Resumen de Caracterización mecánica a tensión de impresiones 3D de PLA y ABS modeladas por deposición fundida
Daniel Alejandro Agudelo Serna, David Díaz, Andrés Ibarra, Carlos Cruel, Miguel Montoya, Camilo Hernández
El modelo productivo actual y el desarrollo de nuevos productos de forma rápida y óptima han impulsado cada vez más el uso detécnicas de prototipado rápido. Dentro de las técnicas de prototipado rápido, la impresión 3D mediante el modelamiento pordeposición de hilo fundido se ha posicionado debido a su versatilidad, facilidad y economía [1]. Por esta razón, muchos prototipose inclusive piezas funcionales cada vez son más usadas en diferentes aplicaciones de la ingeniería. Sin embargo, las propiedadesmecánicas de los modelos impresos en 3D mediante esta técnica en muchas ocasiones no son conocidas. En este trabajo secaracterizaron las propiedades mecánicas de dos de los materiales más comúnmente usados para realizar modelos impresos 3Dpor deposición de hilo fundido: el ácido poliláctico (PLA) y el acrilonitrilo butadieno estireno (ABS). La caracterización mecánicase realizó mediante pruebas de tensión en dos direcciones; dirección axial a la dirección de impresión y dirección transversal a ladirección de impresión. Se determinaron para ambos materiales los módulos de elasticidad en ambas direcciones, los esfuerzos defluencia en ambas direcciones, las resistencias a tensión y las deformaciones de fractura en ambas direcciones. Los resultados delas pruebas a tensión permitieron concluir que tanto el PLA como el ABS presentan un comportamiento mecánico isotrópico en suparte elástica, es decir, no se presentaron diferencias significativas en los módulos de elasticidad en ambas direcciones. En cambio,las propiedades plásticas determinadas, esfuerzo de fluencia, resistencia a la tensión y deformación de fractura, mostraron uncomportamiento ortotrópico. En otras palabras, las propiedades mecánicas en dirección axial a la impresión fueron más altas quelas mostradas en dirección transversal. Esta diferencia en las propiedades se explicó debido a que la falla en ambas direccionesmostró diferentes modos. Mientras que en la dirección axial a la impresión se observó una falla dúctil del polímero termoplástico,en la dirección transversal a la dirección de impresión se observó delaminación y separación de los hilos de extrusión remanentesde la impresión. Por último, se compararon las propiedades mecánicas de ambos materiales, mostrando que el PLA tiene mejorespropiedades mecánicas que el ABS.
