Pruebas de fluencia en espumas de plástico impresas en 3D

Máquina de ensayo para probar componentes de espuma de fabricación aditiva

Los componentes de espuma de fabricación aditiva se están abriendo camino en una gran variedad de industrias y campos de aplicación. Son flexibles, cómodos, ligeros y pueden moldearse individualmente.

Para investigar y seguir desarrollando las propiedades de los materiales, así como las estructuras de los poros de las espumas, se utiliza una máquina de ensayos universal inspekt duo en la cátedra de mecánica de sólidos de la Universidad de Siegen. La máquina de ensayos está equipada con platos de compresión para realizar los ensayos de materiales.

Además de los ensayos de compresión simples, también se llevan a cabo, en particular, ensayos de fluencia o de retardo. En esta aplicación específica, los ensayos de fluencia se realizan en las probetas de espuma a temperatura ambiente, a diferencia, por ejemplo, de los ensayos de fluencia en la mayoría de los metales.

Los ensayos de fluencia se utilizan para determinar el comportamiento de fluencia de los plásticos bajo una carga constante. En el ensayo de fluencia, la carga o la tensión se mantiene constante durante un tiempo determinado. En el proceso, la deformación aumenta porque el material fluye/se arrastra. La máquina de ensayo mide la deformación a lo largo del recorrido de la cruceta. La alta resolución del sistema de medición del recorrido transversal de la máquina de ensayo inspekt duo (<0,025 µm) garantiza una medición exacta de la deformación.

La máquina de ensayos también se utiliza para realizar ensayos de relajación. Estos suponen una deformación constante, por lo que la disminución de la tensión se registra en función del tiempo durante la prueba. En concreto, durante el ensayo de relajación, la probeta se carga hasta una compresión predefinida. Este estado se mantiene durante un tiempo definido para medir posteriormente la carga o la disminución de la tensión.

Para realizar y evaluar los ensayos se utiliza el software universal de ensayos de materiales y componentes LabMaster. El software de ensayos contiene todas las funciones estándar para realizar ensayos de fluencia y relajación de forma fácil, cómoda y clara. Para que la base de datos sea rápida y manejable durante los ensayos de larga duración, la adquisición de datos puede reducirse en determinadas fases del ensayo. En la mayoría de los casos, se necesitan menos datos para la evaluación durante los tiempos de retención de los ensayos de relajación que, por ejemplo, durante la aplicación de la carga o la descarga. En el caso de las estructuras celulares metálicas, el software de ensayos propio LabMaster también permite realizar ensayos de compresión según la norma DIN 50134.

En el ámbito de la investigación y el desarrollo, la máquina de ensayos se utiliza para ensayar probetas con diferentes estructuras de poros, desde disposiciones homogéneas hasta muy poco homogéneas. El tamaño de los poros y los elementos estáticos también es variable. Las probetas para los ensayos de materiales se fabrican con una impresora de plástico 3D.