Influencia del proceso de encolado en la tenacidad a fractura interlaminar de uniones encoladas no simétricas composite-composite mediante el ensayo DCB

Abstract

El auge de los materiales compuestos en la industria aeronáutica, al igual que en otros sectores, ha dado pie a realizar numerosas investigaciones. En concreto, se están realizando gran cantidad de estudios acerca de las uniones encoladas debido a que estas están cobrando cada vez mayor importancia en esta industria, y, aunque presentan ciertas ventajas frente a las uniones remachadas, que han sido empleadas tradicionalmente, aún generan desconfianza. Evaluar, por lo tanto, la calidad de las uniones encoladas es un trabajo necesario para poder extender su uso con seguridad. La evaluación de este tipo de uniones se lleva a cabo mediante la obtención de la tenacidad a la fractura interlaminar, cuyos ensayos (DCB y CDP) están ampliamente recogidos en las normas, aunque solo para casos simétricos. Debido a la gran cantidad de uniones no simétricas encontradas en la industria y a que el proceso de curado es un factor importante en de este tipo de uniones, se ha propuesto como objetivo de este proyecto, conocer la influencia del proceso de curado en la tenacidad a la fractura interlaminar en probetas de ensayo no simétricas. Para ello se ha llevado a cabo una campaña de ensayos Double Cantilever Beam (DCB) en la que se han empleado probetas con distinto espesor en ambos adherentes y que han sido obtenidas mediante distintas configuraciones de unión: co-encolado, co-curado y encolado secundario. Además, se ha estudiado el modo de fallo de cada una de dichas probetas.

The rise of composite materials in the aeronautical industry, as in other sectors, has given rise to a great deal of research. In particular, a large number of studies are being carried out on bonded joints because they are becoming increasingly important in this industry and, although they have certain advantages over the riveted joints that have traditionally been used, they still generate mistrust. Evaluating the quality of bonded joints is therefore a necessary task in order to extend their use safely. The evaluation of this type of joints is carried out by obtaining the interlaminar fracture toughness, whose tests (DCB and CDP) are widely included in the standards, although only for symmetrical cases. Due to the large number of non-symmetrical joints found in the industry and to the fact that the curing process is an important factor in this type of joints, the objective of this project was to determine the influence of the curing process on the interlaminar fracture toughness in non-symmetrical test specimens. For this purpose, a Double Cantilever Beam (DCB) test campaign has been carried out using specimens with different thickness in both adhesives and obtained by different bonding configurations: co-bonding, co-curing and secondary bonding. In addition, the failure mode of each of these specimens has been studied.