Desarrollo y aplicaciones de estructuras auxéticas procesadas con impresión 3D para protección contra impactos de alta velocidad: una revisión
Autores: Junio, Raí Felipe Pereira; da Silveira, Pedro Henrique Poubel Mendonça; Neuba, Lucas de Mendonça; Monteiro, Sergio Neves; Nascimento, Lucio Fabio Cassiano
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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Citaciones: Sin citaciones
Las estructuras auxéticas (AXSs) son una nueva clase de materiales con un comportamiento mecánico único de deformación asociado con un coeficiente de Poisson negativo. La combinación de configuraciones de AXS con varios tipos de materiales ha revelado un amplio campo de aplicaciones, incluida la protección militar de alta velocidad contra explosiones y proyectiles balísticos. Sin embargo, el característico modelo geométrico reentrante de las AXS impone limitaciones y dificultades al utilizar métodos de fabricación convencionales para ensamblar la estructura enrejada. La fabricación aditiva (AM) ha sido explorada recientemente como un método más eficiente y rentable para fabricar AXS, independientemente del tipo de material. Este documento de revisión se centra en el desarrollo y las aplicaciones de las AXS procesadas con AM. La revisión destaca la importancia y el gran potencial de esta clase de materiales que pueden producirse relativamente rápido y a bajo costo. Se espera que las ventajas de AXS/AM se extiendan a sectores industriales importantes, especialmente para blindajes balísticos militares, donde la viabilidad de productos con propiedades mejoradas es crítica. El uso de AM ofrece una solución viable para superar las dificultades asociadas con los métodos de fabricación convencionales, y así ofrece una mayor flexibilidad de diseño, eficiencia en costos y reducción de desperdicio de material. Este documento de revisión tiene como objetivo contribuir a la comprensión del estado actual y las perspectivas de investigación futuras para la producción y aplicaciones de AXS/AM.
Descripción
Las estructuras auxéticas (AXSs) son una nueva clase de materiales con un comportamiento mecánico único de deformación asociado con un coeficiente de Poisson negativo. La combinación de configuraciones de AXS con varios tipos de materiales ha revelado un amplio campo de aplicaciones, incluida la protección militar de alta velocidad contra explosiones y proyectiles balísticos. Sin embargo, el característico modelo geométrico reentrante de las AXS impone limitaciones y dificultades al utilizar métodos de fabricación convencionales para ensamblar la estructura enrejada. La fabricación aditiva (AM) ha sido explorada recientemente como un método más eficiente y rentable para fabricar AXS, independientemente del tipo de material. Este documento de revisión se centra en el desarrollo y las aplicaciones de las AXS procesadas con AM. La revisión destaca la importancia y el gran potencial de esta clase de materiales que pueden producirse relativamente rápido y a bajo costo. Se espera que las ventajas de AXS/AM se extiendan a sectores industriales importantes, especialmente para blindajes balísticos militares, donde la viabilidad de productos con propiedades mejoradas es crítica. El uso de AM ofrece una solución viable para superar las dificultades asociadas con los métodos de fabricación convencionales, y así ofrece una mayor flexibilidad de diseño, eficiencia en costos y reducción de desperdicio de material. Este documento de revisión tiene como objetivo contribuir a la comprensión del estado actual y las perspectivas de investigación futuras para la producción y aplicaciones de AXS/AM.