El Modelado por Depósito Fundido (FDM) se ha desarrollado como un proceso de prototipado de ciclo corto y se ha convertido en un procedimiento viable para producir piezas poliméricas funcionales. La fabricación de engranajes también es una aplicación prometedora debido a su bajo peso, flexibilidad en el diseño y bajo costo. Los parámetros de impresión en los que se determina la unión entre capas y el comportamiento anisotrópico tienen una alta influencia en la resistencia estructural estática y la durabilidad de tales engranajes. El estudio examina los efectos del grosor de la capa, la orientación de las fibras y el número de capas en la respuesta mecánica de engranajes de spur de Ácido Poliláctico. Se creó un modelo de engranaje 3D y se simuló bajo carga estática utilizando análisis de elementos finitos en ANSYS Workbench. Los factores más significativos fueron identificados con la ayuda del análisis de varianza que se realizó como método de evaluación estadística. Los hallazgos revelaron que capas más delgadas mejoraron la distribución de tensiones y minimizaron la deformación, lo que implica que las capas sucesivas se adhirieron de manera más firme. La orientación de las fibras también tuvo un papel, con los engranajes impresos con una orientación de 0° mostrando la mayor rigidez y mínima deformación. El análisis de varianza aseguró que el número de capas y el grosor de la capa tuvieron la mayor influencia en el estrés equivalente y la tensión de elasticidad, y el resultado fue estadísticamente significativo, con un valor p de 0.013 por debajo de 0.05, y la contribución correspondiente fue del 44%. Los hallazgos sugieren formas plausibles en las que la fabricación aditiva puede evolucionar en el futuro hacia procedimientos más regulares y ecológicos para producir componentes mecánicos funcionales.
Rabbaje et al. (Tue,) estudiaron esta cuestión.