Diseño, construcción y caracterización de elementos estructurales de poliméricos por impresión 3D

Abstract

[EN] The object of this study is to validate the possibility of constructing small lightweight structures that can be dismantled by modular beams made of polylactic acid (PLA) made using 3D printing. For this purpose, the mechanical characteristics of this material have been tested using a test methodology (flexion, compression and tensile).The specimens were characterized by varying the density between 10%, 50% and 75% of concentration and the extruder diameter of 0.8mm and 1.6mm. Modules of the beam prototypes with a density of 75% and an extruder diameter of 0.8mm are then manufactured.Three different types of beams will be realized, each of them will be formed by four modules. One of them can be assembled and disassembled, another one will be completely bonded with an epoxy resin adhesive and the third will carry a 20mm compression layer of ultra high performance concrete (UHPC).On the other hand, galvanized steel channels have been used for the realization of three other types of beams. They have been characterized in the most similar way to be able to make a comparison between them later. In this case, the bond will not be chemical, otherwise, it will be mechanically joined by screws.

[ES] El objeto de estudio de este trabajo consiste en validar la posibilidad de construir pequeñas estructuras livianas desmontables mediante unas vigas modulares de ácido poliláctico (PLA) realizadas mediante impresión 3D. Para ello se ha comprobado previamente, realizando unas probetas, las características mecánicas de dicho material a través de una metodología de ensayos (flexión compresión y tracción). Las probetas se han caracterizado variando la densidad entre el 10%, 50% y 75% de concentración y el diámetro extrusor de 0,8mm y 1,6mm. A continuación se han fabricado los módulos de los prototipos de viga con una densidad del 75% y un diámetro extrusor de 0,8mm. Se realizarán tres tipos de vigas distintas, las cuales cada una estará formada por cuatro módulos. Una de ellas podrá montarse y desmontarse, otra estará completamente unida con un adhesivo de resina epoxi y la tercera llevará una capa de compresión de 20mm de hormigón ultra resistente (UHPC). Por otro lado, se ha utilizado unas canales de acero galvanizado para la realización de otros tres tipos de vigas. Se han caracterizado de la forma más similar para poder hacer posteriormente una comparativa entre ellas. En este caso, la unión no será química, si no, estará mecánicamente unida mediante tornillería.