Caracterización del rendimiento del material de Poliácido Láctico (PLA) fabricado con tecnología de Modelado de Fusión y Deposición (FDM)

The aim of this study was to characterize the performance of polylactic acid (PLA) material when manufactured by melt deposition modeling (FDM) technology. For the elaboration and organization of the experimental procedure, this study was constructed in accordance with the ASTM D3039/3039-95A standard, using a total of 36 specimens, modeled using Autodesk Inventor CAD software and later exported to CAM software Makerware, where parameters and processes for 3D printing were defined. The tensile tests were carried out on the EMIC DL 3000 machine, maintaining a standard condition with the laboratory at a temperature around 20°C. The values ​​defined as significant for this study were: Maximum Tension; Breaking Stress and Modulus of Elasticity. The manufactured specimens showed anisotropic behavior. In the stress-strain tests, the ruptures occurred in perfect profile rupture. The stress-strain curves showed practically no yield area. The deposition rates of 100% for the X axis showed higher rates for tensile strength as opposed to the 20% deposition rates for the Y axis. With regard to elongation, the parts with 20% deposition rate on the X axis had higher rates. Mechanical properties, tensile strength and flexural strength, increased with filling. PLA, manufactured using the FDM process, demonstrated better mechanical performance when produced on an X axis with 100% deposition rates for the structural internal fill and an extrusion temperature of 200°C. It is characterized as a typical polymeric brittle. El objetivo de este estudio fue caracterizar el rendimiento del material de ácido poliláctico (PLA) cuando se fabrica mediante la tecnología de modelado de deposición por fusión (FDM). Para la preparación y organización del procedimiento experimental, este estudio se construyó de acuerdo con la norma ASTM D3039 / 3039-95A, utilizando un total de 36 probetas, modeladas con el software Autodesk Inventor CAD y posteriormente exportadas al software CAM Makerware, donde parámetros y Se definieron los procesos para la impresión 3D. Se realizaron ensayos de tracción en la máquina EMIC DL 3000, manteniendo una condición estándar con el laboratorio a una temperatura en torno a los 20 ° C. Los valores definidos como significativos para este estudio fueron: Voltaje Máximo; Esfuerzo de rotura y módulo de elasticidad. Las probetas fabricadas mostraron un comportamiento anisotrópico. En las pruebas de tensión-deformación, las roturas se produjeron en perfecta rotura de perfil. Las curvas de tensión-deformación no mostraron prácticamente ningún área de fluencia. Las tasas de deposición del 100% para el eje X mostraron tasas más altas de resistencia a la tracción en comparación con las tasas de deposición del 20% para el eje Y. Con respecto al alargamiento, las piezas con una tasa de deposición del 20% en el eje X tenían tasas más altas. Propiedades mecánicas, resistencia a la tracción y resistencia a la flexión, aumentadas con el relleno. El PLA, fabricado mediante el proceso FDM, demostró un mejor rendimiento mecánico cuando se produjo en un eje X con tasas de deposición del 100% para el relleno interno estructural y una temperatura de extrusión de 200 ° C. Se caracteriza por ser un frágil polimérico típico. O objetivo deste estudo foi caracterizar a performance do material poli ácido lático (PLA) quando manufaturado pela tecnologia modelagem por fusão e deposição (FDM). Para a elaboração e organização do procedimento experimental, este estudo foi construído de acordo com a norma ASTM D3039/3039-95A, utilizando um total de 36 corpos de prova, modelados através do software CAD Autodesk Inventor e, posteriormente, exportados para o software CAM Makerware, onde definiu-se os parâmetros e processos para a impressão 3D. Os ensaios de tração foram realizados na máquina EMIC DL 3000, mantendo uma condição padrão com o laboratório a uma temperatura em torno de 20°C. Os valores definidos como significativos para este estudo foram: Tensão Máxima; Tensão de Ruptura e Módulo de Elasticidade. Os corpos de prova manufaturados apresentaram comportamento anisotrópico. Nos testes de tensão-deformação, as rupturas ocorreram em perfeito rompimento de perfil. As curvas tensão-deformação apresentaram-se praticamente sem área de escoamento. As taxas de deposição de 100% para o eixo X demonstraram maiores índices para tensão de ruptura em contraposto as taxas de deposição de 20% do eixo Y. No que se refere ao alongamento, as peças com 20% de taxa de deposição no eixo X apresentaram maiores índices. As propriedades mecânicas, resistência à tração e resistência à flexão, aumentaram conforme o preenchimento. O PLA, manufaturado pelo processo de FDM, demonstrou melhor performance mecânica quando produzido em eixo X com taxas de deposição de 100% para o preenchimento interno estrutural e temperatura de extrusão de 200°C. Caracteriza-se como típico frágil polimérico.