Propiedades anisotrópicas dependientes de la velocidad de deformación en componentes poliméricos obtenidos mediante fabricación aditiva

Resumen

El prototipado rápido mediante la técnica de fabricación aditiva por extrusión de materiales (ME-AM), también conocida como fabricación de filamentos fundidos o modelado por deposición fundida, es un proceso de fabricación que ha ganado un interés cada vez mayor tanto en la industria como en las comunidades académicas. Se pueden obtener componentes con geometrías complejas y con buenas propiedades mecánicas empleando ME-AM, si se seleccionan los parámetros de procesado adecuados. Las técnicas de fabricación aditiva se emplean cada vez más para una gran variedad de campos y componentes, incluidos los componentes de ingeniería. Conocer cómo el proceso influye en las propiedades mecánicas, es fundamental para poder diseñar productos de forma adecuada y segura. El proceso ME-AM es intrínsecamente heterogéneo. Dependiendo de los parámetros de procesado seleccionados, se generan perfiles de enfriamiento localmente diferentes y se introduce más o menos orientación de las cadenas poliméricas. Esto conduce a propiedades mecánicas anisotrópicas. En este estudio, se cuantifican y comparan las propiedades mecánicas viscoelásticas, dependientes de la velocidad de deformación, de probetas de tracción de ácido poliláctico (PLA) y acrilonitrilo butadieno-estireno (ABS) fabricadas mediante ME-AM. Los resultados experimentales, de las probetas de tracción obtenidas con diferentes parámetros de procesado ME-AM, se han analizado empleando el modelo de flujo de Ree-Eyring (modificación del modelo de Eyring). El material ABS ha manifestado un comportamiento termorreológicamente simple, mientras que el PLA ha mostrado un comportamiento termorreológicamente complejo. Además, sugieren que el PLA procesado con MEAM muestra una constante de velocidad de Eyring dependiente de la deformación, mientras que el ABS manifiesta un volumen de activación dependiente de la deformación.