La espuma de aluminio es el material del futuro.

En otras ocasiones he hablado de espuma de aluminio, pero cada vez aprendo más sobre este material y quería compartirlo con ustedes.

Después de analizar el panel de espuma de aluminio que compré, decidí realizar algunas pruebas de resistencia mecánica de este material utilizándolo como núcleo de un perfil rectangular de fibra de carbono.

Con la intensión de obtener datos muy fiables, tuve que recurrir a María Milagros Laz Pavón, la profesora que me dio “Fundamentos de Ciencia de Materiales” de la Universidad de La Laguna y con la que comparto esa gran pasión por los materiales. Gracias a ella pude realizar el ensayo de flexión en la máquina de tracción que tienen en el laboratorio.

Ensayamos 3 piezas de perfil rectangular de espuma de aluminio y poliestireno expandido y la cuales están fabricadas de la siguiente manera:

  • Están recubierta de 5 capas de fibra de carbono (2×2 twill de 285 gr/m^2).
  • El método fue: Laminación por vacío, obteniendo un porcentaje en peso de fibra de carbono del 70% frente al 30% en peso de resina, aunque en el caso de la pieza con núcleo de espuma de aluminio este porcentaje fue de 67% de fibra, frente a un 33% en peso de resina. Pero es algo normal teniendo en cuenta que la resina se queda depositada en los poros del núcleo de espuma de aluminio.
  • Tienen una sección de 33mm de ancho por 13mm de alto (El núcleo es de 30x10mm). Lo que quiere decir que las pieza está recubiertas con 1.5mm de fibra de carbono.

 

Para no perder detalle del comportamiento de las piezas, decidí llevar la cámara y grabar el divertido ensayo que realizamos y que pueden ver en los siguientes vídeos:

El primero es el que tiene núcleo de espuma de aluminio:

Este último es el que tienen núcleo de poliestireno expandido:

Las gráficas de flexión obtenidas son las siguientes:

Captura

Los datos obtenidos fueron claros. La pieza de fibra de carbono que tenía el núcleo de espuma de aluminio resistió más del doble que la que tenia el núcleo de poliestireno expandido. Fue algo que nos sorprendió bastante, ya que no pensamos que 13mm de material soportaran casi 500kg de fuerza en un ensayo de este tipo. No hay que olvidar que la pieza de núcleo de espuma de aluminio tienen una masa 42gr y las otras tienen una masa de 25gr.

Captura2

Esta otra gráfica la hice para poder obtener los módulos de las pendientes de cada una de las zonas elásticas de las pieza y de esta manera poder calcular el módulo de flexión, que nos permitirá comparar la rigidez de las muestras.

Podría poner los cálculos, pero quizás sea de más interés saber la conclusión final y si alguien quiere saber como se calcula, no dude en dejarme un comentario.

El módulo de flexión de la pieza con núcleo de espuma de aluminio fue de 5997MPa y las de núcleo de poliestireno expandido fueron 1150MPa y 900MPa.

Esto significa que la pieza que tiene el núcleo de espuma de aluminio es 6 veces más rígida que las otras y solo es un 60% más pesada.

La naturaleza, que lleva siglos mejorando, utiliza esta estructura para los huesos, por lo que era la primera opción a probar, y los resultados son bastante obvios, la espuma de aluminio le proporcionó una resistencia extra increíble. El siguiente paso, quizás sea, comparar los resultados de este ensayo, con los de piezas utilizando como núcleo panel de abeja.

¿Porqué creo que es el material del futuro?

  • Porque tienen unas propiedades únicas.
  • Porque se fabrica a gran escala y es relativamente barato.
  • Porque es 100% reciclable.
  • Porque es elegante y diferente.
  • Porque tienen muchísimas aplicaciones.

 

Si te ha gustado el post compártelo, quizás alguno de tus amigos lo vea interesante. Así aprendemos todos.

Saludos, nos vemos pronto con más y mejor.

By | 2016-10-12T11:56:08+00:00 julio 24th, 2014|Tags: , , |0 Comments

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Soy una persona proactiva, con grandes ambiciones tanto personales con profesionales. Siempre quiero aprender y mejorar. Me apasiona el conocimiento, la tecnología y cada historia asociada a un invento. Desde que era muy pequeño soñaba con ser inventor y bajo el significado de la palabra, creo que poco a poco estoy cumpliendo mi sueño.

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