Comportamiento de un panel laminado compuesto a partir de materiales poliméricos y cerámicos ante el impacto de un proyectil metálico

Abstract

En éste trabajo de investigación se exploró el comportamiento de sistemas laminados compuestos tipo sándwich, elaborados a partir de placas cerámicas y laminas de polietileno(UHWMPE) frente al impacto de un proyectil metálico; se realizó el diseño de dos grupos con diferentes arreglos, un grupo con la cara que recibe el impacto en material cerámico (SiC) con respaldo en material polimérico y un grupo con la cara que recibe el impacto en material polimérico con respaldo cerámico, las dimensiones aproximadas fueron de 200 x 200 mm de lado y espesores de 5 y 12 mm. Se realizó la prueba de impacto siguiendo los parámetros de la norma NIJ III A; se identificaron como mecanismos de disipación de energía cinética en el material cerámico a: la formación de un cráter, fracturas y delaminación; en el material polimérico se observó fibrilación, formación de geometría cónica, delaminación, torsión y fusión de fibras. Se concluyó que el grupo con mayor influencia para disipar energía fue el grupo con la cara principal que recibe el proyectil en material cerámico y contracara en material polimérico (UHWMPE), comprobado mediante un balance de energía realizado en cada uno de los arreglos, posteriormente se culminó la exploración realizando una comparación entre el arreglo que presentó mayor absorción de energía frente a un sistema adicional diseñado con un cerámico (SiC) de menor porosidad. /Abstract. In this research work has explored the behavior of composite laminate sandwich systems, made from ceramic plates and sheets of polyethylene (UHWMPE) against the impact of a metallic design was made of two groups with different arrangements, a group with the side that receives the impact of ceramic material (SiC)-backed polymeric material and a group with the side that receives the impact on polymer-backed ceramic material, the approximate dimensions were 200 x 200 mm square and thickness of 5 and 12 mm. The test was performed following the parameters of impact of the standard NIJ III A, were identified as mechanisms of dissipation of kinetic energy in the ceramic material: the formation of a crater, fracture and delamination, in the polymeric material was observed fibrillation training conical geometry, delamination, twisting, and melting fibers. It was concluded that the group's most influential energy dissipation was the group with the main side that receives the projectile in ceramic and polymeric counterface material (UHWMPE) demonstrated through an energy balance performed on each of the arrangements, later exploration culminated making a comparison between the arrangement that had higher energy absorption compared to an additional system designed with a ceramic (SiC) less porous