Sukia et al 2023a - Revision history

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	El modo de fallo del núcleo y los paneles sándwich no ha sido el mismo. En el primer caso, se ha generado una grieta entre los dos puntos de carga, partiendo la placa desde la mitad. En cambio, en el caso de los paneles sándwich, la resistencia de las placas ha sido superior y se ha perforado el panel en los puntos donde se aplica la carga. El esfuerzo local en esos dos puntos ha sido superior a la resistencia de la placa.		El modo de fallo del núcleo y los paneles sándwich no ha sido el mismo. En el primer caso, se ha generado una grieta entre los dos puntos de carga, partiendo la placa desde la mitad. En cambio, en el caso de los paneles sándwich, la resistencia de las placas ha sido superior y se ha perforado el panel en los puntos donde se aplica la carga. El esfuerzo local en esos dos puntos ha sido superior a la resistencia de la placa.
		+	[[File:Imagen2a.jpg\|centre\|thumb\|600x600px\|Figura 4. Curva de Carga – desplazamiento del ensayo a flexo-torsión.]]

	<span id="_Ref135039637"></span>La fuerza máxima del núcleo alcanza 682 N, pero cuando se añaden las fibras de vidrio en las pieles, se obtienen valores de 3615 – 3786 N, 5 veces mayor con las pieles que solamente el núcleo. Pero comparando los paneles sándwich con y sin célula, la diferencia es de 4,5 %. El peso de los paneles sándwich con y sin célula aumenta un 12 %, por lo tanto, se ha calculado la fuerza máxima específica para poder realizar una comparación más ajustada. Se ha observado que la fuerza máxima especifica disminuye 13% insertando la célula.		<span id="_Ref135039637"></span>La fuerza máxima del núcleo alcanza 682 N, pero cuando se añaden las fibras de vidrio en las pieles, se obtienen valores de 3615 – 3786 N, 5 veces mayor con las pieles que solamente el núcleo. Pero comparando los paneles sándwich con y sin célula, la diferencia es de 4,5 %. El peso de los paneles sándwich con y sin célula aumenta un 12 %, por lo tanto, se ha calculado la fuerza máxima específica para poder realizar una comparación más ajustada. Se ha observado que la fuerza máxima especifica disminuye 13% insertando la célula.

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 El ensayo de impacto se ha utilizado para medir la fuerza máxima y la cantidad de energía disipada durante el impacto en cada panel. La curva típica de fuerza de contacto – desplazamiento de los impactos en los paneles sándwich, con y sin panel fotovoltaico, presenta tres etapas dependiendo del proceso de fallo. En la primera etapa, la fuerza aumenta hasta alcanzar un pico máximo, donde la piel frontal se daña y se perfora. El primer pico en el caso del sándwich sin la célula alcanza 5876 N mientras que el sándwich con la célula 5324 N. A continuación, en la segunda etapa la carga disminuye hasta alcanzar la carga mínima comprimiendo el núcleo. En el caso del núcleo, sin piel superior ni inferior, se observa un pico máximo de 1494 N a 5 mm de desplazamiento y a partir de ese momento la fuerza desciende constantemente. El modo de fallo del núcleo ha sido una combinación de compresión y cizalla.
+[[File:Review_961398913944-image5.png|centre|600x600px]]
-[[Image:Review_961398913944-image5.png|600px]]
 <div class="center" style="width: auto; margin-left: auto; margin-right: auto;">

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 En cuanto a los paneles sándwich con y sin célula, se puede observar cómo hay 3 etapas en cada curva. En primer lugar, la carga aumenta hasta alcanzar un pico máximo, donde se genera el daño en la piel superior y se perfora. A partir del pico, entra la segunda etapa, donde el nucleo se comprime y se daña el núcleo. En la segunda etapa se observa un plato, donde la carga para ambos paneles es igual. Cuando el plato se termina y empieza a incrementar la fuerza, es donde empieza la tercera etapa. En esta última etapa, la piel inferior es el único elemento que queda. En este caso se observan dos comportamientos diferentes para los paneles sándwich. El panel sin la célula alcanza la carga máxima de 3448 N y desciende la carga. En cambio, el panel con la célula alcanza4286 N y desciende hasta obtener la perforación total.
+[[File:Imageaaa.png|centre|thumb|600x600px|Figura 5. Curva de Carga - desplazamiento del ensayo de perforación cuasi-estática.]]
-{| style="width: 100%;border-collapse: collapse;"
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-| style="vertical-align: top;width: 100%;" |
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-|  style="text-align: center;vertical-align: top;"|Figura 5. Curva de Carga - desplazamiento del ensayo de perforación cuasi-estática.
-|}
-−
 La energía disipada con la célula fotovoltaica es 7% superior a la disipada sin la célula fotovoltaica. Pero si se analiza la energía especifica, los valores con y sin la célula son iguales. El peso que añade la célula es proporcional a la cantidad de energía que disipa. En el caso de la perforación cuasi-estática, incrementar las intercaras con la célula no generan la perdida de propiedades mecánicas y puede llegar a mejorar la capacidad de disipación de energía. En la tabla 3 se resumen los datos obtenidos en la perforación cuasi-estática.

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 El modo de fallo del núcleo y los paneles sándwich no ha sido el mismo. En el primer caso, se ha generado una grieta entre los dos puntos de carga, partiendo la placa desde la mitad. En cambio, en el caso de los paneles sándwich, la resistencia de las placas ha sido superior y se ha perforado el panel en los puntos donde se aplica la carga. El esfuerzo local en esos dos puntos ha sido superior a la resistencia de la placa.
-{| style="width: 100%;border-collapse: collapse;"
+<span id="_Ref135039637"></span>La fuerza máxima del núcleo alcanza 682 N, pero cuando se añaden las fibras de vidrio en las pieles, se obtienen valores de 3615 – 3786 N, 5 veces mayor con las pieles que solamente el núcleo. Pero comparando los paneles sándwich con y sin célula, la diferencia es de 4,5 %. El peso de los paneles sándwich con y sin célula aumenta un 12 %, por lo tanto, se ha calculado la fuerza máxima específica para poder realizar una comparación más ajustada. Se ha observado que la fuerza máxima especifica disminuye 13% insertando la célula.
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-| style="text-align: center;width: 100%;" |<span id="_Ref135039637"></span>
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-−
 La fuerza máxima del núcleo alcanza 682 N, pero cuando se añaden las fibras de vidrio en las pieles, se obtienen valores de 3615 – 3786 N, 5 veces mayor con las pieles que solamente el núcleo. Pero comparando los paneles sándwich con y sin célula, la diferencia es de 4,5 %. El peso de los paneles sándwich con y sin célula aumenta un 12 %, por lo tanto, se ha calculado la fuerza máxima específica para poder realizar una comparación más ajustada. Se ha observado que la fuerza máxima especifica disminuye 13% insertando la célula.
 En la tabla 2 se resumen todos los valores obtenidos de la curva de la <span id='cite-_Ref135039637'></span>[[#_Ref135039637|Figura 4]].

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 El modo de fallo del núcleo y los paneles sándwich no ha sido el mismo. En el primer caso, se ha generado una grieta entre los dos puntos de carga, partiendo la placa desde la mitad. En cambio, en el caso de los paneles sándwich, la resistencia de las placas ha sido superior y se ha perforado el panel en los puntos donde se aplica la carga. El esfuerzo local en esos dos puntos ha sido superior a la resistencia de la placa.
 {| style="width: 100%;border-collapse: collapse;"
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-|  style="text-align: center;width: 100%;"|[[Image:Review_961398913944-image6.png|600px]]
+| style="text-align: center;width: 100%;" |<span id="_Ref135039637"></span>
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-<span id='_Ref135039637'></span>Figura 4. Curva de Carga – desplazamiento del ensayo a flexo-torsión.
 |}
 La fuerza máxima del núcleo alcanza 682 N, pero cuando se añaden las fibras de vidrio en las pieles, se obtienen valores de 3615 – 3786 N, 5 veces mayor con las pieles que solamente el núcleo. Pero comparando los paneles sándwich con y sin célula, la diferencia es de 4,5 %. El peso de los paneles sándwich con y sin célula aumenta un 12 %, por lo tanto, se ha calculado la fuerza máxima específica para poder realizar una comparación más ajustada. Se ha observado que la fuerza máxima especifica disminuye 13% insertando la célula.
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 {| style="width: 100%;border-collapse: collapse;"
 |-
-|  style="vertical-align: top;width: 100%;"|[[Image:Review_961398913944-image7.png|600px]]
+| style="vertical-align: top;width: 100%;" |
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 |  style="text-align: center;vertical-align: top;"|Figura 5. Curva de Carga - desplazamiento del ensayo de perforación cuasi-estática.

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 [mailto:*isukia@mondragon.edu *isukia@mondragon.edu]</div>
 ==1. Introducción==
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 {| style="width: 100%;border-collapse: collapse;"
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-|  style="text-align: center;width: 50%;"|[[Image:Draft_Sukia Mendizabal_212601317-image1.png|288px]]
+|  style="text-align: center;width: 50%;"|[[Image:Review_961398913944-image1.png|288px]]
 a)
-|  style="text-align: center;width: 50%;"|[[Image:Draft_Sukia Mendizabal_212601317-image2-c.jpeg|240px]]
+|  style="text-align: center;width: 50%;"|[[Image:Review_961398913944-image2-c.jpeg|240px]]
 b)
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 Se han realizado tres ensayos experimentales; i) ensayo de impacto a baja velocidad; ii) ensayo de perforación cuasi-estática; iii) cargas complejas, ensayo a flexo-torsión. Los ensayos se han realizado a 23°C y 50% de humedad relativa.
-El ensayo de impacto se ha realizado en la máquina de ensayos Fractovis-Plus Ceast. El impactor era una cabeza hemisférica de 20 mm de diámetro equipada con una celda de carga de 20 kN, que registró los datos de fuerza-tiempo durante el impacto. Integrando esta curva de fuerza-tiempo basada en la segunda ley de Newton (ecuaciones <span id='cite-_Ref134178780'></span>[[#_Ref134178780|(1]])<span id='cite-_Ref134178784'></span>[[#_Ref134178784|y (2]])), se pueden calcular gráficos de desplazamiento-tiempo y energía-tiempo. Las muestras de impacto se sujetaron con un anillo circular de diámetro exterior e interior de 100 mm y 70 mm, respectivamente. El par de apriete de los cuatro tornillos de sujeción fue de 100 Nm. Además, la máquina de ensayos está equipada con un sistema antirrebote para evitar múltiples colisiones que puedan alterar los resultados. La caracterización se ha realizado mediante un impacto de 150 J (15 kg desde 1 m de altura) a cada probeta para obtener una perforación total del panel sándwich.
+El ensayo de impacto se ha realizado en la máquina de ensayos Fractovis-Plus Ceast. El impactor era una cabeza hemisférica de 20 mm de diámetro equipada con una celda de carga de 20 kN, que registró los datos de fuerza-tiempo durante el impacto. Integrando esta curva de fuerza-tiempo basada en la segunda ley de Newton (ecuaciones <span id='cite-_Ref134178780'></span>[[#_Ref134178780|(1]])<span id='cite-_Ref134178784'></span>[[#_Ref134178784|(2]])), se pueden calcular gráficos de desplazamiento-tiempo y energía-tiempo. Las muestras de impacto se sujetaron con un anillo circular de diámetro exterior e interior de 100 mm y 70 mm, respectivamente. El par de apriete de los cuatro tornillos de sujeción fue de 100 Nm. Además, la máquina de ensayos está equipada con un sistema antirrebote para evitar múltiples colisiones que puedan alterar los resultados. La caracterización se ha realizado mediante un impacto de 150 J (15 kg desde 1 m de altura) a cada probeta para obtener una perforación total del panel sándwich.
 {| class="formulaSCP" style="width: 100%;border-collapse: collapse;width: 100%;text-align: center;"
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+|
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 |  style="text-align: right;text-align: right;white-space: nowrap;"|<span id='_Ref134178780'></span><span id='_Ref101789921'></span>(1)
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 {| style="text-align: center;margin:auto;width: 100%;"
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 {| style="width: 100%;margin: 1em auto 0.1em auto;border-collapse: collapse;"
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-|  style="text-align: center;width: 50%;"|[[Image:Draft_Sukia Mendizabal_212601317-image3.png|270px]]
+|  style="text-align: center;width: 50%;"|[[Image:Review_961398913944-image3.png|270px]]
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+|  style="text-align: center;vertical-align: bottom;width: 49%;"|[[Image:Review_961398913944-image4.png|270px]]
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 |  style="text-align: center;vertical-align: bottom;"|a)
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 El ensayo de impacto se ha utilizado para medir la fuerza máxima y la cantidad de energía disipada durante el impacto en cada panel. La curva típica de fuerza de contacto – desplazamiento de los impactos en los paneles sándwich, con y sin panel fotovoltaico, presenta tres etapas dependiendo del proceso de fallo. En la primera etapa, la fuerza aumenta hasta alcanzar un pico máximo, donde la piel frontal se daña y se perfora. El primer pico en el caso del sándwich sin la célula alcanza 5876 N mientras que el sándwich con la célula 5324 N. A continuación, en la segunda etapa la carga disminuye hasta alcanzar la carga mínima comprimiendo el núcleo. En el caso del núcleo, sin piel superior ni inferior, se observa un pico máximo de 1494 N a 5 mm de desplazamiento y a partir de ese momento la fuerza desciende constantemente. El modo de fallo del núcleo ha sido una combinación de compresión y cizalla.
-[[File:Draft_Sukia_Mendizabal_212601317-image5.png|centre|600x600px]]
 <div class="center" style="width: auto; margin-left: auto; margin-right: auto;">
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 El modo de fallo del núcleo y los paneles sándwich no ha sido el mismo. En el primer caso, se ha generado una grieta entre los dos puntos de carga, partiendo la placa desde la mitad. En cambio, en el caso de los paneles sándwich, la resistencia de las placas ha sido superior y se ha perforado el panel en los puntos donde se aplica la carga. El esfuerzo local en esos dos puntos ha sido superior a la resistencia de la placa.
-[[File:FIGURA70 1.jpg|centre|thumb|600x600px|Figura 4. Curva de Carga – desplazamiento del ensayo a flexo-torsión.]]
-<span id="_Ref135039637"></span>La fuerza máxima del núcleo alcanza 682 N, pero cuando se añaden las fibras de vidrio en las pieles, se obtienen valores de 3615 – 3786 N, 5 veces mayor con las pieles que solamente el núcleo. Pero comparando los paneles sándwich con y sin célula, la diferencia es de 4,5 %. El peso de los paneles sándwich con y sin célula aumenta un 12 %, por lo tanto, se ha calculado la fuerza máxima específica para poder realizar una comparación más ajustada. Se ha observado que la fuerza máxima especifica disminuye 13% insertando la célula.
+{| style="width: 100%;border-collapse: collapse;"
 En la tabla 2 se resumen todos los valores obtenidos de la curva de la <span id='cite-_Ref135039637'></span>[[#_Ref135039637|Figura 4]].
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 En cuanto a los paneles sándwich con y sin célula, se puede observar cómo hay 3 etapas en cada curva. En primer lugar, la carga aumenta hasta alcanzar un pico máximo, donde se genera el daño en la piel superior y se perfora. A partir del pico, entra la segunda etapa, donde el nucleo se comprime y se daña el núcleo. En la segunda etapa se observa un plato, donde la carga para ambos paneles es igual. Cuando el plato se termina y empieza a incrementar la fuerza, es donde empieza la tercera etapa. En esta última etapa, la piel inferior es el único elemento que queda. En este caso se observan dos comportamientos diferentes para los paneles sándwich. El panel sin la célula alcanza la carga máxima de 3448 N y desciende la carga. En cambio, el panel con la célula alcanza4286 N y desciende hasta obtener la perforación total.
-[[File:FIGURA5.png|centre|thumb|600x600px|Figura 5. Curva de Carga - desplazamiento del ensayo de perforación cuasi-estática.]]
 La energía disipada con la célula fotovoltaica es 7% superior a la disipada sin la célula fotovoltaica. Pero si se analiza la energía especifica, los valores con y sin la célula son iguales. El peso que añade la célula es proporcional a la cantidad de energía que disipa. En el caso de la perforación cuasi-estática, incrementar las intercaras con la célula no generan la perdida de propiedades mecánicas y puede llegar a mejorar la capacidad de disipación de energía. En la tabla 3 se resumen los datos obtenidos en la perforación cuasi-estática.

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	[mailto:isukia@mondragon.edu isukia@mondragon.edu]</div>		[mailto:isukia@mondragon.edu isukia@mondragon.edu]</div>

		+	'''RESUMEN:''' Los paneles sándwich multifuncionales que puedan aligerar y a la vez generar energía eléctrica son estratégicos para muchos sectores industriales, como por ejemplo en techos de vehículos eléctricos o drones. El presente trabajo analiza la integración de células fotovoltaicas de silicio cristalino entre las pieles de vidrio/epoxy y el núcleo fabricado mediante impresión 3D con una poliamida reforzada con fibras discontinuas de carbono. La impresión 3D ha permitido desarrollar núcleos ligeros y resistentes, con alojamientos integrados para el cableado y la caja de conexiones que van dentro de la estructura sándwich, además de facilitadores para el proceso de infusión de las pieles.

		+	El diseño del núcleo, con unas rampas en la periferia, facilita tanto el laminado como el flujo de impregnación en el proceso de infusión como las operaciones de recanteado tras la infusión. Los resultados, en los que se comparan las prestaciones del panel sándwich con y sin células fotovoltaicas integradas, muestran que el efecto en las propiedades mecánicas del panel sándwich no es muy significativa. La fuerza máxima registrada bajo una carga compleja de flexo-torsión es un 11% inferior con células, pero en ningún caso se ha observado fenómenos de delaminación. En cuanto a las energías de penetración bajo cargas cuasi-estáticas e impacto, las energías registradas para las estructuras con célula fotovoltaica son un 5% y 2% menores respectivamente.
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	==1. Introducción==		==1. Introducción==

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	[mailto:isukia@mondragon.edu isukia@mondragon.edu]</div>		[mailto:isukia@mondragon.edu isukia@mondragon.edu]</div>
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−	'''RESUMEN:''' Los paneles sándwich multifuncionales que puedan aligerar y a la vez generar energía eléctrica son estratégicos para muchos sectores industriales, como por ejemplo en techos de vehículos eléctricos o drones. El presente trabajo analiza la integración de células fotovoltaicas de silicio cristalino entre las pieles de vidrio/epoxy y el núcleo fabricado mediante impresión 3D con una poliamida reforzada con fibras discontinuas de carbono. La impresión 3D ha permitido desarrollar núcleos ligeros y resistentes, con alojamientos integrados para el cableado y la caja de conexiones que van dentro de la estructura sándwich, además de facilitadores para el proceso de infusión de las pieles.
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−	El diseño del núcleo, con unas rampas en la periferia, facilita tanto el laminado como el flujo de impregnación en el proceso de infusión como las operaciones de recanteado tras la infusión. Los resultados, en los que se comparan las prestaciones del panel sándwich con y sin células fotovoltaicas integradas, muestran que el efecto en las propiedades mecánicas del panel sándwich no es muy significativa. La fuerza máxima registrada bajo una carga compleja de flexo-torsión es un 11% inferior con células, pero en ningún caso se ha observado fenómenos de delaminación. En cuanto a las energías de penetración bajo cargas cuasi-estáticas e impacto, las energías registradas para las estructuras con célula fotovoltaica son un 5% y 2% menores respectivamente.
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−	'''ABSTRACT:''' Multifunctional sandwich panels that can lighten and generate electrical energy are strategic for many industrial sectors, such as electric vehicle roofs or drones. This work analyses the integration of crystalline silicon photovoltaic cells between the glass/epoxy skins and the core manufactured by 3D printing with a polyamide reinforced with short carbon fibres. 3D printing has enabled the development of lightweight and stiff cores, with integrated wiring and junction box housings within the sandwich structure, as well as facilitators for the skin infusion process.
−
−	The core design, with ramps on the periphery, facilitates the lamination and impregnation flow in the infusion process and the re-coating operations after infusion. The results, comparing the performance of the sandwich panel with and without integrated photovoltaic cells, show that the effect on the mechanical properties of the sandwich panel is not very significant. The maximum force recorded under a complex bending-twisting load is 11% lower with cells, but no delamination phenomena were observed in any case. As for the penetration energies under quasi-static and impact loads, the energies recorded for structures with photovoltaic cells are 5% and 2% lower respectively.
−
−	~~'''Keywords: '''Célula fotovoltaica, Panel sándwich, Impresión 3D, Infusión~~

	==1. Introducción==		==1. Introducción==