Estudio del sinterizado de polímeros reforzados con fibras naturales
El tema central de la tesis es el estudio del sinterizado (coalescencia, densificación y consolidación) del polietileno de alta densidad en polvo en presencia de refuerzos de fibras naturales. Los procesos de fabricación relacionados con el sinterizado son el moldeo rotacional y el moldeo por compre...
| Autor Principal: | Cubillas Arias, Mario Luis |
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| Formato: | Tesis de Licenciatura |
| Idioma: | Español |
| Publicado: |
Pontificia Universidad Católica del Perú
2011
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| Materias: | |
| Acceso en línea: |
http://tesis.pucp.edu.pe/repositorio/handle/123456789/1040 |
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| Sumario: |
El tema central de la tesis es el estudio del sinterizado (coalescencia,
densificación y consolidación) del polietileno de alta densidad en polvo en presencia de
refuerzos de fibras naturales. Los procesos de fabricación relacionados con el
sinterizado son el moldeo rotacional y el moldeo por compresión.
El objetivo de la tesis es mostrar los mecanismos que rigen el sinterizado de partículas
de polietileno en estado puro y cuando es reforzado con fibras de sisal hasta obtener
resultados que se constituyan en herramientas teóricas y experimentales para
optimizar los procesos de fabricación mencionados.
Para efectos del presente estudio se diseñó y fabricó un horno de sinterizado, con un
controlador de temperatura, para simular las condiciones de los procesos de
fabricación, obteniendo por medio de un microscopio estereoscópico y una cámara
digital imágenes secuenciales del sinterizado, registrando datos cuantitativos para
caracterizar el proceso.
Inicialmente se estudió el comportamiento del polietileno de alta densidad sin refuerzo
para después proceder al estudio de las partículas de polietileno en presencia de las
fibras naturales.
Como resultado se muestran y describen los mecanismos del sinterizado para ambos
casos. Se hizo una comparación de los resultados experimentales con los modelos
teóricos obteniéndose aproximaciones aceptables. Ante la presencia de fibras
naturales se concluyó que los modelos teóricos no son aplicables, pues las fibras
inducen la separación entre las partículas dificultando la coalescencia de las mismas.
En este contexto se presentan resultados de los mecanismos de formación, desarrollo,
eliminación y la determinación del ciclo de vida de las porosidades internas del
material, que permiten registrar referencias sobre tiempos de fabricación que
garanticen la mínima presencia de vacíos interiores en el producto y como
consecuencia materiales con mejores propiedades mecánicas.
Para cuantificar la adhesión entre la fibra y la matriz se usó la técnica del ensayo de
fragmentación de una fibra que permitió estimar el valor del esfuerzo de corte entre los
componentes del compuesto. Se determinó que en el caso de fibras tratadas
previamente con ácido esteárico se obtuvo aproximadamente un 25% de incremento
en la resistencia de corte interfacial en comparación con las fibras sin tratamiento. |
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