Desarrollo de partes plásticas automotrices interiores y exteriores utilizando compuesto de polímero reforzado con fibra de kenaf
Autores: Uzoma, Akubueze Emmanuel; Nwaeche, Chiemerie Famous; Al-Amin, Md.; Muniru, Oluwa Segun; Olatunji, Ololade; Nzeh, Sixtus Onyedika
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Desarrollo de partes plásticas automotrices interiores y exteriores utilizando compuesto de polímero reforzado con fibra de kenaf
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería General
Palabras clave
Componentes sostenibles
Fibras celulósicas de kenaf
Moldeo por inyección
Moldeo por transferencia de resina
Pruebas mecánicas
Materiales compuestos
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 26
Citaciones: Sin citaciones
La integración de componentes sostenibles en piezas automotrices está en creciente demanda. Este estudio implica todo el proceso, desde la extracción de fibras celulósicas de kenaf hasta la fabricación de piezas automotrices mediante la aplicación de técnicas de moldeo por inyección (solo muestra) y moldeo por transferencia de resina (RTM). Las fibras fueron pretratadas, seguidas por un análisis del contenido de humedad antes de la fabricación del compuesto. El compuesto fue fabricado integrando las fibras con polipropileno, polipropileno anhídrido maleico (MAPP), poliéster insaturado y resina epoxi. Se realizaron pruebas mecánicas siguiendo las normas ASTM D5083, ASTM D256 y ASTM D5229. La técnica RTM se aplicó para la fabricación de piezas con fibras largas de kenaf reforzadas. El RTM indicó una resistencia a la tracción más alta de 55 MPa con un contenido óptimo de fibra del 40%. Se encontró que un contenido de fibra del 10% al 40% era compatible o mejor que la muestra de control en las pruebas mecánicas. Las imágenes del Microscopio Electrónico de Barrido (SEM) mostraron tanto la unión fibra-epoxi-PE junto con irregularidades normales en la matriz. Las simulaciones de elementos finitos para el análisis teórico de las características de rendimiento mecánico mostraron una mayor rigidez y resistencia en la dirección paralela a la orientación de la fibra. Este estudio justifica la competitividad de las fibras textiles sostenibles como refuerzo para plásticos a utilizar en materiales compuestos para las industrias automotrices.
Descripción
La integración de componentes sostenibles en piezas automotrices está en creciente demanda. Este estudio implica todo el proceso, desde la extracción de fibras celulósicas de kenaf hasta la fabricación de piezas automotrices mediante la aplicación de técnicas de moldeo por inyección (solo muestra) y moldeo por transferencia de resina (RTM). Las fibras fueron pretratadas, seguidas por un análisis del contenido de humedad antes de la fabricación del compuesto. El compuesto fue fabricado integrando las fibras con polipropileno, polipropileno anhídrido maleico (MAPP), poliéster insaturado y resina epoxi. Se realizaron pruebas mecánicas siguiendo las normas ASTM D5083, ASTM D256 y ASTM D5229. La técnica RTM se aplicó para la fabricación de piezas con fibras largas de kenaf reforzadas. El RTM indicó una resistencia a la tracción más alta de 55 MPa con un contenido óptimo de fibra del 40%. Se encontró que un contenido de fibra del 10% al 40% era compatible o mejor que la muestra de control en las pruebas mecánicas. Las imágenes del Microscopio Electrónico de Barrido (SEM) mostraron tanto la unión fibra-epoxi-PE junto con irregularidades normales en la matriz. Las simulaciones de elementos finitos para el análisis teórico de las características de rendimiento mecánico mostraron una mayor rigidez y resistencia en la dirección paralela a la orientación de la fibra. Este estudio justifica la competitividad de las fibras textiles sostenibles como refuerzo para plásticos a utilizar en materiales compuestos para las industrias automotrices.