Esnaola et al 2019a - Revision history

Materiales.Compuestos at 19:58, 27 October 2022

2022-10-27T19:58:02Z

Materiales.Compuestos at 19:57, 27 October 2022

2022-10-27T19:57:14Z

Materiales.Compuestos at 19:55, 27 October 2022

2022-10-27T19:55:18Z

Materiales.Compuestos at 19:53, 27 October 2022

2022-10-27T19:53:37Z

Scipediacontent at 11:44, 7 May 2022

2022-05-07T11:44:19Z

Scipediacontent at 11:43, 7 May 2022

2022-05-07T11:43:22Z

Scipediacontent at 11:39, 7 May 2022

2022-05-07T11:39:32Z

Scipediacontent at 11:37, 7 May 2022

2022-05-07T11:37:44Z

Scipediacontent at 11:37, 7 May 2022

2022-05-07T11:37:11Z

Scipediacontent at 11:14, 7 May 2022

2022-05-07T11:14:16Z

Show changes

@@ Line 38: / Line 38: @@
 |-
 | [[Image:Esnaola_et_al_2019a-image6-c.png|222px]]
-| [[Image:Esnaola_et_al_2019a-image7-c.png|center|240px]]
+| [[Image:Esnaola_et_al_2019a-image7-c.png|center|325x325px]]
 |-
 | (a)

@@ Line 25: / Line 25: @@
 |-
 | (a)
 | (b)
 |}
@@ Line 63: / Line 62: @@
 Para la fabricación de los nucleos se ha empleado la fabricación aditiva FDM el cual permite la fabricación de prototipos de manera sencilla y rápida. La impresora 3D que se ha utilizado es una JCR 1000 de la empresa Sicnova tal y como se muestra en la Figura 4a. Es una impresora con doble cabezal que permite la fabricación de piezas con dos materiales y además es una impresora de gran volumen de impresión, ya que el volumen máximo es de 1000 x 600 x 600 mm. En la Figura 4b se puede observar en detalle el cabezal de la impresora durante la fabricación de uno de los nucleos. Debido a la posibilidad de utilizar dos materiales diferentes para la fabricación de una misma pieza, para la fabricación de uno de los nucleos se ha utilizado ABS de color negro para la piel del hexagono y PS para los soportes de relleno tal y como se observa en la Figura 2a. Por otro lado, el nucleo hexagonal tipo ''honeycomb'' ha sido fabricado con ABS blanco sin necesidad de ningún soporte (Figura 2b). El diámetro del filamento empleado para la fabricación de los nucleos es de 1,75 mm, la temperatura de impresión ha sido de 220 ºC y la altura de capa que se ha utilizado es de 0,3 mm. En la Figura 4c se muestra la simulación de la fabricación de los núcleos mediante el software ''Simplify3D''. El núcleo de piel hexagonal y soporte pesa 29,7 g y son necesarias 51 min para su fabricación. Por otro lado, el núcleo ''honeycom'' pesa 24,1 g y precisa 1 h y 5 min para su fabricación.
+<div class="center" style="width: auto; margin-left: auto; margin-right: auto;">
 {|
 |-
@@ Line 72: / Line 71: @@
 | style="text-align: center;" | (b)
 |}
+</div>
 {|
 |-
@@ Line 79: / Line 79: @@
 | style="text-align: center;" | (c)
 |}
+</div>
 <div class="center" style="width: auto; margin-left: auto; margin-right: auto;">

@@ Line 116: / Line 116: @@
 <div class="center" style="width: auto; margin-left: auto; margin-right: auto;">
 {|
 |-

@@ Line 1: / Line 1: @@
+<span id="_GoBack"></span>
-−
-<div class="center" style="width: auto; margin-left: auto; margin-right: auto;">
-A. Esnaola, I. Saenz-Dominguez, I. Tena, M. Iragi, U. Morales, L. Aretxabaleta, J. Aurrekoetxea</div>
-−
-<div class="center" style="width: auto; margin-left: auto; margin-right: auto;">
-<span style="text-align: center; font-size: 75%;">Departamento de Mecánica y Producción Inudstrial, Mondragon Unibertsitatea, Mondragon 20500, España</span></div>
-−
-{| style="width: 87%;border-collapse: collapse;"
-|-
-|  colspan='2'  style="vertical-align: top;"|<big>Diseño de núcleos fabricados mediante impresión 3D para mejorar el comportamiento a compresión radial de tubos fabricados por pultrusión</big>
-|-
-|  style="border-bottom: 1pt solid black;vertical-align: top;"|<span style="text-align: center; font-size: 75%;"> [[Image:Esnaola_et_al_2019a-image1.png|54px]] </span>
-|  style="vertical-align: top;"|
-|-
-|  style="border-top: 1pt solid black;border-bottom: 1pt solid black;vertical-align: top;"|<span style="text-align: center; font-size: 75%;">Historia del artículo:</span>
-−
-<span style="text-align: center; font-size: 75%;">Recibido 5 de Mayo 2017</span>
-−
-<span style="text-align: center; font-size: 75%;">En la versión revisada 5 de Mayo 2017</span>
-−
-<span style="text-align: center; font-size: 75%;">Aceptado 31 de Mayo 2017</span>
-−
-<span style="text-align: center; font-size: 75%;">Accesible online 21 de Junio 2017 </span>
-|  rowspan='4' style="vertical-align: top;"|<span style="text-align: center; font-size: 75%;">Las estructuras de impacto axial de vidrio-E/vinilester fabricados por pultrusión UV han demostrado tener altos valores de absorción de energía específica (''SEA''). Sin embargo, se ha podido verificar que el comportamiento al colapso radial de una estructurura de tipo tubo hueco es sumamente inferior en comparación a la axial. Es por ello que en el presente trabajo se han diseñado y fabricado diferentes nucleos mediante impresión 3D utilizando la tecnología FDM (</span><span style="text-align: center; font-size: 75%;">''Fused Deposition Modeling'') con el objetivo de mejorar el comportamiento al colapso radial de las estructuras fabricadas por pultrusión-UV. Por un lado se ha fabricado un nucleo hexagonal que consiste en una piel de ABS y material de relleno, y por otro lado se ha fabricado un nucleo hexagonal en ABS aplicando el concepto de nido de abeja para su diseño. Los resultados de los ensayos de compresión cuasi-estática de las estructuras en la dirección radial han mostrado una significativo aumento de la rigidez y resistencia ante el colapso radial mediante el uso de estos nucleos fabricados por impresión 3D. El nucleo de </span><span style="text-align: center; font-size: 75%;">ABS más relleno ha permitido mejorar casi 9 veces en rigidez y 5 veces en resistencia el comportamiento de la estructura pultruida. En el caso del nucleo ''honeycomb'' de ABS, la rigidez de la estructura se ha aumentado desde los 1,15 kN/mm hasta los 22 kN/mm (19 veces mayor). Por otro lado, los valores de resistencia con este mismo nucleo han sido 17 veces mayores respecto al perfil hueco.</span>
-−
-−
-|-
-|  style="border-top: 1pt solid black;vertical-align: top;"|<span style="text-align: center; font-size: 75%;">Palabras clave:</span>
-−
-<span style="text-align: center; font-size: 75%;">Pultrusión-UV</span>
-−
-<span style="text-align: center; font-size: 75%;">Impresión 3D</span>
-−
-<span style="text-align: center; font-size: 75%;">Compresión radial</span>
-−
-<span style="text-align: center; font-size: 75%;">Nucleo </span>
-−
-<span style="text-align: center; font-size: 75%;">ABS</span>
-|-
-|  style="border-top: 1pt solid black;vertical-align: top;"|
-|-
-|  colspan='2'  style="vertical-align: top;"|<big>Design of 3D printed cores to improve radial compression behaviour of pultruded composite tubes</big>
-|-
-|  style="border-bottom: 1pt solid black;vertical-align: top;"|<span style="text-align: center; font-size: 75%;"> [[Image:Esnaola_et_al_2019a-image2.png|54px]] </span>
-|  style="vertical-align: top;"|
-|-
-|  style="border-top: 1pt solid black;border-bottom: 1pt solid black;vertical-align: top;"|<span style="text-align: center; font-size: 75%;">Keywords:</span>
-−
-<span style="text-align: center; font-size: 75%;">UV-pultrusion</span>
-−
-<span style="text-align: center; font-size: 75%;">3D printing</span>
-−
-<span style="text-align: center; font-size: 75%;">Radial compression</span>
-−
-<span style="text-align: center; font-size: 75%;">Core </span>
-−
-<span id='_GoBack'></span><span style="text-align: center; font-size: 75%;">ABS</span>
-|  rowspan='2' style="vertical-align: top;"|<span style="text-align: center; font-size: 75%;">E-glass/vinylester composite crash structures manufactured by ultraviolet (UV) pultrusion process have shown high values of especific energy absorption (SEA). However, comparing the radial compression behaviour of the tubular structures with the axial crushing behaviour, it has been noticed that the stiffness and the strength of the structures to radial compression is too low. In order to improve the radial compression behaviour of the structures manufactured by UV pultrusion, different cores have been designed and manufactured by 3D printing using FDM (Fused Deposition Modeling) technology. On the one hand, an hexagonal core consit on a thin external skin made with ABS and filled with 3D printing support material has been analyzed. Otherwise, an hexagonal core designed following the honeycomb concept has been printed and tested. The composite structures with the cores have been tested in radial compression in quasi-static conditions and they have shown higher stiffness and strengh due to the 3D printed internal cores. The composite structure with the hexagonal ABS skin core and support material has improved the stiffness of the composite tubular structure 9 times while the strength has increased 5 times. In the case of the honecomb ABS core, the stiffness of the structure has increased from 1.15 kN/mm to 22 kN/mm (19 times more). Meanwhile, the strenght values using the ABS honeycomb core has been 17 times higher than the empty composite structure.</span>
-−
-−
-|-
-|  style="border-top: 1pt solid black;vertical-align: top;"|
-|}
-−
-−
 ==1 Introducción ==
@@ Line 87: / Line 22: @@
 {|
 |-
-| colspan="3"| [[Image:Esnaola_et_al_2019a_9742_esnaola_fig1.png|center|600px]]
+| colspan="3"|[[File:Captura de pantalla 2022-10-27 214729.png|centre|600x600px]]
 |-
 | (a)
-| (b)
 | (b)
 |}
@@ Line 119: / Line 54: @@
 La línea de pultrusión con curado UV fuera del molde hilera es un proceso de fabricación único en el mundo y ha sido desarrollado por la línea de investigación de composites de Mondragón Unibertsitatea (Figura 3). La impregnación de las fibras en resina se realiza en una bañera antes de la entrada del molde. A la salida del molde, la fuente UV ''Phoseon FireFlex UV LED'' realiza el curado del perfil in situ. En cuanto al sistema de tiro del perfil, es un robot programado el encargado de tirar del perfil, de manera que es posible fabricar perfiles no rectilineos de manera continua. Para el presente trabajo, se ha fabricado un perfil semi-hexagonal recto con una velocidad de tiro de 450 mm/min. Una vez que se ha fabricado el perfil se ha procedido a cortar y a realizar el ensamblaje mediante adhesivo para obtener los perfiles hexagonales huecos descritos anteriormente.
+[[File:Esnaola_et_al_2019a-image8-c.jpeg|centre|600x600px]]
-[[Image:Esnaola_et_al_2019a-image8-c.jpeg|600px]]
 <div class="center" style="width: auto; margin-left: auto; margin-right: auto;">

@@ Line 213: / Line 213: @@
 Cabe mencionar que el uso de los núcleos también aumenta el peso total de la estructura tubular. El peso del perfil sin nucleo es de 32 g, mientras que con el nucleo de piel de ABS + soporte PS es de 62 g y con el núcleo ''honeycomb'' es de 56 g. Sin embargo, aunque el peso sea casi el doble, se puede observar que la rigidez es 19 veces mayor y la fuerza máxima 17 veces mayor. Además, en una estructura real, el núcleo se introduciría en posiciones discretas estratégicas.
 <div class="center" style="width: auto; margin-left: auto; margin-right: auto;">
 <span style="text-align: center; font-size: 75%;">'''Figura 7. '''Gráficos fuerza-desplazamiento de los ensayos de compresión de las diferentes estructuras.</span></div>

@@ Line 154: / Line 154: @@
 Los ensayos que se han realizado son ensayos de compresión en condiciones cuasi-estáticas. La velocidad de compresión es constante y su valor es de 1 mm/min. La temperatura de ensayo fue de 23 ºC. Para los ensayos el equipo que se ha utilizado es una maquina de ensayos universal Instron 4206 equipado con una célula de carga de 100 kN (Figura 5a). De los ensayos de compresión se han obtenido las curvas de fuerza-desplazamiento para proceder con la comparación de la rigidez y las resistencias de las diferentes configuraciones analizadas. Las probetas han sido colocadas entre las placas de compresión de manera que la dirección de carga sea perpendicular al eje principal de las estructuras tubulares, tal y como se muestra en detalle en la Figura 5b. De este modo, se ha podido analizar como es el comportamiento a compresión radial de las estructuras.
-[[Image:Esnaola_et_al_2019a-image12-c.png|600px]]
+<div class="center" style="width: auto; margin-left: auto; margin-right: auto;">
-<span style="text-align: center; font-size: 75%;">(a)                                                   (b)</span>
+<span style="text-align: center; font-size: 75%;">(a)&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;(b)</span>
 <span style="text-align: center; font-size: 75%;">'''Figura 5.''' (a) Maquina universal de ensayos Instron 4206. (b) Detalle de una probeta entre las placas de compresión.</span></div>

@@ Line 134: / Line 134: @@
 | [[Image:Esnaola_et_al_2019a-image9-c.jpeg|252px]]
 | [[Image:Esnaola_et_al_2019a-image10-c.jpeg|center|354px]]
 |}
 <div class="center" style="width: auto; margin-left: auto; margin-right: auto;">

@@ Line 83: / Line 83: @@
 El material empleado para la fabricación de los perfiles es un compuesto de vinilester reforzado con fibra de vidrio-E. La fibra empleada es una banda de vidrio cuasi-unidireccional con 92% de fibras orientadas a 0º y 8% orientadas a 90º, con un gramaje de 300 g/m<sup>2</sup>. Para la fabricación del perfil se han empleado 8 bandas de fibra, obteniendo un espesor de perfil de 2 mm. La resina empleada es una viniléster fotocurable IRUVIOL GFR – 17 LED proveída por Irurena S.A. El sistema fotoiniciador empleado es una combinación de Bis (2,4,6-trimethylbenzoyl)-phenylphosphine oxide (BAPO) y 2-Dimethylamino-2-(4-methyl-benzyl)-1-(4-morpholin-4-yl-phenyl)- butan-1-one (α aminoketone), debido a que ya en trabajos previos quedó demostrado que era una opción válida para el curado UV de composites [4]. Por último, se ha empleado un adhesivo estructural para la unión de los perfiles semi-hexagonales y así poder obtener un perfil hexagonal tubular. El adhesivo empleado es un epoxi bicomponente, el Loctite<sup>®</sup> 9466 A & B Hysol<sup>®</sup>. La geometría semi-hexagonal empleada es la misma geometría analizada en anteriores trabajos donde se investigó el comportamiento axial de la estructura [4,7,8,10], tal y como se muestra en la Figura 1.
-[[Image:Esnaola_et_al_2019a-image5.png|600px]]
+<div class="center" style="width: auto; margin-left: auto; margin-right: auto;">
-−
-:<span style="text-align: center; font-size: 75%;">(1)                                               (b)</span>
+{|
+|-
 <div class="center" style="width: auto; margin-left: auto; margin-right: auto;">
 <span style="text-align: center; font-size: 75%;">'''Figura 1.''' (a) Perfiles semi-hexagonales de vidrio-E/vinilester.            (b) Dimensiones de la sección del perfil.</span></div>