Estudio comparativo del TPU impreso en 3D basado en los efectos de variaciones de los parámetros del proceso

Abstract

El presente trabajo de titulación se estudia el desempeño mecánico del poliuretano termoplástico 95A a través de probetas fabricadas con este material mediante el proceso de Modelado por Deposición Fundida en impresión 3D. Estas muestras fueron elaboradas y fabricadas con diferentes configuraciones de patrón y porcentaje de relleno, para evaluar su efecto de resistencia a la tracción. Los parámetros de impresión 3D se implementaron de acuerdo al rango recomendado por el fabricante del filamento, considerando valores intermedios que garantizan la estabilidad en el proceso de fabricación y adecuada adhesión entre capas. Las probetas fueron elaboradas conforme a la norma ASTM D638, y posteriormente sometidas al ensayo de tracción bajo norma para obtener las curvas esfuerzo-deformación y determinar propiedades como esfuerzo máximo y comportamiento elástico. Se compararon configuraciones con patrón de relleno rejilla, triangular, zigzag, trihexagonal y giroide al 40%,60% y 80%. Se evidenció que las configuraciones de giroide al 40%, triangular al 40% y zigzag al 80% destacaron en diferentes propiedades mecánicas, el patrón giroide al 60% presentó el mejor equilibrio entre desempeño mecánico, consumo de material y tiempo de fabricación, constituyéndose como la alternativa más eficiente evaluada. Los resultados evidencian que la distribución de la geometría interna del relleno incide considerablemente en el rendimiento mecánico del TPU, con lo cual se logra establecer criterios de selección según se destaque la capacidad estructural o el desempeño productivo para aplicaciones de manufactura aditiva.