Estudio dieléctrico en muestras de ácido poliláctico fabricadas mediante impresión 3D

S.TOGNANA; S. MONTECINOS; C. FROSININI; W. SALGUEIRO

Bahía Blanca

Congreso; 108a Reunión de la Asociación Física Argentina; 2023

Asociación Física Argentina

El ácido poliláctico (PLA) es un polímero comúnmente usado en impresión 3D. Este es producido a partir del ácido láctico, un producto natural obtenido por fermentación de fuentes renovables. Es biodegradable, biocompatible y posee propiedades de barrera, además de presentar aceptables propiedades mecánicas, lo que lo convierte en un material de gran interés para distintas aplicaciones. Es semicristalino y tiene una transición vítrea en una temperatura cercana a 60°C. En función de que es un material cada vez más usado en la fabricación de prototipos, es necesario conocer sus propiedades físicas, y en especial en este trabajo se estudiarán sus propiedades dieléctricas. Para ello se implementó un dispositivo para determinar la permitividad relativa a distintas temperaturas y a frecuencias de 1 kHz, 10 kHz y 100 kHz. El barrido en temperatura se realizó desde temperatura ambiente hasta 140°C. Se determinó la permitividad real (ε) y el ángulo de desfasaje corriente-voltaje (). Durante la fabricación, el material se deposita fundido en una superficie (o cama) a temperaturas prefijadas entre temperatura ambiente y 90°C aproximadamente, con lo cual se desarrollan procesos de cristalización y envejecimiento. El objetivo de este trabajo fue determinar cómo afecta la temperatura de cama durante la impresión a la permitividad de la pieza. Se encontró que la muestra es semicristalina, y se realizó la hipótesis de que la fase amorfa puede ser discriminada en dos componentes: una fase amorfa rígida y una fase amorfa móvil. Se ajustó la curva de tan() mediante dos curvas gaussianas asociando cada una a cada fase amorfa. Se encontró una considerable proporción de fase amorfa rígida. La fase rígida se produce cuando existen restricciones de movilidad, por ejemplo, entre lamelas cristalinas. En este caso se analizó la fase rígida en función al tipo de fabricación.