Relación de parámetros CNC con propiedades mecánicas de probetas plásticas y comparativa con troquelado

Abstract

La presente investigación se enfoca en el estudio de la influencia de la confección de probetas de plástico mediante CNC (Control Numérico por Computadora) en las propiedades mecánicas de los materiales. El objetivo principal de este trabajo es analizar cómo el proceso de fabricación de las probetas, utilizando la tecnología CNC, afecta las propiedades mecánicas del plástico donde específicamente se trabajará con polietileno de alta densidad (HDPE) y polipropileno (PP), con el fin de mejorar la precisión y confiabilidad de las mediciones en investigaciones relacionadas.

En los antecedentes se ha observado que la confección de probetas con CNC ofrece ventajas potenciales sobre otras técnicas de fabricación, en cuanto a la precisión y la reproducibilidad de las mediciones mecánicas. Sin embargo, es necesario explorar más a fondo esta influencia y comprender cómo los parámetros CNC de velocidad de corte (Vc) y velocidad de avance (Va) aplicados por la herramienta de corte, pueden impactar a las propiedades mecánicas del material. La motivación detrás de este estudio radica en la importancia de obtener mediciones confiables de las propiedades mecánicas de los polímeros HDPE y PP, ya que estas propiedades son de utilidad para el diseño y desarrollo de componentes en aplicaciones relacionadas. Una comprensión precisa de la influencia de la confección de probetas con CNC en estas propiedades puede contribuir al avance de la ciencia de materiales por experimentación y a optimizar procesos de fabricación.

Los objetivos de este trabajo apuntan a evaluar la influencia de la confección de probetas de plástico con CNC en las propiedades mecánicas, identificar los parámetros de fabricación óptimos y establecer recomendaciones para mejorar la precisión y reproducibilidad de las mediciones.

Para lograr los objetivos específicos se seguirá una metodología que incluye el diseño de probetas en base a las normas de los ensayos de tracción y flexión, la transformación de los materiales plásticos (pellets) en placas de polímero, el uso del CNC, el uso de máquina universal para pruebas mecánicas y el análisis de datos. Estas etapas permitirán obtener conclusiones significativas sobre la influencia de la confección de probetas de plástico con CNC en las propiedades mecánicas.

Los recursos a usar corresponden a equipos y máquinas para fabricación de elementos plásticos y ensayos mecánicos, que se encuentran en la Facultad (851) como la prensa hidráulica del laboratorio de polímeros del departamento de Química, el CNC ShopBot PRSAlpha del Fablab de Mecánica y la máquina universal de ensayos del piso -2. El software de modelación 3D será Fusion 360 el cual puede usarse para el moldeamiento de las probetas.