Estudio del ensayo Single-Lap en materiales compuestos de impresión 3D

Abstract

La fabricación aditiva, o como también es conocida (Impresión 3D), ha supuesto un avance en la producción industrial, ya que permite convertir modelos digitales en objetos sólidos en tres dimensiones de forma sencilla, además de poder crearlos con diversos materiales, siendo los más usados los termoplásticos. A pesar de las ventajas que tiene este tipo de fabricación como: rapidez de fabricación, disminución del coste y la posibilidad de crear objetos complejos, tiene una desventaja que son las propiedades mecánicas del material. Por ello, en algunos casos se utiliza como material base los materiales compuestos reforzados con microfibras o fibras largas. Este trabajo tiene como objetivo el evaluar como las interfases estructuradas, fabricadas gracias a estas técnicas, pueden mejorar la calidad de una unión adhesiva en materiales compuestos. Así, se va a usar la impresora 3D MarkTwo de la empresa Markforged para la fabricación de dos tipos de probetas: planas y estructuradas. Dichas probetas se imprimirán en Onyx (Nylon reforzado con microfibras de carbono) y reforzadas en fibra de vidrio. Una vez que se han obtenido las probetas, se ensayarán a tracción para determinar su rigidez a cortadura y analizar la diferencia entre ambas.

Additive manufacturing, also known as 3D printing, it has represented an advance in industrial production, since it allows digital models to be converted into solid three-dimensional objects. In addition, it allows for the creation of objects using various materials, with thermoplastics being the most commonly used. Despite the advantages that this type of manufacturing has such as: speed of manufacturing, reduced cost, and the possibility of creating complex objects, it has a disadvantage which is the mechanical properties of the material. This can be alleviated by using composite materials for 3D printing, reinforcing with microfibers or long fibers. This work aims to evaluate how structured interface can improve the mechanical performance of an adhesive joint. The Mark Two 3D printer from the Markforged company will be used to manufacture two types of test specimens: flat and structured. These specimens will be printed in Onyx (Nylon reinforced with carbon microfibers) and reinforced with fiberglass. Once the specimens have been obtained, they will be tested in traction to determine their shear stiffness and analyze the difference between both specimens.