Comportamiento Compresivo de Compuestos de PETG Impresos en 3D
Autores: Valvez, Sara; Silva, Abílio P.; Reis, Paulo N. B.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Comportamiento Compresivo de Compuestos de PETG Impresos en 3D
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Composites de PETG impresos en 3D
Fibras de carbono
Fibras de kevlar
Comportamiento mecánico
Resistencia a la compresión
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 27
Citaciones: Sin citaciones
Se sabe que los compuestos de PETG impresos en 3D reforzados con fibras de carbono o Kevlar son materiales que pueden ser adecuados para aplicaciones específicas en el sector aeronáutico y/o automotriz. Sin embargo, para este propósito, es necesario comprender su comportamiento mecánico, que aún no se entiende completamente en términos de compresión. Por lo tanto, este estudio tiene la intención de aumentar el conocimiento en este dominio, especialmente en términos de comportamiento estático, así como en relación con la fluencia y la relajación de tensiones debido a la viscoelasticidad inherente de la matriz. En este contexto, se llevaron a cabo pruebas estáticas, de relajación de tensiones y de fluencia, en modo compresivo, utilizando PETG puro y compuestos de PETG reforzados con fibras de carbono y Kevlar. A partir de las pruebas estáticas, se encontró que la resistencia a la compresión de fluencia disminuyó en ambos compuestos en comparación con el polímero puro. Se encontraron valores alrededor del 9.9% y 68.7% más bajos, respectivamente, cuando se añadieron fibras de carbono y Kevlar al PETG. Se observó un comportamiento similar para el desplazamiento compresivo, donde se encontró una reducción del 20.4% y 46.3%, respectivamente. Por otro lado, el módulo de compresión aumentó un 12.4% cuando se añadieron fibras de carbono a la matriz de PETG y disminuyó un 39.6% para las fibras de Kevlar. Finalmente, el comportamiento de relajación de tensiones reveló una disminución de las tensiones compresivas a lo largo del tiempo para el PETG puro, mientras que la respuesta de fluencia promovió un mayor desplazamiento compresivo. En ambas situaciones, la respuesta fue muy dependiente del nivel de desplazamiento/tensión utilizado al inicio de la prueba. Sin embargo, cuando se añadieron las fibras al polímero, se observaron mayores relajaciones de tensión y desplazamientos compresivos.
Descripción
Se sabe que los compuestos de PETG impresos en 3D reforzados con fibras de carbono o Kevlar son materiales que pueden ser adecuados para aplicaciones específicas en el sector aeronáutico y/o automotriz. Sin embargo, para este propósito, es necesario comprender su comportamiento mecánico, que aún no se entiende completamente en términos de compresión. Por lo tanto, este estudio tiene la intención de aumentar el conocimiento en este dominio, especialmente en términos de comportamiento estático, así como en relación con la fluencia y la relajación de tensiones debido a la viscoelasticidad inherente de la matriz. En este contexto, se llevaron a cabo pruebas estáticas, de relajación de tensiones y de fluencia, en modo compresivo, utilizando PETG puro y compuestos de PETG reforzados con fibras de carbono y Kevlar. A partir de las pruebas estáticas, se encontró que la resistencia a la compresión de fluencia disminuyó en ambos compuestos en comparación con el polímero puro. Se encontraron valores alrededor del 9.9% y 68.7% más bajos, respectivamente, cuando se añadieron fibras de carbono y Kevlar al PETG. Se observó un comportamiento similar para el desplazamiento compresivo, donde se encontró una reducción del 20.4% y 46.3%, respectivamente. Por otro lado, el módulo de compresión aumentó un 12.4% cuando se añadieron fibras de carbono a la matriz de PETG y disminuyó un 39.6% para las fibras de Kevlar. Finalmente, el comportamiento de relajación de tensiones reveló una disminución de las tensiones compresivas a lo largo del tiempo para el PETG puro, mientras que la respuesta de fluencia promovió un mayor desplazamiento compresivo. En ambas situaciones, la respuesta fue muy dependiente del nivel de desplazamiento/tensión utilizado al inicio de la prueba. Sin embargo, cuando se añadieron las fibras al polímero, se observaron mayores relajaciones de tensión y desplazamientos compresivos.