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La agroindustria alrededor del cultivo de la palma de coco ha venido en crecimiento acelerado en el departamento de Córdoba con su consecuente aumento en la generación de residuos. El objetivo de este trabajo es caracterizar fisicoquímica y mecánicamente la fibra del mesocarpio del coco como potencial refuerzo para la elaboración de materiales compuestos con matriz polimérica. Las fibras del mesocarpio del coco (Cocos Nucifera) se obtienen de la sustracción de estas a partir de la capa intermedia (Mesocarpio) del coco. Luego de la extracción, estas fibras fueron sometidas a secados de 40 °C y 90°C para comparar la influencia de cada temperatura de secado sobre su comportamiento. Se establecieron los efectos de estas temperaturas sobre las propiedades, la estructura y la composición mediante ensayos de tensión a través de la norma ASTM 3822-07, FTIR, TGA, Bromatología, microscopia óptica y electrónica. Se estableció que las fibras de coco son lignocelulósicas, además que las temperaturas afectaron los aspectos morfológicos de las fibras. La determinación de las propiedades mecánicas concluyó que estas presentan un comportamiento frágil. Independiente de la temperatura de secado, las fibras reflejan que no son muy rígidas, comprendiendo un módulo de Young de 1,66- 6,98 GPa y un esfuerzo ultimo de 67,09 – 84,58 MPa, pero presenta un alto porcentaje de deformación en comparación a otras fibras naturales variando entre 23,51%- 29,07%, esta propiedad posiblemente podría ser clave para aumentar la tenacidad de un material compuesto.

El uso de residuos agroindustriales abre la posibilidad de desarrollar nuevas oportunidades en la industria de materiales compuestos y al mismo tiempo una gran apuesta para la sostenibilidad del medio ambiente. El objetivo de este trabajo es mostrar la caracterización mecánica y fisicoquímica de la cascara de la nuez de marañón (Anacardium occidentale L.), para evaluar su potencial en la elaboración de nuevos materiales. Las muestras fueron obtenidas de cultivos del municipio de Chinú, Departamento de Córdoba, Norte de Colombia. Las muestras se trataron en un horno de secado (90°C, 250°C y 300°C) con el fin de que se pudiera realizar la caracterización de la cáscara sin residuos de ácido anacárdico. Se determinó su estructura molecular y grupos funcionales a través de espectroscopia de infrarrojo con transformada de Fourier (FTIR), complementadas con imágenes de microscopia electrónica de barrido SEM y determinación de la densidad aparente, análisis termogravimétrico (TGA), análisis bromatológico, además de ensayos de triturabilidad y granulometría, así como también dureza Shore D. Los resultados evidenciaron que las muestras se ven afectadas en cuanto a la dureza por la temperatura de secado, de igual manera este genera la pérdida del 65% de la masa total de la muestra; los espectros de FTIR mostraron la presencia de compuestos fenólicos y alcoholes de los que se destacan polisacáridos como la xilana, la lignina y presencia en pequeñas cantidades de hemicelulosa y algunas proteínas para todas las muestras que se ratificaron con el TGA y el análisis bromatológico. Luego de haber realizado el triturado de las muestras y tomando una cantidad inicial de 100g para realizar el tamizado se determinó que el 19,75% del total de material triturado paso el tamiz de 250 µm. Se evalúa el potencial de las cáscaras de la nuez de marañón para usarse como material base para eco-filtros y refuerzo de una matriz polimérica.

In this work, the pseudostem fiber of the banana variety Hartón (Musa paradisiaca) from agricultural residues of the department of Córdoba was characterized in order to evaluate its potential as a reinforcement of polymeric matrix composite materials. The fibers were extracted through the debarking process and dried at temperatures of 40° and 90°C. Morphological characteristics were determined by scanning electron microscopy SEM and stereoscopy. Fourier transform infrared tests - FTIR, bromatology and thermogravimetry - TGA allowed the chemical characterization; the mechanical properties were obtained by tensile tests. A statistical analysis was carried out that allowed to relate the diameters with the mechanical properties and drying temperatures. Microfibrils composed of cellulose, arranged helically within the fiber and agglutinated mainly by lignin and hemicellulose, were observed. FTIR analysis corroborated these components, as well as functional groups such as hydroxyl and aromatic. The bromatological tests showed that the fiber has 13.63% lignin, 41.17% cellulose and 11.51% hemicellulose. Experimental values of Young's modulus, maximum tensile strength and deformation were obtained for fibers dried at 40°C of 13.6±5.7 GPa, 236.4±112.9 MPa and 1.6±0.3%, respectively. While for the fibers treated at 90°C, 12.3±4.5 GPa, 227.0±97.0 MPa and 1.6±0.3, respectively were obtained. It was concluded that, on average, the drying condition did not significantly affect the diameter of the fibers or their mechanical properties. On the other hand, at smaller diameters higher mechanical properties will be obtained. In the fibers dried at higher temperatures, greater surface degradation is evident

In this work have been evaluated adhesion of coconut and banana fibers on several treatment conditions and using two polymeric matrix. Fibers were extracted from banana pseudostem and coconut esocarp, which were dried at a temperature of 40°C and 90°C, determining how the drying temperature influences the mechanical properties. Choosing 40°C for banana fibers and 90°C for coconut fibers as the best temperature, these sets of fibers were treated with alkali and various properties were compared using characterization techniques such as tension tests, scanning electron microscopy (SEM), thermogravimetric analysis (TGA) and Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR). Simply dried and INFORME FINAL DEL TRABAJO DE INVESTIGACIÓN CONVENCIONAL Comité de Acreditación y Currículo Facultad de Ingenierías por una universidad con calidad, moderna e incluyente Carrera 6ª. No. 76-103 Montería NIT. 891080031-3 - Teléfono: 7860300 - 7860920 www.unicordoba.edu.co mercerized fibers were embedded in polymeric matrices to determine the influence of fiber treatment on adhesion with polylactic acid (PLA) and unsaturated polyester resin and to obtain manufacturing parameters to improve the properties of natural fiber-reinforced composites using 3D printing and resin transfer molding (RTM) processes. Using the PullOut fiber extraction test, it was possible to prove that mercerizing improves the interfacial adhesion with the abovementioned matrices.

La corrosión surgida en los cordones de soldadura y material base cercano a estos se da por el cambio o transformación de la microestructura del material base, obteniendo fases más reactivas a la corrosión o fases que interactúan entre ellas provocando que la degradación del material se acelere. En la presente monografía se estudió el efecto de la corrosión en las propiedades mecánicas de juntas soldadas de acero de alta resistencia y baja aleación. Se recolectaron datos de diferentes investigaciones en las cuales se evidencio que la soldadura al arco de los aceros de baja aleación y alta resistencia (ARBA) provoca cambios en las propiedades mecánicas de estos. De igual manera se recolectó información de autores que estudiaron la correlación entre el proceso de soldadura y la corrosión en las juntas expuestas a ciclos térmicos y determinaron que existían cambios en las propiedades mecánicas tanto de material base, de la zona afectada por el calor y el material de aporte. Existe una relación estrecha entre la soldadura, el cambio en la microestructura del material debido a este proceso, la corrosión debido a la aparición de nuevas fases o disminución de estas, el cambio en el tamaño de grano de la región cercana al cordón de soldadura y la disminución de las propiedades mecánicas del material base.

The effect of the heat input generated by the GMAW welding process and protective gas 90Ar10CO2 on the fracture toughness of the different welding zones in the joints of ASTM A572 Gr 50 steel, which is a high-quality steel, was evaluated. High strength and low alloy (HSLA). Initially, the characterization of the base metal was carried out through techniques such as: optical emission spectrometry, optical microscopy, tensile tests, hardness tests and fracture toughness tests, with these data on chemical composition, microstructure, stress creep, hardness and fracture toughness values, respectively. Subsequently, the welding of the 400mmX150mmX6,35mm steel plates was carried out, by means of GMAW, using different heat inputs (high and low). From the welding coupons, the different welding zones were identified by macrography; and the phases in said zones were identified by means of metallography and X-ray diffraction. Then the fracture toughness test was carried out on specimens with the pre-crack located in the thermally affected zone (HAZ) and in the weld metal zone, welded joints. It was evidence that the fracture toughness is correlated with the microstructural changes in the ASTM A572 Gr 50 steel product of the thermal inputs of the GMAW welding process, this has an impact on the resulting phases; as well as the size, location and composition of the precipitates.

Los residuos provenientes de cultivos agroindustriales han mostrado ser fuentes interesantes de materia prima potencial para la obtención de materiales compuestos novedosos, ya sea como refuerzos de fibra o de partículas, lo que puede facilitar la posibilidad de mejorar a nivel socioeconómico la cadena de valor agroindustrial. Por tanto, el objetivo de este trabajo fue evaluar el efecto que tiene la variación del contenido y la orientación de fibra en las propiedades mecánicas de un material compuesto de matriz polimérica y refuerzo de fibra del pseudotallo del plátano aplicando la técnica de impresión 3D por fabricación de filamento fundido (FFF) con impregnación in-situ. Para ello, fueron evaluados parámetros de impresión para establecer una adecuada deposición del material compuesto, donde se encontró una la relación existente entre las velocidades de impresión y la velocidad de extrusión, minimizando así daños en la integridad física de la fibra, y generando volúmenes 3D de material termoplástico impregnado con fibra continua de plátano. Los resultados mostraron una tendencia a la disminución de la resistencia a tensión y flexión del material obtenido al variar el contenido y la orientación fibra, que respaldados con el análisis de varianza ANOVA mostraron un efecto significativo. Esto fue atribuido a las condiciones en la intercara entre los materiales, y a las características morfológicas del material de refuerzo utilizado.

The arc welding processes generate microstructural changes in the welded metals due to the contributions of heat, this leads to changes in the mechanical properties. In this monograph we sought to study the effect generated by these processes on the mechanical properties and microstructure of the joints, and to correlate this effect as an indicator of the weldability of these materials. Different investigations were analyzed in which the influence of various arc welding processes was observed, changing multiple parameters of the processes, as well as the heat inputs generated during welding on different high strength and low alloy steels (HSLA). According to the analysis carried out, it was found that there is a correlation between the type of microstructure and the mechanical properties and these depend directly on the heat input to which the material is subjected during the welding process. It was also possible to determine that the little variation in mechanical properties and microstructure are a clear indicator of the good weldability of these steels.

In this monograph was studied the effect caused in the microstructure and corrosion resistance by the heat input generated in the welding process in high strength and low alloy steels, a review which some samples of HSLA steels were welded or failing that, a heat treatment was applied in those was done in order to perform microscopy, lineal polarization, electrochemical impedance spectroscopy and some others corrosion techniques to study the electrochemical behaviour of the samples. According to results that different author have achieved was concluded that the corrosion resistance of weld joints depend on microstructural heterogeneity product of heat input in the weld process, so in conclusion, the corrosive attacks are highly possible to be concentrated in microstructures which has no homogeneity in its phases, usually the HAZ is zone who present the most microstructural variation in comparison with others

En el departamento de Córdoba y las regiones aledañas existen grandes extensiones de cultivos agrícolas que generan residuos cuyo manejo se ha transformado en una problemática de diversas dimensiones. Uno de estos cultivos es el de la palma de coco, cuyo fruto posee un mesocarpio con gran cantidad de fibra lignocelulósica, la cual posee excelentes propiedades termomecánicas, ideales para uso como refuerzo en materiales compuestos. El proceso de moldeo por transferencia de resina consiste en la inyección de una resina polimérica al interior de un molde cerrado que contiene un material de refuerzo previamente colocado. La aplicación de fibras naturales, y en especial la fibra de mesocarpio de coco en este proceso ha sido muy poco estudiada debido a que existen limitaciones durante la alimentación de la resina como: la baja interacción fibra-matriz, deformación de las fibras, presencia de macro y microporosidades debida a la impregnación defectuosa de la resina entre las fibras. Por esta razón aún existen muchos interrogantes que no han permitido extender la utilización de fibras de mesocarpio en la fabricación de materiales compuestos con este tipo de tecnologías. En esta investigación se validó de forma experimental el diseño de un prototipo de máquina para fabricación de materiales compuestos reforzados con fibras de mesocarpio de coco en una matriz de resina polimérica mediante el proceso de moldeo por transferencia de resina por vacío asistido. Para ello se llevó a cabo una simulación por elementos finitos y el modelo de volumen de fluidos, las condiciones bajo diferentes parámetros en la cuales se desarrolla el proceso de moldeo por transferencia de resina con vacío asistido (VA-RTM) al interior de un molde rectangular para fabricar muestras de un material compuesto con matriz de poliéster de baja viscosidad reforzado con fibras extraídas del mesocarpio del coco. Como resultado se obtuvo el análisis del comportamiento del proceso de inyección y llenado de la resina dentro del molde en función de los parámetros del proceso y su correlación con la calidad de la pieza obtenida, con el fin de aproximar el tiempo del proceso y obtener propiedades mecánicas mejoradas de las piezas finales.