Efecto del espesor de capa en la respuesta a impacto de laminados ‘non-crimp-fabric’ intercalados con velos: investigación por tomografía computarizada de Rayos-X

Resumen

Los materiales compuestos son susceptibles a cargas de impacto ya que éstas deterioran la integridad estructural de, por ejemplo, la piel del fuselaje de un avión. Por tanto, nuestro objetivo es mejorar la resistencia y tolerancia al daño de laminados finos (2.14-2.16 mm thickness) manufacturados con ‘non-crimp-fabrics’ (NCF) (a) reduciendo el espesor de capa convencional (considerando ‘thin-plies’ [1]) (b) intercalando velos no-tejidos —‘non-woven veils’ [2]) de fibra de co-poliamida en las intercaras de laminados con capas finas. Para ello, hemos realizado ensayos de impacto, compresión después de impacto (CAI) e indentación cuasi-estática. Además, inspecciones por tomografía computarizada de rayos-X ilustran cómo grietas en la matriz, deslaminaciones y rotura de fibra interaccionan durante impacto e indentación.
Reducir el espesor de capa disminuye el tamaño de grietas y deslaminaciones a costa de una rotura de fibras prematura, disminuyendo la tolerancia al daño. Por otra parte, intercalar velos en laminados de capas ultradelgadas evita la iniciación de deslaminaciones y aumenta la resistencia a CAI.

[1] S.Sihn, R.Y. Kim, K.Kawabe and S.W. Tsai, Compos. Sci. Technol., vol. 67, no. 6, pp. 996–1008 (2007). https://doi.org/10.1016/j.compscitech.2006.06.008
[2] V.A.Ramirez, P.J.Hogg and W.W.Sampson, Compos. Sci. Technol., vol. 110, pp. 103–110 (2015). https://doi.org/10.1016/j.compscitech.2015.01.016