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OTRAS PROPIEDADES

4. VALIDACIÓN DE SUPUESTOS

5.1 RESULTADOS DEL ANALISIS DE VARIANZA Y COMPARACIÓN DE MEDIAS

5.1.3 RESISTENCIA A LA TENSIÓN

En el análisis de esta variable se utilizo el análisis de Kruskal-Wallis, ya que esta es una prueba no paramétrica.

A continuación se muestra los datos obtenidos de este análisis.

Anhídrido N Median Ave Rank Z 5 42 21,27 111,6 4,18 10 42 20,55 93,8 1,42 15 42 19,50 81,0 -0,54 20 42 18,57 51,6 -5,06 Overall 168 84,5 H = 34,03 DF = 3 P = 0,000

H = 34,03 DF = 3 P = 0,000 (adjusted for ties) Cisco N Median Ave Rank Z

40 56 19,57 78,2 -1,18 50 56 19,42 77,7 -1,29 60 56 20,68 97,6 2,47 Overall 168 84,5

H = 6,12 DF = 2 P = 0,047

H = 6,12 DF = 2 P = 0,047 (adjusted for ties)

Tamaño N Median Ave Rank Z 1 84 19,44 77,0 -2,00 2 84 20,30 92,0 2,00 Overall 168 84,5

H = 3,99 DF = 1 P = 0,046

H = 3,99 DF = 1 P = 0,046 (adjusted for ties)

Según el p-value de cada uno de los factores indica que hay un efecto significativo estadísticamente para cada uno de los factores: Tamaño de grano, porcentaje de anhídrido maléico y porcentaje de refuerzo en la mezcla.

Con el fin de tener una referencia de cómo comparar estos efectos, se realizó una gráfica donde se encuentran consignadas las medias de cada uno de los tratamientos y poder

inferir sobre el efecto del factor sobre la respuesta. Especificando tanto los factores principales como los secundarios.

Hay que tener en cuenta que estas gráficas se obtuvieron de los datos transformados de la variable original, para evitar aun mas los errores por sesgos.

Como se puede apreciar el mejor nivel en el factor de porcentaje de anhídrido maléico es 5% de este en la mezcla. En cuanto al factor de proporción de cisco de café, el nivel de proporción de cisco de café que nos aporta un mayor resultado es la proporción de 60%. En el caso de tipo de grano, el compuesto conformado por el tamaño 2 da un mejor resultado en el esfuerzo a la tensión.

Con el fin de obtener la mejor forma de poder compara todos estos factores desde un marco global, procederé a mostrar cuales son las medias obtenidas por cada combinación de factores, en que se podrá sopesar en cuales valores o niveles de cada factor se utilizarían para una aplicación determinada.

Como se pudo determinar en el anterior análisis de varianza, se evaluó como es el comportamiento de cada uno de los factores por cada variable respuesta, sin embargo

esto a veces no se puede determinar con facilidad, ya que los factores mas relevantes en cada variable respuesta no tienden a converger a los mismos, sin embargo en este trabajo se alcanza a identificar en las 3 variables como mejor tipo de tamaño de grano de refuerzo el tipo de grano 2 o grande. En el caso de anhídrido maléico se aprecia que no converge a un valor y es el mismo caso de la proporción de cisco de café presente en la mezcla.

Por este motivo se presenta a continuación las medias obtenidas para cada uno de las combinaciones obtenidas en este diseño en un grafico que tiene como ejes las tres variables de respuesta evaluadas en el diseño.

Como se puede observar en este diagrama los valores mas determinantes para la escogencia de un material que tienda a ser utilizado con el propósito de obtener una buena resistencia a la tensión estarían en el cuadrante delimitado por los valores de 1200 – 1400 Mpa de módulo de elasticidad, 21.0 – 22.5 KPa de resistencia a la tensión y en el eje z la maximización de este eje para las combinaciones que encajan en este cuadrante.

Con este análisis gráfico y con las anteriores evaluaciones en cuanto cuales son los factores que influyen en la respuesta de cada variable respuesta, y cuales niveles tienen una verdadera diferencia significativa estadísticamente, se podrá hacer un estimativo en cuales de estas mezclas se deberá enfocar todas los esfuerzos de investigación con el fin de obtener un material óptimo en cuanto a propiedades físicas, y su respectiva procesabilidad.

6. CONCLUSIONES

• En el proceso de producción del material, se encontraron mejores condiciones de procesabilidad en el caso de mezclas que utilizaban el refuerzo con partículas pequeñas, además se obtenía mayor facilidad y continuidad en el hilo extruido.

• Se encontró que se debe generar mejores ayudas mecánicas en el proceso de desmolde de las probetas, aunque no se rompió ninguna de las probetas, esto hace que se dificulte y sea mas largo el tiempo de proceso de esta etapa. En este estudio se utilizó una forma de troquelado para la extracción de las probetas utilizando otra probeta que sirviera como el dado macho.

• En el proceso de desmolde de probetas, el aluminio utilizado en el proceso para evitar que las planchas tengan contacto con el material, se adhería a las probetas, dificultando su retiro del material. Por dicha razón se prefirió no bajara hasta temperatura ambiente la plancha sino dejarla a aproximadamente a 50ºC, para poder facilitar la retirada del aluminio de las probetas.

• En el proceso de caracterización de los polvos obtenidos del proceso de molido, se prefirió obtener la caracterización de estos por medio de los tamices, ya que utilizando el método de difracción de luz no fue posible, ya que en el polvo se encontraban partículas demasiado grandes que evitaban una buena medida de los tamaños de grano.

• En los análisis de ANOVA es inprescindible la corroboración de los supuestos que esta tiene como las varianzas constantes en los datos y la prueba de normalidad para los residuales. Ya que si no se corrobora esto puede causar un análisis sesgado, y no seria objetivo para su comparación con otros métodos.

• En el análisis de los supuestos para el ANOVA de 3 factores fue necesario que se realizara una transformación de Box Cox, ya que estas transformaciones hacen que los datos se asemejen a un comportamiento normal, a la vez que estabiliza la varianzas de los datos.

• En el análisis de la variable resistencia al impacto se obtuvo que el mayor efecto en el factor de porcentaje de agente acoplante se encontraba con el porcentaje de 20% en la mezcla, logrando así la absorción de mayor energía en caso de cargas de impacto.

• Se comprobó que el 40% de cisco de café en la mezcla se obtiene el mayor valor para la resistencia al impacto.

• En el análisis de módulo de elasticidad se encontró que los mejores niveles se encontraban relacionados con el 5% de anhídrido maléico, 60% de refuerzo y el tamaño de grano grande. Sin embargo también es muy importante ver que se encontraron efectos secundarios que afectan el valor esperado del modulo elasticidad.

• En el caso de análisis de la resistencia máxima a la tensión se encontró que los niveles en los cuales se obtienen un mayor valor para esta variable, convergen con los niveles obtenidos en el modulo de elasticidad, sin embargo los niveles obtenidos

en la variable de resistencia al impacto no convergen, exceptuando en el tamaño de grano recomendado.

• En todo los análisis se recomienda que para una mejor respuesta se utilice el tipo de grano 2 obtenido de la molienda con un maya de retención # 40, por lo tanto podríamos deducir que el mejor tamaño de grano se encuentra descrito entre los tamaños de grano comprendidos por los tamices # 40 al # 70, y que menores granos no dan mejoría al material, sin embargo seria motivo de investigación granos aun mas finos por motivos de efectos reológicos para aplicaciones de procesos de inyección debido a su facilidad de proceso.

• En el análisis tridimensional se puede observar un grupo de combinaciones factibles para un proceso de producción de este material, ya que se obtiene una maximización de las propiedades sin perder mucho otras propiedades, como es el caso de obtener la mejor resistencia al impacto y un mejor módulo de elasticidad, pero sin sacrificar demasiado la resistencia al impacto. Este grupo de mezcla de tratamientos se encuentra explicado en el cuadrante enmarcado por los valores de 1200 – 1400 MPa de módulo de elasticidad, 21.0 – 22.5 KPa de resistencia a la tensión y en el eje z la maximización de esta propiedad para las combinaciones que estén contenidas en el cuadrante.

BIBLIOGRAFÍA

1. AMERICAN SOCIETY FOR TESTING AND MATERIALS (ASTM),

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