Análisis Del Comportamiento De La Deslaminación En Modo I Bajo Exposición A Ambiente Térmico En Uniones Adhesivas De Materiales Compuestos Carbono-Epoxi

  • Vigón, Paula (Universidad de Oviedo)
  • Argüelles, Antonio (Universidad de Oviedo)
  • Lozano, Miguel (Universidad de Oviedo)
  • Viña, Jaime (Universidad de Oviedo)

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Este estudio analiza el comportamiento frente a delaminación bajo modo I de fractura, tanto en condiciones estáticas como de fatiga, en uniones adhesivas realizadas sobre un material compuesto de matriz epoxi y refuerzo de fibra de carbono unidireccional (CFRP). Las muestras fueron sometidas a un ambiente controlado en cámara climática, expuestas a condiciones reales de trabajo: 60°C de temperatura y 70% de humedad relativa, durante distintos periodos de degradación: sin exposición, y tras una, dos, cuatro y doce semanas. Posteriormente, se llevaron a cabo ensayos normalizados Double Cantilever Beam (DCB) para modo I, con el propósito de analizar cómo influyen estos periodos de degradación en las propiedades resistentes del adhesivo utilizado y como se comporta la tenacidad a la fractura interlaminar del compuesto seleccionado. Mediante una previa caracterización estática de las uniones, se determinaron los valores críticos de la tasa de liberación de energía, bajo modo I, valores utilizados como referencia para definir la estrategia de ensayos utilizada para su posterior caracterización a fatiga. A partir de estos datos experimentales, se obtuvieron las curvas de iniciación del fenómeno de fatiga G-N y las curvas de crecimiento de grieta por fatiga G-da/dN. Los datos experimentales obtenidos, en la fase de iniciación a fatiga del proceso de delaminación, han sido tratados mediante un modelo probabilístico basado en una distribución de Weibull. Los resultados indican que la exposición a un ambiente como el descrito afecta de manera significativa al comportamiento del adhesivo epoxi utilizado frente al fenómeno de delaminación y son dependientes del periodo de exposición al que se han expuesto. Se observa una pérdida en su resistencia, que se presenta como una bajada de su límite de fatiga respecto a los valores obtenidos para el material sin exposición y un aumento en las velocidades de crecimiento de grieta, también, dependientes del tiempo de exposición.