Efectos de la distribución de fibra y tratamientos térmicos en el comportamiento interlaminar de termoplásticos reforzados con fibra continua impresos.

Los materiales compuestos reforzados con fibra continua impresos en 3D corresponden a una tecnología en desarrollo, los cuales, si bien cuentan con las propiedades de objetos fabricados en 3D, y materiales compuestos, también tienen ciertas desventajas, donde la principal corresponde a la cantidad de vacíos que se generan. Estos vacíos, de acuerdo con la literatura, afectan a las propiedades mecánicas tanto en el plano como fuera del plano. Sin embargo, se pueden reducir variando la distribución de refuerzo continuo, y realizando tratamientos térmicos. En el presente trabajo se realizan ensayos mecánicos para evaluar 3 diferentes laminados, los cuales corres-ponden al caso en que hay 1 capa de refuerzo seguida de 1 capa de matriz, al caso en el que hay 2 capas de refuerzo y 2 capas de matriz, y al caso en el que hay 3 capas de refuerzo y de 3 de matriz. También se realizan tratamientos térmicos, los cuales consisten en exponer probetas a temperaturas de 100, 150, 175, y 200 °C durante 1, 3, 6 y 8 horas para cada temperatura, mediante un horno eléctrico tubular. Se analizan los cambios de masa, cambios dimensionales, y se analizan los vacíos mediante la toma de micrografías para los diferentes casos. La metodo-logía utilizada consiste en que en primera instancia se definen los tipos de distribuciones de refuerzos de fibra mediante una extensa revisión de la literatura, luego se realizan los ensayos definidos, después se analizan estos resultados para seleccionar el mejor laminado, y finalmente se definen y realizan los tratamientos térmicos a las horas y temperaturas señaladas. Los ensayos mecánicos realizados corresponden al ensayo de tracción fuera del plano, compresión fuera del plano, y flexión de viga corta, obteniendo los mejores resultados con el caso de 3 capas de refuerzo seguidas de 3 capas de matriz, con una resistencia a la tracción interlaminar de 9.10 MPa, resistencia al corte interlaminar de 19.27 MPa y resistencia a la fluencia en compresión fuera del plano de 38.36 MPa. Se obtiene que el mejor caso corresponde al de 175°C durante 6 horas, generando un aumento de 145% en el ensayo de flexión de viga corta con respecto al caso con el laminado más desfavorable y sin tratamiento térmico. Se observa que a medida que aumentan las horas y las temperaturas se genera una mayor disminución de masa, llegando hasta una disminución del 3.35%, y también se observa una variación dimensional despreciable en todos los casos. Las micrografías observadas muestran una disminución del 5% en los vacíos, con respecto a las probetas sin tratamiento térmico y también una disminución visible en los bordes de las probetas debido al tratamiento térmico.