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Manufacturing and Characterization of 3D Miniature Polymer Lattice Structures Using Fused Filament Fabrication
Indexado
WoS WOS:000624266300001
Scopus SCOPUS_ID:85101872807
DOI 10.3390/POLYM13040635
Año 2021
Tipo artículo de investigación

Citas Totales

Autores Afiliación Chile

Instituciones Chile

% Participación
Internacional

Autores
Afiliación Extranjera

Instituciones
Extranjeras


Abstract



The potential of additive manufacturing to produce architected lattice structures is remarkable, but restrictions imposed by manufacturing processes lead to practical limits on the form and dimension of structures that can be produced. In the present work, the capabilities of fused filament fabrication (FFF) to produce miniature lattices were explored, as they represent an inexpensive option for the production of polymer custom-made lattice structures. First, fused filament fabrication design guidelines were tested to assess their validity for miniature unit cells and lattice structures. The predictions were contrasted with the results of printing tests, showing some discrepancies between expected outcomes and resulting printed structures. It was possible to print functional 3D miniature open cell polymer lattice structures without support, even when some FFF guidelines were infringed, i.e., recommended minimum strut thickness and maximum overhang angle. Hence, a broad range of lattice structures with complex topologies are possible, beyond the cubic-type cell arrangements. Nevertheless, there are hard limits in 3D printing of miniature lattice structures. Strut thickness, length and orientation were identified as critical parameters in miniature lattice structures. Printed lattices that did not fully comply with FFF guidelines were capable of bearing compressive loads, even if surface quality and accuracy issues could not be fully resolved. Nevertheless, 3D printed FFF lattice structures could represent an improvement compared to other additive manufacturing processes, as they offer good control of cell geometry, and does not require additional post-processing.

Revista



Revista ISSN
Polymers 2073-4360

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Disciplinas de Investigación



WOS
Polymer Science
Scopus
Sin Disciplinas
SciELO
Sin Disciplinas

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Publicaciones WoS (Ediciones: ISSHP, ISTP, AHCI, SSCI, SCI), Scopus, SciELO Chile.

Colaboración Institucional



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Autores - Afiliación



Ord. Autor Género Institución - País
1 Guerra-Silva, Rafael Hombre Pontificia Universidad Católica de Valparaíso - Chile
1 Silva, Rafael Guerra Hombre Pontificia Universidad Católica de Valparaíso - Chile
2 TORRES-OSSANDON, MARIA JOSE Mujer Pontificia Universidad Católica de Valparaíso - Chile
3 Zahr Vinuela, Jorge Hombre Pontificia Universidad Católica de Valparaíso - Chile
3 Viñuela, Jorge Zahr Hombre Pontificia Universidad Católica de Valparaíso - Chile
4 Zamora, Aristides Gonzalez Hombre Univ Cent Venezuela - Venezuela
Universidad Central de Venezuela - Venezuela

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Origen de Citas Identificadas



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Citas Identificadas: 4.55 %
Citas No-identificadas: 95.45 %

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Citas Identificadas: 4.55 %
Citas No-identificadas: 95.45 %

Financiamiento



Fuente
Pontificia Universidad Católica de Valparaíso
Vicerrector?a de Investigaci?n y Estudios Avanzados
Vicerrectoria de Investigacion y Estudios Avanzados (PUCV)
Vicerrectoria de Investigacion y Estudios Avanzados

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Agradecimientos



Agradecimiento
This research was funded by Vicerrectoria de Investigacion y Estudios Avanzados (PUCV), grant number 039.391/2019.
Funding: This research was funded by Vicerrectoría de Investigación y Estudios Avanzados (PUCV), grant number 039.391/2019.

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