Metodología de cálculo de piezas procesadas mediante fabricación aditiva

  • Estefanía Rodríguez Alonso Cidaut
  • L. M. Sánchez
  • E. Cañíbano
  • J. C. Merino

Resumen

Las tecnologías de fabricación aditiva permiten la creación de objetos 3D mediante superposición de capas. Este proceso implica ventajas frente a los métodos tradicionales de fabricación como la rapidez del procesado y la personalización de las piezas. El modelado por deposición de hilo fundido (FDM) es la tecnología más extendida actualmente. Sin embargo, debido a la naturaleza del proceso de fabricación, las piezas así obtenidas presentan comportamientos mecánicos complejos, al variar sus propiedades en función de la dirección y del tipo de esfuerzo al que sean sometidas, lo que limita su aplicación en piezas funcionales.


Para predecir el comportamiento en servicio de cualquier componente se realizan análisis de elementos finitos (FEA) mediante programas de simulación. Sin embargo, los modelos de material utilizados por estos programas no son adecuados para definir el comportamiento mecánico de los productos de la fabricación FDM. Por ello, en este trabajo se ha desarrollado un modelo basado en una herramienta de cálculo por elementos finitos, capaz de simular el comportamiento mecánico de materiales poliméricos procesados por FDM, tanto en la zona elástica como en la plástica, válido para cualquier geometría y estado de carga.


El modelo se ha construido a partir de modelos teóricos de comportamiento de materiales y de diferentes ensayos experimentales del material una vez procesado, permitiendo tener en cuenta la anisotropía del material y su diferente comportamiento a tracción, compresión y cortadura. Todo ello, implementado en un software FEA, ha permitido obtener una herramienta de cálculo versátil, fácil de utilizar y experimentalmente validada.

Publicado
2021-01-18
Como citar
RODRÍGUEZ ALONSO, Estefanía et al. Metodología de cálculo de piezas procesadas mediante fabricación aditiva. Materiales Compuestos, [S.l.], v. 5, n. 1, p. 61-67, jan. 2021. ISSN 2531-0739. Disponible en: <https://revista.aemac.org/materiales-compuestos/article/view/289>. Fecha de acceso: 16 june 2021