Evaluación de las propiedades mecánicas del material bio-compuesto de epoxi y fibra de bambú, como posible aplicación en parachoques de automóviles. - Morejón Uchubanda, Henry Geomat (2024)
La investigación tuvo como objetivo evaluar las propiedades mecánicas de un material bio-compuesto de matriz epoxi reforzado con fibra de bambú, como una alternativa ecológica para la fabricación de parachoques frontales automotrices, con el fin de satisfacer los niveles esperados de resistencia y absorción de energía en esta aplicación. La metodología empleada consistió en fabricar probetas de material bio-compuesto siguiendo estándares de normas ASTM, variando el contenido de fibra de bambú en 25%, 30% y 40% con orientaciones longitudinales y bidireccionales, para su caracterización mecánica y la formulación óptima en fracción de volumen de matriz epoxi y refuerzo natural de bambú, siendo 70% resina epoxi y 30% fibra de bambú la combinación con una alta resistencia a la flexión. Se realizaron ensayos normalizados de tracción, flexión e impacto para el análisis cuantitativo. Adicionalmente, se llevaron a cabo simulaciones por elementos finitos del modelo de parachoques para predecir distribuciones de esfuerzos y deformaciones ante impactos a baja velocidad. Así mismo, se fabricó un prototipo de parachoques con el material bio-compuesto mediante estratificación manual para ensayarlo bajo los requerimientos de la norma Federal de Seguridad de Vehículos Motorizados 581 para parachoques automotrices. Los resultados de los ensayos y simulaciones demostraron la validez del nuevo material bio-compuesto como alternativa para satisfacer los niveles esperados de resistencia y absorción de energía en la aplicación de parachoques automotrices, destacando una mayor sostenibilidad al utilizar fibras orgánicas en lugar de refuerzos sintéticos tradicionales. Se recomienda realizar un escogimiento adecuado de las fibras de bambú en relación a su diámetro, en su mayoría deben tener el mismo valor con el fin de tener una alta resistencia a los impactos. Además, se sugiere llevar a cabo un análisis comparativo frente a requisitos normativos y especificaciones técnicas de parachoques automotrices para validar la factibilidad de implementación a nivel industrial.