Los materiales compuestos de alta resistencia son adecuados para la fabricación de recipientes a presión. El hecho de que los esfuerzos principales sean tangenciales (anulares) o longitudinales obligan al diseñador de
recipientes compuestos a alinear las fibras compuestas en la dirección de los esfuerzos
máximos. La envoltura circunferencial de cinta preimpregnada alrededor de cascos de
metal o plástico ofrece ahorros significativos de peso en comparación con un diseño
únicamente de metal o plástico.
Para resistí los esfuerzos longitudinales causados por la
presión interna junto con otras fuerzas externas algunos tanques se envuelven helicoidalmente además de circunferencialmente. El espesor y la dirección de las capas se pueden adaptar a las cargas específicas esperadas en una aplicación particular.
Los materiales seleccionados para recipientes a presión compuestos incluyen fibra
de vidrio E/resina epóxica, fibra de vidrio estructural E/resina epóxica y carbono/resina
epóxica.
El costo es una factor de importancia en la especificación del material
Los usos principales de los recipientes a presión compuestos incluyen aquellos en
los que el peso ligero es un objetivo de diseño importante. El tanque de suministro de aire
para los aparatos de respiración autónoma (SCBA) utilizados por los bomberos es un
buen ejemplo porque los tanques ligeros permiten una mayor movilidad y menos fatiga.
El peso reducido en aviones y naves espaciales permite mayores cargas útiles o un mejor
desempeño de tos vehículos aeroespaciales.
El desarrollo de vehículos terrestres de gas
natural comprimido (CNG)requiere la producción de cilindres ligeros para almacenar el
combustible CNG. Se están llevando a cabo demostraciones en autobuses, flotillas de
vehicculos comerciales y en algunos vehículos de pasajeros. En la referencia 1 se reportan
ejemplos de ahorros prácticos de peso. Un depósito de aire comprimido compuesto para
vehículos de transpone que pesa 27 libras reemplazó a uno de acero y se ahorraron casi
100 libras Un tanque SCBA de fibra de vidrio estructural/resina epóxica pesa 18 libras
comparado con uno de aluminio que pesa 36 libras.
Se debe tener cuidado para garantizar que el material compuesto se adhiera bien y se adopte a la geometría de cualquier recipiente.
Se quiere una atención particular en los extremos abovedados de los cilindros de presión y en la localización de las lumbreras en los costados de una tanque interrumpiria la integridad del devanado de los filamentos Además, la geometría del tanque con frecuencia se adapta para producir esfuerzos gradualemnte variables en las juntas entre las lumnbres cilíndricas y los extremos abovedados
dos El espesor de las capas compuestas también se modifica según los esfuerza
esperados.
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