Fractura Dúctil en Acero de Alta Resistencia Fabricado por WAAM para Aplicaciones Estructurales

Resumen Este estudio investiga el comportamiento de fractura dúctil de especímenes tipo cupón producidos mediante Fabricación Aditiva por Arco de Alambre (WAAM) utilizando alambre de acero de baja aleación de alta resistencia AM70. Se realizaron pruebas experimentales bajo tensión uniaxial y carga de corte, apoyadas por correlación de imágenes digitales para capturar campos de deformación. La respuesta plástica del material se calibró utilizando una combinación de conversión de verdadero estrés-deformación, un modelo de promedio ponderado para el comportamiento post-cuello y simulaciones de elementos finitos. Se implementó daño dúctil numéricamente para simular la fractura, mostrando buena concordancia con los resultados experimentales tanto en el modo de falla como en la respuesta estrés-deformación. El material AM70 WAAM exhibió una deformación de fractura de 0.65 en tensión uniaxial y 0.70 en corte, indicando una ductilidad mejorada en comparación con los aceros de alta resistencia y referencias WAAM reportadas anteriormente. A pesar de una reducción moderada en la resistencia al rendimiento, el material mostró un rendimiento mecánico prometedor, particularmente bajo condiciones dominadas por el corte. Estos hallazgos sugieren la idoneidad de los componentes AM70 WAAM para aplicaciones que requieren alta capacidad de deformación. El enfoque de modelado validado ofrece una base sólida para predecir fallas, y el trabajo futuro explorará la aplicación de modelos avanzados de fractura para mejorar la precisión en diversas condiciones de carga.