Determinación del límite de resistencia a la tracción y compresión del material ácido poliláctico manufacturado mediante impresión 3D

Este documento introduce una descripción alrededor de la impresión 3D enfocado en la técnica de fabricación por filamento fundido (FFF) y los materiales más comunes con que trabaja esta tecnología. El material seleccionado para este estudio es ácido poliláctico (PLA) suministrado en la industria local por empresas dedicadas a la impresión 3D, cuya selección se basa en la información técnica de sus productos y su disponibilidad. El objetivo de esta investigación es determinar la resistencia del PLA. Primero sometiendo el filamento a tracción en estado de suministro y posteriormente encontrar las propiedades de flexión y torsión mediante manufactura aditiva controlando los parámetros de temperatura, velocidad, densidad y patrón de relleno con uso del software Simplify3D y la impresora CoLiDoX30453D. Se estudia la influencia de la del relleno en los elementos impresos con valores del 40 y 60 %. Para las probetas de flexión se emplea el patrón de relleno hexagonal (Full Honeycomb) y para probetas de torsión se utiliza el patrón de relleno rejilla (Grid). Finalmente, los resultados se validan mediante análisis de Elementos Finitos. Para terminar, este trabajo concluye que el material PLA en estado de suministro posee una resistencia a la tracción de 13.6122 MPa, y después de manufactura mediante impresión 3D se encuentra que el límite de resistencia a la flexión tiene valores de 42.5421 y 46.5188 MPa para el ensayo de flexión con densidad del 40 y 60 % de relleno. Para el caso del límite de resistencia a la torsión se encontró valores de 7.586 y 10.721 MPa para las probetas manufacturadas con densidad de relleno del 40 y 60 %.This paper introduces a 3D printing technique of fused filament fabrication (FFF) and the most common materials that works with this technology. The material selected is polylactic acid (PLA) supplied in the local industry by companies dedicated to 3D printing, whose selection is based on the technical information of their products and their availability. The research determines the resistance for PLA. First, the resistance was found by a tensile test of the raw material. The tensile and torsional properties was defined by the control of different parameters such as the temperature, speed, density and infill pattern set by Simplify3D software and CoLiDoX30453D printer. It is studied the influence of infill density in the elements manufactured by 3D printing for values of 40 and 60 %, for flexural specimens is used Full Honeycomb infill pattern, for torsional specimens it is used the Grid infill pattern. The results are validated with Finite Elements software. Finally, this work concludes that the PLA material in supplying state has a tensile strength of 13.6122 MPa, and after manufacturing by 3D printing, it is found that the limit of the flexural strength capacity has a value of 42.5421 and 46.5188 MPa with 40 and 60 % of infill density respectively. In the case of the torsional resistance limit, values of 7,586 and 10,721 MPa were found in the manufactured specimens with 40 and 60 % of infill density