedadespolister es

que la de

presenta m

#po0i!levada res

elasticidcontracci

2enlica

lta resestabilidaresistenc

absorci


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Principales características mecánla resina


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Propiedades de algunos tipos de 3de vidrio

!6 presenta buenas propiedades aislantes elctrica

16 resistencia a altas temperaturas ,789c ':/89c

!016 alta resistencia corrosión $ mecánica de impacto

S6 alta resistencia mecánica $ a temperaturas


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Propiedades de 34ra de car4ono

;rafito6 posee una ma$or resistencia $ ri&idez que el diamante $ una dens


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Propiedades de 2i4ra de aramid

ara'aramida tiene


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Aspectos de dise"o para tener en

• Selección de materias primas

• "ise%o $ proceso de fabricación de la

pieza

• +ormulación6 teoría de placas

laminadas# cortadura o elasticidad

• 0riterios de fallo6 lineales o cuadráticos

• 1equerimientos6 coeficientes de

se&uridad

La selección de un material compuesto depende del medio a el cual se va a e*poner $

e*cesivas que se pueden presentar en la embarcación dic5o lo anterior los puntos impconsisten en 6

1i&idez# resistencia# estática# im

fati&a# permeabilidad# costo

• Selección del proceso adecua• re'dise%o &eneral de acue

proceso• >ncorporación de numero m

de sub'piezas# ancla4es# am

etc.• 1esolución de concentracion

tensiones• 1esolución de uniones• re'dimensionado de espesor• "efinición de orientaciones

laminas

• !studio de costos

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Aspecto constructivo

!stos son unos e4emplos de Moldes ara la realización de una embarcac


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Antes de la seleccin del molde

!*isten aspectos importantes

para la selección de un molde

4usto antes esta el tipo de material

compuesto que se selecciona# lamatriz# resina $ además la tcnica

de manufactura que se va a

utilizar


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Las ventajas y desventajas

son dependientes de la manu%actura para el laminad

Las venta4as de este mtodo son6• ?a4o costo de los moldes

• >limitado tama%o de los moldes

• +acilidad en modificar el dise%o del

molde

• @tilización de un equipo mu$ reducido.

!ntre las desventa4as tene• Mano de obra costosa.

• La calidad del produ

5abilidad de los operad

• Aecesidad de constru

superficie bien pulid

productos ten&an una b

acabado.


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'aminado manual


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son dependientes de la manu%actura para el m1todo

Las venta4as de este mtodo son6

• 0adencia de producción mas elevada

• Menor coste de refuerzo

• >deal para producción de piezas de &ran

tama%o

• "esperdicios son minimizados

• !quipo transportable

!ntre las desventa4as tene

•0oste elevado del equip

• La calidad del producto

5abilidad de los operad

• "ificultad para obtener

laminado uniforme

• 0ondiciones de t

satisfactorias

• Aumero elevado de m

productividad

• La maquina de pro

producir niebla de

#car&ando el ambiente


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'aminado 7pray89p


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son dependientes de la manu%actura para moldeo asistido

Las venta4as de este mtodo son6

• Bbtención de altos porcenta4es de refuerzocomparado con mtodos de laminado

• Ma$or densidad de laminado

• ?a4a tasa de porosidad

• Me4or impre&nación de fibras

•

1educción de emisiones de elementosvolátiles

• >nversión relativamente ba4a

• Superficies interiores de laminado presenta

me4or acabado superficial

!ntre las desventa4as te

• !l coste de los matede la mano de obra e

• @n alto nivel de 5abil

por el operario

• Mezcla $ controles

resina son aun

operario• @n e*ceso de evacu

puede modificar prop

• !s fundamental plan

el traba4o minuciosa

pruebas previas


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'aminado de vacío


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Antes de la seleccin del molde

'a posicin de las 34ras es de suma importancia


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Costos: 0omo se menciono en las desventa4as este tipo de procedim

desventa4a en la escases de mano de obra $ la 5abilidad del operario p

5ec5o de comenzar de cero sin moldes la si&uiente &rafica nos distribu

porcenta4es los costos tomado de C,9 con&reso de in&eniería naval e

marítima DMaL!0oAE


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#!emplos


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GRACIAS POR SU ATEC

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