Caracterización mecánica y térmica de TPU (Thermoplastic Polyurethane) para impresión 3D del guardapolvo de palanca de cambios del Nissan Sentra b13

Abstract

El propósito principal de esta investigación fue la caracterización de la resistencia mecánica y el comportamiento térmico del material TPU (Poliuretano Termoplástico) obtenido mediante la técnica de impresión 3D. Este material se empleó en la fabricación del guardapolvo de la palanca de cambios del vehículo Nissan Sentra B13. Para lograr este objetivo, se diseñaron diversas probetas con configuraciones específicas siguiendo estándares como ASM, ASTM 638 de tensión y ASTM D695. La metodología empleada incluyó el uso del software Inventor para el diseño de las probetas y la selección de las configuraciones más apropiadas. Posteriormente, se llevaron a cabo ensayos destinados a evaluar la resistencia, flexibilidad y comportamiento térmico del material, con su análisis complementado mediante el software SimSolid. Los resultados obtenidos revelaron que el material TPU utilizado en la fabricación del guardapolvo mostró propiedades mecánicas notables, como un esfuerzo último promedio de aproximadamente 29 Mpa para cada patrón de relleno impreso, evidenciando tanto resistencia a la tracción como flexibilidad. Destacó especialmente un patrón de relleno cúbico que presentó una mayor similitud con la pieza original, lo cual es crucial para su funcionamiento en el contexto automotriz. Además, se observó que el material exhibía una estabilidad térmica sólida durante cambios de temperatura, con un resultado de volatilidad del material del 0.16 %. Estos datos garantizan su rendimiento en condiciones automotrices. En resumen, esta investigación logró caracterizar de manera efectiva tanto la resistencia mecánica como el comportamiento térmico del material TPU utilizado en la impresión 3D del guardapolvo de la palanca de cambios del Nissan Sentra B13. Los resultados obtenidos respaldan la idoneidad de este material para su implementación en la industria automotriz, demostrando propiedades mecánicas adecuadas y una sólida estabilidad térmica.