Mechanical characterization of materials with 3D printed biodegradable matrices

Authors

DOI:

https://doi.org/10.47133/IEUNA22201b

Keywords:

3D printers, PLA, traction, sustainability, biodegradable, technology

Abstract

In this work the resistance of 3D-printed biodegradable polymeric materials is evaluated according to different printing patterns. The specimens were printed at 15% fill in the internal structure with commercial Polylactic Acid (PLA) filaments arranged in different geometric patterns of printing mesh, such as hexagons, triangles, squares, among others. They were categorized based on both, their 3D printing structural patterns, and their performance in tensile tests. The triangular mesh specimen presented the best performance reaching values of maximum stress at average tension of 25.1 MPa, average maximum elongation of 3.51 mm and approximate Young's Modulus of 469.3 MPa. This type of categorization of 3D-printed PLA material, based on its 3D printing structural pattern and its mechanical tensile strength, represents an important criterion to optimize decisions during applications. Overall, this work contributes to technological advances without forgetting the obligations to the environment and sustainable development.

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References

Ruiz-Dominguez, G. A., Rivera-Landaverde, R. U., Orrantia-Daniel, G., Tellez-Moroyoqui, M. J. & Valenzuela Martínez, Á. A. (2019). Estudio de Esfuerzo y Deformación de Piezas de Impresión 3D. Conciencia Tecnológica, (57).

Alvarez C., K. L., Lagos Cereceda, R. F. & Aizpun, M. (2016). Influencia del porcentaje de relleno en la resistencia mecánica en impresión 3D, por medio del método de Modelado por Deposición Fundida (FDM). Ingeniare: Revista Chilena de Ingeniería, 24(5), 17-24.

Dickneider, T. A. (2019). Petretec. La Tecnología De Dupont Para La Regeneración De Poliésteres. Green Chemistry. Department of Chemistry, University of Scranton.

Espada, O. F. & Nieto Sánchez, I. (2013). Modelos de estudio 3D. Ventajas e inconvenientes. Madrid. Departamento de Odontoestomatología del Hospital San Rafael.

Fombuena Borrás, V., Fenollar Gimeno, O. A. & Muñoz, N. M. (2016). Caracterización de Materiales Poliméricos. Valencia. Universidad Politécnica de Valencia.

González Carbonell, R. A., Álvarez García, E. & Abreu González, K. (2008). Influencia de los Aditivos sobre las Propiedades Mecánicas de los Elastómeros. Tecnología Química, 28 (2), 26-34.

Ibarra H., A. F., Cruel Restrepo, C. A. & Díaz Castaño, D. R. (2018). Caracterización de las Propiedades Mecánicas de Probetas Fabricadas bajo la Técnica de Modelado por Deposición Fundida. (Trabajo de Grado Ingeniería Aeronáutica). Bogotá. Facultad de Ingeniería.

Lanza Sánchez, S. (2015). Estudio del reciclaje de polímeros para la impresión 3D – Caracterización del PLA. Universidad de Cantabria, 50 p.

Molina O., J. V. (2016). Caracterización de materiales termoplásticos de ABS y PLA semi-rígidos impresos en 3D con cinco mallados internos diferentes. (Tesis de Maestría en Diseño, Producción y Automatización Industrial). Quito. Escuela Politécnica Nacional, 196 p.

ASTM D638-14. Editado. Norma Internacional de Métodos Estándar de Pruebas para las Propiedades de Tracción de los Plásticos. (2015). Departamento de Defensa. Estados Unidos.

Mott, R. L. (2009). Resistencia de materiales. 5ta ed. México. Pearson Education.

Sáez, M. & Ariel, E. (2013). Modificación de las Propiedades del Ácido Poliláctico. Barcelona. Universidad Politécnica de Catalunya.

Schebor, C. C. (2000). Estudios sobre la transición vítrea y la estabilidad de biomateriales de baja humedad. Buenos Aires. Universidad de Buenos Aires, Facultad de Ciencias Exactas y Naturales.

Velasco, M. A., Suárez, J. R. & Ardila, D. R. (2017). Caracterización de propiedades mecánicas de piezas en ABS en función de parámetros del proceso de manufactura aditiva FDM. Bogotá. Universidad Santo Tomás.

Published

2022-12-29

How to Cite

Alvarenga Salinas, G. A., Giangreco, E., Bobadilla, W., Sastoque, J., Sánchez, C., & Maíz, M. (2022). Mechanical characterization of materials with 3D printed biodegradable matrices. Journal Investigaciones Y Estudios - UNA , 13(2), 3–15. https://doi.org/10.47133/IEUNA22201b

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