Abstract:
Los materiales compuestos han resultado en una alternativa para la solución de
problemas tecnológicos desde los años 40’s enfocándose en sus inicios hacia aplicaciones
militares. Sin embargo, dichos materiales comenzaron a llamar la atención de las industrias
a comienzos de los 60’s, con el desarrollo de materiales compuestos de base polimérica
[1]. El crecimiento de los materiales compuestos se obtuvo principalmente a partir de
mejoras en los componentes fabricados; mayor rendimiento y disminución del peso del
componente fueron los principales beneficios obtenidos que colaboraron al reemplazo del
uso del acero y el aluminio en numerosas aplicaciones. En resumen, los componentes de
los materiales compuestos trabajan en conjunto de manera que las propiedades finales de
dicho conjunto son mejores que las propiedades de los materiales constituyentes. Sin
embargo, dicha tecnología se ve limitada a los compuestos que se adicionan a manera de
refuerzos que si bien incrementan la resistencia a la tensión y a la fractura del material
(entre otras propiedades) repercuten incrementando su densidad y su costo de producción.
La tecnología de impresión en 3D por deposición fundida o también llamada por
filamento fundido, actualmente ha sido beneficiada por el desarrollo de materiales
compuestos con base en una matriz polimérica, logrando así el desarrollo de piezas de un
alto nivel de complejidad siendo la ingeniería médica de las principales beneficiadas por
este tipo de tecnología [2]. Existe una amplia gama de materiales poliméricos que pueden
ser utilizados con esta tecnología, incluso es posible encontrar en el mercado filamentos de
matriz polimérica con inclusiones de nanotubos de carbono (NTC), sin embargo el costo
excesivo de estos filamentos a base de carbono ($299 USD por 0.5 kg de filamento [3])
limita su aplicación con fines médicos, industriales o para algún otro propósito, debido en
gran medida a los costos de producción del filamento.
En consecuencia, en este proyecto se pretende realizar la extrusión de una segunda
fase en una matriz polimérica de ácido poliláctico, también llamado poliácido láctico (PLA),
debido a su capacidad de ser biodegradable y biocompatible y que actualmente se utiliza
en una serie de aplicaciones biomédicas. Con esto, y el desarrollo de materiales
compuestos desde el punto de vista de aplicación de fuerzas, deformaciones y energía, se
busca el prototipado rápido de piezas mecánicas con propiedades mecánicas y funcionales
dirigidas según la necesidad del usuario para permitir la creación de estructuras complejas
que permitan integrarse o interactuar con otras estructuras, incluidos organismos vivos.
