Caracterización y predicción de las propiedades a tensión de componentes impresos en 3d con refuerzo de fibras
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Date
2017
Authors
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Publisher
Universidad Industrial de Santander
Abstract
La impresión tridimensional (3D) es un proceso de manufactura usado para producir elementos sólidos, modelados en CAD, mediante la adición de material. Debido a las bajas propiedades mecánicas que caracterizan a los materiales termoplásticos, esta tecnología estaba dedicada principalmente a la manufactura de prototipos. Sin embargo, actualmente es posible fabricar componentes funcionales mediante el refuerzo con fibras continuas de vidrio, Kevlar® y carbono utilizando un proceso denominado Fused Deposition Modeling (FDM). El objetivo de este trabajo es caracterizar las propiedades elásticas tanto de las probetas hechas en solo plástico, como de las que están reforzadas con fibra, y predecir las propiedades elásticas usando el método analítico de la rigidez volumétrica promedio. Las probetas caracterizadas en este estudio fueron producidas variando la geometría del patrón de relleno y su densidad, la orientación de la fibra de las capas de refuerzo a 0º, 45º y 90º. Los ensayos de tracción se realizaron siguiendo la norma ASTM D638. El modelo de predicción presentado permitirá estimar las propiedades mecánicas de las piezas impresas en 3D, y así establecer si pueden ser utilizadas como componentes funcionales de acuerdo las propiedades mecánicas requeridas. En los resultados el patrón de relleno triangular presenta la rigidez más alta, el módulo de elasticidad de las probetas con capas isótropas de fibra de vidrio aumenta un 85, 56 y 30% para las direcciones de 0, 45 y 90°, respectivamente. 1
Description
Keywords
Impresión 3D, Propiedades Elásticas, Impresión 3D Con Refuerzo De Fibra, Propiedades Mecánicas, Norma Astm D638.