Estudio experimental de la aparición del primer daño transversal en laminados [0/90n]s sometidos a cargas de tracción uniaxial

Proyecto Fin de Carrera Ingeniería de Telecomunicación Formato de Publicación de la Escuela Técnica Superior de Ingeniería Autor: F. Javier Payán Somet Tutor: Juan José Murillo Fuentes Dep. Teoría de la Señal y Comunicaciones Escuela Técnica Superior de Ingeniería Universidad de Sevilla Sevilla, 2013 Trabajo Fin de Grado Grado en Ingeniería Aeroespacial Estudio experimental de la aparición del primer daño transversal en laminados [0/90 n ] s sometidos a cargas de tracción uniaxial Autor: F. Javier Castizo Valladolid Tutores: MªLuisa Velasco López Serafín Sánchez Carmona Elena Correa Montoto Dpto. Mecánica de Medios Continuos y Teoría de Estructuras Escuela Técnica Superior de Ingeniería Universidad de Sevilla Sevilla, 2023 Trabajo Fin de Grado Grado en Ingeniería Aeroespacial Estudio experimental de la aparición del primer daño transversal en laminados [0/90 n ] s sometidos a cargas de tracción uniaxial Autor: F. Javier Castizo Valladolid Tutores: MªLuisa Velasco López Serafín Sánchez Carmona Elena Correa Montoto Dpto. Mecánica de Medios Continuos y Teoría de Estructuras Escuela Técnica Superior de Ingeniería Universidad de Sevilla Sevilla, 2023 Trabajo Fin de Grado: Estudio experimental de la aparición del primer daño transversal en laminados [0/90n]ssometidos a cargas de tracción uniaxial Autor: F. Javier Castizo Valladolid Tutores: MªLuisa Velasco López Serafín Sánchez Carmona Elena Correa Montoto El tribunal nombrado para juzgar el trabajo arriba indicado, compuesto por los siguientes profesores: Presidente: Vocal/es: Secretario: acuerdan otorgarle la calificación de: El Secretario del Tribunal Fecha: Agradecimientos Gr acias a todas las personas que me han acompañado durante la elaboración de este trabajo. Gracias a mis tutores por su conocimiento, comprensión y paciencia; a todo el personal del laboratorio por su ayuda y generosidad; y a mi familia y amigos, por su apoyo incondicional. I Resumen En el marco del estudio de los materiales compuestos, el presente trabajo supone un análisis acerca del efecto escala sobre la aparición del primer daño transversal en laminados [0/90n]s . Se pretende analizar si la fabricación de un mismo laminado usando distintos gramages, influye en la aparición del primer daño en ante carga estática a tracción. Con el fin de alcanzar dicho objetivo, se han fabricado los laminados y, a partir de éstos, las probetas que han sido posteriormente caracterizadas y ensayadas a tracción con incrementos progresivos de carga hasta encontrar el primer daño transversal que aparecía. Para registrar el primer daño sin modificar la posición de la probeta ni descargarla completamente, se ha empleado un sistema de réplicas garantizando que dicha técnica es capaz de registrar los daños sin pérdida de información respecto al visionado de la probeta directamente en el microscopio. Finalmente, tras un análisis de los resultados hallados, se muestran las debidas conclusiones que han satisfecho el objetivo del proyecto. III 2Capítulo 1. Introducción 1.2 Motivación El presente proyecto se enmarca dentro de las investigaciones sobre materiales compuestos que desarrolla el Grupo de Elasticidad y Resistencia de Materiales (GERM) de la Universidad de Sevilla. Dentro de todos los enfoques posibles, este trabajo se centra en el estudio del efecto escala sobre la aparición del primer daño transversal en laminados [0/90n]s . A medida que disminuye el espesor de la capa de 90 , se puede apreciar el denominado efecto escala, el cual consiste en un retraso en la aparición del daño transversal. 1.3 Objetivos Este proyecto tiene como objetivo analizar si la fabricación de un mismo laminado usando distintos gramages en sus láminas influye en la aparición del primer daño, identificando la carga y calculando la tensión a la que aparecen y la tipología de éstos. En este sentido, se han empleado las conocidas como láminas ultradelgadas de pre-impregnados que, para el presente trabajo, tienen hasta tres veces menos espesor que las más gruesas. En concreto, los laminados que este trabajo abarca son los que se presentan en la Tabla 1.1, diferenciados en dos grupos según el gramage de sus láminas. Tabla 1.1 Laminados fabricados. Id Laminado Gramage 90◦(gsm)Gramage 0◦(gsm)Capas de 90◦Capas de 0◦ CP-04-90-50 04/90/04 50 150 1 4 CP-04-90-100 100 CP-012-90-50 012/90n/012 50 50 112 CP-012-902-50 2 De la Tabla 1.1, puede extraerse que los laminados comparten el mismo espesor dos a dos, siendo la diferencia en su fabricación al usar distintos gramages la base del presente estudio. 1.4 Metodología Con el objetivo de obtener resultados fehacientes que permitan entender el comportamiento de estos materiales se ha procedido, en primer lugar, a su fabricación. Para obtener los paneles de material de los que posteriormente se extraerán las probetas se ha seguido el proceso descrito con detalle en el Capítulo 2. Una vez obtenidos los paneles y extraídas las probetas, éstas han sido preparadas para su caracterización (Capítulo 3). A continuación, se han sometido las probetas a ensayos de tracción, de tal forma que se ha registrado la aparición del primer daño transversal (Capítulo 4). Finalmente, los resultados obtenidos han sido analizados (Capítulo 5) y se han extraído las conclusiones pertinentes (Capítulo 6). 2 Fabricación del material El propósito último de este punto es la obtención de las probetas para su ulterior ensayo y caracterización del material. Para ello se han seguido pasos análogos a los efectuados en [ 4 ]. A modo de resumen, se han fabricado en primer lugar los paneles de material compuesto (Sección 2.1), a éstos se les han añadido unos tacos de vidrio para su ensayo y por último se han cortado las probetas según las medidas apropiadas (Sección 2.2). 2.1 Fabricación de los paneles de material El proceso de fabricación de dichas paneles se describe sucintamente a continuación. 1. Acopio y dimensionado del material. 2. Corte de las láminas. 3. Apilado de las láminas. 4. Curado de los paneles. 2.1.1 Acopio y dimensionado del material El material que se ha utilizado es un tipo de material compuesto conocido como pre-impregnado o pre-preg, el cual consiste en una lámina continua de fibras de carbono embebidas en una matriz polimérica. Para el presente estudio ha sido necesario el empleo de tres rollos de pre-preg de 50 , 100 y 150 gsm respectivamente. De forma que se cumplan los requisitos que se establecen en [ 1 ], la geometría de las probetas a fabricar son las descritas en la Figura 2.1. Téngase en cuenta que la zona más oscura se corresponde con los paneles de vidrio que se colocan a posteriori para poder ensayarlas. 3 4Capítulo 2. Fabricación del material Figura 2.1 Dimensiones de las probetas. Cotas en mm. De acuerdo a lo descrito en la Figura 2.1, se ha procedido al dimensionado de las láminas y, por extensión, de los paneles de los que las probetas serán extraídas. Las láminas que se han utilizado para el conformado de los laminados tienen las medidas descritas en la Figura 2.2. Figura 2.2 Dimensiones de las láminas. Cotas en mm. Conviene apreciar la diferencia en la medida de las cotas de las probetas y los paneles, esto es fruto de la necesidad de establecer un sobredimensionado que finalmente se eliminará para la fabricación de las probetas a fin de evitar posibles imperfecciones que puedan darse en los bordes tanto de las láminas como de los paneles. Una vez conocidas las medidas de las láminas a emplear en este proceso de fabricación, es conveniente atender a la disposición de los rollos de material. De este modo, se asegura el mejor aprovechamiento posible de los mismos. Los tres rollos que han sido utilizados en este trabajo, presentan la misma disposición, que se ha esquematizado en la Figura 2.3 donde la flecha indica la urdimbre. 2.1 Fabricación de los paneles de material 5 Figura 2.3 Disposición de los rollos. Cotas en mm. En este sentido, se ha planificado el corte de las láminas según se indica en las Figuras 2.4 y 2.5. Atendiendo a estos esquemas y al número de capas necesarias según la Tabla 1.1, se ha calculado la cantidad de material que es necesario extraer de los rollos de pre-preg, véase Tabla 2.1. Figura 2.4 Disposición de las láminas de 0◦. Cotas en mm. Figura 2.5 Disposición de las láminas de 90◦. Cotas en mm. 6Capítulo 2. Fabricación del material Tabla 2.1 Cantidad de material a cortar. 0◦(150 gsm)0◦(50 gsm)90◦(50 gsm)90◦(150 gsm) Número de capas 16 48 4 1 Longitud (mm) 3200 9600 1200 300 2.1.2 Corte de las láminas Una vez dimensionado y calculado el material necesario para iniciar el proceso de fabricación, se ha procedido al corte de las láminas que posteriormente se han apilado. Conviene saber que los rollos de pre-preg se encuentran guardados en bolsas termoselladas dentro de una cámara frigorífica (Figura 2.6), de manera que se conserven adecuadamente para que no se degraden. El primer paso para el corte del material ha sido la extracción de los rollos del citado congelador habiéndose tenido la precaución de dejarlos atemperar durante aproximadamente 2 horas al ser rollos de pequeño tamaño. De esta forma se evita que la humedad degrade los rollos, y pueda provocar defectos en las láminas cortadas y, por ende, en los laminados finales. Figura 2.6 Cámara frigorrífica donde se encuentran los rollos de material. Cuando se ha considerado que los rollos estaban a temperatura ambiente, se han introducido en la sala limpia. Esto es, una sala cuyas condiciones de temperatura y humedad están controladas y mantenidas entre 18 a 21 grados y 50%, respectivamente. Además, se garantiza que haya un gradiente positivo de presión entre el interior y el exterior de esta sala, de manera que se impida el paso de partículas en suspensión y demás impurezas. 2.1 Fabricación de los paneles de material 7 El material auxiliar para el corte de las láminas que se ha utilizado es el siguiente (véase la Figura 2.7): •Regla graduada. •Escuadra. •Cartabón. •Cúter. •Lápiz. Figura 2.7 Material auxiliar para el corte. La secuencia de operaciones a realizar para el corte de las láminas es similar para todas ellas, tómese el proceso de las láminas de 0◦de referencia. Una vez dispuesto el rollo de material en la sala limpia como se muestra en la Figura 2.8, se realiza una medición con la ayuda de la regla graduada según interese, marcando el punto en el que se quiera trazar la vertical para el corte, ver Figuras 2.4 y 2.9. Utilizando la escuadra y el cartabón se traza la vertical, y finalmente se realiza el corte sirviéndose del cúter (Figura 2.10). Figura 2.8 Disposición del rollo de material en la sala limpia. 8Capítulo 2. Fabricación del material Figura 2.9 Medición de las láminas de 0◦. Figura 2.10 Corte de una lámina de 0◦. El proceso descrito se ha repetido para las 16 láminas de 0150gsm ; 48 de 050gsm ; 4 de 9050gsm y 1 de 90100gsm , según la Tabla 2.1. Así,se han obtenido las láminas que aparecen en la Figura 2.11. Puesto que el apilado del material (Sección 2.1.3) no se ha realizado el mismo día que el corte, se ha procedido a introducir las láminas cortadas en sus respectivas bolsas que se han guardado, a su vez, en el congelador ubicado en la misma sala limpia, véanse las Figuras 2.12, 2.13 y 2.14. Finalmente, los rollos de material empleados se han introducido de nuevo en sus bolsas termoselladas (Figura 2.15) y, a continuación, en la cámara frigorífica de la que habían sido extraídos 2.1 Fabricación de los paneles de material 9 Figura 2.11 Todas las láminas cortadas. Figura 2.12 Fabricación de las bolsas para las láminas. Figura 2.13 Todas las láminas en sus respectivas bolsas. 10 Capítulo 2. Fabricación del material Figura 2.14 Bolsas de las láminas en el congelador. Figura 2.15 Rollo de material en su bolsa. 2.1.3 Apilado de las láminas Obtenidas las láminas que conforman los paneles, se ha procedido a su apilado. El proceso consiste en apilar las láminas ya cortadas y ejercer presión mediante una espátula de plástico, siguiendo para cada laminado la secuencia correspondiente. Se debe prestar especial cuidado en el tratamiento de las láminas ultradelgadas por la delicadeza de éstas a la hora de quitar la capa protectora que las recubre. Además, ha de considerarse que no se pueden apilar más de 4 o 5 láminas seguidas sin haber precompactado antes el material con la ayuda de una bolsa de vacío. Se han utilizado bolsas de vacío tanto para precompactar el material ya que ayudan a extraer el aire entre las láminas, lo que facilita su unión. De forma esquemática, la secuencia que se ha seguido en el apilado de las láminas ha sido la siguiente: 2.1 Fabricación de los paneles de material 11 1. Se dispone la lámina de tal forma que quede correctamente alineada con algún eje de referencia, véase la Figura 2.16. 2. Se enfrenta con la siguiente lámina a apilar, véase la Figura 2.17. 3. Se aplica presión con la ayuda de una espátula, siguiendo la dirección de la fibra de la lámina que se esté apilando. 4. Se repiten los pasos anteriores hasta haber apilado entre 4 y 5 láminas. 5. Se precompacta el material, sirviéndose de una bolsa de vacío, véase la Figura 2.18. 6. Se repiten los pasos anteriores hasta terminar la secuencia correspondiente. La secuencia de apilado que se ha seguido para cada laminado es la que se presenta en la Tabla 2.2. Tabla 2.2 Secuencia de apilado según el laminado. Secuencia de apilado CP-04-90-50 CP-04-90-100 CP-012-90-50 CP-012-902-50 4 x 0150gsm 4 x 0150gsm 4 x 050gsm 4 x 050gsm Precompactación Precompactación Precompactación Precompactación 1 x 9050gsm 1 x 90100gsm 4 x 050gsm 4 x 050gsm 4 x 0150gsm 4 x 0150gsm Precompactación Precompactación Precompactación Precompactación 4 x 050gsm 4 x 050gsm Precompactación Precompactación 1 x 9050gsm 2 x 9050gsm 4 x 050gsm 4 x 050gsm Precompactación Precompactación 4 x 050gsm 4 x 050gsm Precompactación Precompactación 4 x 050gsm 4 x 050gsm Precompactación Precompactación Figura 2.16 Disposición de la lámina. 18 Capítulo 2. Fabricación del material Figura 2.31 Comprobación de las medidas de los tacos de vidrio. Figura 2.32 Todos los tacos de vidrio cortados. 2.2.2 Adhesión de los tacos de vidrio Una vez han sido cortados los 16 tacos de vidrio, se han adherido a sus correspondientes paneles. Con este objetivo se ha procedido, en primer lugar, a limpiar tanto los tacos como los paneles con ISOPROPIL (Figuras 2.33 y 2.34). A continuación, se ha hecho uso del adhesivo rosa Z-15429 (Figura 2.35) , del que se han cortado los trozos necesarios para cada taco. Estos trozos han sido pegados primero en los tacos de vidrio (Figura 2.36), habiéndose aplicado calor con la ayuda de un secador. De esta misma forma, han sido a su vez colocados sobre a los paneles (Figura 2.37). Además, se han usado pinzas para aplicar presión y se queden bien colocadas hasta su curado en el autoclave. Finalmente, ha sido el personal del laboratorio el que ha realizado su curado en el autoclave. Figura 2.33 Limpieza de un taco de vidrio. 2.2 Fabricación de las probetas 19 Figura 2.34 Limpieza de un panel. Figura 2.35 Adhesivo Z-15429. Figura 2.36 Adhesivo pegado a un taco de vidrio. 20 Capítulo 2. Fabricación del material Figura 2.37 Tacos de vidrio adheridos. 2.2.3 Obtención de las probetas El paso último en el proceso de fabricación de las probetas necesarias para el presente estudio ha sido la extracción de las mismas que posteriormente han sido ensayadas. Se ha partido de los cuatro laminados, con sus respectivos tacos de vidrio adheridos (Figura 2.38) a los que se les han resanado tres de sus cuatro lados en la máquina de lijar de forma que han quedado perfectamente horizontales y verticales según sea el lado y han servido de referencia para el corte, véanse las Figuras 2.39, 2.40 y 2.41. Figura 2.38 Laminados resanados. Figura 2.39 Máquina de lijar. 2.2 Fabricación de las probetas 21 Figura 2.40 Resanado de un lado del laminado. Figura 2.41 Laminados resanado. Para el corte de las probetas, se han seguido las dimensiones descritas en la Figura 2.1. A partir de este esquema y haciendo uso nuevamente de la máquina de corte de la que dispone el laboratorio (Figura 2.27) se ha tomado material sobrante auxiliar para asegurar que el corte sigue las medidas apropiadas, véanse las Figuras 2.42 y 2.43. Figura 2.42 Calibrado de la máquina de corte. 22 Capítulo 2. Fabricación del material Figura 2.43 Comprobación medida de corte de material auxiliar. Una vez se ha comprobado que las medidas de corte son correctas, se ha procedido al corte de las probetas de los laminados. Para ello se han seguido los mismos pasos que en 2.2.1 con la precaución adicional de identificar correctamente cada una de las probetas que han sido extraídas. Véanse las Figuras 2.44 y 2.45. Finalmente se han obtenido diez probetas de cada laminado. Figura 2.44 Corte de las probetas de un laminado. Figura 2.45 Corte de las probetas de un laminado. 3 Caracterización de los laminados Con el objetivo de caracterizar las propiedades de resistencia y rigidez de los laminados fabricados, se han sometido tres probetas de cada uno de ellos al ensayo de tracción uniaxial. Para obtener las medidas de las deformaciones en las probetas se han utilizado galgas extensiométricas que han sido adheridas a ellas previamente a ser ensayadas. A partir de las gráficas Carga - Deformación y de las medidas de las probetas, se han obtenido la tensión de rotura, que se corresponde con la resistencia a tracción de los laminados ensayados, y el Módulo de Young, que se corresponde con la rigidez de los mismos. El procedimiento que se ha seguido para cada ensayo ha sido el siguiente: 1. Adhesión y preparación de la galga extensiométrica (Sección 3.1). 2. Preparación del ensayo (Sección 3.2). 3. Ensayo de la probeta (Sección 3.3). 4. Registro y tratamiento de los resultados (Sección 3.4.5). 3.1 Adhesión y preparación de la galga extensiométrica Una galga extensiométrica es un instrumento de medición que se utiliza para determinar la deformación en un sólido deformable, en este caso probetas compuestas por laminados de material compuesto. En este trabajo se han usado galgas eléctricas que consisten en una resistencia eléctrica formada por hilos de material conductor sobre una lámina que se adhiere a la probeta. Al someterla a carga se deforma y, con ella, la galga que lleva adherida, de modo que cambia el valor de su resistencia eléctrica. A través de estos cambios resistivos, se obtiene matemáticamente la deformación que experimenta el sólido deformable. Su colocación en las probetas ha sido como se detalla a continuación. En primer lugar, se ha limpiado y lijado levemente la zona central de la probeta por su cara lisa (Figura 3.1). Acto seguido se han trazado los ejes vertical y horizontal con la ayuda del calibre de altura (Figura 3.2) y se ha limpiado nuevamente la cara lisa de la probeta con ISOPROPIL. Figura 3.1 Lijado de una probeta para la adhesión de una galga extensiométrica. 23 24 Capítulo 3. Caracterización de los laminados Figura 3.2 Calibre de altura para el trazado de los ejes. Una vez se ha preparada la probeta, se ha hecho acopio de la galga extensiométrica así como del material que ha sido necesario para su adhesión, es decir: pinzas, cinta adhesiva, catalizador, teflón y adhesivo. Se ha tomado la galga con cinta adhesiva y se ha cuadrado según sus marcas en los ejes que han sido trazados en la probeta. A continuación, se ha aplicado catalizador y adhesivo sobre la galga y, sirviéndose de un trozo de teflón, se ha aplicado presión con el dedo durante un minuto. Adherida la galga, se ha procedido a soldar una pareja de cables en sus bornes. Para ello, en primer lugar, se han estañeado las puntas de los cables en cuestión (Figura 3.3) y, tras haber repasado los bornes de las galgas con un lápiz de fibra de vidrio (Figura 3.4), se han soldado las puntas de los cables a la galga (Figura 3.5). Por último, se ha pegado un trozo de cinta adhesiva para proteger la unión y se ha añadido a los cables una ficha de conexión para la toma de datos a través del equipo de ensayo (Figura 3.6). Figura 3.3 Cables estañeados. 3.2 Preparación del ensayo 25 Figura 3.4 Lápiz de fibra de vidrio sobre los bornes de una galga extensiométrica. Figura 3.5 Cables soldados a una galga extensiométrica. Figura 3.6 Ficha de conexión. 3.2 Preparación del ensayo Para el ensayo de las probetas se ha hecho uso de la máquina INSTRON 4482 de la que dispone el laboratorio (Figura 3.7). La célula de carga que se ha empleado ha sido la de 100 kN . Se han montado las mordazas correspondientes en la máquina y se ha procedido a colocar las probetas en ellas para cada ensayo. Con el objetivo de evitar que pueda resbalar, se han añadido pequeños trozos de lija para mejorar el agarre en las mordazas. Resulta crucial la correcta colocación de la probeta en la máquina durante su ensayo, para ello se ha 26 Capítulo 3. Caracterización de los laminados empleado una escuadra y se ha asegurado que estuviera perfectamente alineada con la aplicación de la carga y centrada al apretar las mordazas. Una vez se ha colocado la probeta, se ha conectado la galga extensiométrica al conector de la máquina de ensayo. Figura 3.7 Máquina de ensayo INSTRON 4482. 3.3 Ensayo de la probeta 27 3.3 Ensayo de la probeta El ensayo ha consistido en someter a tracción uniaxial cada probeta hasta la rotura con el objetivo de obtener la gráfica Carga - Deformación cada probeta ensayada y caracterizar todos los laminados. Se ha tomado especial atención a la captación de sonidos que pudieran producirse por la rotura de las fibras durante el ensayo. Las Figuras 3.8, 3.9, 3.10 y 3.11 se corresponden con los diagramas Carga - Deformación de las probetas C1, C2 y C3 del laminado CP- 04 -90-50; C1, C2 y C3 del laminado CP- 04 -90-100; C1, C2 y C3 del laminado CP- 012 -90-50 y C1, C2 y C3 del laminado CP- 012 - 902 -50, respectivamente. Figura 3.8 Diagrama Carga - Deformación. Laminado CP-04-90-50. Figura 3.9 Diagrama Carga - Deformación. Laminado CP-04-90-100. 4 Estudio de la aparición del primer daño Un daño consiste, para el presente estudio, en un despegue entre la fibra y la matriz. El primer daño es, por tanto, el primero de éstos que haya podido detectarse en la probeta habiéndose sometido ésta a carga. El método empleado para su detección ha consistido en someter cada probeta a tracción uniaxial, con incrementos graduales de carga, de forma que pueda hallarse el mínimo intervalo para el cual se produce el primer daño. Para poder detectar el daño ha sido necesario que las probetas estén superficialmente preparadas para ello, para lo cual se han lijado y pulido sus cantos de tal forma que se ha podido utilizar un sistema de réplicas. Así, para cada incremento de carga, se ha hecho una réplica de cada borde de la probeta y se ha seguido cargando sin necesidad de descargarla. Estas réplicas han sido revisadas en el microscopio con el objetivo de hallar el mencionado primer daño y su respectivo intervalo de carga para el cual se ha producido. 4.1 Metodología Se ha sometido cada probeta al ensayo de tracción uniaxial, sometiéndolas a incrementos graduales de carga entre los cuales se han registrado los daños de sus dos bordes. De este modo, se ha comenzado con carga nula; seguidamente se ha incrementado la carga hasta 5000 N y se ha aumentado la carga en intervalos de 1000 N hasta 9000 N , registrándose los respectivos daños para cada incremento. Una vez se han obtenido todas las réplicas para cada probeta, cara, e incremento de carga, se han analizado en el microscopio y se ha seguido el flujo de trabajo ilustrado en la Figura 4.1 para detectar el primer daño en cada probeta. 4.1.1 Ensayos de las probetas De forma que se puedan registrar los datos correspondientes a la gráfica Carga - Deformación de los ensayos efectuados a las probetas, éstas deben tener adheridas galgas extensiométricas. En este sentido se ha seguido el proceso descrito en la Sección 3.1. Como ya se ha mencionado, con el objetivo de poder realizar las réplicas sobre las probetas y observarlas al microscopio se han lijado y pulido los bordes de las probetas y posteriormente se han adherido las galgas. El tratamiento superficial ha consistido en una primera fase de desbaste, o lijado, y una segunda de pulido. Para ello, se ha empleado en un primer momento la máquina pulidora Struers de la que dispone el laboratorio, en la que se realiza de forma manual todo el tratamiento. No obstante, a mitad de proceso se ha empleado una nueva máquina automática, con la que se han obtenido 35 36 Capítulo 4. Estudio de la aparición del primer daño mejores resultados , al quedar la superficie más especular, además de haberse realizado el proceso de manera mucho más productiva. Para ambas máquinas, sin embargo, la secuencia de trabajo ha sido similar, véase la Tabla 4.1. Igualmente, los discos de lijado y pulido empleados han sido los mismos, véase la Figura 4.2. Para preparar el ensayo, se ha procedido de forma similar a 3.2 puesto que se trata del mismo ensayo de tracción uniaxial, en la misma máquina y con los mismos útiles. Una vez la probetas han sido debidamente preparadas, se ha procedido a sus ensayos. La secuencia que se ha seguido es la que se ha especificado al comienzo de esta sección. Figura 4.1 Diagrama de flujo para el análisis de las réplicas. Tabla 4.1 Lijado y pulido. Secuencia de trabajo. Paso Disco Líquido Tiempo (min)Velocidad (rpm) 1 Lija de 320 Agua 5 300 2 Lija de 500 Agua 3 300 3 Lija de 800 Agua 3 300 4 Lija de 1200 Agua 5 300 5 Paño MD-Largo DiaPro Allegro/Largo 9 µm6 150 6 Paño MD-Dac DiaPro Dac 3 µm5 150 7 Paño MD-Nap DiaPro Nap 1 µm5 150 4.1 Metodología 37 Figura 4.2 Discos de lijado y pulido. En sentido horario:lija de 320; lija de 500; lija de 800; lija de 1200; Paño MD-Nap; Paño MD-Largo; Paño MD-Dac; disco metálico para pegado de lijas. 4.1.2 Realización de las réplicas Una réplica es una copia de una superficie sólida, cuyo relieve se transfiere a ésta, de tal modo que pueda examinarse en el microscopio de forma precisa. En el presente trabajo se ha empleado el RepliSet-T3 de la marca Struers. Las réplicas se han realizado con goma de silicona de curado rápido de dos partes, aplicada con una pistola manual y boquillas de mezcla estática a las que se les han unido unas puntas planas, véase la Figura 4.3. Figura 4.3 Material empleado en la realización de una réplica. El proceso de realización de una réplica consiste, en primer lugar, en la aplicación de la goma de silicona sobre el papel que incluye el RepliSet-T3, de forma continua y uniforme, apoyando en todo momento la punta de la boquilla sobre el papel. Una vez se ha aplicado la goma, se debe introducir la boquilla en un congelador para evitar que se endurezca dentro de ella y pueda reutilizarse. Tras aproximadamente 1 minuto, debe pegarse el papel con la goma sobre el canto de la probeta que se encuentra en la máquina de ensayo. Es necesario aplicar la suficiente presión, de manera uniforme, para que la goma rebose levemente los bordes inferior y superior del papel, véase la Figura 4.4. 38 Capítulo 4. Estudio de la aparición del primer daño Figura 4.4 Colocación de la réplica sobre la probeta. Pasados 10 min se retira la réplica y puede observarse en el microscopio, pegándola sobre una superficie lisa y cerciorándose de que el papel quede completamente apoyado en la superficie, véase la Figura 4.5. Figura 4.5 Preparación de una réplica examinarla en el microscopio. 4.2 Clasificación de los daños La tipología de los daños transversales que se han encontrado en las probetas, y que se mostrarán en las siguientes secciones, se resume fundamentalmente en tres tipos. Puede hacerse una clasificación más amplia [8], si bien para el presente trabajo la que se detalla a continuación es suficiente. El primer tipo de daño transversal encontrado (Figura 4.6 (a)) se trata de despegues aislados entre las fibras y la matriz que no crean un camino de despegues entre interfases 0 ◦ / 90◦ . En segundo lugar, también se han encontrado despegues conectados (Figura 4.6 (b)) los cuales forman un 4.3 Aplicación de la metodología 39 daño continuo que, si bien es un tipo de daño más avanzado que el anterior, no recorre el espesor completo de la capa de 90◦ , es decir, no atraviesa de interfase 0 ◦ / 90◦ a la otra. El tercer tipo de daño detectado en este trabajo es el daño transversal generalizado (Figura 4.6 (c)), que implica un número significativo de despegues aislados y conectados pero que no forman una grieta transversal completa (ya que no se extienden a lo largo de todo el espesor de la capa a 90◦) [8]. (a) Despegues aislados (b) Despegues continuos (c) Daño transversal generalizado Figura 4.6 Tipos de daños transversales hallados en las probetas. Por otro lado, como se mostrará en las siguientes secciones, se han encontrado igualmente daños longitudinales en las probetas analizadas. Estos daños se producen, a diferencia de los transversales, en la dirección de la aplicación de la carga. Los tipos de daños longitudinales que se han encontrado en las probetas son análogos a los que se han explicado para los daños transversales y varían desde pequeños despegues aislados hasta importantes caminos de despegues en la capa de 90◦. 4.3 Aplicación de la metodología Se ha aplicado el procedimiento descrito en la Sección 4.1 a la probeta ensayada de cada laminado. Los resultados de los ensayos efectuados sobre éstas son los que se ilustran en la Figura 4.7. Figura 4.7 Diagramas Carga - Deformación. Probeta de cada laminado: CP- 04 -90-50, CP- 04 -90- 100, CP-012-90-50 y CP-012-902-50. 40 Capítulo 4. Estudio de la aparición del primer daño Nótese la diferencia en la curva correspondiente a la probeta CP- 04 -90-50, en este caso se ha utilizado un puente de Wheatstone para obtener los valores de la deformación. Se ha realizado de este modo debido a que, al momento de utilizar la máquina del laboratorio, no funcionaban las conexiones con las galgas extensiométricas. En las siguientes secciones se han incluido micrografías de las probetas. Cada micrografía se mostrará duplicada, la primera será la original mientras que en la segunda se marcarán los daños en rojo. La nomenclatura que se ha tomado para identificar a los daños en la probeta sigue la estructura: LAMINADO-DXY. Donde LAMINADO se refiere al laminado de la probeta en la que se ha encontrado el daño; Dsignifica daño; Xhace referencia a la cara de la probeta donde se ha detectado el daño, las cuales se han identificado una como A y la otra como B ; e Yindica si se ha encontrado daño en estado prístino (0), o cuántos primeros daños existen ante carga mecánica (1,2,3...). 4.3.1 Probeta CP-04-90-50 Se ha seguido la metodología explicada con anterioridad y se ha observado que la probeta presenta daños en ambas caras sin haber sido sometida a carga alguna. La distribución de los daños, transversales y longitudinales, que se han hallado en ausencia de carga, se muestra en la representación de la Figura 4.8. Las líneas de esta gráfica representan la probeta, dividida en 18 secciones de forma que los daños hallados en cada cara se distribuyen a lo largo de ellas. Figura 4.8 Distribución de los daños a lo largo de la probeta CP-04-90-50 a 0N. Ninguno de los daños transversales encontrados a 0N recorre de extremo a extremo la capa de 90◦ , de hecho son relativamente pequeños respecto de ésta. Son, más bien, despegues aislados, por lo general situados en los extremos de la capa de 90◦ . Considérese el daño CP- 04 -90-50-DA0 de la cara A ilustrado en la Figura 4.9 (a,b) como ejemplo. Este es el único daño transversal generalizado de la probeta, el resto se tratan de de despegues aislados. Por otro lado, también se han hallado daños longitudinales en la probeta, tratándose de despegues continuos relativamente pequeños. 4.3 Aplicación de la metodología 41 (a) Daño CP-04-90-50-DA0 a 0N(b) Daño CP-04-90-50-DA0 a 0N. Marcado en rojo (c) Daño CP-04-90-50-DA0 a 5000N (d) Daño CP- 04 -90-50-DA0 a 5000N . Marcado en rojo Figura 4.9 Daño CP-04-90-50-DA0 a 0Ny5000N. Se han analizado las réplicas correspondientes a la carga de 5000N y, si bien no se han producido nuevos daños transversales aislados, algunos de los existentes han crecido ligeramente, véase de nuevo la Figura 4.9 (c,d) en la que puede observarse este ligero crecimiento del daño que ya existía. En el intervalo entre 5000N y 6000N no se ha producido ningún nuevo daño. Se ha detectado el primer daño en el siguiente incremento de carga, esto es, entre 6000N y 7000N . Este primer daño se ha encontrado en la cara A de la probeta y se ha identificado como CP- 04 -90-50-DA1 (Figura 4.10 (a, b)). (a) Daño CP-04-90-50-DA1 a 7000N (b) Daño CP- 04 -90-50-DA a 7000N . Marcado en rojo Figura 4.10 Daño CP-04-90-50-DA1 a 7000N. 4.3.2 Probeta CP-04-90-100 Se ha procedido de forma similar a lo realizado para la probeta anterior. La probeta prístina presenta daños tanto transversales como longitudinales a lo largo de toda ella. Se tratan tanto de despegues aislados y continuos como de daños generalizados. 42 Capítulo 4. Estudio de la aparición del primer daño En la Figura 4.11 se muestra la distribución de los daños transversales y longitudinales correspondientes a esta probeta que han sido hallados antes de ser traccionada, para sus dos caras. Figura 4.11 Distribución de los daños a lo largo de la probeta CP-04-90-100 a 0N. En estado prístino, se han detectado despegues aislados y otros continuos relativamente grandes. Se caracterizan por ser, en general, despegues conectados con un número significativo de ellos unidos a despegues longitudinales. Véase la Figura 4.12 (a, b), que ilustra el daño CP- 04 -90-100- DA0, en la que se muestra un daño longitudinal y uno transversal generalizado y despegues aislados y continuos. (a) Daño CP-04-90-100-DA0 a 0N(b) Daño CP-04-90-100-DA0 a 0N. Marcado en rojo (c) Daño CP-04-90-100-DA0 a 5000N (d) Daño CP- 04 -90-50-DA0 a 5000N . Marcado en rojo Figura 4.12 Daño CP-04-90-100-DA0 a 0Ny5000N. Una vez se han identificado todos los daños existentes en la probeta. Se ha incrementado la carga 4.3 Aplicación de la metodología 43 hasta 5000N . En las réplicas correspondientes a este nivel de carga no se han detectado nuevos daños, si bien se ha registrado el crecimiento de otros ya presentes, véase la Figura 4.12 (c, d) del daño CP- 04 -90-100-DA0 como ejemplo. El primer daño en esta probeta se ha registrado en la cara A , en el siguiente intervalo de carga, esto es, entre 5000N y 6000N . Se ha identificado como CP- 04 -90-100-DA1 (Figura 4.13). Se trata de despegues continuos en la dirección transversal a la de aplicación de la carga. (a) Daño CP-04-90-100-DA1 a 6000N (b) Daño CP- 04 -90-100-DA1 a 6000N . Marcado en rojo Figura 4.13 Daño CP-04-90-100-DA1 a 6000N. 4.3.3 Probeta CP-012-90-50 De forma análoga a lo ya expuesto, se han analizado las réplicas correspondientes a la probeta prístina, de ellas se ha extraído que existen tanto daños longitudinales como transversales a lo largo de toda la probeta. Se han identificado todos ellos con sus correspondientes posiciones en sendas caras. La distribución de los daños transversales y longitudinales correspondientes a esta probeta que se han detectado con carga nula, para sus dos caras, es la que se muestra en la Figura 4.14. Figura 4.14 Distribución de los daños a lo largo de la probeta CP-012-90-50 a 0N. En estado prístino, han sido hallados tanto daños longitudinales como transversales. Ninguno de los daños transversales recorre al completo el espesor de la capa de 90◦ , caracterizándose por ser relativamente pequeños, en general conectados y con una pequeña proporción unidos a despegues 50 Capítulo 5. Análisis de resultados y discusión (a) Daño CP-04-90-100-DA1 a 6000N (b) Daño CP- 04 -90-100-DA1 a 6000N . Marcado en rojo (c) Daño CP-04-90-100-DA1 a 7000N (d) Daño CP- 04 -90-100-DA1 a 7000N . Marcado en rojo (e) Daño CP-04-90-100-DA1 a 8000N (f) Daño CP- 04 -90-100-DA1 a 8000N . Marcado en rojo (g) Daño CP-04-90-100-DA1 a 9000N (h) Daño CP- 04 -90-100-DA1 a 9000N . Marcado en rojo Figura 5.3 Evolución del daño CP-04-90-100-DA1 de 6000Na9000N. 5.1 Análisis de los resultados 51 (a) Daño CP-04-90-100-DA1 a 9000N (b) Daño CP- 04 -90-100-DA1 a 9000N . Marcado en rojo Figura 5.4 Daño CP-04-90-100-DA1 a 9000N. Observado directamente en el microscopio. 5.1.3 Probeta CP-012-90-50 Teniendo en cuenta lo referido en 4.3.3 el primer daño en la probeta, el daño CP- 012 -90-50-DB1, se ha hallado en el intervalo de carga entre 0N y 5000N . En concreto, se ha sometido a una fuerza de 5006.04N, y ha experimentado una tensión de 148.78MPa y una deformación de 1550.88µε. Por otro lado, la morfología del primer daño, CP- 012 -90-50-DB1 (Figura 4.16), encontrado a 5000N se caracteriza por ser un despegue continuo, relativamente cercano al extremo del espesor de la capa de 90◦ . La evolución del daño CP- 012 -90-50-DB en cada incremento de carga desde 5000N hasta 9000N se muestra en la Figura 5.5. El daño ha crecido desde un despegue continuo hasta convertirse en un daño transversal generalizado. Para hallar si el primer daño ha recorrido todo el ancho de la probeta, se ha realizado el mismo proceso que en las secciones anteriores. Se ha registrado el daño CP- 012 -90-50-DB1 directamente en la probeta 5.6 en la cara donde se ha detectado, a continuación se ha analizado la zona en la cara A y no se ha encontrado el daño. Por tanto, el daño parece que no ha recorrido el ancho de la probeta. 52 Capítulo 5. Análisis de resultados y discusión (a) Daño CP-012-90-50-DB1 a 5000N (b) Daño CP- 012 -90-50-DB1 a 5000N . Marcado en rojo (c) Daño CP-012-90-50-DB1 a 6000N (d) Daño CP- 012 -90-50-DB1 a 6000N . Marcado en rojo (e) Daño CP-012-90-50-DB1 a 7000N (f) Daño CP- 012 -90-50-DB1 a 7000N . Marcado en rojo (g) Daño CP-012-90-50-DB1 a 8000N (h) Daño CP- 012 -90-50-DB1 a 8000N . Marcado en rojo (i) Daño CP-012-90-50-DB1 a 9000N (j) Daño CP- 012 -90-50-DB1 a 9000N . Marcado en rojo Figura 5.5 Evolución del daño CP-012-90-50-DB1 de 5000Na9000N. 5.1 Análisis de los resultados 53 (a) Daño CP-012-90-50-DB1 a 9000N (b) Daño CP- 012 -90-50-DB1 a 9000N . Marcado en rojo Figura 5.6 Daño CP-012-90-50-DB1 a 9000N. Observado directamente en el microscopio. 5.1.4 Probeta CP-012-902-50 Por último, atendiendo a 4.3.4, el primer daño transversal en esta probeta se ha producido en el intervalo de carga entre 0N y 5000N . Concretamente, se ha cargado la probeta hasta el valor de 5019.67N, produciéndose una tensión de 143.67MPa y una deformación en ella de 1553.89µε. Por otro lado, primer daño aislado que se ha detectado en la probeta a 5000N , el daño CP- 012 - 902 - 50-DB1, se trata de dos despegues continuos junto con dos despegues aislados. La evolución de este daño a lo largo de los incrementos de carga a los que ha sido sometida la probeta desde 5000N hasta 9000N es la que se muestra en la Figura 5.7. Puede observarse como los despegues aislados se han unido a los continuos de forma que han formado dos caminos de despegues continuos. El daño CP- 012 - 902 -50-DB2 se trata, sin embargo, de un despegue aislado, detectado próximo a un daño longitudinal, y cuya evolución es la que se muestra en la Figura 5.8. El daño ha evolucionado de un despegue aislado a 5000N a uno continuo a 9000N . Únicamente se han incluido las imágenes a 5000N y 9000N , debido a que no se ha conseguido una calidad adecuada de las réplicas para los demás incrementos de carga. Finalmente, se han registrado ambos daños CP- 012 - 902 -50-DB1 y CP- 012 - 902 -50-DB2 directamente en la probeta (Figuras 5.9 y 5.10). Se han analizado las zonas correspondientes en la cara A y no se han encontrado ninguno de los daños. Se ha concluido, por tanto, que los daños parece que no han recorrido el ancho de la probeta. 54 Capítulo 5. Análisis de resultados y discusión (a) Daño CP-012-902-50-DB1 a 5000N (b) Daño CP- 012 - 902 -50-DB1 a 5000N . Marcado en rojo (c) Daño CP-012-902-50-DB1 a 9000N (d) Daño CP- 012 - 902 -50-DB1 a 9000N . Marcado en rojo Figura 5.7 Evolución del daño CP-012-902-50-DB1 de 5000Na9000N. (a) Daño CP-012-902-50-DB2 a 5000N (b) Daño CP- 012 - 902 -50-DB2 a 5000N . Marcado en rojo (c) Daño CP-012-902-50-DB2 a 9000N (d) Daño CP- 012 - 902 -50-DB2 a 9000N . Marcado en rojo Figura 5.8 Evolución del daño CP-012-902-50-DB2 de 5000Na9000N. 5.2 Discusión de los resultados 55 (a) Daño CP-012-902-50-DB1 a 9000N (b) Daño CP- 012 - 902 -50-DB1 a 9000N . Marcado en rojo Figura 5.9 Daño CP-012-902-50-DB1 a 9000N. Observado directamente en el microscopio. (a) Daño CP-012-902-50-DB2 a 9000N (b) Daño CP- 012 - 902 -50-DB2 a 9000N . Marcado en rojo Figura 5.10 Daño CP-012-902-50-DB2 a 9000N. Observado directamente en el microscopio. 5.2 Discusión de los resultados Una vez se han analizado los resultados obtenidos para cada probeta, se han tratado en su conjunto de forma que puedan extraerse las conclusiones oportunas. Para ello, se ha tomado en consideración las distintas configuraciones de material que se han ensayado (Tabla 1.1), así como la carga alcanzada, la deformación sufrida y la morfología de los daños en cada probeta. En primer lugar, todas las probetas analizadas han presentado daños transversales previas a ser cargadas si bien la morfología de éstos ha resultado ser relativamente diferentes entre sí. En aquellas probetas cuyo espesor de la capa de 90◦ es menor, CP- 04 -90-50 y CP- 012 -90-50, se ha detectado, generalizando, una configuración típica de los daños transversales que se corresponde con despegues, bien aislados o bien conectados pero relativamente pequeños. Por otro lado, en las probetas con mayor espesor de la capa de 90◦ , CP- 04 -100-E y CP- 012 - 902 -50, la morfología típica de los daños se caracteriza por ser más grande y conectados en una proporción importante con despegues longitudinales. Respecto a los primeros daños hallados en las probetas, pueden establecerse relaciones y comparativas que reflejan cuándo y cómo aparecen o su morfología y evolución, entre otros. 56 Capítulo 5. Análisis de resultados y discusión Para un mismo espesor de la capa de 90◦ , el primer daño se ha detectado antes en aquellas probetas fabricadas con todas las láminas de 50gsm (Figuras 5.11 y 5.12). Esto es, el primer daño ha aparecido a una carga y tensión menores en las probetas CP- 012 -90-50 y CP- 012 - 902 -50 que en CP- 04 -90-50 y CP-04-90-100, respectivamente. Figura 5.11 Carga a la que aparece el primer daño en cada probeta según el espesor de la capa de 90◦. Figura 5.12 Tensión a la que aparece el primer daño en cada probeta según el gramage de la capa de 90◦. Del mismo modo, se pueden establecer relaciones similares sobre la deformación que han sufrido las probetas en el momento de la aparición del primer daño (Figura 5.13). Para un mismo espesor de la capa de 90◦ , las probetas fabricadas con todas láminas de 50gsm han sufrido una menor deformación que sus homólogas fabricadas con láminas de mayor gramage para 0◦ y ultradelgadas 5.2 Discusión de los resultados 57 para 90◦. Figura 5.13 Deformación a la que aparece el primer daño en cada probeta según el gramage de la capa de 90◦. Por otro lado, para un mismo gramage de las láminas con las que han sido fabricadas (Figuras 5.14 y 5.15). En las probetas fabricadas con todas las láminas ultradelgadas de 50gsm , el primer daño se ha detectado indistintamente para los dos gramages de la capa de 90◦ en el primer incremento de carga, mientras que en las probetas fabricadas con láminas de 150gsm el primer daño se ha hallado antes en la de mayor espesor. Esto es, se ha sometido a CP- 04 -90-50 a una carga mayor que a CP-04-90-100 para hallar el primer daño. Figura 5.14 Carga a la que aparece el primer daño en cada probeta según el gramage de sus láminas. 58 Capítulo 5. Análisis de resultados y discusión Figura 5.15 Deformación a la que aparece el primer daño en cada probeta según el gramage de sus láminas. Puede establecerse, también, una comparativa entre las distintas morfologías de los primeros daños que se han hallado en cada probeta, así como de su evolución con los incrementos de carga a los que han sido sometidos. En la Figura 5.16 puede observarse que los primeros daños que han sido posible detectar en las cuatro probetas son todos despegues aislados o continuos, relativamente pequeños. Del mismo modo, la Figura 5.17 ilustra los daños sometidos a 9000N y, aunque todos han aumentado su tamaño, los daños de las probetas fabricadas con todas las láminas de 50gsm lo han hecho en mayor medida. Por último, atendiendo a lo expuesto en la sección 5.1, ninguno de los primeros daños que se han detectado y analizado en cada una de las probetas, parece que han recorrido todo su ancho al ser cargadas hasta 9000N. 5.2 Discusión de los resultados 59 (a) Primer daño CP-04-90-50-DA1. (b) Primer daño CP-04-90-100-DA1. (c) Primer daño CP-012-90-50-DB1. (d) Primer daño CP-012-902-50-DB1. (e) Primer daño CP-012-902-50-DB2. Figura 5.16 Primer daño de cada probeta. Marcado en rojo. 66 Índice de Figuras 2.37 Tacos de vidrio adheridos 20 2.38 Laminados resanados 20 2.39 Máquina de lijar 20 2.40 Resanado de un lado del laminado 21 2.41 Laminados resanado 21 2.42 Calibrado de la máquina de corte 21 2.43 Comprobación medida de corte de material auxiliar 22 2.44 Corte de las probetas de un laminado 22 2.45 Corte de las probetas de un laminado 22 3.1 Lijado de una probeta para la adhesión de una galga extensiométrica 23 3.2 Calibre de altura para el trazado de los ejes 24 3.3 Cables estañeados 24 3.4 Lápiz de fibra de vidrio sobre los bornes de una galga extensiométrica 25 3.5 Cables soldados a una galga extensiométrica 25 3.6 Ficha de conexión 25 3.7 Máquina de ensayo INSTRON 4482 26 3.8 Diagrama Carga - Deformación. Laminado CP-04-90-50 27 3.9 Diagrama Carga - Deformación. Laminado CP-04-90-100 27 3.10 Diagrama Carga - Deformación. Laminado CP-012-90-50 28 3.11 Diagrama Carga - Deformación. Laminado CP-012-902-50 28 3.12 Carga de rotura (N) de cada laminado 31 3.13 Tensión de rotura (MPa) de cada laminado 32 3.14 Módulo de Elasticidad (GPa) de cada laminado 32 3.15 Tensión de rotura de cada laminado según el gramage de la capa de 90◦33 3.16 Módulo de Elasticidad de cada laminado según el gramage de la capa de 90◦33 4.1 Diagrama de flujo para el análisis de las réplicas 36 4.2 Discos de lijado y pulido. En sentido horario:lija de 320; lija de 500; lija de 800; lija de 1200; Paño MD-Nap; Paño MD-Largo; Paño MD-Dac; disco metálico para pegado de lijas 37 4.3 Material empleado en la realización de una réplica 37 4.4 Colocación de la réplica sobre la probeta 38 4.5 Preparación de una réplica examinarla en el microscopio 38 4.6 Tipos de daños transversales hallados en las probetas 39 4.7 Diagramas Carga - Deformación. Probeta de cada laminado: CP- 04 -90-50, CP- 04 -90-100, CP-012-90-50 y CP-012-902-50 39 4.8 Distribución de los daños a lo largo de la probeta CP-04-90-50 a 0N40 4.9 Daño CP-04-90-50-DA0 a 0Ny5000N41 4.10 Daño CP-04-90-50-DA1 a 7000N41 4.11 Distribución de los daños a lo largo de la probeta CP-04-90-100 a 0N42 4.12 Daño CP-04-90-100-DA0 a 0Ny5000N42 4.13 Daño CP-04-90-100-DA1 a 6000N43 4.14 Distribución de los daños a lo largo de la probeta CP-012-90-50 a 0N43 4.15 Daño CP-012-90-50-DA0 a 0Ny5000N44 4.16 Daño CP-012-90-50-DB1 a 5000N44 4.17 Distribución de los daños a lo largo de la probeta CP-012-902-50 a 0N45 4.18 Daño CP-012-902-50-DB0 a 0Ny5000N45 4.19 Daño CP-012-902-50-DB1 a 5000N46 4.20 Daño CP-012-902-50-DB2 a 5000N46 5.1 Evolución del daño CP-04-90-50-DA de 7000Na9000N48 Índice de Figuras 67 5.2 Daño CP-04-90-50-DA a 9000N. Observado directamente en el microscopio 48 5.3 Evolución del daño CP-04-90-100-DA1 de 6000Na9000N50 5.4 Daño CP-04-90-100-DA1 a 9000N. Observado directamente en el microscopio 51 5.5 Evolución del daño CP-012-90-50-DB1 de 5000Na9000N52 5.6 Daño CP-012-90-50-DB1 a 9000N. Observado directamente en el microscopio 53 5.7 Evolución del daño CP-012-902-50-DB1 de 5000Na9000N54 5.8 Evolución del daño CP-012-902-50-DB2 de 5000Na9000N54 5.9 Daño CP-012-902-50-DB1 a 9000N. Observado directamente en el microscopio 55 5.10 Daño CP-012-902-50-DB2 a 9000N. Observado directamente en el microscopio 55 5.11 Carga a la que aparece el primer daño en cada probeta según el espesor de la capa de 90◦56 5.12 Tensión a la que aparece el primer daño en cada probeta según el gramage de la capa de 90◦56 5.13 Deformación a la que aparece el primer daño en cada probeta según el gramage de la capa de 90◦57 5.14 Carga a la que aparece el primer daño en cada probeta según el gramage de sus láminas 57 5.15 Deformación a la que aparece el primer daño en cada probeta según el gramage de sus láminas 58 5.16 Primer daño de cada probeta. Marcado en rojo 59 5.17 Primer daño de cada probeta a 9000N. Marcado en rojo 60 Índice de Tablas 1.1 Laminados fabricados 2 2.1 Cantidad de material a cortar 6 2.2 Secuencia de apilado según el laminado 11 3.1 Dimensiones de las probetas. Laminado CP-04-90-50 29 3.2 Caracterización del laminado CP-04-90-50 29 3.3 Dimensiones de las probetas. Laminado CP-04-90-100 30 3.4 Caracterización del laminado CP-04-90-100 30 3.5 Dimensiones de las probetas. Laminado CP-012-90-50 30 3.6 Caracterización del laminado CP-012-90-50 30 3.7 Dimensiones de las probetas. Laminado CP-012-902-50 31 3.8 Caracterización del laminado CP-012-902-50 31 4.1 Lijado y pulido. Secuencia de trabajo 36 69 Bibliografía [1] ASTM D3039/D3039M, Standard test method for tensile properties of polymer matrix composite materials d3039, ASTM Standards 15 (2014), 1–13. [2] F. París E. Correa, M.I. Valverde, Estudio experimental de la aparición del daño en laminados de material compuesto, Aemac 2(2017), 1–4. [3] J.C. Marín A. 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