Técnicas de maquillaje en laminas ungueales

 Crecimiento debido al desarrollo en naciones “emergentes”.  Los materiales de matriz termoplástica crecen más rápido que los de matriz termoestable.  Los compuestos de fibra de carbono pudieran estar listos para introducirse en aplicaciones masivas (automoción).  Los compuestos “orgánicos” o “Eco” están recibiendo mayor interés. Mercado potencialmente creciente.  Incremento en la complejidad de las arquitecturas de refuerzo.  Expansión de los nanotubos de carbono.  Producción cada vez más automatizada.  “Despegue” de sistemas de curado fuera de autoclave (“OOA”) y crecimiento de técnicas de inyección de resina (“RTM”, “RIM”, etc).  Necesidad creciente de resolver los problemas de reciclado.  Tendencia hacia estructuras altamente integradas.  Sectores innovadores: aeroespacial, automoción y eólico.

a)Reducción de costes de material y productivos. B)Garantizar la calidad de fabricación (procesos repetibles y ausencia de defectos). C)Desarrollo de técnicas eficientes de uníón.
D)Prevención del dañado en servicio. E)Desarrollo de reglas fiables de diseño. F) Mejorar el mantenimiento estructural y las tecnologías de reparación.

epoxi: Baja contracción térmica y buena adhesión a la mayoría de las fibras. • Bastante resistentes a disolventes, ácidos y álcalis. • Buenas propiedades mecánicas (Rigidez y tenacidad). Temperatura de servicio comprendida entre 60 y 150ºC. • Son las más utilizadas en aplicaciones estructurales. 

fenólica: Presentan propiedades mecánicas inferiores a las epoxídicas, muy frágiles  Pueden soportar altas temperaturas (> 250ºC).  Bastante resistentes a disolventes acuosos.  Buena estabilidad dimensional.  Retardantes de llama, baja toxicidad y baja emisión de humos.  Alta emisión de volátiles en el curado.  Se utilizan principalmente en interiores de aeronaves.

 Un laminado se comporta como un cuerpo sólido de una sola capaes decir existe “integridad estructural” o uníón perfecta entre lasláminas que constituyen el laminado.  Las láminas individuales que lo forman, están conectadas a travésde una capa (interlámina) de uníón perfecta, infinitamente delgada,que no se deforma bajo una solicitación a cortadura.  Las láminas individuales son homogéneas (idénticas propiedadesen todos sus puntos) y ortótropas (3 direcciones perpendiculares enlas cuales las propiedades mecánicas son diferentes).  El espesor total del laminado, h, es pequeño en comparación consus dimensiones en el plano.
Los desplazamientos son pequeños comparados con el espesor dellaminado (|u|, |v|, |w| << h).  Para análisis bidimensionales de esfuerzos planos, la deformación se suponeconstante a lo largo del espesor.  En flexión, los desplazamientos varían linealmente a lo largo del espesor, esdecir, u y v son funciones lineales de z.  El comportamiento permanece lineal. La “Ley de Hooke” es válida.  Se cumplen las “hipótesis de Kirchhoff”:  Las normales a la superficie media del laminado, permanecen rectas durantela deformación (no se alabean) y, además, permanecen normales a dichasuperficie durante la deformación (forman siempre un ángulo recto con elplano medio geométrico del laminado). Lo anterior implica quegxzygyzson“cero”.  Las normales a la superficie media del laminado, mantienen su longitud (ez=0), lo que implica que el desplazamiento transversal, w, es independiente de lacoordenada de espesor, z. En ejes globales, las deformaciones son continuas, y varían linealmente conel espesor del laminado.

La simplificación más importante se logra si todos los términos Bij = 0,dado que en ese caso se produce el desacoplo total entre desplazamientosen el plano del laminado y fuera del plano del laminado (desacoplo flexiónalargamiento). Esto se logra construyendo un laminado simétricorespectoa su plano medio (simétrico respecto a “z”): por cada lámina por encima delplano medio, hay otra lámina idéntica en propiedades y orientacióncolocada a idéntica distancia por debajo del plano medio. Una simplificación adicional se logra si los términos A16 y A26 = 0(desacoplotracción cortadura en el plano). Esto se logra construyendo unlaminadoequilibrado: por cada lámina con orientación +, hay otra lámina idéntica enpropiedades y espesor colocada con orientación -. Finalmente, otra simplificación adicional se logra si los términos D16y D26= 0(desacoplo flexión torsión). Excepto para el caso de laminados [0]n , [90]ny cruzados,estos términos no pueden ser cero para ningún laminado simétrico, aunque puedenllegar a ser muy pequeños si se colocan pares de láminas de orientación±enlaminados con bastantes capas.  

 2. Teorías interactivas. El conjunto de todas las componentes de esfuerzosse incluyen en una expresión (“criterio de fallo”) sin hacer referencia aningún modo particular de fallo. Las teorías de Tsai-Hill y deTsai-Wusonejemplos básicos de esta clase. 3. Teorías parcialmente interactivas o basadas en el modo de fallo.Cuando se asignan criterios separados para fallo de fibras omatriz/interfase. Ejemplos de este grupo son las teorías de Hashin-Rotemyde Puck.

Ventajas: Superficie libre de irregularidades, aerodinámicamente limpia • No se requieren taladros, que debilitan el material base • Distribuye los esfuerzos en la línea de uníón, reduce la concentración • Produce uniones más rígidas, de igual resistencia y mas ligeras • Permite unir materiales distintos, acomoda diferencias de CTE • En laminados, no requiere secuencia especial de apilamiento.

Incovenientes: Variabilidad de las propiedades del adhesivo con la temperatura • La preparación de superficies es crítica • Menor fiabilidad, los procedimientos de NDE son menos robustos • Durabilidad, degradación por humedad ambiental • En laminados, induce tensiones de pelado y fallo por delaminación • Procesos de fabricación complejos (alta Tª, tiempo curado, manejo materiales, utillaje…) • No desmontables.

 Métodos químicos: utilización de productos químicos para modificar la superficie del substrato. Estos tratamientos incorporan grupos polares para mejorar la adhesión entre substrato y adhesivo . Se utiliza principalmente con sustratos inertes. Estos tratamientos son complejos y en ocasiones llevan sustancias cromáticas. Métodos mecánicos: las tecnologías de abrasión se utilizan para eliminar contaminantes de la superficie del substrato y crear la rugosidad de la superficie necesaria para mejorar la humectabilidad . La principal desventaja de estas tecnologías es que son operaciones manuales y muy dependientes del operador. Pelable se utiliza ampliamente como tratamiento de superficies en la industria aeroespacial para estructuras compuestas. El material peel-ply es un tejidopoliéster/nylon- (impregnado o no con resinas epoxi) que se coloca sobre el sustrato de la superficie durante el curado.  

La uníón debe diseñarse para que el adhesivo trabaje a cortadura, minimizando los esfuerzos de tracción normal y pelado. La geometría de uníón debe escogerse en función del espesor de los adherentes, como indica la figura anterior. La orientación de la lámina en contacto con el adhesivo, referida a la dirección principal de carga, es 0º (preferida), +-45º (aceptable), nunca a 90º, ya que se daría fallo prematuro por delaminación. Deben escogerse adhesivos dúctiles, más tolerantes a posibles imperfecciones de diseño o de producción. En el análisis de la uníón, no debe sobrepasarse el régimen elástico, ya que la zona central descargada evita una fluencia apreciable en la uníón. Emplear para el diseño las propiedades del adhesivo en condiciones de calor-húmedo, como las más limitativas. Cuando los adherentes son de igual rigidez, la distribución de esfuerzos cortantes es más simétrica. Cuando un adherente es más rígido concentra la transmisión de carga en su extremo. • Diferentes coeficientes de expansión térmica generan tensiones internas significativas. 

Los parámetro de la geometría de uníón se resumen en la figura anterior: Distancia relativa a bordes mayor de 3 diámetros, distancia entre centros y entre filas 4 diámetros. Con ello se evitan los modos de fallo distintos del aplastamiento local.El diámetro de los taladros debe entre una a dos veces el espesor de los laminados a unir.  La profundidad de avellanado debe ser inferior al 70% del espesor del laminado.