Optimización de respuestas múltiples (DOE/MSR) de propiedades mecánicas del material híbrido de matriz epoxi reforzada con fibra sintética (KEVLAR) Y natural (CHAMBIRA)
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Date
2022-03
Authors
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Volume Title
Publisher
Universidad Técnica de Ambato. Facultad de Ingeniería Civil y Mecánica, Carrera de Ingeniería Mecánica
Abstract
The present experimental investigation began with the elaboration of a hybrid material
of epoxy resin matrix and chambira and kevlar fiber reinforcement, based on the
optimization of the mechanical properties and through the analysis under the response
surface methodology. The composite material was molded using a vacuum
stratification method to be cured at different temperatures, after which a laser cutting
process was carried out. For the analysis, the factors that intervened directly through
the Box-Benken design were taken into account, orientation 1 of -45.45 and 0 degrees,
orientation 2 of -45.45 and 0 degrees and temperature of 60, 90 and 120 degrees
centigrade, with the exact number of factors, a specific configuration of factors and
levels was made, its parametric assumptions executed by the ANOVA variability
analysis after the execution of the tests being valid, giving as an optimal result a
predicted value of an orientation 1 (-7.727 degrees), orientation 2 (3.18 degrees) and
temperature (106 degrees centigrade), presenting a desirability of 0.4887 percent,
which allowed reaching highly favorable values for all its properties.
Description
La presente investigación experimental se inició con la elaboración de un material
híbrido de matriz de resina epóxica y refuerzo de fibra de chambira y kevlar, en base
a la optimización de las propiedades mecánicas y a través del análisis bajo metodología
de superficie de respuesta. El material compuesto se moldeó utilizando un método de
estratificación al vacío para ser llevado a un proceso de curado a distintas temperaturas,
posteriormente se llevó a cabo un proceso de corte a laser. Para el análisis se tomaron
en cuenta los factores que intervinieron directamente a través del diseño de BoxBenken, orientación 1 de -45,45 y 0 grados, orientación 2 de -45,45 y 0 grados y
temperatura de 60, 90 y 120 grados centígrados, con el número exacto de factores se
realizó uno específico de configuración de factores y niveles, siendo válidos sus
supuestos paramétricos ejecutados por el análisis de variabilidad ANOVA posterior a
la ejecución de los ensayos, dando como resultado óptimo un valor predicho de una
orientación 1 (-7,727 grados), orientación 2 (3,18grados) y temperatura (106 grados
centígrados), presentando una deseabilidad de 0,4887 por ciento lo que permitió
alcanzar valores sumamente favorables para todas sus propiedades. Palabras clave:
Fibra de chambira, Fibra de kevlar, MSR, Deseabilidad, Propiedades mecánicas.
Keywords
FIBRA DE CHAMBIRA, FIBRA DE KEVLAR, MSR, DESEABILIDAD, PROPIEDADES MECÁNICAS