Jauregui et al 2019a - Revision history

Materiales.Compuestos at 19:34, 26 October 2022

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== Abstract ==

The following article proposes a methodology for the creation of a fork of a single-seater of formula 1 with composite material of bidirectional carbon fiber and epoxy resin in a laminate of 6 layers with angles [90, -45, + 45] having as aim a fork with a faster and less expensive process compared to those used in the world of formula 1.

== Full document ==
<pdf>Media:Draft_Content_620403598native-articles-226.pdf</pdf>

@@ Line 92: / Line 92: @@
 ====2.2.2 Procedimientos para la manufactura de la horquilla.====
-=====1) Dibujo en SolidWorks=====
+====='''1) Dibujo en SolidWorks'''=====
 ''''''1.''' '''Se inició con la creación de un modelo en el software SolidWorks para conocer las dimensiones y forma que tendría la pieza, como muestra la Figura 3.
@@ Line 118: / Line 118: @@
 <span style="text-align: center; font-size: 75%;">'''Figura 5'''. Plano de la horquilla.</span></div>
-=====2) Impresión de planos=====
+====='''2) Impresión de planos'''=====
 ''''''1.''' '''Se realizó la impresión de los planos de la horquilla en dimensiones reales para ser utilizados como base en la fabricación del molde, mostrado en la Figura 6.
@@ Line 138: / Line 138: @@
 <span style="text-align: center; font-size: 75%;">'''Figura 7.''' Unión de planos.</span></div>
-=====3) Recorte de madera MDF.=====
+====='''3) Recorte de madera MDF'''=====
 . Se utilizó madera MDF de 0.0127m para crear el primer modelo mostrado en la Figura 8, ya que su grosor era muy pequeño se prosiguió a tomar medidas y recortar un cuadrado con el espacio suficiente para la horquilla, posteriormente se unieron dos fragmentos de madera obteniendo un rectángulo de 0.0254m. (Fig. 9).
@@ Line 176: / Line 176: @@
 <span style="text-align: center; font-size: 75%;">'''Figura 12.''' Trazo de perfiles en la horquilla.</span></div>
-=====4) Lijado del modelo=====
+====='''4) Lijado del modelo'''=====
 . Una vez cortada la pieza se prosiguió con el proceso de lijado respetando las dimensiones de los planos, se muestra en la Figura 13.
@@ Line 211: / Line 211: @@
 <span style="text-align: center; font-size: 75%;">'''Figura 15.''' Modelo 1 de MDF terminado.</span></div>
-=====5) Fase de sellado con pintura acrílica en aerosol.=====
+====='''5) Fase de sellado con pintura acrílica en aerosol'''=====
 . Lijado completamente el modelo se agregó una capa de resistol para sellar la superficie del mismo como se observa en la Figura 16.
@@ Line 237: / Line 237: @@
 <span style="text-align: center; font-size: 75%;">'''Figura 18.''' Modelo lijado.</span></div>
-=====6) Desmoldante.=====
+====='''6) Desmoldante'''=====
 . Después de pintar y lijar el molde se añadieron con estopa 5 capas de cera desmoldante (Figura 19).
@@ Line 247: / Line 247: @@
 <span style="text-align: center; font-size: 75%;">'''Figura 19.''' Aplicación de cera desmoldante con estopa.</span></div>
-=====7) Aplicación de Gelcoat=====
+====='''7) Aplicación de Gelcoat'''=====
 . Se utilizó una relación de 100:0.5 de gelcoat y secante respectivamente (Figura 20).
@@ Line 271: / Line 271: @@
 <span style="text-align: center; font-size: 75%;">'''Figura 22.''' Aplicación de gelcoat en modelo. </span></div>
-=====8) Aplicación de fibra de vidrio y resina de poliéster.=====
+====='''8) Aplicación de fibra de vidrio y resina de poliéster'''=====
 . Durante el tiempo de secado del gelcoat se recortó la fibra de vidrio utilizando tape y un marcador para delinear el contorno del modelo como podemos observar en la Figura 23.
@@ Line 325: / Line 325: @@
 <span style="text-align: center; font-size: 75%;">'''Figura 29.''' Molde de fibra de vidrio curado.</span></div>
-=====9) Desmolde de negativos.=====
+====='''9) Desmolde de negativos'''=====
 . Una vez curado el molde como se muestra en la Figura 30 se continuó a desprender el modelo de manera uniforme para no generar daños a la estructura
@@ Line 373: / Line 373: @@
 <span style="text-align: center; font-size: 75%;">'''Figura 35'''. Remoción de material sobrante en el molde.</span></div>
-=====9) Pruebas de resina epoxica con secante.=====
+====='''9) Pruebas de resina epoxica con secante'''=====
 . Se realizó una prueba con la resina epoxica (Figura 36) para asegurar que la relación a utilizar era la correcta. En la Figura 37 se puede observar la prueba.
@@ Line 400: / Line 400: @@
 <span style="text-align: center; font-size: 75%;">'''Figura 38.''' Resina epoxica curada (a) vista superior, (b) vista frontal.</span></div>
-=====10) Proceso de corte para la fibra de carbono.=====
+====='''10) Proceso de corte para la fibra de carbono'''=====
 . La fibra de carbono 3K utilizada se muestra en la Figura 39.

@@ Line 92: / Line 92: @@
 ====2.2.2 Procedimientos para la manufactura de la horquilla.====
-=1) Dibujo en SolidWorks=
+=====1) Dibujo en SolidWorks=====
 ''''''1.''' '''Se inició con la creación de un modelo en el software SolidWorks para conocer las dimensiones y forma que tendría la pieza, como muestra la Figura 3.
@@ Line 118: / Line 118: @@
 <span style="text-align: center; font-size: 75%;">'''Figura 5'''. Plano de la horquilla.</span></div>
-=2) Impresión de planos=
+=====2) Impresión de planos=====
 ''''''1.''' '''Se realizó la impresión de los planos de la horquilla en dimensiones reales para ser utilizados como base en la fabricación del molde, mostrado en la Figura 6.
@@ Line 138: / Line 138: @@
 <span style="text-align: center; font-size: 75%;">'''Figura 7.''' Unión de planos.</span></div>
-=3) Recorte de madera MDF.=
+=====3) Recorte de madera MDF.=====
 . Se utilizó madera MDF de 0.0127m para crear el primer modelo mostrado en la Figura 8, ya que su grosor era muy pequeño se prosiguió a tomar medidas y recortar un cuadrado con el espacio suficiente para la horquilla, posteriormente se unieron dos fragmentos de madera obteniendo un rectángulo de 0.0254m. (Fig. 9).
@@ Line 176: / Line 176: @@
 <span style="text-align: center; font-size: 75%;">'''Figura 12.''' Trazo de perfiles en la horquilla.</span></div>
-=4) Lijado del modelo=
+=====4) Lijado del modelo=====
 . Una vez cortada la pieza se prosiguió con el proceso de lijado respetando las dimensiones de los planos, se muestra en la Figura 13.
@@ Line 211: / Line 211: @@
 <span style="text-align: center; font-size: 75%;">'''Figura 15.''' Modelo 1 de MDF terminado.</span></div>
-=5) Fase de sellado con pintura acrílica en aerosol.=
+=====5) Fase de sellado con pintura acrílica en aerosol.=====
 . Lijado completamente el modelo se agregó una capa de resistol para sellar la superficie del mismo como se observa en la Figura 16.
@@ Line 237: / Line 237: @@
 <span style="text-align: center; font-size: 75%;">'''Figura 18.''' Modelo lijado.</span></div>
-=6) Desmoldante.=
+=====6) Desmoldante.=====
 . Después de pintar y lijar el molde se añadieron con estopa 5 capas de cera desmoldante (Figura 19).
@@ Line 247: / Line 247: @@
 <span style="text-align: center; font-size: 75%;">'''Figura 19.''' Aplicación de cera desmoldante con estopa.</span></div>
-=7) Aplicación de Gelcoat=
+=====7) Aplicación de Gelcoat=====
 . Se utilizó una relación de 100:0.5 de gelcoat y secante respectivamente (Figura 20).
@@ Line 271: / Line 271: @@
 <span style="text-align: center; font-size: 75%;">'''Figura 22.''' Aplicación de gelcoat en modelo. </span></div>
-=8) Aplicación de fibra de vidrio y resina de poliéster.=
+=====8) Aplicación de fibra de vidrio y resina de poliéster.=====
 . Durante el tiempo de secado del gelcoat se recortó la fibra de vidrio utilizando tape y un marcador para delinear el contorno del modelo como podemos observar en la Figura 23.
@@ Line 325: / Line 325: @@
 <span style="text-align: center; font-size: 75%;">'''Figura 29.''' Molde de fibra de vidrio curado.</span></div>
-=9) Desmolde de negativos.=
+=====9) Desmolde de negativos.=====
 . Una vez curado el molde como se muestra en la Figura 30 se continuó a desprender el modelo de manera uniforme para no generar daños a la estructura
@@ Line 373: / Line 373: @@
 <span style="text-align: center; font-size: 75%;">'''Figura 35'''. Remoción de material sobrante en el molde.</span></div>
-=9) Pruebas de resina epoxica con secante.=
+=====9) Pruebas de resina epoxica con secante.=====
 . Se realizó una prueba con la resina epoxica (Figura 36) para asegurar que la relación a utilizar era la correcta. En la Figura 37 se puede observar la prueba.
@@ Line 400: / Line 400: @@
 <span style="text-align: center; font-size: 75%;">'''Figura 38.''' Resina epoxica curada (a) vista superior, (b) vista frontal.</span></div>
-=10) Proceso de corte para la fibra de carbono.=
+=====10) Proceso de corte para la fibra de carbono.=====
 . La fibra de carbono 3K utilizada se muestra en la Figura 39.
@@ Line 442: / Line 442: @@
 <span style="text-align: center; font-size: 75%;">'''Figura 43.''' Delineado de plantillas con tape.</span></div>
-''''''9)''' Aplicación de fibra de carbono sobre molde.'''
+===== '<nowiki/>'''''9)'<nowiki/>'' Aplicación de fibra de carbono sobre molde.''' =====
-−
 . En este proceso se inició con la mezcla de resina epoxica y secante en un recipiente de plástico como se observa en la Figura 44.
@@ Line 491: / Line 490: @@
 <span style="text-align: center; font-size: 75%;">'''Figura 48'''. Molde con prensas en C.</span></div>
-''''''10)''' Extracción de pieza.'''
+===== '<nowiki/>'''''10)'<nowiki/>'' Extracción de pieza.''' =====
-−
 Se esperaron 36 horas a un temperatura ambiente de 22<sup>o</sup> C. para comenzar el proceso de extracción de la pieza en el molde, podemos observar en la Figura 49 la pieza al haber sido removida.
@@ Line 510: / Line 508: @@
 <span style="text-align: center; font-size: 75%;">'''Figura 49.''' Pieza removida (a) vista frontal, (b) vista posterior.</span></div>
-'''11)''' '''Re trabajo de la pieza.'''
+===== '''11)''' '''Re trabajo de la pieza.''' =====
-−
 <span style="text-align: center; font-size: 75%;">1. </span>Para este proceso se comenzó agregando una lijera capa de aceite W-40 a la pieza y lijando con hojas grado 80, 100, 220 y 300 sucesivamente para remover el excedente de resina y las burbujas creadas por esta. Se utilizó una lijadora manual para acelerar el proceso (Figura 50).

@@ Line 1: / Line 1: @@
-=='''1''' Introducción==
+==1 Introducción==
 A lo largo de la historia el ser humano ha ido evolucionando para mejorar su calidad de vida valiéndose de los materiales que lo rodean, sin duda uno de los inventos más importantes para el hombre fue la rueda ya que cambió la manera en que se transportaban objetos,  actualmente hablando de vehículos, los materiales compuestos particularmente la fibra de carbono ha comenzado a revolucionar desde hace algunos años las carreras de autos.  Desde el año de 1894 en Francia comenzaron las carreras de automóviles, a consecuencia se buscaron autos más rápidos y más veloces, ésta búsqueda conllevó a vehículos más ligeros que aprovechen al máximo la aerodinámica llevando así al desarrollo de nuevas tecnologías en procesos de manufactura y diseño, tener un vehículo veloz lo más ligero posible. Los vehículos aprovechan las propiedades de los materiales como el aluminio 7000, la fibra de carbono y el titanio dada su alta resistencia y su peso ligero.<sup>[2] </sup>En este artículo se plantea la manufactura de la horquilla de un monoplaza de F1 utilizando fibra de carbono y resina epóxica para su manufactura donde no sea necesario el uso de maquinaria con un bajo costo de fabricación.
-=='''2''' Objetivos==
+==2 Objetivos==
 Crear una manufactura efectiva de elementos de suspensión para un vehículo de F1 con fibra de carbono con un bajo costo  y un proceso con un lapso de manufactura menor de los que se utilizan actualmente en el mercado.
@@ Line 15: / Line 15: @@
 * Bajo costo.
-=='''1''' Materiales y Métodos==
+==1 Materiales y Métodos==
 ==='''2.1''' Materiales utilizados===
@@ Line 537: / Line 537: @@
 <span style="text-align: center; font-size: 75%;">'''Figura 52.''' Pieza terminada.</span></div>
-=='''3''' Conclusiones==
+==3 Conclusiones==
 Al finalizar la propuesta del proceso de manufactura que se empleó para la fabricación de la horquilla de material compuesto a base de fibra de carbono y resina epoxica, pudimos constatar que el procedimiento que se llevó acabo fue de gran ayuda para identificar las variables que son claves en el desarrollo para poder cumplir con los estándares requeridos de fabricación. Además se puede concluir que la selección de materiales así como sus procesos de manufactura pueden ser comparados con los procesos comerciales ya que cumplen con el objetivo descrito al inicio de esta investigación como la manufactura y la reducción de costos.

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 <div class="center" style="width: auto; margin-left: auto; margin-right: auto;">
-<span style="text-align: center; font-size: 75%;">'''Tabla 1.''' Propiedades mecánicas de la fibra de carbono.</span></div>
+<span style="text-align: center; font-size: 75%;">'''Tabla 1.''' Propiedades mecánicas de la fibra de carbono</span></div>
+[[File:Captura de pantalla 2022-10-26 211922.png|centre|600x600px]]
 <span style="text-align: center; font-size: 75%;">'''Tabla 2.''' Propiedades mecánicas de las diferentes resinas utilizadas</span>
-[[Image:Jauregui_et_al_2019a-picture-.svg|center|600px]]
+[[File:Captura de pantalla 2022-10-26 212030.png|centre|602x602px]]
-−
-<span style="text-align: center; font-size: 75%;">'''Tabla 2.''' Propiedades mecánicas de las diferentes resinas utilizadas.</span>
-−
-−
-[[Image:Jauregui_et_al_2019a-picture-.svg|center|600px]]
-−
-{| style="width: 85%;border-collapse: collapse;"
-|-
-|  style="border-top: 2pt solid black;border-bottom: 1pt solid black;text-align: center;vertical-align: top;"|
-|  style="border-top: 2pt solid black;border-bottom: 1pt solid black;text-align: center;vertical-align: top;"|<span style="text-align: center; font-size: 75%;">Resina epoxica</span>
-|  style="border-top: 2pt solid black;border-bottom: 1pt solid black;text-align: center;vertical-align: top;"|<span style="text-align: center; font-size: 75%;">Resina poliéster</span>
-|-
-|  style="border-top: 1pt solid black;text-align: right;"|<span style="text-align: center; font-size: 75%;">VISCOSIDAD</span>
-|  style="border-top: 1pt solid black;text-align: center;"|<span style="text-align: center; font-size: 75%;">5 - 7</span>
-|  style="border-top: 1pt solid black;text-align: center;"|<span style="text-align: center; font-size: 75%;">300-400 cPs</span>
-|-
-|  style="text-align: right;"|<span style="text-align: center; font-size: 75%;">DENSIDAD</span>
-|  style="text-align: center;"|<span style="text-align: center; font-size: 75%;">1.14 g/ml</span>
-−
-|-
-|  style="text-align: right;"|<span style="text-align: center; font-size: 75%;">TIEMPO DE GEL*</span>
-|  style="text-align: center;"|<span style="text-align: center; font-size: 75%;">30 min</span>
-|  style="text-align: center;"|<span style="text-align: center; font-size: 75%;">15-18 min</span>
-|-
-|  style="text-align: right;"|<span style="text-align: center; font-size: 75%;">DUREZA BARCOL</span>
-|  style="text-align: center;vertical-align: top;"|
-|  style="text-align: center;"|<span style="text-align: center; font-size: 75%;">30-34 s/u</span>
-|-
-|  style="text-align: right;"|<span style="text-align: center; font-size: 75%;">HDT</span>
-|  style="text-align: center;vertical-align: top;"|<span style="text-align: center; font-size: 75%;">-</span>
-|  style="text-align: center;"|<span style="text-align: center; font-size: 75%;">348.75 K</span>
-|-
-|  style="text-align: right;"|<span style="text-align: center; font-size: 75%;">RESISTENCIA A LA TENSIÓN</span>
-|  style="text-align: center;vertical-align: top;"|<span style="text-align: center; font-size: 75%;">-</span>
-|  style="text-align: center;"|<span style="text-align: center; font-size: 75%;">54136944.8 N/m<sup>2</sup></span>
-|-
-|  style="text-align: right;"|<span style="text-align: center; font-size: 75%;">MÓDULO DE TENSIÓN</span>
-|  style="text-align: center;vertical-align: top;"|<span style="text-align: center; font-size: 75%;">-</span>
-|  style="text-align: center;"|<span style="text-align: center; font-size: 75%;">3.552179 e+9 Pa</span>
-|-
-|  style="text-align: right;"|<span style="text-align: center; font-size: 75%;">ELONGACIÓN HASTA RUPTURA</span>
-|  style="text-align: center;vertical-align: top;"|<span style="text-align: center; font-size: 75%;">-</span>
-|  style="text-align: center;"|<span style="text-align: center; font-size: 75%;">1.8%</span>
-|-
-|  style="text-align: right;"|<span style="text-align: center; font-size: 75%;">RESISTENCIA A LA FLEXIÓN</span>
-|  style="text-align: center;vertical-align: top;"|<span style="text-align: center; font-size: 75%;">-</span>
-|  style="text-align: center;"|<span style="text-align: center; font-size: 75%;">117181226.5 Pa</span>
-|-
-|  style="text-align: right;"|<span style="text-align: center; font-size: 75%;">MÓDULO DE FLEXIÓN</span>
-|  style="text-align: center;vertical-align: top;"|<span style="text-align: center; font-size: 75%;">-</span>
-|  style="text-align: center;"|<span style="text-align: center; font-size: 75%;">3.636295e+9 Pa</span>
-|-
-|  style="text-align: right;"|<span style="text-align: center; font-size: 75%;">RESISTENCIA AL IMPACTO (IZOD) TIPO A</span>
-|  style="text-align: center;vertical-align: top;"|<span style="text-align: center; font-size: 75%;">-</span>
-|  style="text-align: center;"|<span style="text-align: center; font-size: 75%;">2.3088 Kg/cm</span>
-|-
-|  style="border-bottom: 2pt solid black;text-align: right;"|<span style="text-align: center; font-size: 75%;">RESISTENCIA AL IMPACTO (IZOD) TIPO E</span>
-|  style="border-bottom: 2pt solid black;text-align: center;vertical-align: top;"|<span style="text-align: center; font-size: 75%;">-</span>
-|  style="border-bottom: 2pt solid black;text-align: center;"|<span style="text-align: center; font-size: 75%;">14.7794 Kg/cm</span>
-|}
-−
-−
 <span style="text-align: center; font-size: 75%;">*100g de resina + 1g de MEKP (Butanox M-50)</span>

@@ Line 1: / Line 1: @@
 =='''1''' Introducción==
@@ Line 115: / Line 48: @@
 La fibra de carbono que se puede observar en la Figura 1 es un material compuesto. Se designa como materiales compuestos los formados por la unión íntima de dos componentes para optimizar las propiedades de la combinación. Las características mecánicas del material compuesto pueden preverse, como el de cualquier material anisótropo, conociendo las características de la matriz y de la fibra y la proporción de ésta en cada sección. <sup>[12]</sup> La fibra de carbono que posee la resistencia mecánica son microfibras de este material, de entre 0.005–0.010 mm de diámetro, que son entretejidas en distintas direcciones formando un manto que viene generalmente en rollos o trozos. <sup>[5]</sup> Consiste en pequeños cristales de grafito turbostático, una de las formas alotrópicas del carbono. <sup>[9]</sup> Las fibras son producidas por la pirólisis de fibras precursoras orgánicas tales como rayón y poliacrilonitrilo (PAN) en una atmósfera inerte. <sup>[10]</sup>
+[[File:Jauregui_et_al_2019a-image5-c.jpeg|centre|600x600px]]
-[[Image:Jauregui_et_al_2019a-image5-c.jpeg|600px]]
 <div class="center" style="width: auto; margin-left: auto; margin-right: auto;">
@@ Line 230: / Line 162: @@
 <div class="center" style="width: auto; margin-left: auto; margin-right: auto;">
-<span style="text-align: center; font-size: 75%;">'''Figura 3'''. Modelo creado en SolidWorks</span></div>
+<span style="text-align: center; font-size: 75%;">'''Figura 3'''. Modelo creado en SolidWorks.</span></div>
 Una vez finalizado el modelo se seleccionó el material de manufactura y se obtuvo un modelo en 3D (Fig. 4).

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