Comportamiento al creep de un polímero utilizado para impresión 3D

Abstract

RESUMEN En los últimos años se está utilizando, ampliamente, la construcción aditiva o impresión 3D, para la fabricación de bienes tecnológicos. Este procedimiento de construcción tiene y tendrá un gran impacto industrial. Existen muchos procedimientos de impresión 3D y entre ellos el más conocido se denomina Modelado por Deposición de Filamento (MDF). El objetivo del presente trabajo se orienta a la caracterización experimental de propiedades mecánicas de piezas construidas por impresión 3D con polímeros plásticos. Si bien ya se han efectuado varios estudios sobre la caracterización de propiedades mecánicas de piezas impresas por MDF, se debe mencionar que es poco lo evaluado relativo al fenómeno de creep o de termofluencia. En este trabajo se estudian las propiedades a la termofluencia del poli(ácido láctico) (PLA). Este polímero es termoplástico y biodegradable y se utiliza tanto en estado amorfo como cristalino, por lo que presenta numerosas aplicaciones tecnológicas. Los ensayos de termofluencia por tracción, se efectúan a una temperatura de 303 K, y a niveles de tensión correspondientes entre el 25% y 50% del límite de fluencia. Para ello, se emplean probetas estandarizadas construidas con diversos trazados de deposición del filamento plástico.ABSTRACT In recent years, additive construction or 3D printing technology is being widely used for manufacturing goods. This construction procedure has and will have a great industrial impact. There are several 3D printing processes, and among of them the most known is called Fused Deposition Modeling (FDM). The objective of the present paper is oriented to the experimental characterization of the mechanical properties of pieces constructed by means of 3D printing using thermoplastic polymers. Although there are many studies about the characterization of mechanical properties in 3D printed parts, it should be noted that there is quite a little effort in evaluating the creep effect in 3D printed specimens. In this work the creep properties of the polylactic acid (PLA) are studied. This material is a thermoplastic and biodegradable biopolymer used in both amorphous and crystalline states, which has many technological applications. The tensile creep tests are performed at a temperature of 303K and at corresponding levels of tension between 25% and 50% of the yield strength of PLA. Standard specimens constructed with different layouts of plastic filament deposition are employed.