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¿Qué es un material compuesto?

Tecnología de Simulación

La palabra compuesto (del inglés composite) significa que dos o más materiales son combinados en una escala macroscópica para formar un tercer material. El examen macroscópico de este material permite la identificación de diferentes componentes a simple vista.

Nótese que diferentes materiales pueden ser combinados microscópicamente, como es el caso de aleaciones metálicas, pero el material resultante es macroscópicamente homogéneo, o sea, a simple vista no se distinguen los componentes.

Estos materiales son utilizados actualmente en la industria automotriz, aeroespacial, naval, deportiva, bioingeniería (prótesis), para ejemplificar.

Material Compuesto

¿Cómo proyectar y analizar con materiales compuestos?
Los materiales compuestos tienen un comportamiento mecánico diferente de los materiales de ingeniería convencionales, por ejemplo de los homogéneos. Algunas características son pequeñas modificaciones del comportamiento, otras son totalmente nuevas y demandan procedimientos analíticos y experimentales más sofisticados, como por ejemplo, para materiales compuestos laminados.

En éste caso la simulación es esencial para la concepción del compuesto, verificación de resultados y análisis. Tómese como ejemplo un material compuesto laminado. Hay diferentes variables involucradas: material, cantidad de capas, espesor de capa, orientación, secuencia de apilamiento. Cada variación da origen a un nuevo material, con característica única. La simulación permite el estudio de la aplicación de estos diferentes materiales en una estructura de compuesto, y seleccionar el que fuera más adecuado para atender los requisitos de proyecto.

Material Compuesto

¿Qué beneficios pueden lograrse utilizando estos materiales?
La ventaja de los materiales compuestos es que usualmente exhiben mejores propiedades que sus componentes aislados y ofrecen calidades que ninguno de sus componente poseen. Algunas propiedades pueden ser mejoradas: resistencia, rigidez, resistencia a la corrosión, resistencia al desgaste, peso, durabilidad, comportamiento dependiente de la temperatura, aislamiento térmico, conductividad térmica, aislamiento acústico.

Todas estas propiedades no son mejoradas simultáneamente. Algunas entran en conflicto, pero lo importante es que diferentes componentes pueden ser trabajados para que el material compuesto resultante posea las propiedades requeridas.

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Analista de CAE

Ingeniero naval y magister especialista en ingeniería naval y oceánica de la Universidad de São Paulo (USP) y estudiante de doctorado en el Instituto de Tecnológico de Aeronáutica (ITA), en Brasil. Amplia experiencia en estructuras aeronáuticas, lo que incluye materiales compuestos, y manejo de softwares basado en el método de elementos finitos.


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