DISEÑO DE UN PROTOTIPO DE PULTRUSIÓN QUE UTILIZA FIQUE Y RESINA BIODEGRADABLE PARA GENERAR UN MATERIAL COMPUESTO AMIGABLE CON EL AMBIENTE

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dc.contributor.advisorPertuz Comas, Alberto David
dc.contributor.advisorDíaz Rodriguez, Jorge Guillermo
dc.contributor.authorMoreno Ortiz, Jhan Carlos
dc.contributor.authorVega Correa, Fredy Yamith
dc.contributor.evaluatorPinto Hernández, William
dc.contributor.evaluatorGonzález Estrada, Octavio Andrés
dc.date.accessioned2024-02-23T15:11:33Z
dc.date.available2024-02-23T15:11:33Z
dc.date.created2024-02-22
dc.date.issued2024-02-22
dc.description.abstractEl presente proyecto representa un avance significativo hacia la fabricación de materiales compuestos, integrando investigación técnica, diseño innovador y análisis económico para ofrecer una solución sostenible y prometedora en el campo de la fabricación de materiales. Se llevó a cabo un análisis del estudio de las propiedades de los materiales compuestos, centrándose en la utilización de fique como refuerzo y resina biodegradable para promover la sostenibilidad ambiental, evidenciando en la literatura, una tensión máxima de 34.3 ± 1.75 [MPa], una deformación máxima de 2.87±0.64 [%] y un módulo de Young de 2.82±0.64 [GPa]. La investigación se fundamenta en la selección de materiales idóneos para el diseño de un prototipo de máquina de pultrusión, respaldada por cálculos detallados que garantizan la viabilidad de los componentes, donde se parte de probetas de 65% de fique en su composición volumétrica, de dimensiones 200x30x3.18 [mm]. Para ello, se diseñó un prototipo de pultrusión con restricciones en tamaño de hasta 2 m de largo y hasta 1.0 m de ancho, así como temperaturas de secado entre 25 y 200 °C. Se realizó un análisis mediante el método de elementos finitos, que permitió validar la estructura y funcionalidad del prototipo, asegurando su rendimiento bajo distintas condiciones operativas. El enfoque multidisciplinario de este proyecto incluye un análisis técnico-económico integral, en el cual se evaluaron costos de producción y mantenimiento, demostrando la viabilidad y sostenibilidad económica del proceso de fabricación de estos materiales compuestos ecológicos en comparación con alternativas convencionales. Por último, se desarrolló manual detallado de operación para el uso adecuado y seguro de la máquina de pultrusión, proporcionando pautas y procedimientos que garantizan la eficacia y durabilidad del prototipo.
dc.description.abstractenglishThis project represents a significant advance towards the manufacture of composite materials, integrating technical research, innovative design and economic analysis to offer a sustainable and promising solution in the field of materials manufacturing. An analysis of the study of the properties of composite materials was carried out, focusing on the use of fique as reinforcement and biodegradable resin to promote environmental sustainability, showing a maximum stress of 34.3 ± 1.75 [MPa], a maximum deformation of 2.87±0.64 [%] and a Young's modulus of 2.82±0.64 [GPa]. The research is based on the selection of suitable materials for the design of a prototype pultrusion machine, backed up by detailed calculations that guarantee the viability of the components, where the starting point is specimens of 65% of fique in their volumetric composition, with dimensions 200x30x3.18 [mm]. For this purpose, a pultrusion prototype was designed with size restrictions of up to 2 m in length and up to 1.0 m in width, as well as drying temperatures between 25 and 200 °C. An analysis was carried out using finite element methods, which validated the structure and functionality of the prototype, ensuring its performance under different operating conditions. The multidisciplinary approach of this project includes a comprehensive technical-economic analysis, in which production and maintenance costs were evaluated, demonstrating the feasibility and economic sustainability of the manufacturing process of these environmentally friendly composite materials compared to conventional alternatives. Finally, a detailed operation manual was developed for the proper and safe use of the pultrusion machine, providing guidelines and procedures that guarantee the efficiency and durability of the prototype.
dc.description.degreelevelPregrado
dc.description.degreenameIngeniero Mecánico
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.identifier.instnameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.reponameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.repourlhttps://noesis.uis.edu.co
dc.identifier.urihttps://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/15816
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad Industrial de Santander
dc.publisher.facultyFacultad de Ingeníerias Fisicomecánicas
dc.publisher.programIngeniería Mecánica
dc.publisher.schoolEscuela de Ingeniería Mecánica
dc.rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.coarhttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2
dc.rights.creativecommonsAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.licenseAtribución-SinDerivadas 2.5 Colombia (CC BY-ND 2.5 CO)
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subjectPultrusión
dc.subjectResina biodegradable
dc.subjectFique
dc.subjectMaterial compuesto
dc.subject.keywordPultrusion
dc.subject.keywordBiodegradable resin
dc.subject.keywordFique
dc.subject.keywordComposite material
dc.titleDISEÑO DE UN PROTOTIPO DE PULTRUSIÓN QUE UTILIZA FIQUE Y RESINA BIODEGRADABLE PARA GENERAR UN MATERIAL COMPUESTO AMIGABLE CON EL AMBIENTE
dc.title.englishDESIGN OF A PULTRUSION PROTOTYPE USING FIQUE AND BIODEGRADABLE RESIN TO GENERATE AN ENVIRONMENTALLY FRIENDLY COMPOSITE MATERIAL
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f
dc.type.hasversionhttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.localTesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregrado
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