Desarrollo de hilo de material biocompatible para impresión 3D
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Date
2022-11-13
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Publisher
Universidad Industrial de Santander
Abstract
En los últimos años, el uso de la manufactura aditiva en los diferentes sectores de la
industria, específicamente en áreas de producción y diseño ha aumentado, en efecto han crecido la
cantidad de materiales que se pueden usar. El objetivo de este estudio es desarrollar un filamento
biocompatible para impresión 3D, que se presente como una alternativa para la ingeniería
biomecánica y de tejidos. Para ello como primera etapa, se definió una matriz polimérica
compuesta por ácido poli láctico y reforzada con polvo de hueso porcino obtenido de la columna
vertebral y radio. A partir de esto se extruye filamento con tres composiciones diferentes, PLA
puro y PLA con refuerzo del 20% y 40%. Seguidamente para caracterizar el material se obtuvieron
probetas mediante manufactura aditiva, donde se evidenció que los parámetros de impresión
inciden de forma directa en las propiedades mecánicas. Posteriormente, para definir las
propiedades mecánicas de cada composición se realizaron ensayos de tracción, indentación e
impacto, cuyos resultados presentan que, agregando refuerzo al PLA, se aumenta en un 47% el
esfuerzo de fluencia y en un 34% el módulo de elasticidad en las probetas con mayor composición
de refuerzo. Adicionalmente, un análisis de microscopia electrónica de barrido evidencia una alta
porosidad del material ocasionada por factores no controlables en la extrusión del hilo y en la
impresión de las muestras. Para finalizar, un estudio de Espectroscopia de rayos X de energía
dispersiva evidencio la composición elemental del material, asegurando que este no induce efectos
citotóxicos en seres vivos.
Description
Keywords
Impresión 3D, Filamento, Biocompatible, Biopolímero, PLA, Cerdo