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Medir la resistencia del plástico reforzado con fibra de carbono

El polímero reforzado con fibra de carbono (CFRP) es conocido por su alta relación resistencia/peso, sus excelentes características de alta temperatura y su fatiga de resistencia. CFRP ha ganado un interés sustancial en las industrias manufactureras, especialmente en la industria aeroespacial crítica en peso. Además, tiene aplicaciones en las industrias automotriz, marina y de ingeniería civil.

La fibra de carbono es la columna vertebral de CFRP y es responsable de su resistencia. Cada fibra de carbono es una hebra larga y delgada hecha de miles de filamentos de carbono con un diámetro de 5-10 m. La resistencia a la compresión de la fibra de carbono es significativamente menor que su resistencia a la tracción. Por lo tanto, en aplicaciones de la industria, la resistencia a la compresión axial se utiliza generalmente como base para su calificación de diseño. Esto garantiza la seguridad y funcionalidad del producto terminado.

El FISCHERSCOPE® HM2000 (Fig. 1) es un instrumento automatizado de medición de sangría instrumentada que es ideal para realizar pruebas de resistencia a la compresión en fibra de carbono utilizando un indentador plano especial de 50 m (véase la Fig.1). El FISCHERSCOPE® HM2000 es conocido por su alta resolución y precisión, que es ideal para medir muestras pequeñas y quebradizas como fibras de carbono.

El ® HM2000 de FISCHERSCOPE es intuitivo y no requiere una preparación especial de muestras para tales pruebas. Simplemente coloque la muestra CFRP en la etapa de medición, compruebe el diámetro del monofilamento e inicie la medición.

El siguiente gráfico (Fig. 2) muestra el proceso de medición de la fibra de carbono. A medida que el indentador entra en contacto con la superficie de la fibra de carbono, la carga aumenta linealmente. Una vez que la muestra se aplasta, el gradiente de la curva de carga aumentará rápidamente. Esto se produjo a una fuerza de prueba de 1547mN y compresión (profundidad de sangría) de 3,6 m (véase el detalle X en la Fig. 2) para esta muestra. Este valor de fuerza se utiliza para calcular la tensión efectiva de la fibra en términos de compresión. Las imágenes microscópicas de la Fig. 3 muestran fragmentos de la fibra restante después de que la fibra está completamente triturada.

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