Estudio del comportamiento mecánica de distintas geometrías TPMS

Abstract

En este TFG se va a estudiar el comportamiento mecánico de distintas geometrías TPMS. A través de ensayos de compresión obtendremos las curvas de tensión-deformación de las distintas geometrías. A partir de estas curvas se obtendrá el módulo de Young, la máxima resistencia y deformación de cada geometría. Dentro de cada geometría se ensayarán distintas porosidades lo que permitirá concluir el efecto que esta pueda tener sobre las propiedades mecánicas de nuestra estructura. También se hará un análisis dimensional de las probetas impresas donde se concluirá el error existente entre las dimensiones teóricas y las reales. Este estudio dimensional se realizará en ambas caras de la geometría para comparar errores en función de los ejes de impresión. A lo largo del trabajo se aprenderá a usar los distintos equipamientos del laboratorio necesarios para poder llevar a cabo un estudio de este tipo y los softwares pertinentes. Al final de este trabajo se sacarán conclusiones acerca del efecto que tiene la geometría y el nivel de porosidad en las propiedades mecánicas de nuestras estructuras y cuáles pueden ser más interesantes a la hora de su aplicación en el ámbito de la salud, más en específico en el campo de los tejidos óseos.This final degree thesis investigates the mechanical behaviour of different Triply Periodic Minimal Surface (TPMS) geometries. Through compression testing, stress-strain curves of the different geometries will be obtained. This curves will be used to determine the Young’s modulus, maximun strength and deformation of each geometry. Furthermore, different porosities within each geometry will be also tested, allowing conclusions to be drawn regarding the effect of porosity on the mechanical properties of the structure. Additionally, a dimensional analysis of the 3D printed specimens will be conducted to evaluate the error between theorical and actual dimensions. This dimensional study will be performed on both sides of the geometry in order to compare printing errors as a function of the fabrication axes. Throughout this work, experience will be gained in the use of various laboratory equipment and the relevant software required to conduct a study of this nature. Ultimately, this thesis will provide conclusions on how geometry and porosity levels influence the mechanical properties of these structures, identifying which ones hold the best potential for biomedical applications, specifically in the field of bone tissue engineering.