Métodos de ensayos de resistencia interfacial Introducción.
Una medida cuantitativa de la resistencia de la unión interfacial entre la matriz y el refuerzo es de gran importancia. En este sentido, muchos métodos se han ideado. Ensayos de fibra única. Probeta recta recta y de cuello curvo.
El ensayo más directo implica tirar de una fibra única embebida parcialmente en un bloque de material de la matriz !igura a". Este ensayo, aunque en principio es sencillo, es dificultoso de llevar a cabo, especialmente con fibras delgadas y frágiles. #e la curva tensión$deformación obtenida en el ensayo se puede determinar la resistencia resistencia a cortadura cortadura de la intercara. En la figura b y c, se ilustran dos ensayos de fibra única. %a probeta de caras paralelas de la figura b representa un bloque de resina que contiene una fibra corta en el centro y bien alineada a lo largo del e&e central. 'uando esta probeta se comprime en la dirección del e&e paralelo a la fibra, se crean esfuerzos cortantes en las puntas de la fibra a causa de las distintas propiedades elásticas de la fibra y de la matriz. (s), la resistencia a la cortadura de la unión de la interfase se puede obtener midiendo el valor de *c al que se detecta primero una desunión en las puntas de la fibra. Esto implica generalmente observaciones visuales de forma que el método no puede usarse con resinas opacas. Ensayos de flexión.
%os ensayos de fle+ión son fáciles de realizar, pero no dan la verdadera medida de la resistencia interfacial. ( continuación se van a describir los ensayos de fle+ión más importantes.
Ensayo de flexión transversal.
Un procedimiento para medir la resistencia de la unión de la intercara es ensayar láminas unidireccionales de tal forma que la rotura se produzca por cortadura paralela a las fibras o por tracción normal a las fibras. En la figura se ilustra ilustra el ensayo de fle+ión transvers transversal, al, que es un ensayo ensayo de fle+ión fle+ión en tres puntos relativamente sencillo y fácil de realizar. realizar. %as fibras están alineadas perpendicularmente a la longitud de la probeta.
!igura !igura Ensayo Ensayo de fle+ión fle+ión transversa transversall en tres puntos a" fibras fibras alineadas alineadas perpendicular perpendicularment mentee a la dirección de la carga, b" fibras paralelas a la dirección de carga. - indica la dirección de la fibra.
Ensayo de flexión longitudinal o ensayo de corte de viga corta.
Este ensayo también se conoce con el nombre de resistencia a corte interlaminar nter%aminar /hear /trength, %//". En este ensayo, la longitud de la fibra es paralela a la longitud de la probeta !igura". En este ensayo, el esfuerzo cortante 01 en el plano medio ++2 se relaciona con la carga aplicada 3 mediante
!igura. 4epresentación esquemática del ensayo %// nter%aminar /hear /trength". - indica la dirección de la fibra. Ensayo de corte de Iosipescu.
Este es un ensayo especial ideado para medir la resistencia interfacial al corte osipescu, -567". En este ensayo, una muestra de doble entalla es sometida a dos pare&as de fuerza opuestas. Es un tipo especial de ensayo de fle+ión de cuatro puntos en el que los rodillos se compensan, como se muestra en la figura, para acentuar la deformación de corte. /eleccionando un ángulo y una profundidad de la entalla adecuados 589 y el :: ; de la anchura total" se obtiene un estado de tensión de corte casi puro y constante a través de la sección entre las entallas.
!igura$
Ensayos de retirada -pullout‖ y empuje - pushout‖ de la fibra.
%os ensayos de retirada de una fibra simple han sido dise=ados para medir las caracter)sticas de la intercara. Ellos, frecuentemente, dan como resultado un pico de carga, que puede o no corresponder con el despegue del con&unto fibra>matriz y una carga por fricción correspondiente a la retirada de la fibra de la matriz. %a mecánica y la interpretación de estos ensayos es bastante complicado y el conocimiento de las suposiciones realizadas es importante con el fin de obtener información útil de dichos ensayos. En los primeros traba&os se promediaron los valores de la carga sobre la superficie interfacial entera para determinar la resistencia al despegue de la intercara y>o la resistencia de fricción. Ensayo de fragmentación.
#rzal et al. ? otros han utilizado esta técnica e+tensivamente para caracterizar los materiales compuestos de matriz polimérica reforzados con fibra de carbono. Una sola fibra se inserta en una muestra de matriz tipo hueso de perro, de las que se usan en los ensayos para determinar la resistencia a la tracción. 'uando se aplica una carga de tracción a la muestra, la carga es transferida a la fibra a través de deformaciones y tensiones de corte, que se producen en planos paralelos a la intercara fibra>matriz.
