The Response of Manicaria saccifera Natural Fabric Reinforced PLA Composites to Impact by Fragment Simulating Projectiles

Abstract

This chapter presents the impact behavior of a recently developed green composite material made of Manicaria saccifera natural fabric reinforced Poly-Lactic Acid (PLA). Composite coupons made of PLA and Manicaria saccifera fabric were produced by compression molding using the film stacking method. The composite ballistic limit (V50) was determined by subjecting PLA/Manicaria coupons, of varying lay-ups and thicknesses, to ballistic impact loading using fragment simulating projectiles (FSPs) according to the MIL-STD-662F standard. It was found that coupons with areal densities between 0.2 and 0.3 g/cm2 displayed a V50 between 50 and 70 m/s. Also, it was found that the V50 increased nonlinearly as a function of coupon thickness, but it does not depend on the composite stacking sequence. Finally, the energy absorbed by the material at impact on complete penetrations is uniform and independent of the striking velocity, whereas for partial penetrations increases exponentially.

En este capítulo se presenta el comportamiento ante el impacto de un material compuesto ecológico recientemente desarrollado a base de tejido natural de Manicaria saccifera reforzado con ácido poliláctico (PLA). Los cupones de material compuesto hechos de PLA y tejido de Manicaria saccifera se produjeron mediante moldeo por compresión utilizando el método de apilamiento de películas. El límite balístico del material compuesto (V50) se determinó sometiendo los cupones de PLA/Manicaria, de distintas composiciones y espesores, a cargas de impacto balístico utilizando proyectiles de simulación de fragmentos (FSP) de acuerdo con la norma MIL-STD-662F. Se comprobó que los cupones con densidades de área entre 0,2 y 0,3 g/cm2 mostraban una V50 entre 50 y 70 m/s. Además, se comprobó que el V50 aumentaba de forma no lineal en función del grosor del cupón, pero no depende de la secuencia de apilamiento del material compuesto. Por último, la energía absorbida por el material en el momento del impacto en las penetraciones completas es uniforme e independiente de la velocidad de impacto, mientras que en las penetraciones parciales aumenta exponencialmente.