Influencia del porcentaje de relleno y temperatura del postratamiento en la resistencia a la tracción de componentes de cobre/PLA elaborados mediante impresión 3D
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Date
2025-08-18
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Universidad Industrial de Santander
Abstract
Esta investigación estudia la influencia del porcentaje de relleno y la temperatura del postratamiento térmico sobre las propiedades mecánicas de componentes de cobre/ácido poliláctico (Cu/PLA) fabricados mediante impresión 3D por modelado por deposición fundida (FDM). Se evaluaron cuatro niveles de relleno (100 %, 75 %, 50 % y 25 %) y cuatro condiciones térmicas (sin tratamiento, 100 °C, 125 °C y 150 °C). Las propiedades mecánicas analizadas fueron la resistencia máxima a la tracción (UTS), el módulo elástico (módulo de Young) y el porcentaje de elongación, obtenidas a partir de los ensayos de tracción conforme a la norma ASTM D638-22. Las muestras fueron caracterizadas mediante ensayos de tracción, microscopía electrónica de barrido (MEB) y difracción de rayos x (DRX). Los resultados revelaron que la resistencia a la tracción disminuyó con el aumento de la temperatura y la reducción del porcentaje de relleno, mientras que el módulo elástico aumentó en la mayoría de los casos, especialmente a 150 °C, indicando una mayor rigidez del material. El porcentaje de elongación disminuyó progresivamente con el tratamiento térmico, reflejando una pérdida de ductilidad. Las micrografías MEB de la superficie no mostraron diferencias morfológicas evidentes entre condiciones térmicas, mientras que las micrografías de la fractura revelaron indicios de fractura dúctil en las muestras sin tratamiento y características asociadas a fractura frágil en las muestras tratadas térmicamente. El análisis DRX evidenció una presencia de cristalinidad del PLA tras el recocido. Se concluye que el tratamiento térmico a 100 °C no disminuye significativamente su resistencia, pero sí favorece la rigidez, mientras que temperaturas cercanas al punto de fusión generan una mayor degradación de la matriz polimérica.
Description
Keywords
Impresión 3D, cobre/PLA, tratamiento térmico, propiedades mecánicas