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Análisis de la respuesta dinámica de un material viscoelástico TPU impreso 3D para diferentes llenados hexaédricos

Resumen

El uso de materiales viscoelásticos como amortiguamiento pasivo ha sido de gran utilidad por sus propiedades para disipar energía; los elastómeros termoplásticos además de sus propiedades viscoelásticas permiten ser moldeados, posibilitando la fabricación de piezas mediante una variedad de procesos de manufactura entre ellos la tecnología de impresión 3D por la cual se pueden obtener infinidad de arreglos y calidad en la terminación de piezas. En este trabajo se recurrió a ensayos dinámicos mecánicos de tracción para determinar y comparar los módulos elástico, pérdida y capacidad de amortiguamiento de probetas elaboradas con un material TPU NinjaFlexTM con diferentes llenados hexaédricos cuyo parámetro de orificios al ancho son na=3, na=4, na=5 y maciza; a su vez, se evaluó el efecto de la precarga en la respuesta de cada una de ellas donde se contempló una alteración no deseada en los resultados. Se encontró que las probetas a mayor llenado hexaédrico son más rígidas y absorben mayor cantidad de energía, sin embargo, el potencial de amortiguamiento si es variable y depende la alteración estructural propuesta en un rango de frecuencias de 0.5 a 10 Hz. Finalmente, las propiedades se ajustaron de acuerdo con el modelo de series de Prony mediante software Matlab hallando que la probeta de llenado na=3 presentó el máximo desempeño en cuanto potencial de amortiguamiento.