propiedades mec compuesto plastico madera(1)
Post on 05-Jul-2018
224 Views
Preview:
TRANSCRIPT
-
8/15/2019 Propiedades Mec Compuesto Plastico Madera(1)
1/29
OBTENCION DE PROPIEDADES MECANICAS DE COMPUESTOSDE PLASTICO-MADERA
1
Facultad de ciencias
Bachillerato en Ciencias Naturales y Exactas
“Determinación de propiedades mecánicas de
compuestos plástico-madera utilizando métodos
destructivos”.
Trabajo de monografía presentado en conformidad a los requisitos exigidos para la
obtención del grado de bachiller en ciencias naturales y exactas.
Alumno: Gerardo Ignacio Venegas Flores
Profesor Guía: Mario Solís
Cotutor: Christian Núñez, Yanina Saravia
-
8/15/2019 Propiedades Mec Compuesto Plastico Madera(1)
2/29
OBTENCION DE PROPIEDADES MECANICAS DE COMPUESTOSDE PLASTICO-MADERA
2
Índice
Paginas
Objetivos………………………………………………………………………... .3
Resumen………………………………………………………………………… .3
Introducción…………………………………………………………………… ..4
Pinus radiata……………………………………………………………………. .5
Características de la madera………………………………………………....6
¿Qué es el polipropileno?..........................................................................7
Tipos de polipropileno………………………………………………………… .8
Propiedades Físicas y Químicas del polipropileno……………………….9
Características del polipropileno…………………………………………….9
Procedimientos………………………………………………………………….10
Proceso de Mezclado…………………………………………………………..11
Proceso de Molienda……………………………………………………………14
Proceso de Prensado…………………………………………………………..15
Proceso de obtención de probeta……………………………………………16
Espectroscopia Infrarroja……………………………………………………...17
Tipos de Ensayo………………………………………………………………...18
Ensayo de tracción……………………………………………………………..18 -19
Ensayo de flexión………………………………………………………………..20
Ensayo de resistencia al impacto……………………………………………..21
Normas y resultados…………………………………………………………….22 -27
Conclusión………………………………………………………………………... 28Agradecimientos…………………………………………………………………. 28
Bibliografía y linkografía………………………………………………………...29
-
8/15/2019 Propiedades Mec Compuesto Plastico Madera(1)
3/29
OBTENCION DE PROPIEDADES MECANICAS DE COMPUESTOSDE PLASTICO-MADERA
3
Objetivos
Identificar las propiedades generales del pino radiata y del termoplástico
polipropileno (PP).
Preparar materiales compuestos madera plástico (pino radiata / polipropileno) en
los siguientes porcentajes 10, 20 y 30 %, Fabricar muestras para ensayos
mecánicos destructivos por el método de prensado en fundido y dimensionar las
probetas para ensayos bajo normas ASTM.
Determinar las propiedades de los materiales compuestos preparados
(madera/plástico). Someterlos a ensayos de flexión, tracción, y resistencia al
impacto, de acuerdo a normas internacionales ASTM.
Resumen
Se describe el efecto de la harina de madera de Pino radiata, se utilizo madera en
polvo de granulometría de 100 mesh, sobre las propiedades mecánicas de
materiales compuestos plástico-madera. Se prepararon materiales compuestos en
los porcentajes de 10, 20 y 30 % de madera en la matriz polimérica. El
termoplástico usado fue polipropileno (PP) de origen comercial. Las mezclas o
materiales compuestos, se realizaron en una mezcladora de polímeros y se
fabricaron probetas para ensayos como resistencia al impacto Izod, resistencia a
tracción y resistencia a la flexión. En los porcentajes estudiados se observa que la
incorporación de madera de pino produce también un incremento de la resistencia
a tracción. La resistencia a flexión disminuye al aumentar el porcentaje de madera
y la resistencia a impacto presenta un aumenta al incrementar el porcentaje de
madera en el material compuesto.
-
8/15/2019 Propiedades Mec Compuesto Plastico Madera(1)
4/29
OBTENCION DE PROPIEDADES MECANICAS DE COMPUESTOSDE PLASTICO-MADERA
4
Introducción
Los materiales conocidos como “compositos” compuestos por dos materiales plástico-
madera han sido extensamente estudiados en la actualidad y son producidos
comercialmente en algunos países de Europa y en Estados Unidos. Debido a la poca
estabilidad térmica de la madera, se utilizan materiales termoplásticos de puntos de fusión
inferiores a 200º C, como el polipropileno (PP) con el cual se efectuó este estudio. La
madera es utilizada en forma de fibras de diversos orígenes con determinadas relaciones
largo –ancho o partículas finas que tienen aproximadamente las mismas dimensiones en
todas las direcciones.
De las características más importantes de los productos manufacturados a partir de
plástico-madera resaltan las propiedades de alta durabilidad, resistencia a la humedad y
a los hongos y tienen usos especialmente orientados a materiales de construcción.
A lo largo de este trabajo y con el estudio del efecto del porcentaje de harina de madera
de la especie chilena pino radiata en la resistencia al impacto, podremos determinar las
propiedades mecánicas y físicas de compuestos de plástico-madera, a través de ensayos
de tracción, flexión e impacto.
-
8/15/2019 Propiedades Mec Compuesto Plastico Madera(1)
5/29
OBTENCION DE PROPIEDADES MECANICAS DE COMPUESTOSDE PLASTICO-MADERA
5
Pinus radiata
Clasificación científica
Reino: Plantae
División: Pinophyta
Clase: Pinopsida
Orden: Pinales
Familia: Pinaceae
Subfamilia: Pinoideae
Especie: Pinus
Género: Pinus
Subgénero: Diploxylon
Sección: Taeda
Grupo: Insignes
Nombre binomial: Pinus radiata D.Don
Hábitat: Su área natural corresponde a la costa de California. En España es la coníferaexótica más utilizada en repoblaciones, sobre todo en la Cornisa Cantábrica y
especialmente en Guipuzcoa y Vizcaya.
Crecimiento: Rápido, aunque en su área natural sea lento. Sus masas típicas presentan
un crecimiento, a turno y espesuras adecuados de unos 14 metros cúbicos por hectárea yaño.
-
8/15/2019 Propiedades Mec Compuesto Plastico Madera(1)
6/29
OBTENCION DE PROPIEDADES MECANICAS DE COMPUESTOSDE PLASTICO-MADERA
6
Características de la madera
Dureza: este pino corresponde a la categoría de maderas blandas, muy parecidos a losque presenta la mayoría de los pinos que existen en España, por lo que la madera del
radiata es muy fácil de trabajar y ofrece valores idóneos para la penetración de útiles
cortantes, clavos y tornillos.
Durabilidad: la duración natural de la madera de pino insigne es baja. No obstante,dada la porosidad de su madera los tratamientos preventivos contra agentes bióticos o
abióticos son fácilmente aplicables. También la homogeneidad de su madera de albura
proporciona muy buen rendimiento en los tratamientos por inmersión o al vacío. Por tanto,
su madera es susceptible de mejorar su durabilidad mediante la aplicación de
tratamientos químicos tanto en verde como en seco.
Aptitud frente a los usos industriales: la madera de pino insigne tiene propiedadesfavorables frente al cepillado y moldurado, soporta bien el torneado, se mecaniza con
facilidad, permite la unión entre piezas sin dificultades y las operaciones de lijado y
acabado se realizan sin problemas. Por todo ello, es una madera de buen rendimiento en
la mayoría de las transformaciones mecánicas.
Las propiedades físico-mecánicas de la madera de pino insigne, así como la buena forma
que, en general, presentan sus troncos, hacen que su rendimiento en los procesos de
aserrado sean muy altos.
Características Químicas de la Madera
La característica más notable de la madera de pino insignis es el bajo porcentaje de
contenido de resinas, que oscila entre 0.25 y 3% siendo su valor medio 1.18% También
es destacable el contenido en celulosa que oscila alrededor del 57.5%.
Características Físico – Mecánicas de la Madera
En cuanto a características físicas, cabe destacar su relativa alta densidad, si se compara
con los resultados que hasta ahora se disponían y su dureza, la más alta de los pinos
peninsulares.
En cuanto a sus características mecánicas, si bien en valores absolutos de resistencia a
la rotura son bajos sus cotas indican la buena disposición de esta manera a los esfuerzos
-
8/15/2019 Propiedades Mec Compuesto Plastico Madera(1)
7/29
OBTENCION DE PROPIEDADES MECANICAS DE COMPUESTOSDE PLASTICO-MADERA
7
mecánicos, es resiliente, elástica, muy flexible, mediante tenaz y adherente.
¿Qué es Polipropileno?
El Polipropileno es un termoplástico que es obtenido por la polimerización del propileno,subproducto gaseoso de la refinación del petróleo, en presencia de un catalizador y bajoun cuidadoso control de temperatura y presión.Se puede clasificar en tres tipos: homopolímero, copolímero rándom y copolímero de altoimpacto, los cuales pueden ser modificados y adaptados para determinados usos, através de múltiples técnicas de aditivación.
Históricamente el polipropileno ha sido una de las resinas de mayor crecimiento,alcanzando hoy en día, el mayor consumo a nivel mundial entre todos los termoplásticos.Esto se debe principalmente:
Optima relación costo/beneficio
Versatilidad: compatible con la mayoría de las técnicas de procesamientoexistentes y usado en diferentes aplicaciones comerciales, como, packaging,
industria automotriz, textiles, menaje, medicina, tuberías, etc.
Buena procesabilidad: es el material plástico de menor peso específico (0,9g/cm3), lo que implica que se requiere de una menor cantidad para la obtención de
un producto terminado
Propiedades mecánicas: el polipropileno logra alcanzar buen balancerigidez/impacto.
Propiedades químicas: presenta excelente resistencia química a solventes
comunes Material con memoria: que permite ser utilizado en aplicaciones que requieren
efectos "bisagras"
Buena estabilidad dimensional a altas temperaturas: es la más alta de laspoliolefinas (150°C), lo que permite ser utilizado en procesos de llenado en
caliente
Barrera al vapor de agua: evita el traspaso de humedad, lo cual puede serutilizado para la protección de diversos alimentos
Buenas propiedades organolépticas: lo que permite tener contacto conalimentos
Buena transparencia: es mayor que la de las otras poliolefinas Buena resistencia a la esterilización y radiación.
-
8/15/2019 Propiedades Mec Compuesto Plastico Madera(1)
8/29
OBTENCION DE PROPIEDADES MECANICAS DE COMPUESTOSDE PLASTICO-MADERA
8
Tipos de polipropilenos
El polímero que ocuparemos en nuestra investigación es un un polímerocomercial, de la familia de los homopolimeros.
POLIPROPILENO HOMOPOLIMERO
Descripción
Contiene sólo monómeros de propileno a lo largo de su cadena polimérica.Su estructura presenta un alto grado de cristalinidad, lo que se traduce enel aporte de rigidez y dureza a la pieza elaborada, pero exhibe pobreresistencia al impacto a bajas temperaturas y su transparencia no essuficiente para algunas aplicaciones.
Usos
Inyección de artículos de uso doméstico, envases y contenedores,muebles, juguetes y tapas
Extrusión de fibras y filamentos (para cordeles, alfombras, hilos, tapices,sacos, pañales desechables)
Películas orientadas y no orientadas y termorretraíbles (empaque flexiblepara alimentos y vestuario)
Extrusión de grandes planchas (de hasta 250 µm de espesor) paracubiertas de muebles y estanques y planchas delgadas para termoformarenvases y contenedores.
También existen dos tipos de polipropilenos más, los cuales son; el
polipropileno copolimero randomico, el cual es producido con la adiciónde un co-monomero, generalmente etileno y en algunos casos 1-buteno y1-hexeno, durante la reacción de polimerización en el reactor. Y elpolipropileno copolimero de alto impacto el cual tiene un contenidomayor de etileno (entre 10 y 25%).
-
8/15/2019 Propiedades Mec Compuesto Plastico Madera(1)
9/29
OBTENCION DE PROPIEDADES MECANICAS DE COMPUESTOSDE PLASTICO-MADERA
9
Propiedades Físicas y Químicas del polipropileno
Estado físico: Sólido.
Apariencia y olor: no posee
Concentración: 100%
PH: no aplica
Temperatura de descomposición: > 300ºC.
Punto de inflamación: 440 ºC.
Propiedades explosivas: El producto es combustible y puede formar mezcla explosivacon el aire cuando es polvo. Se carga con electricidad estática.
Peligro de fuego o explosión: al mezclarse polvo en aire puede formar mezclaexplosiva.
Estabilidad química: Estable
Incompatibilidad química: El producto es atacado por el cloro y oxidantes fuertes.
Condiciones que deben evitarse: Degradado por el calor y la luz del sol al menos queesté protegido por antioxidantes.
Características del polipropileno
Posee una gran capacidad de recuperación elástica. Resiste al agua hirviente, pudiendo esterilizarse a temperaturas de 140ºC sin
deformación. Resiste a las aplicaciones de carga en un ambiente a una temperatura de 70ºC sin
producir deformación. Gran resistencia a la penetración de los microorganismos. Gran resistencia a los detergentes comerciales a una temperatura de 80ºC.
Debido a su densidad flota en el agua.
-
8/15/2019 Propiedades Mec Compuesto Plastico Madera(1)
10/29
OBTENCION DE PROPIEDADES MECANICAS DE COMPUESTOSDE PLASTICO-MADERA
10
Procedimiento
Obtención Materia prima (harina de madera y polipropileno)
Proceso de Secado: (secamos la harina de madera por 48 horas a 105°C aprox.) Estopermitirá eliminar un porcentaje de la humedad interna de la madera, minimizandodefectos que se puedan producir. Las ventajas de que el polvo de madera tenga un menorporcentaje de humedad, son: Pérdida de peso, buen adhesivo, aislante térmico, aislanteeléctrico, mejores propiedades mecánica y resistencia biodeterioro.
Para este proceso se utilizó una estufa de marca, binder ubicada en el laboratorio depropiedades mecánicas CIPA.
-
8/15/2019 Propiedades Mec Compuesto Plastico Madera(1)
11/29
OBTENCION DE PROPIEDADES MECANICAS DE COMPUESTOSDE PLASTICO-MADERA
11
Proceso de mezclado: En esta etapa se utilizó una mezcladora para polímeros, marcathermo haake poly drive ubicada en el laboratorio de propiedades mecanicas CIPA, lacual en su interior tiene dos husillos que giran a una cierta velocidad y que me permitiránmezclar el plástico con la harina de madera.
Programamos la mezcladora a una cierta T° y tiempo de mezcla. En nuestro casola T° será de 170°C (punto de fusión PP) y con un tiempo de mezcla de 15minutos.
Agregamos PP (90%) por un tiempo de 7 min aprox. (en este intervalo de tiempo elPP se abra fundido completamente)
Luego agregamos la harina de madera (10%) y la dejamos mezclar hasta que sedetenga la máquina. La finalidad de agregar primero el PP y luego la madera espara obtener una mezcla más homogénea.
Se trasvasija el material obtenido de la mezcla en una bolsa ziploc.
-
8/15/2019 Propiedades Mec Compuesto Plastico Madera(1)
12/29
OBTENCION DE PROPIEDADES MECANICAS DE COMPUESTOSDE PLASTICO-MADERA
12
Durante el proceso de mezclado también pudimos observar el comportamiento del
material en función del: Tiempo (s) v/s Torque (Nm), este grafico lo entrega un softwareque esta conectado de la mezcladora a un computador.
De los siguientes gráficos podemos concluir que el torque inicial de un compuesto madera
plástico es mucho mayor al torque del PP, en los gráficos cuando hay un alza brusca del
torque, es porque se le hacia presión a la mezcla con la tapa de la mezcladora.
Cuando la mezcla logra estabilidad (esto alrededor de 6 min) esto quiere decir que el
material esta fundido completamente y su mezcla es homogénea.
-
8/15/2019 Propiedades Mec Compuesto Plastico Madera(1)
13/29
OBTENCION DE PROPIEDADES MECANICAS DE COMPUESTOSDE PLASTICO-MADERA
13
-
8/15/2019 Propiedades Mec Compuesto Plastico Madera(1)
14/29
OBTENCION DE PROPIEDADES MECANICAS DE COMPUESTOSDE PLASTICO-MADERA
14
Proceso de molienda: La mezcla la llevamos a un molino triturador de polímeros, marcaIKA que está ubicado en el laboratorio de propiedades mecánicas CIPA. Esto es para queal momento de prensar la mezcla (granos de plástico-madera) sea homogénea.
-
8/15/2019 Propiedades Mec Compuesto Plastico Madera(1)
15/29
OBTENCION DE PROPIEDADES MECANICAS DE COMPUESTOSDE PLASTICO-MADERA
15
Proceso de Prensado: Utilizaremos una prensa, marca industria HP de platos calientes,la cual se encuentra ubicada en el laboratorio de propiedades mecánicas CIPA, la queajustaremos a una T° de 170°C. El tiempo de duración de este proceso será alrededor de15 min.
Vertimos el plástico-madera (triturado) en un molde de acero para así someterlo a la
prensa. Primero aplicaremos un pre-prensado (5 min) y después prensamoscompletamente (10 min). El pre-prensado lo haremos para eliminar el aire que está entrelas placas de acero y así evitar que nuestra lamina plástico-madera quede con burbujasen su interior.
-
8/15/2019 Propiedades Mec Compuesto Plastico Madera(1)
16/29
OBTENCION DE PROPIEDADES MECANICAS DE COMPUESTOSDE PLASTICO-MADERA
16
Proceso de obtención de probetas: En esta etapa utilizaremos dos tipos de sierras, demarcas proxxon la cuales para dimensionar la probeta y la sierra cinta proxxon para darforma y ángulos a la probeta según su norma específica, estas sierras se encuentranubicadas en el laboratorio de propiedades mecánicas CIPA.
-
8/15/2019 Propiedades Mec Compuesto Plastico Madera(1)
17/29
OBTENCION DE PROPIEDADES MECANICAS DE COMPUESTOSDE PLASTICO-MADERA
17
Espectroscopia Infrarroja
Confirmar los resultados de la identificación de los materiales haciendo uso de análisissencillos, utilizando un método instrumental como la espectroscopia infrarroja.
La espectroscopia infrarroja es el estudio de la interacción de la radiación con la materia que tratacon la parte infrarroja del espectro electromagnético.Este estudio fue hecho solo para confirmar si el polipropileno utilizado era el mismo que seencontraba en la base de datos de este equipo.También pudimos observar el comportamiento de la harina de madera y de la mezcla plástico-
madera.
El equipo se encuentra ubicado en el laboratorio de propiedades mecánicas
CIPA.
PP Gerardo
Madera Gerardo
PP madera 30
Nombre
Sample 011 By Administrator Date Friday, June 29 2012
Sample 017 By Administrator Date Friday, June 29 2012
Sample 016 By Administrator Date Friday, June 29 2012
Descripción
4000 4503500 3000 2500 2000 1500 1000 500
101
75
76
78
80
82
84
86
88
90
92
94
96
98
100
cm-1
% T
-
8/15/2019 Propiedades Mec Compuesto Plastico Madera(1)
18/29
OBTENCION DE PROPIEDADES MECANICAS DE COMPUESTOSDE PLASTICO-MADERA
18
Tipos de ensayos
Los ensayos a realizar en esta experiencia serán:
a) Ensayo de Tracción.b) Ensayo de Flexión.c) Resistencia al Impacto.
a) Ensayo de Tracción:
El ensayo de tracción de un material consiste elementalmente en someter a una probeta,
la cual está estandarizada en las normas ASTM, a un esfuerzo axial de tracción creciente
hasta que se produce la rotura de la probeta. Esto requiere la utilización de una máquina
de ensayos universal, marca instron modelo 4468 ubicada en el laboratorio de
propiedades mecánicas CIPA; la cual mide el esfuerzo aplicado a la probeta y la
deformación de ésta. De este ensayo se obtiene la curva de esfuerzo-deformación quecomplementada por la medición directa de la sección de la probeta permiten determinar
las características mecánicas.
Entre las características mecánicas podemos destacar:
El módulo de elasticidad (E) La tensión de fluencia a la cual comienza a comportarse de forma plástica (σ Y) La tensión máxima que soporta (σ UTS) La tensión de ruptura considerando el área inicial de la zona de ruptura (σ R) La deformación máxima (L máx ∆L) La estricción de ruptura ( Z ) que es el cociente de las áreas de la sección de
ruptura final e inicial respectivamente La tensión de ruptura real considerando el área final de ruptura (σ Rr).
-
8/15/2019 Propiedades Mec Compuesto Plastico Madera(1)
19/29
OBTENCION DE PROPIEDADES MECANICAS DE COMPUESTOSDE PLASTICO-MADERA
19
-
8/15/2019 Propiedades Mec Compuesto Plastico Madera(1)
20/29
OBTENCION DE PROPIEDADES MECANICAS DE COMPUESTOSDE PLASTICO-MADERA
20
b) Ensayo de Flexión:
El ensayo de flexión consiste en someter una probeta, la cual esta estandarizada de
acuerdo a la norma ASTM, a una fuerza al centro de la barra la cual esta soportada en
ambos extremos. Se utilizan principalmente como medida de la rigidez. Este ensayo escasi habitual en materiales poliméricos duros como el ensayo de tracción, y tiene la
ventaja de simplificar el mecanizado de las probetas. Entre las principales limitaciones se
encuentra la imposibilidad de obtener información relevante en materiales blandos como
son los cauchos. El parámetro más importante que se obtiene de este ensayo es el
módulo de elasticidad (también llamado módulo de flexión).
Para este ensayo se utilizó una máquina de ensayo universal de la marca, instron modelo
4468, ubicada en el laboratorio de propiedades mecánicas CIPA.
-
8/15/2019 Propiedades Mec Compuesto Plastico Madera(1)
21/29
OBTENCION DE PROPIEDADES MECANICAS DE COMPUESTOSDE PLASTICO-MADERA
21
c) Resistencia al Impacto:
En este tipo de ensayos se aplica sobre las probetas un esfuerzo repentino, de manera
que la velocidad de aplicación de la carga es muy superior a los ensayos anteriormente
mencionados. La utilidad de este tipo de ensayos surge de los impactos que son hechos
habituales en la vida útil de algún material, por ello se desarrolló esta metodología para
así poder determinar la resistencia que van a tener los materiales en estas circunstancias.
En este ensayo se someterá la probeta estandarizada de acuerdo a la norma ASTM, a un
método llamado Izod, que consiste en empotrar un extremo de la probeta y el péndulo
impacta sobre la parte libre de esta.
Para este ensayo se utilizó una máquina de impacto al péndulo de la marca, dynisco
modelo advanced pendulum impact que se encuentra ubicada en el laboratorio de
propiedades mecánicas CIPA.
El parámetro más importante en estos ensayos es la energía absorbida en la rotura de la
probeta que suele medirse en (J/m)
-
8/15/2019 Propiedades Mec Compuesto Plastico Madera(1)
22/29
OBTENCION DE PROPIEDADES MECANICAS DE COMPUESTOSDE PLASTICO-MADERA
22
1. Norma de tracción.
La norma de tracción se desarrolla con una maquina ensayo universal de la marca,
instron modelo 4468, ubicada en el laboratorio CIPA; conforme a las normas ASTM D638,
por el método 83 plástico-madera.
Una vez dimensionadas las probetas se procederá a ensayarlas en el laboratorio de
propiedades mecánicas CIPA, el ensayo de resistencia a la tracción; con un total de siete
probetas ensayadas.
Figura: Diseño de probetas
Medidas de Probetas
N° Probeta 10% 20% 30%
Largo(mm) Espesor(mm) Largo (mm) Espesor(mm) Largo(mm) Espesor(mm)
1 13,4 2,95 12,6 2,78 13,2 2,93
2 13,15 2,79 13,3 2,75 12,49 2,69
3 13,5 2,61 12,9 2,62 13,3 2,72
4 13,5 2,93 13,5 3 13,1 2,75
5 12,7 2,7 12,87 2,64 13 2,87
6 13 2,83 12,9 2,85 12,92 2,657 13,5 2,52 13,7 2,72 13,23 2,64
Promedio 13,25 2,76 13,11 2,75 13,03 2,75
-
8/15/2019 Propiedades Mec Compuesto Plastico Madera(1)
23/29
OBTENCION DE PROPIEDADES MECANICAS DE COMPUESTOSDE PLASTICO-MADERA
23
Resultados Ensayo de tracción
10% 20% 30%
N°Probeta Tens.Flu(MOR)
Modulo(MOE) Tens.Max(MOR)
Modulo(MOE) Tens.Flu(MOR)
Modulo(MOE)
(Mpa) (Mpa) (Mpa) (Mpa) (Mpa) (Mpa)
1 23,63 736 21,09 785,6 19,3 890,1
2 23,53 787 21,36 774,2 19,59 890,7
3 16,07 737,1 21,21 782,9 19,18 822,4
4 18,29 814 21,81 840,8 20,75 1014
5 24,27 783,1 21,89 774,1 19,25 871,8
6 23,72 740,9 21,91 788,8 18,31 980,8
7 21,46 774,6 22,12 776,1 20,35 800
Promedio 21,56714286 767,5285714 21,62714286 788,9285714 19,53285714 895,6857143
Del siguiente grafico podemos concluir: que la mezcla del 30% presenta un mayor modelo
de elasticidad respectó a las otras dos mezclas, esto quiere decir que mientras mas
harina de madera agreguemos mas elasticidad tendrá el material, por lo tanto, entre
menos harina de madera tenga el PP este tendrá una menor resistencia a la tracción.
En relación a la carga que tendrá que someterse la mezcla para llegar a su ruptura, está
será mucho mayor mientras mas % de harina de madera tenga la mezcla.
-
8/15/2019 Propiedades Mec Compuesto Plastico Madera(1)
24/29
OBTENCION DE PROPIEDADES MECANICAS DE COMPUESTOSDE PLASTICO-MADERA
24
2. Norma de Flexión
La norma de flexión se desarrolla con una maquina instron de ensayo universalmodelo 4468, ubicada en el laboratorio de propiedades mecánicas (CIPA), todoesto basado en la norma D790.
El ensayo correspondiente a esta máquina se realizó con una velocidad cruceta de1.35mm/min.
Medidas de probetas de flexion
10% 20% 30%
N° Probeta Largo(mm) Espesor(mm) Largo(mm) Espesor(mm) Largo(mm) Espesor(mm)
1 14,3 2,7 13,13 2,8 13,1 3
2 13,86 2,82 12,3 2,94 13 2,87
3 13 2,88 13,5 2,65 13 2,78
4 13,01 2,7 13,5 2,8 13 2,8
5 13,1 2,52 13,6 2,8 13,1 2,82
6 12,97 2,89 13,5 2,99 13,1 2,76
7 13 2,67 13,5 2,9 13,3 3,04
Promedio 13,32 2,74 13,29 2,84 13,08571429 2,867142857
Resultados ensayo de Flexión
10% 20% 30%
N° Probeta Tens.Flu(MOR)Modulo(MOE) Tens.Flu(MOR)
Modulo(MOE) Tens.Flu(MOR)
Modulo(MOE)
(Mpa) (Mpa) (Mpa) (Mpa) (Mpa) (Mpa)
1 58,11 2482 53,81 1752 44,56 1603
2 48,51 1925 55,17 1980 43,73 1644
3 57,96 1338 53,01 1596 51,93 17294 57,75 2184 49,93 1512 51,73 1788
5 61,97 1865 48,35 1753 49,92 1808
6 56,5 2118 49,63 2017 5,85 1794
7 63,29 1555 47,69 1837 52,96 1630
Promedio 57,72714286 1923,85 51,08428571 1778,14 42,95428571 1713,71
3mm127mm
14mm
-
8/15/2019 Propiedades Mec Compuesto Plastico Madera(1)
25/29
OBTENCION DE PROPIEDADES MECANICAS DE COMPUESTOSDE PLASTICO-MADERA
25
De los resultados obtenidos
De la tabla de resultados lo mas relevante es el Modulo de flexion (MOE), de estos
modulos podemos concluir de que a medida que vamos agregando harina de madera al
PP su modulo de flexion ira disminuyendo. Por lo tanto entre mas harina de madera tenga
la muestra, está tendrá un modulo mucho menor. Esto es debido a que el PP tiene un
gran modulo de elasticidad (por ser un plastico) y a medida que agregemos harina de
madera este ira disminuyendo.
-
8/15/2019 Propiedades Mec Compuesto Plastico Madera(1)
26/29
OBTENCION DE PROPIEDADES MECANICAS DE COMPUESTOSDE PLASTICO-MADERA
26
3. norma de resistencia al impacto
La norma de resistencia al impacto se desarrolla con una máquina de impacto al péndulo,según la norma ASTM 256. El método utilizado fue el IZOD, con una energía de 2.712(J)
y una velocidad de 3.65 m/seg.
Una vez dimensionadas las probetas se procederá a ensayarlas en el laboratorio depropiedades mecánicas CIPA, el ensayo de resistencia al impacto, no es complicado si lamuestra está en buenas condiciones.
Figura: Diseño de probetas.
Medidas Probeta de Impacto
10% 20% 30%
N° Probeta Largo(mm) Espesor(mm) Largo(mm) Espesor(mm) Largo(mm) Espesor(mm)
1 10,4 2,26 10,37 2,8 10,02 2,85
2 10,67 2,79 10,3 2,72 10,17 2,65
3 10,11 2,36 10,5 2,78 10,16 2,55
4 10,7 2,6 10,34 2,85 10 2,83
5 10,5 2,8 10,4 2,83 10,13 2,75
6 10,4 2,94 10,46 2,55 10,4 2,9
7 10,18 2,64 10,2 2,8 10,25 2,73
Promedio 10,4228571 2,62714286 10,3671429 2,76142857 10,1614286 2,75142857
-
8/15/2019 Propiedades Mec Compuesto Plastico Madera(1)
27/29
OBTENCION DE PROPIEDADES MECANICAS DE COMPUESTOSDE PLASTICO-MADERA
27
Resultados Ensayo resistencia al impacto
Energía Absorbida (J)
N°Probeta 10% 20% 30%
1 0,0386 0,063 0,06342 0,0493 0,0633 0,0541
3 0,0496 0,0577 0,0512
4 0,0553 0,0335 0,0466
5 0,0609 0,049 0,0571
6 0,0602 0,034 0,0653
7 0,056 0,0637 0,0539
Promedio 0,05284 0,0543 0,0559
Es posible apreciar que al agregar madera a los polímeros se produce un incremento de
la resistencia al impacto. Este incremento es mayor con el aumento del % de la madera.
-
8/15/2019 Propiedades Mec Compuesto Plastico Madera(1)
28/29
-
8/15/2019 Propiedades Mec Compuesto Plastico Madera(1)
29/29
OBTENCION DE PROPIEDADES MECANICAS DE COMPUESTOSDE PLASTICO-MADERA
Linkografía y Bibliografía
¿Qué es el polipropileno?
http://www.petroquim.cl/archivos/HDS%20Polipropileno.pdf
ASTM D 256, American Society For Testing Materials, Determining the pendulum
impact resistance of notched specimens of plastics, Philadelphia, PA.(1993)
ASTM D 638, American Society For Testing Materials, Standard Test Mathod for
Tensile properties of Plactics.
2005. Textos Científicos es una recopilación de información y trabajos.( en línea)
http://www.textoscientificos.com/polimeros/polipropilenos/usos
Ensayo de tracción, Materiales y combustibles nucleares (2008), Ing. nuclear,
Instituto Balseiro, CNEA, Uncu. www.ib.cnea.gov.ar/~pieckd/2008traccion.pdf
Descripción pino radiatahttp://www.unalmed.edu.co/~lpforest/PDF/ Pino%20radiata.pdf
Propiedades Mecánicas.
http://www.latep.urjc.es/acceso_normal.php?url=paginas/mecanicas.php&menu=s
ub2#2
Secado de madera aserrada, Kurú revista forestal (Costa Rica) 2008
http://www.tec.ac.cr/sitios/Docencia/forestal/Revista_Kuru/anteriores/anterior13/pdf
/solucion%202.pdf
http://www.petroquim.cl/archivos/HDS%20Polipropileno.pdfhttp://www.petroquim.cl/archivos/HDS%20Polipropileno.pdfhttp://www.textoscientificos.com/polimeros/polipropilenos/usoshttp://www.textoscientificos.com/polimeros/polipropilenos/usoshttp://www.ib.cnea.gov.ar/~pieckd/2008traccion.pdfhttp://www.ib.cnea.gov.ar/~pieckd/2008traccion.pdfhttp://www.ib.cnea.gov.ar/~pieckd/2008traccion.pdfhttp://www.unalmed.edu.co/~lpforest/PDF/Pino%20radiata.pdfhttp://www.unalmed.edu.co/~lpforest/PDF/Pino%20radiata.pdfhttp://www.unalmed.edu.co/~lpforest/PDF/Pino%20radiata.pdfhttp://www.unalmed.edu.co/~lpforest/PDF/Pino%20radiata.pdfhttp://www.unalmed.edu.co/~lpforest/PDF/Pino%20radiata.pdfhttp://www.unalmed.edu.co/~lpforest/PDF/Pino%20radiata.pdfhttp://www.latep.urjc.es/acceso_normal.php?url=paginas/mecanicas.php&menu=sub2#2http://www.latep.urjc.es/acceso_normal.php?url=paginas/mecanicas.php&menu=sub2#2http://www.latep.urjc.es/acceso_normal.php?url=paginas/mecanicas.php&menu=sub2#2http://www.tec.ac.cr/sitios/Docencia/forestal/Revista_Kuru/anteriores/anterior13/pdf/solucion%202.pdfhttp://www.tec.ac.cr/sitios/Docencia/forestal/Revista_Kuru/anteriores/anterior13/pdf/solucion%202.pdfhttp://www.tec.ac.cr/sitios/Docencia/forestal/Revista_Kuru/anteriores/anterior13/pdf/solucion%202.pdfhttp://www.tec.ac.cr/sitios/Docencia/forestal/Revista_Kuru/anteriores/anterior13/pdf/solucion%202.pdfhttp://www.tec.ac.cr/sitios/Docencia/forestal/Revista_Kuru/anteriores/anterior13/pdf/solucion%202.pdfhttp://www.latep.urjc.es/acceso_normal.php?url=paginas/mecanicas.php&menu=sub2#2http://www.latep.urjc.es/acceso_normal.php?url=paginas/mecanicas.php&menu=sub2#2http://www.unalmed.edu.co/~lpforest/PDF/Pino%20radiata.pdfhttp://www.ib.cnea.gov.ar/~pieckd/2008traccion.pdfhttp://www.textoscientificos.com/polimeros/polipropilenos/usoshttp://www.petroquim.cl/archivos/HDS%20Polipropileno.pdf
top related