Desarrollo y caracterización mecánica de una bioresina fotosensible desarrollada en el Perú

Abstract

En los últimos años, se ha puesto especial énfasis en el uso de recursos renovables en la impresión 3D. El proceso de estereolitografía permite imprimir diversas geometrías de forma libre. Lo cual es beneficioso para muchos investigadores y desarrolladores en este campo. Uno de los temas importantes en la impresión 3D son las propiedades mecánicas. El objetivo de este estudio se centró en el desarrollo y caracterización mecánica de una bioresina. Para la caracterización mecánica se estudió la influencia de la orientación de impresión, el espesor entre capa y capa, el período de postcurado ultravioleta y la variación de concentración de nano refuerzo de montmorillonita en las propiedades mecánicas. En este experimento desarrollamos una bioresina de soya. Las normas empleadas para los ensayos de resistencia a la tracción y la dureza fueron la ASMT 638D y la ASTM D 2240 respectivamente. Las muestras se imprimieron en posiciones de plano y borde, ambas a 0 y 90 grados. El tiempo de post-curado fue de 0, 2, 4, 6 y 8 horas. Los espesores entre capa y capa de las probetas impresas fueron de 0.1, 0.05 y 0.025 mm. El porcentaje de nanorefuerzo de montmorillonita fue 0, 0.1, 0.5, 1 y 2%. Se realizaron ensayos adicionales de difracción de rayos X, espectroscopía infrarroja y microscopía electrónica de barrido.

In recent years, special emphasis has been placed on the use of renewable resources in 3D printing. Stereolithography process allow manufacturing various freeform geometries. It is beneficial for many researches and developers in this field. One of the important topics in additive manufacture are the mechanical properties. The objective of this study focused on the development of a bioresina and the influence of the build orientations, thickness between layer and layer, ultraviolet post-curing period and different concentration of nanoreinforcement montmorillonite on the bioresin’s mechanical properties. In this experiment, a bioresina based on soya was developed. The tensile and hardness tests was carried out by ASMT 638D and ASTM D 2240 norms. The specimens were printed in plane and edge positions, both at 0 and 90 degrees. The post-curing times were 0, 2, 4, 6 and 8 hours. The thickness between layer and layer were 0.1, 0.05 and 0.025 mm. The montmorillonite nanoreinforcement percentage were 0, 0.1, 0.5, 1 and 2 %. Tensile test, X-ray diffraction, infrared radiation and Scanning Electron Microscope were carried out to complete the research.