Caracterización de probetas de termoplástico fabricadas mediante impresión 3D
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Date
2018
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Abstract
La manufactura aditiva o impresión 3D ha ganado gran popularidad y su uso continúa creciendo en diversas áreas de la industria. Esto se debe a su principal característica de fabricar objetos con geometrías complejas, algunas son imposibles de crear mediante la manufactura tradicional. El proceso de fabricación por adición de capas sucesivas genera, propiedades mecánicas dependientes de los parámetros de impresión. La orientación dentro de la cámara de construcción es uno de los factores más relevantes. La respuesta mecánica de estas piezas aún no ha sido totalmente caracterizada. El objetivo de este estudio, que formó parte del proyecto FONDECYT INICIO N° 11170957, es caracterizar el comportamiento mecánico en el rango elástico de piezas de ABS y PLA fabricadas mediante impresión 3D en dos orientaciones ortogonales. Utilizando una impresora de escritorio de bajo costo se fabricaron probetas en dos orientaciones: horizontal y vertical. Luego, se realizaron ensayos de tracción, compresión y flexión para determinar la respuesta de las muestras impresas, se determinó el módulo de Young, el esfuerzo a la fluencia y el esfuerzo máximo. Se definió e implementó un modelo constitutivo que fue alimentado con los datos experimentales y que, finalmente se verificó con el ensayo de flexión de 4 puntos. La orientación vertical mostró peor desempeño mecánico en las pruebas de tracción. Sin embargo, en las pruebas de compresión no existe una diferencia importante causada por las orientaciones estudiadas. Se encontraron valores distintos de módulo de Young y resistencia máxima entre los ensayos de tracción y compresión para un mismo material y orientación. Un modelo bimodular lineal e isótropo representa de manera adecuada el comportamiento en el rango elástico de probetas sometidas a flexión de 4 puntos.
Description
Tesis (Magíster en Ciencias de la Ingeniería)--Pontificia Universidad Católica de Chile, 2018