Estudio Experimental del Comportamiento a Flexión de la Estructura Porosa Neovius Fabricada Aditivamente a Partir de Aleación de Aluminio
Autores: Monkova, Katarina; Monka, Peter Pavol; aludek, Milan; Beo, Pavel; Hricová, Romana; meringaiová, Anna
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Estudio Experimental del Comportamiento a Flexión de la Estructura Porosa Neovius Fabricada Aditivamente a Partir de Aleación de Aluminio
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Materiales porosos
Propiedades de flexión
Estructura neovius
Peso relativo
Sinterización de metal por láser directo
Comportamiento de flexión
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 30
Citaciones: Sin citaciones
Los materiales porosos aportan a los componentes no solo ventajas directas en forma de aligeramiento de construcciones, ahorro de materiales de producción o mejora de propiedades físicas, sino también ventajas secundarias, que se manifiestan como resultado de su uso diario, por ejemplo, en la aviación y la industria automotriz, lo que se traduce en ahorro de combustible y, por lo tanto, en protección del medio ambiente. El objetivo de este artículo es examinar la influencia de la relación de volumen de una estructura porosa compleja, el llamado Neovius, en las propiedades de flexión. Se fabricaron muestras con cinco pesos relativos diferentes del 15, 20, 25, 30 y 50% (+/-1%) a partir de la aleación de aluminio AlSi10Mg mediante la tecnología de Sinterización Directa de Metal por Láser (DLMS). Se realizó una prueba de flexión en tres puntos hasta la falla de la muestra a temperatura ambiente en una máquina de ensayo universal Zwick/Roell 1456. Se registraron las dependencias de las fuerzas de flexión en función de la deflexión. Se calcularon las tensiones máximas, la absorción de energía y los índices de ductilidad para comparar el comportamiento de flexión de vigas rellenas con este tipo de estructura celular compleja. Los resultados mostraron que el Neovius, con un peso relativo del 50%, era mucho más frágil en comparación con las otras muestras, mientras que la estructura Neovius, con un peso relativo del 30%, parecía ser la estructura más adecuada para componentes doblados entre las probadas. Este estudio es una contribución no solo al desarrollo de la industria espacial y de aviación, sino también a la expansión de la base de conocimientos en el campo de las ciencias de los materiales. Este know-how también puede proporcionar una base para definir condiciones límite en la simulación del comportamiento y análisis numéricos de componentes ligeros impresos en 3D.
Descripción
Los materiales porosos aportan a los componentes no solo ventajas directas en forma de aligeramiento de construcciones, ahorro de materiales de producción o mejora de propiedades físicas, sino también ventajas secundarias, que se manifiestan como resultado de su uso diario, por ejemplo, en la aviación y la industria automotriz, lo que se traduce en ahorro de combustible y, por lo tanto, en protección del medio ambiente. El objetivo de este artículo es examinar la influencia de la relación de volumen de una estructura porosa compleja, el llamado Neovius, en las propiedades de flexión. Se fabricaron muestras con cinco pesos relativos diferentes del 15, 20, 25, 30 y 50% (+/-1%) a partir de la aleación de aluminio AlSi10Mg mediante la tecnología de Sinterización Directa de Metal por Láser (DLMS). Se realizó una prueba de flexión en tres puntos hasta la falla de la muestra a temperatura ambiente en una máquina de ensayo universal Zwick/Roell 1456. Se registraron las dependencias de las fuerzas de flexión en función de la deflexión. Se calcularon las tensiones máximas, la absorción de energía y los índices de ductilidad para comparar el comportamiento de flexión de vigas rellenas con este tipo de estructura celular compleja. Los resultados mostraron que el Neovius, con un peso relativo del 50%, era mucho más frágil en comparación con las otras muestras, mientras que la estructura Neovius, con un peso relativo del 30%, parecía ser la estructura más adecuada para componentes doblados entre las probadas. Este estudio es una contribución no solo al desarrollo de la industria espacial y de aviación, sino también a la expansión de la base de conocimientos en el campo de las ciencias de los materiales. Este know-how también puede proporcionar una base para definir condiciones límite en la simulación del comportamiento y análisis numéricos de componentes ligeros impresos en 3D.