Disseny i desenvolupament d'una metodologia d'assaig per a la caracterització elàstica lineal de materials polimèrics per impressió 3D

Abstract

El PLA és un material termoplàstic utilitzat en aplicacions mèdiques, àmpliament utilitzat en la fabricació additiva a causa de la seva bona resistència mecànica, facilitat d'impressió i baix cost. Tot i ser un material molt versàtil amb moltes aplicacions en diferents àmbits, no existeix una normativa que reguli el procediment per a caracteritzar aquest material, això provoca que tot i conèixer les seves propietats mecàniques en un cert rang, aquestes poden variar segons la geometria de la peça o el procés de fabricació. Per aquest motiu, en aquest treball s’ha proposat desenvolupar un metodologia per a caracteritzar aquest material, aquesta metodologia te com a objectiu la determinació del mòdul elàstic del material mitjançant diferents assaigs. La principal problemàtica que presenta el PLA a l’hora de caracteritzar-lo es el comportament asimètric que presenta el material, per aquest motiu cal realitzar diferents assaigs per sotmetre el material a diferents tipus d’esforços per veure el seu comportament per a cada un d’ells. La geometria de les provetes a la part on es prenen les dades ha de ser la mateixa per a cada tipus d’assaig, tant la geometria com el procediment d’assaig s’ha dissenyat seguint les pautes marcades per la American Society for Testing and Materilas (ASTM). posteriorment, s’ha dissenyat un software capaç de determinar el mòdul elàstic del material segons el tipus d’esforç a partir de les dades dels assaigs. Finalment, es pot concloure que s’han assolit els objectius proposats ja que la metodologia funciona correctament en vista dels resultats obtinguts, s’ha pogut trobar una configuració geomètrica per a les provetes segons ASTM i tant les simulacions realitzades com els valors obtinguts a traves del software son correctes. Cal remarcar que l’objectiu del treball es determinar una metodologia pera determinar el mòdul elàstic del PLA que funcioni correctament però en cap cas l’objectiu principal es determinar el valor del mòdul elàstic amb exactitud, ja que per aconseguir això caldria posar en pràctica la metodologia desenvolupada i realitzar els assaigs en un laboratori, cosa que queda for de l’abast d’aquest treball