Determinación de la resistencia de la junta traslapada simple, entre el acero estructural, resina epóxica y fibra de carbono unidireccional, utilizando métodos de limpieza superficial alternativos
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Date
2023
Authors
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Publisher
Universidad Técnica de Ambato. Facultad de Ingeniería Civil y Mecánica, Carrera de Ingeniería Mecánica
Abstract
Sandblasting is a cleaning and texturing process based on the projection of an abrasive
material on a surface, with a wide industrial use in oxide, impurities and dirt removal
processes. However, it is an operation with certain disadvantages, such as its high cost,
high waste generation and risk to the health of operators. It was investigated that there is
a directly proportional relationship between roughness and the maximum shear stress that
an adhesive bond can withstand. Since this technique has given one of the best results,
alternative methods such as a steel bristle disc at 2300 rpm and rectangular sander
equipped with a 30 grade sandpaper were used in order to obtain similar data. This was
developed on A36 structural steel and unidirectional carbon fiber specimens, sized
according to ASTM D1002 and bonded with epoxy resin in a simple overlapped joint. The
results were obtained by applying tensile tests, obtaining a better result in the specimens
treated with steel bristle disc, obtaining average values of 10.522 micrometers in
roughness, 8262.5 N in maximum force and 9.6 MPa in maximum shear stress. When
comparing and applying a parametric statistical test between the results obtained with the
information obtained from previous research, it was found that there is no significant
difference between the two techniques.
Description
El sandblasting es un proceso de limpieza y texturización que se basa en la proyección de
un material abrasivo sobre una superficie, con un amplio uso industrial en procesos de
remoción de óxidos, impurezas y suciedad. Sin embargo, es una operación con ciertas
desventajas, como su alto costo, elevada generación de desechos y el riesgo a la salud de
los operarios. Se investigó que existe una relación directamente proporcional entre la
rugosidad y el esfuerzo máximo de corte que soporta una unión adhesiva. Debido a que
esta técnica ha dado uno de los mejores resultados, se utilizó métodos alternativos como
un disco de cerdas de acero a 2300 rpm y lijadora rectangular equipada con una lija de
grado 30, con el fin de conseguir datos similares, esto se desarrolló en probetas de acero
estructural A36 y fibra de carbono unidireccional, dimensionadas según la norma ASTM
D1002 y adheridas mediante resina epóxica en una unión solapada simple. Los resultados
fueron obtenidos al aplicarse ensayos de tracción, obteniendo un mejor resultado en las
probetas tratadas con disco de cerdas de acero, obteniendo valores promedios de 10,522
micrómetros en rugosidad, 8262,5 N en fuerza máxima y 9,6 MPa en el esfuerzo cortante
máximo. Al comparar y aplicar una prueba estadística paramétrica entre los resultados
obtenidos con la información rescatada de investigaciones previas, se comprobó que no
existe diferencia significativa entre ambas técnicas.
Keywords
SANDBLASTING, MÉTODOS ALTERNATIVOS, RUGOSIDAD, DISCO DE CERDAS, UNIÓN ADHESIVA