Desarrollo y análisis de estructuras reticulares por impresión 3D a base de acrilonitrilo butadieno estireno
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Abstract
Una estructura se basa en tres puntos principales; estar formada por la unión de elementos,
brindar soporte, mostrar poca o ninguna deformación. Bajo esta terminología, las
estructuras se han aplicado en diversos campos, todos ellos enfocados a la resistencia del
estrés y la absorción de energía; uno de estos modelos son las estructuras de celosía, diseños
realizados mediante una arreglo de celdas con diferentes geometrías. Por lo tanto, sigue siendo
necesario desarrollar futuros sistemas de refuerzo superiores a trav´es de diseños novedosos
e ingeniosos. Este proyecto consistió en emplear la triangulación para modelar y simular diferentes
estructuras con celdas reticulares, modificando sus paredes de celda, el modelaje se
desarrolló en SOLIDWORKS bajo el criterio de soportar cargas de compresión y mostrar baja
deformación; una vez que se obtuvieron los modelos de celda deseados se procedió a imprimir
las estructuras utilizando el método de Modelado por Deposición Fundida o FDM por sus
siglas en inglés, la impresora 3D que se usó fue una M-200 de la marca Zortrax y se empleó
el polímero ABS (acrilonitrilo butadieno estireno) para someterlas a pruebas de compresión
en una máquina de pruebas universal. Shimadzu 300-H NKI. Los resultados obtenidos con las
pruebas físicas se compararon con las simulaciones, analizando las zonas de mayor esfuerzo,
en dichas zonas se llevó una inspección empelando microscopia óptica y de barrido, en
busca de las fallas estructurales que se hicieron presentes ya sea por efecto de la carga aplicada
o por defecto de manufactura y se realiza una comparación entre los distintos modelos,
en busca de obtener la estructura con el mejor desempeño mecánico. Los resultados obtenidos
muestran que, al aplicar cargas, el diseño de triángulo curvo presenta un comportamiento
mecánico superior, sin embargo, cuando se combinan los modelos rectos y curvos se adquiere
una estructura con altas propiedades mecánicas, demostrando una alta absorción de energía.