Fabricación de piezas híbridas de metal-polímero utilizando una impresora 3D de fabricación de filamento fundido de escritorio de 3 ejes
Autores: Belei, Carlos; Meier, Benjamin; Amancio-Filho, Sergio T.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias de los Materiales
Subcategoría
Materiales estructurales
Palabras clave
Fabricación
Piezas híbridas de metal y polímero
Fabricación de filamento fundido en escritorio de 3 ejes
Estrategias de impresión
Ti-6Al-4V
Polímeros a base de poliamida
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 5
Citaciones: Sin citaciones
Este estudio evaluó la fabricación de piezas híbridas de metal-polímero utilizando una impresora de fabricación de filamento fundido (FFF) de escritorio de 3 ejes. Se emplearon dos estrategias de impresión: una más trivial, que consistía en imprimir en 3D el polímero directamente sobre la superficie metálica, y una alternativa, que consistía en encerrar el metal con polímero impreso. Los materiales utilizados fueron Ti-6Al-4V (tanto laminado/arenado como impreso en 3D mediante fusión de lecho de polvo láser) y polímeros a base de poliamida. Se diseñaron demostradores para parecerse a refuerzos en forma de omega comúnmente utilizados en aplicaciones vehiculares. Se abordaron varios desafíos, incluyendo la recolección del calor emanado del polímero depositado para aumentar localmente la temperatura del sustrato, así como la posición de las partes metálicas para evitar colisiones no deseadas durante el trabajo de impresión. Además, para comprender mejor el comportamiento del metal encerrado bajo carga, se realizaron pruebas de extracción en tuercas de acero M6 y M8 disponibles comercialmente que estaban encerradas en un bloque compuesto impreso en 3D. Los resultados revelaron que la longitud del borde compartido por el recinto y el metal impactaba significativamente en la resistencia a la extracción.
Descripción
Este estudio evaluó la fabricación de piezas híbridas de metal-polímero utilizando una impresora de fabricación de filamento fundido (FFF) de escritorio de 3 ejes. Se emplearon dos estrategias de impresión: una más trivial, que consistía en imprimir en 3D el polímero directamente sobre la superficie metálica, y una alternativa, que consistía en encerrar el metal con polímero impreso. Los materiales utilizados fueron Ti-6Al-4V (tanto laminado/arenado como impreso en 3D mediante fusión de lecho de polvo láser) y polímeros a base de poliamida. Se diseñaron demostradores para parecerse a refuerzos en forma de omega comúnmente utilizados en aplicaciones vehiculares. Se abordaron varios desafíos, incluyendo la recolección del calor emanado del polímero depositado para aumentar localmente la temperatura del sustrato, así como la posición de las partes metálicas para evitar colisiones no deseadas durante el trabajo de impresión. Además, para comprender mejor el comportamiento del metal encerrado bajo carga, se realizaron pruebas de extracción en tuercas de acero M6 y M8 disponibles comercialmente que estaban encerradas en un bloque compuesto impreso en 3D. Los resultados revelaron que la longitud del borde compartido por el recinto y el metal impactaba significativamente en la resistencia a la extracción.