Secretaría Uvigo - Parametrización dun sistema de impresión 3D FDM de materiais termoplásticos de altas prestacións.

Parametrización dun sistema de impresión 3D FDM de materiais termoplásticos de altas prestacións.

Data de defensa14/09/2020
TitulaciónGrao en Enxeñaría Aeroespacial
CentroEscola de Enxeñaría Aeronáutica e do Espazo
Dirección Cotitoría: Clara Palleiro Palmou
Titoría: Gloria María Pena Uris
Tribunal Secretaría: Pedro Orgeira Crespo
Vogalía: Carlos Ulloa Sande
Presidencia: Fermín Navarro Medina
ResumoA Fabricación Aditiva (FA) é, sen dúbida, o método de fabricación que revolucionou o xeito de concibir produtos moi eficientes desde o punto de vista funcional ademais de permitir o seu alixeiramento, aspecto crítico para o sector aeroespacial. Por iso, a Plataforma Tecnolóxica Aeroespacial Española (PAE) identificou a esta tecnoloxía como unha das prioridades a desenvolver dentro da estratexia española en I D i para o sector. A demanda de aplicación desta tecnoloxía esténdese ao ámbito dos materiais metálicos, poliméricos e compostos. No campo destes últimos materiais, a técnica de deposición fundida (FDM) é a que ofrece as mellores perspectivas para a fabricación de compoñentes aeronáuticos, especialmente coa incorporación de cabezais de impresión 3D en brazos robóticos.

Os materiais compostos de matriz termoplástica de altas prestacións e reforzados con fibras de C constitúen o material a depositar de maiores perspectivas de futuro, xa que combinan unhas propiedades mecánicas excelentes, elevada resistencia química e á temperatura coas súas características de soldabilidade, reparabilidade e reciclabilidade.

O obxectivo deste traballo é a optimización dos parámetros de deposición FMD de dous materiais compostos de matriz termoplástica de altas prestacións: PEKK (Poliétercetonacetona) e PEI (Polieterimida) reforzados con fibra de carbono para lograr pezas de calidade, con boas características mecánicas e axeitada reproducibilidade e foi realizado en colaboración co Centro Tecnolóxico AIMEN e a UVigo.
A fabricación das mostras levouse a cabo no Centro de Aplicacións Láser de AIMEN coa impresora 3D A2v4 de 3ntr modificando os parámetros térmicos (T de extrusión, T de cámara e T de cama) para lograr boa adhesión sobre o soporte e a adecuada extrusión de ambos materiais. Tamén se optimizaron os parámetros de velocidade de extrusión, altura de capa, ancho e distancia entre cordóns, que son necesarios para conseguir pezas tridimensionais coa densidade axeitada, ausencia de defectos e boas prestacións mecánicas.

A caracterización das probetas depositadas cos diferentes parámetros realizouse nos Laboratorios do Área de Ciencia de Materiais da UVigo. Determináronse as propiedades a tracción segundo UNE-EN 527-2 e observáronse as seccións transversais das probetas caracterizar a rotura e determinar a presenza de defectos. Así mesmo, determináronse as propiedades térmicas de ambos materiais, mediante calorimetría diferencial de varrido, ou DSC, para determinar o efecto que a fusión e os quecementos debidos á deposición sucesiva de cordóns e capas exerce sobre as características dos compostos.
Volver