Diseño de un material compuesto reforzado con PET reciclado para aplicaciones estructurales

Abstract

En la presente propuesta de investigación se presenta un estudio teórico de materiales y el análisis de las condiciones para crear un nuevo material compuesto con matriz de resina poliéster, reforzado con Tereftalato Polietileno (PET), reciclado en la sede principal de las Unidades Tecnológicas de Santander. Se plantea la caracterización mecánica del material compuesto, por medio de pruebas de tracción, siguiendo la norma ASTM D3039. El material de refuerzo PET, se obtiene por medio del reciclado de envases de bebidas en la cafetería, pasillos, salones y oficinas de la UTS. Es necesario diseñar un sistema de procesamiento previo de los envases para obtener láminas delgadas de PET. Con estas láminas se procede a diseñar las probetas de tracción según la forma y dimensiones indicadas en la norma ASTM D3039. Las probetas se construyen por medio del proceso de moldeo de la resina, con incrustaciones de las láminas de PET. Es necesario utilizar un molde de madera durante el tiempo de endurecimiento de la resina. Las pruebas mecánicas se realizan en el laboratorio de resistencia de materiales utilizando la máquina de ensayos universales. Con este procedimiento se obtienen las propiedades mecánicas del material compuesto: Resistencia a la tracción, resistencia de fluencia, Módulo de elasticidad y ductilidad del material. Finalmente, teniendo en cuenta los resultados obtenidos en las pruebas mecánicas se procede a realizar el modelado de las probetas en Solid Works, y a realizar un análisis estático de carga axial a tracción, por medio del método de elementos finitos. El modelado se realiza con diferentes porcentajes de material de refuerzo, con el fin de identificar cual es la combinación más adecuada de matriz y refuerzo, para validar la utilización de este material en aplicaciones decorativas y arquitectónicas.