La norma «EN ISO 14130 Materiales compuestos de plástico reforzado con fibras - Determinación de la resistencia aparente al corte entre capas mediante el método de la viga corta», desarrollada por la Organización Internacional de Normalización (ISO) y publicada posteriormente como norma europea en el marco de los esfuerzos de armonización, describe un procedimiento para determinar la resistencia aparente al corte entre capas de los materiales compuestos de plástico reforzado con fibras mediante el método de la viga corta. Este método es adecuado para su uso en materiales compuestos de plástico reforzado con fibras con matrices termoestables o termoplásticas, siempre que se alcance la fractura por corte entre capas.
Al utilizar materiales distintos a los laminados asimétricos y desequilibrados, los resultados pueden verse afectados por diversos factores como la elongación, la flexión y la torsión. Este método no es adecuado para determinar parámetros de diseño, pero puede utilizarse para la selección de materiales o como prueba de control de calidad.
En principio, una barra de sección rectangular se somete a flexión como una viga simple, lo que provoca una fractura por cizallamiento entre capas. La barra descansa sobre dos soportes y la carga se aplica mediante un elemento de carga situado a medio camino entre ellos.
Este ensayo es similar al método de carga de tres puntos (norma ISO 14125) utilizado para determinar las propiedades de flexión de los plásticos. Sin embargo, se adopta una menor relación entre la distancia entre apoyos y el espesor de la muestra para aumentar el nivel de esfuerzo cortante en relación con el esfuerzo de flexión en la probeta, con el fin de promover la fractura por cizallamiento entre capas.
Cabe destacar que el resultado obtenido no es un valor absoluto. Por lo tanto, se utiliza el término «resistencia aparente al corte entre capas» para describir la magnitud medida. Los resultados de las pruebas realizadas con muestras de diferentes tamaños o ensayadas bajo diferentes condiciones no son directamente comparables.
La norma EN ISO 14130 pertenece a una serie de métodos de ensayo para compuestos plásticos reforzados con fibra, ampliamente utilizados en industrias como la aeroespacial, la automotriz, la naval, la de energía eólica y la de equipamiento deportivo.
Esta norma define un procedimiento estandarizado para determinar la resistencia aparente al corte entre capas (resistencia al corte entre capas) de los compuestos plásticos reforzados con fibras mediante ensayos de corte de viga corta (también conocido como método de viga corta o ensayo de flexión de tres puntos de tramo corto).
Esta prueba genera esfuerzos cortantes mediante la aplicación de una carga en una configuración de flexión de tres puntos, con una separación de soporte deliberadamente corta entre las capas (laminados) del material compuesto. Esta configuración favorece la fractura por cizallamiento entre capas, en lugar de por flexión (torsión) o compresión de las fibras exteriores.
Las características clave de este método son las siguientes:
La configuración de la prueba es la siguiente:
Entre las normas estrechamente relacionadas con esta norma se incluyen:
Esta prueba sigue siendo una de las formas más comunes y rentables de evaluar el rendimiento entre capas (a lo largo del espesor) de los compuestos laminados, en particular para fines de garantía de calidad.
En resumen, la norma EN ISO 14130 es una norma internacional que especifica un método para determinar la resistencia aparente al corte entre capas de compuestos plásticos reforzados con fibra mediante ensayos de corte con viga corta. Esta norma se utiliza ampliamente en las industrias aeroespacial, automotriz, naval y de compuestos estructurales para evaluar la calidad de la unión entre las capas del laminado.
El objetivo principal de la norma EN ISO 14130 es medir la resistencia de los materiales compuestos laminados a la falla por cizallamiento entre capas. En los compuestos reforzados con fibras, la falla generalmente ocurre entre capas (delaminación), no en las fibras mismas. Este ensayo proporciona un método rápido para evaluar:
Debido a que la muestra de prueba es relativamente pequeña, el método resulta útil para el control de calidad y la comparación de materiales.
Esta norma utiliza una configuración de flexión de tres puntos con una longitud de tramo muy corta. Cuando se carga la viga, la distribución de tensiones provoca una elevada tensión cortante entre las capas del laminado, lo que da lugar a una fractura por cizallamiento entre capas antes de que se produzca una fractura por flexión normal.
La norma EN ISO 14130 se utiliza ampliamente en la evaluación de lo siguiente:
Sectores de aplicación comunes:
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