“Influencia de la Secuencia de Hibridación y Porcentaje Peso de Fibras Cortas de Cabuya sobre la Energía de Impacto de un Compuesto de Matriz Poliéster”

Abstract

El propósito de la presente investigación fue evaluar la influencia de la hibridación de fibras de cabuya y fibras de vidrio como también el porcentaje en peso de fibras cortas de cabuya en compuestos de matriz de resina poliéster, centrándose en propiedades mecánicas, como energía de impacto. Se emplearon métodos de caracterización física, incluida la microscopía óptica, para analizar las secciones transversales de las fibras de cabuya y las zonas de falla Como también la espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier FTIR, para identificar los grupos funcionales de las fibras de cabuya. La metodología adoptada siguió un enfoque cuantitativo y explicativo, utilizando diferentes porcentajes de fibras cortas de cabuya (20%, 25%, y 30%), y variando la hibridación entre tipo alternada y tipo sándwich. Los resultados revelaron que la adición de fibras de cabuya en compuestos de matriz poliéster, especialmente en hibridación sándwich, mejoró la resistencia al impacto, llegando a obtener una energía máxima de impacto de 14.87 J con 30% de fibras. Valor cercano a los compuestos con solo fibra de vidrio, el cual obtuvo por su parte una energía máxima de impacto de 15.82 J con 30% de fibras. Se observó una mayor adhesión entre las fibras y la matriz polimérica, destacando el papel significativo de la hibridación en este aspecto. Mostrando una mejora sustancial en la energía de impacto en comparación con la hibridación alternada. La cual llegó a obtener una energía máxima de impacto de 8.46 J con 30% de fibras. Siendo este mucho mayor a la energía de impacto por parte de compuestos con solo fibra de cabuya, de 1.82 J con 30% de fibras. Esta investigación concluye destacando la eficacia de la hibridación de fibras de cabuya y fibras de vidrio tipo sándwich como el porcentaje en peso de adición de fibras crotas de cabuya en compuestos poliéster, resaltando su influencia positiva en propiedades mecánicas cruciales.

The goals of this research work were to evaluate the influence of hybridization of natural cabuya fibers and glass fibers as well as the weight percentage of short cabuya fibers in polyester resin matrix composites, focusing on mechanical properties, such as impact energy. Physical characterization methods, including optical microscopy, were used to analyze the cross sections of the natural fibers and failure zones, as well as FTIR Fourier transform infrared spectroscopy to identify the functional groups of the cabuya fibers. The methodology followed a quantitative and explanatory approach, using different percentages of short cabuya fibers (20%, 25%, and 30%), and varying the hybridization between alternating type and sandwich type. The results revealed that the addition of cabuya fibers in polyester matrix composites, especially in sandwich hybridization, improved impact resistance, obtaining a maximum impact energy of 14.87 J with 30% fibers. This was close to composites with only glass fiber, which obtained a maximum impact energy of 15.82 J with 30% fibers. Greater adhesion was observed between the fibers and the polymer matrix, highlighting the significant role of hybridization in this aspect. Showing a substantial improvement in impact energy compared to alternating hybridization. Which obtained a maximum impact energy of 8.46 J with 30% fibers. This being much higher than the impact energy of composites with only cabuya fiber, 1.82 J with 30% fibers. This research concludes by highlighting the effectiveness of the hybridization of cabuya fibers and sandwich glass fibers as the weight percentage of addition of short cabuya fibers in polyester composites, highlighting its positive influence on crucial mechanical properties.