En la presente tesis, se estudió la influencia de la anisotropía y la humedad en las
propiedades mecánicas a la tracción y la resistividad volumétrica de los compuestos de
Acrilonitrilo Butadieno Estireno reforzado con Nano Tubos de Carbono y Acrilonitrilo
Butadieno Estireno reforzado con Micro Fibras de Carbono impresos en 3D de por
Deposición de Material Fundido.
Para estudiar la influencia de la anisotropía, tres diferentes orientaciones de impresión de
capa fueron comparadas (0°, 45° and 45°/-45°) esto para una altura de capa de 0.2 mm. Se
concluyó que la influencia de la anisotropía es importante para el comportamiento mecánico
de el Acrilonitrilo Butadieno Estireno con Micro Fibras de Carbono esto debido a la relación
que existe entre la resistencia que realiza el refuerzo y el alineamiento que presentan las
fibras respecto a la dirección de tracción. Por otro lado, no se encontraron mayor influencia
de la anisotropía en las propiedades mecánicas del Acrilonitrilo Butadieno Estireno con
Nano Tubos de Carbono.
En la resistividad volumétrica para el Acrilonitrilo Butadieno Estireno con Nano Tubos de
Carbono no se encontró mayor variación en los resultados debido a la anisotropía de las
capas. El Acrilonitrilo Butadieno Estireno con Micro Fibras de Carbono no pudo ser
ensayado debido a la alta resistividad que el material presentó.
Para estudiar la influencia de la humedad, dos condiciones del filamento se compararon:
seco y expuesto a la humedad. Se concluyó que la influencia de la humedad en el filamento
es también importante en el comportamiento mecánico a la tracción del Acrilonitrilo
Butadieno Estireno con Micro Fibras de Carbono esto debido a que la humedad absorbida
por el filamento se elimina a través de burbujas de vapor que explosionan durante la
impresión 3D empobreciendo así la adherencia entre la fibra y la matriz polimérica. Por otro
lado, no se encontró tampoco mayor influencia en el comportamiento mecánico a la tracción
del Acrilonitrilo Butadieno Estireno reforzado con Nano Tubos de Carbono debido a la
humedad.
En la resistividad volumétrica, se encontró que la humedad influye más en los resultados
que la anisotropía, pero no llega a ser una influencia considerable. Esta influencia se debe
principalmente a estructura menos uniforme que presenta el sólido impreso debido a las
alteraciones producto de las explosiones de burbujas de vapor para eliminar la humedad
absorbida como se mencionó anteriormente. / In the present thesis, the influence of anisotropy and humidity in the tensile
properties and electrical volume resistivity of Acrylonitrile Butadiene Styrene/Carbon
Nanotubes and Acrylonitrile Butadiene Styrene/Micro Carbon Fibers manufactured
by Fused Deposition Modeling 3D printing was studied.
To study the influence of the anisotropy three different layer printing orientations
were compared (0°, 45° and 45°/-45°) in a layer height of 0.2 mm. It was concluded
that the influence of anisotropy is important on Acrylonitrile Butadiene Styrene/Micro
Carbon Fibers tensile behavior due to relation that exist between the
performance/resistance and the alignment of the reinforcement. On the other hand,
no significant influence was found on the Acrylonitrile Butadiene Styrene/Carbon
Nanotubes.
On the electrical volume resistivity, no significant variation was found on the
Acrylonitrile Butadiene Styrene/Carbon Nanotubes by the anisotropy of the layers.
Acrylonitrile Butadiene Styrene/Micro Carbon Fibers could not be essayed because
of the high resistance of the composite.
To study the influence of the humidity, two conditions on the filaments of the
materials in study were compared: dry and moisture exposed. It was concluded that
the influence of humidity is also remarkable on Acrylonitrile Butadiene Styrene/Micro
Carbon Fibers tensile behavior because the humidity absorbed by the filaments is
removed through vapor bubble blast during the 3D printing that impoverishes the
adherence between the fibers and the matrix. On the other hand, no significant
influence was again found on the Acrylonitrile Butadiene Styrene/Carbon
Nanotubes.
On the electrical volume resistivity, the humidity influences more this attributed to
the less uniform structure the specimens printed with moisture exposed filaments
have because of the steam explosions mentioned before. / In der vorliegenden Arbeit wurde der Einfluss von Anisotropie und Feuchtigkeit in
den Zugeigenschaften und dem elektrischen Volumenwiderstand von Acrylnitril-
Butadien-Styrol/Kohlenstoffnanoröhren und Acrylnitril-Butadien-Styrol/Mikro
Kohlefaser, hergestellt durch Schmelzschichtung Modellieren 3D-Druck, untersucht.
Um den Einfluss der Anisotropie zu untersuchen, wurden drei unterschiedliche
Schichtdruckorientierungen (0 °, 45 ° und 45 ° / -45 °) in einer Schichthöhe von 0,2
mm verglichen. Es wurde festgestellt, dass der Einfluss der Anisotropie bei
Acrylnitril-Butadien-Styrol/Mikro Kohlefaser zugverhalten aufgrund der Beziehung
zwischen der Leistung / dem Widerstand und der Ausrichtung der Bewehrung
wichtig ist. Auf der anderen Seite wurde kein signifikanter Einfluss auf die Acrylnitril-
Butadien-Styrol/Kohlenstoffnanoröhren gefunden.
Bei dem elektrischen Volumenwiderstand wurde keine signifikante Variation auf der
Acrylnitril-Butadien-Styrol/Kohlenstoffnanoröhren durch die Anisotropie der
Schichten gefunden. Acrylnitril-Butadien-Styrol/Mikro Kohlefaser konnte wegen der
hohen Beständigkeit des Verbundwerkstoffes nicht aufgeschrieben werden.
Um den Einfluss der Feuchtigkeit zu untersuchen, wurden zwei Bedingungen auf
den Filamenten der Materialien in der Studie verglichen: trocken und Feuchtigkeit
ausgesetzt. Es wurde festgestellt, dass der Einfluss der Feuchtigkeit auch bei
Acrylnitril-Butadien-Styrol/Mikro Kohlefaser-Zugverhalten bemerkenswert ist, da die
von den Filamenten absorbierte Feuchtigkeit durch Dampfblasenblasen während
des 3D-Druckens entfernt wird, was die Haftung zwischen den Fasern und der Matrix
verarmt. Auf der anderen Seite wurde auf der Acrylnitril-Butadien-
Styrol/Kohlenstoffnanoröhren kein signifikanter Einfluss gefunden.
Bei dem elektrischen Volumenwiderstand beeinflusst die Feuchtigkeit mehr, was auf
die weniger einheitliche Struktur zurückzuführen ist. Die mit feuchtigkeitsbelichteten
Filamenten bedruckten Proben haben wegen der zuvor erwähnten
Dampfexplosionen. / Tesis
| Identifer | oai:union.ndltd.org:PUCP/oai:tesis.pucp.edu.pe:123456789/9319 |
| Date | 06 September 2017 |
| Creators | Almenara Cueto, Carlos Ignacio |
| Contributors | Grieseler, Rolf, Kups, Thomas |
| Publisher | Pontificia Universidad Católica del Perú |
| Source Sets | Pontificia Universidad Católica del Perú |
| Language | English |
| Detected Language | Spanish |
| Type | info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | Pontificia Universidad Católica del Perú, Repositorio de Tesis - PUCP |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess, Atribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Perú, http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/pe/ |
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