Comportamiento Mecánico Dependiente de la Orientación de Piezas de Ácido Poliláctico Impresas en 3D: Un Estudio Experimental-Numérico
Autores: Vanaei, Saeedeh; Rastak, Mohammadali; El Magri, Anouar; Vanaei, Hamid Reza; Raissi, Kaddour; Tcharkhtchi, Abbas
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Comportamiento Mecánico Dependiente de la Orientación de Piezas de Ácido Poliláctico Impresas en 3D: Un Estudio Experimental-Numérico
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Fabricación aditiva
Propiedades mecánicas
Orientación de las capas depositadas
Piezas de PLA impresas en 3D
Resistencia última
Objetivos de optimización
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 21
Citaciones: Sin citaciones
En la Fabricación Aditiva, donde se facilita la construcción de piezas directamente a partir de modelos 3D, se vuelve imperativo un enfoque meticuloso en la mejora de las características mecánicas de estos componentes. Este estudio profundiza en el impacto matizado de la orientación de las capas depositadas en las propiedades mecánicas de las piezas impresas en 3D de Ácido Poliláctico (PLA). Las pruebas experimentales, junto con la modelización predictiva utilizando los criterios de Tsai-Hill y Tsai-Wu, forman el núcleo de nuestra investigación. La resistencia última predicha a partir de ambos criterios muestra un notable acuerdo con los especímenes impresos en 3D a través de un espectro de ángulos de orientación. Concurrentemente, se ejecutan simulaciones de Elementos Finitos de manera meticulosa para prever el comportamiento mecánico, teniendo en cuenta la elasticidad y plasticidad observadas en varias orientaciones. Nuestras observaciones revelan un aumento significativo en el módulo de Young y la ductilidad/elongación -40% y 70%, respectivamente- al pasar de = 0 grados a = 90 grados. Además, la resistencia última experimenta un aumento notable, lo que lleva a modos de fallo variados dependiendo de . Estos hallazgos subrayan el papel fundamental que juega la orientación de las capas impresas en la conformación del comportamiento anisotrópico de las piezas de PLA impresas en 3D, integrando así variables clave del proceso para objetivos de optimización. Este estudio contribuye con valiosos conocimientos para profesionales en los dominios de la ingeniería, el diseño y la fabricación que buscan aprovechar las ventajas de la tecnología de impresión 3D, asegurando al mismo tiempo que la integridad mecánica de las piezas impresas en 3D se alinee con sus requisitos funcionales. Enfatiza la consideración crítica de la orientación como un parámetro de diseño en la búsqueda de objetivos de optimización.
Descripción
En la Fabricación Aditiva, donde se facilita la construcción de piezas directamente a partir de modelos 3D, se vuelve imperativo un enfoque meticuloso en la mejora de las características mecánicas de estos componentes. Este estudio profundiza en el impacto matizado de la orientación de las capas depositadas en las propiedades mecánicas de las piezas impresas en 3D de Ácido Poliláctico (PLA). Las pruebas experimentales, junto con la modelización predictiva utilizando los criterios de Tsai-Hill y Tsai-Wu, forman el núcleo de nuestra investigación. La resistencia última predicha a partir de ambos criterios muestra un notable acuerdo con los especímenes impresos en 3D a través de un espectro de ángulos de orientación. Concurrentemente, se ejecutan simulaciones de Elementos Finitos de manera meticulosa para prever el comportamiento mecánico, teniendo en cuenta la elasticidad y plasticidad observadas en varias orientaciones. Nuestras observaciones revelan un aumento significativo en el módulo de Young y la ductilidad/elongación -40% y 70%, respectivamente- al pasar de = 0 grados a = 90 grados. Además, la resistencia última experimenta un aumento notable, lo que lleva a modos de fallo variados dependiendo de . Estos hallazgos subrayan el papel fundamental que juega la orientación de las capas impresas en la conformación del comportamiento anisotrópico de las piezas de PLA impresas en 3D, integrando así variables clave del proceso para objetivos de optimización. Este estudio contribuye con valiosos conocimientos para profesionales en los dominios de la ingeniería, el diseño y la fabricación que buscan aprovechar las ventajas de la tecnología de impresión 3D, asegurando al mismo tiempo que la integridad mecánica de las piezas impresas en 3D se alinee con sus requisitos funcionales. Enfatiza la consideración crítica de la orientación como un parámetro de diseño en la búsqueda de objetivos de optimización.