Estudiar la combinación de impresión 3D con actuación de aleación con memoria de forma

Abstract

El uso de la impresión 3D con tecnología de Estereolitografía cada vez es más usada para el desarrollo de prototipos o piezas de alta complejidad o de características que no se puedan obtener con la manufactura tradicional, características como flexibilidad, optimización de material con estructuras porosas, personalización de formas y dimensiones, etc. El presente estudio proporciona una guía para la integración entre un componente flexible impreso en 3D mediante estereolitografía que posee estructura porosa tipo celosía y una aleación de memoria de forma como el alambre de Nitinol, para desarrollar un prototipo con características de robótica blanda capaz de generar una actuación mecánica sin el uso de motores o cualquier tipo de actuador mecánico. En el presente trabajo se usó un alambre de Nitinol de 1 [mm] de diámetro con una temperatura de transición de 40 [°C] de la marca Nexmetal. Se presentan los resultados de implementar el método Af activo para determinar las temperaturas de transición (TTRs), las cuales tuvieron un valor de 30,61 [°C] para la temperatura de inicio de fase austenita (As) y un valor de 41,02 [°C] para la temperatura de fin de fase austenita (Af) demostrando que el método a pesar de no usar equipo sofisticado, brinda buenos resultados. También se presentan resultados de los mejores métodos para entrenar el alambre de Nitinol con memoria de forma de 1 camino y de doble camino. El estudio también demuestra que el tipo de celosía en el componente flexible no influye en el comportamiento de actuación del prototipo final, sin embargo, el porcentaje de porosidad si es un factor que afecta directamente a la actuación mecánica.