FRH - Investigación y Posgrado
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Item Tenacidad a la fractura y resistencia residual en materiales obtenidos por impresión 3D(2025) ASTA, Eduardo; PAIVA, Maximiliano; RÍOS , Juan; BALDERRAMA, José; CAMBIASSO, Francisco; NEGRO, OscarLa impresión 3D es una técnica de manufactura aditiva (AM) para elaborar una amplia gama de piezas, componentes y estructuras con geometrías complejas a partir de datos de modelos tridimensionales (3D). El proceso consiste en imprimir capas sucesivas de materiales que se forman una encima de la otra. Esta tecnología implica varios métodos, materiales y equipos cuya evolución, en la actualidad, permite la aplicación en diferentes industrias, tales como la aeroespacial, automotriz, biomecánica, y la construcción entre otras. El desarrollo de estas aplicaciones, a medida que surgen nuevos materiales y métodos de impresión 3D, se amplía continuamente, desde la realización de prototipos hasta productos terminados. En consecuencia, la utilización de distintos tipos y combinaciones de materiales para la fabricación con impresión 3D necesita del conocimiento de las propiedades mecánicas, parámetros de mecánica de la fractura y fatiga. El análisis del daño tolerable y de significación de defectos, para asegurar la integridad estructural de los elementos industriales fabricados con impresión 3D, requiere el conocimiento del comportamiento de tenacidad a la fractura y propagación de fisura. En este trabajo se realiza una caracterización de tenacidad a la fractura elastoplástica en térmicos del parámetro de inestabilidad Jc con una resina del tipo acrilonitrilo butadieno de estireno (ABS) resistente a altas temperaturas utilizada en la impresión 3D. Para los ensayos se han elaborado probetas compactas C(T) las cuales han sido realizadas en una impresora 3D de resina con tecnología LCD.Item Reacondicionamiento de un equipo de materiales(AJEA (Actas De Jornadas Y Eventos Académicos De UTN), (AJEA 29)., 2023) Paiva, Maximiliano; Céspedes, Miguel Alejandro; Ríos, Juan Carlos; Asta, Eduardo; Cambiasso, Francisco; Balderrama, Juan JoséLa utilización de máquinas universales de ensayos son herramientas fundamentales de un laboratorio de ensayo de materiales, tanto para tareas de I+D+i como para la actividad académica de grado y posgrado. En consecuencia, en este trabajo se presenta el reacondicionamiento completo de una antigua máquina de ensayos a tornillo Zwick Type 114W, en el cual han participado de manera activa becarios de la Facultad. Se ha implementado y calibrado un sistema de medición de las variables carga-desplazamiento, así como la incorporación de un control electrónico de velocidad del tornillo. Por su parte, se ha desarrollado e implementado un sistema, dispositivos y programa de adquisición de datos (DAQ), con registro en tiempo real de las variables de ensayo, utilizando un software específico. Se han diseñado y fabricado mordazas específicas que permite realizar los ensayos mecánicos y de tenacidad a la fractura con probetas de pequeño tamaño y secciones delgadas, tanto para materiales metálicos como no metálicos y ajustando dichos ensayos a las diferentes normas aplicables. El trabajo no solo ha posibilitado poner en valor un equipo obsoleto, sino materializar una herramienta de caracterización de materiales y uso didáctico, particularmente orientada a materiales utilizados en impresión 3D.Item Determinación de la resistencia residual para placas fisuradas de materiales compuestos fibra-metal(Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Haedo. Grupo de Investigación Mecánica de la Fractura, 2023) Paiva, Maximiliano; Ríos, Juan Carlos; Asta, Eduardo; Balderrama, Juan José; Cambiasso, FranciscoLos materiales compuestos híbridos, laminados fibra-metal, FML (Fiber Metal Laminates), consisten en láminas delgadas de metal en forma alternada con capas de material compuesto. En este trabajo se determina la resistencia residual de material FML para dos geometrías de placa con fisura a partir de valores de tenacidad a la fractura J, tanto obtenidos por ensayo como por simulación aplicando un modelo elástico no lineal de cálculo por elementos finitos (FEM) que desarrolla una predicción del comportamiento de tenacidad a la fractura. Para la simulación de la propagación de la fisura en la probeta de FML se aplicó un modelo 2D con elementos cohesivos. Se utilizaron dos tipos diferentes de formulación de elementos cohesivos, para simular el mecanismo de falla que presentan los materiales compuestos híbridos, en presencia de la propagación de la fisura. Los resultados obtenidos con los modelos FEM que predicen el avance de la fisura, en términos del gráfico carga-desplazamiento, han sido comparados con los resultados de ensayos de mecánica de la fractura elastoplástica, aplicando el criterio de la integral J de acuerdo con la norma ASTM E-1820. En los ensayos como en AJEA – Actas de Jornadas y Eventos Académicos de UTN Universidad Tecnológica Nacional 4, 5 Y 6 de septiembre de 2023 4to de Congreso sobre medios de transporte y tecnologías asociadas Pág.2 el modelo FEM se utilizaron probetas C(T) de material FML CARALL, fabricadas a partir de aluminio 1050 y fibras de carbono NCT-301 unidireccionales impregnadas en resina epoxi. Se utiliza un arreglo 4/3 (Al-0-Al90-Al-0-Al), siendo 0 y 90 la orientación de la fibra de carbono respecto a la dirección de laminación de la aleación de aluminio. Por su parte, a partir de los resultados de J, en términos del parámetro de tenacidad a la inestabilidad (Jc), tanto del modelo predictivo de simulación FEM como del ensayo J, se calcula la resistencia residual en placa plana con geometría de fisura superficial y totalmente pasante.Item Determinación de la tenacidad a la fractura y la resistencia residual en materiales compuestos fibra-metal(Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Haedo. Grupo de Investigación Mecánica de la Fractura, 2023) Paiva, Maximiliano; Ríos, Juan Carlos; Asta, Eduardo; Balderrama, Juan José; Cambiasso, FranciscoLos materiales compuestos híbridos, laminados fibra-metal, FML (Fiber Metal Laminates), consisten en láminas delgadas de aluminio en forma alternada con capas de fibra unidireccionales embebidas en una matriz de resina epoxi. En este trabajo se utiliza un modelo elástico no lineal de cálculo por elementos finitos (FEM) que desarrolla una predicción del comportamiento de tenacidad a la fractura. Para la simulación de la propagación de la fisura en la probeta de FML se aplicó un modelo 2D con elementos cohesivos. Se utilizaron dos tipos diferentes de formulación de elementos cohesivos, para simular el mecanismo de falla que presentan los materiales compuestos híbridos, en presencia de la propagación de la fisura. Los resultados obtenidos con los modelos FEM que predicen el avance de la fisura, en términos del gráfico carga desplazamiento, han sido comparados con los resultados de ensayos demecánica de la fractura elasto-plástica, aplicando el criterio de la integral J de acuerdo con la norma ASTM E-1820. En los ensayos como en el modelo FEM se utilizaron probetas C(T) de material compuesto CARALL, fabricadas a partir de aluminio 1050 y fibras de carbono NCT-301 unidireccionales impregnadas en resina epoxi. Se utiliza un arreglo 4/3 (Al-0-Al- 90-Al-0-Al), siendo 0 y 90 la orientación de la fibra de carbono respecto a la dirección de laminación de la aleación de aluminio. Por su parte, a partir de los resultados de J, en términos del parámetro de tenacidad a la inestabilidad (Jc), tanto del modelo predictivo de simulación FEM como del ensayo J, se calcula la resistencia residual en placa plana con geometría de fisura superficial y totalmente pasante.