Delaminación , la enciclopedia libre

Delaminación de polímero reforzado con fibra de carbono bajo carga de compresión

La delaminación es un modo de falla en el que un material se fractura en capas. Una variedad de materiales, incluyendo los compuestos laminados^[1]y el hormigón, pueden fallar por delaminación. El procesamiento puede crear capas en materiales como acero laminado^[2]^[3] y plásticos y metales a partir de impresión 3D^[4]^[5] que pueden fallar debido a la separación de sus capas. Además, los recubrimientos superficiales tales como pinturas y películas pueden deslaminarse del sustrato revestido.

En los compuestos laminados, la adhesión entre las capas suele fallar primero, lo que provoca que estas se separen.^[6] Por ejemplo, en el caso de los plásticos reforzados con fibras, las láminas de refuerzo de alta resistencia (como fibra de carbono o fibra de vidrio) están unidas entre sí mediante una matriz polimérica mucho más débil (por ejemplo, epoxi). En particular, las cargas aplicadas perpendicularmente a las capas de alta resistencia y las cargas de corte pueden provocar que la matriz polimérica se fracture o que el refuerzo de fibra se desprenda del polímero.

La delaminación también ocurre en el hormigón armado cuando los refuerzos metálicos cerca de la superficie se corroen.^[7] El metal oxidado tiene un mayor volumen provocando tensiones cuando está confinado por el hormigón. Cuando esas tensiones exceden la resistencia del hormigón, se pueden formar grietas que se extienden para unirse con grietas vecinas causadas por las barras de refuerzo corroídas, creando un plano de fractura que corre paralelo a la superficie. Una vez que se ha desarrollado el plano de fractura, el hormigón en la superficie puede separarse del sustrato.

El procesamiento puede crear capas en materiales que pueden fallar por delaminación. En el hormigón, las superficies pueden desprenderse debido a un acabado inadecuado. Si la superficie se termina y se densifica con llana mientras el concreto subyacente está botando agua y aire, la capa superior densa puede separarse del agua y el aire empujando en dirección ascendente.^[8] En los aceros, la laminación puede crear una microestructura cuando los granos microscópicos se orientan en láminas planas que pueden fracturarse en capas.^[2] Además, ciertos métodos de impresión 3D (por ejemplo, deposición fundida) construyen piezas en capas que pueden deslaminarse durante la misma impresión o el uso. Al imprimir termoplásticos con deposición fundida, el enfriar una capa caliente de plástico aplicada a una capa de sustrato fría puede causar flexión debido a la contracción térmica diferencial y la separación de las capas.^[4]

Referencias

↑ Cantwell, W.J.; Morton, J. (1991). «The impact resistance of composite materials — a review». Composites (en inglés) 22 (5): 347-362. doi:10.1016/0010-4361(91)90549-V.
↑ ^a ^b Bramfitt, B. L.; Marder, A. R. (1977). «A study of the delamination behavior of a very low-carbon steel». Metallurgical Transactions A 8 (8): 1263-1273. Bibcode:1977MTA.....8.1263B. ISSN 0360-2133. doi:10.1007/bf02643841.
↑ Dogan, Mizam (2011). «Delamination failure of steel single angle sections». Engineering Failure Analysis (en inglés) 18 (7): 1800-1807. doi:10.1016/j.engfailanal.2011.04.009.
↑ ^a ^b «Layer Separation and Splitting». Prusa3D - 3D Printers from Josef Průša (en inglés estadounidense). 4 de enero de 2019. Consultado el 3 de mayo de 2019.
↑ Barile, Claudia; Casavola, Caterina; Cazzato, Alberto (18 de septiembre de 2018). «Acoustic Emissions in 3D Printed Parts under Mode I Delamination Test». Materials (en inglés) 11 (9): 1760. Bibcode:2018Mate...11.1760B. ISSN 1996-1944. PMC 6165299. PMID 30231488. doi:10.3390/ma11091760.
↑ Wisnom, M. R. (28 de abril de 2012). «The role of delamination in failure of fibre-reinforced composites». Philosophical Transactions of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences (en inglés) 370 (1965): 1850-1870. Bibcode:2012RSPTA.370.1850W. ISSN 1364-503X. PMID 22431760. doi:10.1098/rsta.2011.0441.
↑ Li, C. Q.; Zheng, J. J.; Lawanwisut, W.; Melchers, R. E. (2007). «Concrete Delamination Caused by Steel Reinforcement Corrosion». Journal of Materials in Civil Engineering (en inglés) 19 (7): 591-600. ISSN 0899-1561. doi:10.1061/(ASCE)0899-1561(2007)19:7(591).
↑ «CIP 20 - Delamination of Troweled Concrete Surfaces». NRMCA National Ready Mix Concrete Association. 4 de mayo de 2019. Archivado desde el original el 28 de julio de 2019. Consultado el 15 de mayo de 2019.