Al visualizar la deformación con partículas mecanoluminiscentes, la fabricación aditiva ofrece una alternativa práctica a la simulación de estrés y deformación
Autores: Einbergs, Ernests; Spustaka, Agnese; Vitola, Virginija; Zolotarjovs, Aleksejs
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Al visualizar la deformación con partículas mecanoluminiscentes, la fabricación aditiva ofrece una alternativa práctica a la simulación de estrés y deformación
Categoría
Procesos industriales
Subcategoría
Diseño de procesos industriales
Palabras clave
Análisis de tensión-deformación
Diseño estructural
Componentes mecánicos
Análisis experimental
Materiales mecanoluminiscentes
Tecnología de impresión 3D
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 17
Citaciones: Sin citaciones
El uso del análisis de tensión-deformación en el diseño estructural o de componentes mecánicos es crítico para evitar o investigar fallos estructurales. En el caso de diseños complicados, el modelado matemático de tensión de campo completo produce predicciones imprecisas. El análisis experimental puede ser utilizado como un reemplazo del modelado matemático, pero con el uso de galgas de deformación actualmente disponibles, es engorroso e imposible en el caso de partes móviles. Los materiales mecanoluminiscentes transforman la energía mecánica en luz visible y pueden ser utilizados como un reemplazo de las galgas de deformación para monitorear la tensión/deformación. La tecnología de impresión 3D ha avanzado significativamente en términos de fabricación aditiva. En este artículo, describimos un método para producir una impresión 3D de ML. Las muestras fabricadas son precisas y versátiles y satisfacen la necesidad de un análisis de tensión espacial fácil y no destructivo. Se probó una muestra de fotopolímero impresa en 3D con adición de partículas de SrAlO: Eu, Dy solo en las capas finales, y se optimizó el número de capas. Se determinó que el número óptimo de capas para una fácil detección está en el rango de 10 a 20 capas. Esto abre la posibilidad para la evaluación en tiempo real de fuerzas complejas e irregulares en partes complejas, teniendo así un buen potencial para la comercialización.
Descripción
El uso del análisis de tensión-deformación en el diseño estructural o de componentes mecánicos es crítico para evitar o investigar fallos estructurales. En el caso de diseños complicados, el modelado matemático de tensión de campo completo produce predicciones imprecisas. El análisis experimental puede ser utilizado como un reemplazo del modelado matemático, pero con el uso de galgas de deformación actualmente disponibles, es engorroso e imposible en el caso de partes móviles. Los materiales mecanoluminiscentes transforman la energía mecánica en luz visible y pueden ser utilizados como un reemplazo de las galgas de deformación para monitorear la tensión/deformación. La tecnología de impresión 3D ha avanzado significativamente en términos de fabricación aditiva. En este artículo, describimos un método para producir una impresión 3D de ML. Las muestras fabricadas son precisas y versátiles y satisfacen la necesidad de un análisis de tensión espacial fácil y no destructivo. Se probó una muestra de fotopolímero impresa en 3D con adición de partículas de SrAlO: Eu, Dy solo en las capas finales, y se optimizó el número de capas. Se determinó que el número óptimo de capas para una fácil detección está en el rango de 10 a 20 capas. Esto abre la posibilidad para la evaluación en tiempo real de fuerzas complejas e irregulares en partes complejas, teniendo así un buen potencial para la comercialización.