Efecto de la rapidez de deformación en la respuesta viscoelástica de estructuras auxéticas de ABS y PLA impresas en 3D
Los materiales auxéticos se caracterizan por presentar una relación de Poisson negativa, lo que les permite expandirse transversalmente cuando son sometidos a tensión y contraerse al ser comprimidos. Este comportamiento, que no depende del material base sino de la geometría interna, ha despertado un...
| Main Authors: | , , , |
|---|---|
| Format: | Article |
| Language: | Spanish |
| Published: |
Universidad Autónoma de Nuevo León
2026
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://ingenierias.uanl.mx/index.php/i/article/view/983 |
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|---|---|
| author | Puente Córdova, Jesús Gabino Rentería Baltiérrez, Flor Yanhira Bello Gómez, Mario Alberto Mohamed Noriega, Nasser |
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| author_sort | Puente Córdova, Jesús Gabino |
| collection | Artículos de Revistas UANL |
| description | Los materiales auxéticos se caracterizan por presentar una relación de Poisson negativa, lo que les permite expandirse transversalmente cuando son sometidos a tensión y contraerse al ser comprimidos. Este comportamiento, que no depende del material base sino de la geometría interna, ha despertado un creciente interés debido a su capacidad de absorción de energía y amortiguamiento mecánico. En este trabajo se fabricaron estructuras auxéticas cúbicas mediante manufactura aditiva por impresión en 3D, utilizando ácido poliláctico (PLA) y acrilonitrilo butadieno estireno (ABS) como materiales base. La respuesta viscoelástica de ambos polímeros se caracterizó mediante análisis mecánico dinámico (DMA), mientras que el comportamiento mecánico de las estructuras se evaluó mediante ensayos de compresión uniaxial a diferentes velocidades de deformación. Los resultados muestran que, a temperatura ambiente, las estructuras auxéticas fabricadas en ABS presentan una mayor sensibilidad a la rapidez de deformación en comparación con las de PLA. Esta diferencia se atribuye directamente al mayor factor de pérdida () del ABS, lo que indica una mayor capacidad de disipación de energía. El estudio evidencia que la respuesta mecánica macroscópica de estructuras auxéticas impresas en 3D está estrechamente relacionada con las propiedades viscoelásticas del polímero base, proporcionando una visión clara y didáctica sobre la interacción entre material y geometría en este tipo de metamateriales. |
| first_indexed | 2026-02-12T18:39:34Z |
| format | Article |
| id | ingenierias-article-983 |
| institution | UANL |
| language | spa |
| last_indexed | 2026-02-12T18:39:34Z |
| physical | Revista Ingenierías; Vol. 29 No. 100 (2026): Enero-Junio; 41-52 Ingenierias; Vol. 29 Núm. 100 (2026): Enero-Junio; 41-52 1405-0676 |
| publishDate | 2026 |
| publisher | Universidad Autónoma de Nuevo León |
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| spelling | ingenierias-article-9832026-01-30T02:04:01Z Effect of strain rate on the viscoelastic response of 3D-printed ABS and PLA auxetic structures Efecto de la rapidez de deformación en la respuesta viscoelástica de estructuras auxéticas de ABS y PLA impresas en 3D Puente Córdova, Jesús Gabino Rentería Baltiérrez, Flor Yanhira Bello Gómez, Mario Alberto Mohamed Noriega, Nasser Auxético estructura viscoelasticidad PLA ABS Auxetic structure viscoelasticity PLA ABS Auxetic materials are characterized by a negative Poisson’s ratio, which allows them to expand laterally when stretched and contract when compressed. This unusual behavior does not arise from the base material itself, but from a specifically designed internal geometry, making auxetic structures attractive for energy absorption and vibration damping applications. In this work, cubic auxetic structures were fabricated by 3D printing using polylactic acid (PLA) and acrylonitrile butadiene styrene (ABS) as base polymers. The viscoelastic behavior of both materials was characterized by dynamic mechanical analysis (DMA), while the mechanical response of the auxetic structures was evaluated through uniaxial compression tests at different deformation rates. The results show that, at room temperature, auxetic structures manufactured from ABS exhibit a stronger dependence on deformation rate compared to those made from PLA. This behavior is directly associated with the higher loss factor () of ABS, indicating a greater internal energy dissipation capacity. These findings highlight the direct relationship between the viscoelastic properties of the base polymer and the macroscopic mechanical response of 3D-printed auxetic structures, offering an accessible and educational perspective suitable for an academic engineering audience. Los materiales auxéticos se caracterizan por presentar una relación de Poisson negativa, lo que les permite expandirse transversalmente cuando son sometidos a tensión y contraerse al ser comprimidos. Este comportamiento, que no depende del material base sino de la geometría interna, ha despertado un creciente interés debido a su capacidad de absorción de energía y amortiguamiento mecánico. En este trabajo se fabricaron estructuras auxéticas cúbicas mediante manufactura aditiva por impresión en 3D, utilizando ácido poliláctico (PLA) y acrilonitrilo butadieno estireno (ABS) como materiales base. La respuesta viscoelástica de ambos polímeros se caracterizó mediante análisis mecánico dinámico (DMA), mientras que el comportamiento mecánico de las estructuras se evaluó mediante ensayos de compresión uniaxial a diferentes velocidades de deformación. Los resultados muestran que, a temperatura ambiente, las estructuras auxéticas fabricadas en ABS presentan una mayor sensibilidad a la rapidez de deformación en comparación con las de PLA. Esta diferencia se atribuye directamente al mayor factor de pérdida () del ABS, lo que indica una mayor capacidad de disipación de energía. El estudio evidencia que la respuesta mecánica macroscópica de estructuras auxéticas impresas en 3D está estrechamente relacionada con las propiedades viscoelásticas del polímero base, proporcionando una visión clara y didáctica sobre la interacción entre material y geometría en este tipo de metamateriales. Universidad Autónoma de Nuevo León 2026-01-29 info:eu-repo/semantics/article info:eu-repo/semantics/publishedVersion application/pdf https://ingenierias.uanl.mx/index.php/i/article/view/983 10.29105/ingenierias29.100-983 Revista Ingenierías; Vol. 29 No. 100 (2026): Enero-Junio; 41-52 Ingenierias; Vol. 29 Núm. 100 (2026): Enero-Junio; 41-52 1405-0676 spa https://ingenierias.uanl.mx/index.php/i/article/view/983/1308 Derechos de autor 2026 Jesús Gabino Puente Córdova, Flor Yanhira Rentería Baltiérrez, Mario Alberto Bello Gómez, Nasser Mohamed Noriega https://creativecommons.org/licenses/by/4.0 |
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