Evolución de la resistencia de las piezas con unión entre filamentos en modelado por deposición fundida

Resumen: El presente trabajo investiga, tanto mediante modelado matemático como experimento, la contribución de la unión entre los filamentos a la resistencia de las piezas fabricadas por modelado por deposición fundida (FDM). Se deriva un modelo matemático para el crecimiento del cuello entre filamentos cilíndricos basado en la sinterización viscosa de los filamentos cilíndricos. La carga de tracción última teórica se determina a partir de la información del grosor de las capas y el tamaño promedio final del cuello entre filamentos previsto. La carga de tracción última experimental se obtiene realizando una prueba de tensión simple con dos direcciones de construcción diferentes. El acuerdo entre la carga de tracción última teórica y experimental y las microfotografías de superficies de fractura obtenidas mediante un microscopio electrónico de barrido (SEM) indican que la resistencia de la pieza FDM se debe principalmente a la unión intracapa, unión inter-capa y crecimiento del cuello entre filamentos. También indica que el tiempo total y el calor disponibles para los filamentos son justos suficientes para crecer cuellos, pero no lo suficiente para coalescer completamente. Palabras clave: modelado por deposición fundida (FDM), prototipado rápido, unión intracapa e inter-capa, crecimiento del cuello, resistencia de la pieza.