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Literature Review: Open Source Mechanical Tester/Revisión bibliográfica: Probador mecánico de código abierto

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Notas para el lector

Esta página está en construcción. Esta revisión abarca proyectos de código abierto para pruebas mecánicas que han sido publicados formalmente, así como proyectos publicados en línea sin revisión oficial por pares.

Fondo

Estrategia y términos de búsqueda

Términos clave (TCC)

  1. "Código abierto" O "Open-Source"
  2. "Prueba mecánica"
  3. "Ensayo de tracción"
  4. "Prueba de materiales"
  5. "Tensión-Deformación"

Estrategias

  1. Se realizaron búsquedas a través de Google Scholar, Scopus y Web of Science utilizando KWT1 y diversas permutaciones de KWT2-KWT5.
  2. Para encontrar diseños de código abierto que no se hubieran publicado formalmente, se realizó una búsqueda similar en la Búsqueda estándar de Google y en YouTube.

¿Qué son los probadores mecánicos?

El término "ensayos mecánicos" se refiere a una amplia gama de dispositivos utilizados en la ciencia de los materiales para determinar las propiedades físicas o caracterizar el comportamiento de muestras de materiales. Esta revisión se centra en dispositivos de código abierto capaces de realizar ensayos de tracción y compresión. En estos ensayos, los materiales se estiran o comprimen hasta la rotura, mientras se miden las fuerzas y la elongación. Los dispositivos capaces de realizar estos ensayos suelen denominarse ensayos mecánicos universales. Toda la bibliografía incluida contiene suficiente documentación y software de código abierto para que los dispositivos puedan replicarse con experiencia básica o intermedia en fabricación eléctrica y mecánica.

Marco teórico

Los equipos de ensayo mecánico son casi siempre activos y destructivos; en lugar de registrar pasivamente, aplican una fuerza o estimulación y miden la respuesta. Además, la muestra que se está probando se altera permanentemente durante el proceso. Un equipo de ensayo mecánico requiere tanto actuadores como sensores. En un equipo universal, los actuadores deben estirar o comprimir la muestra. En los equipos comerciales de alta gama, esto se suele lograr mediante sistemas hidráulicos; sin embargo, los equipos más económicos suelen utilizar motores eléctricos. Además, los sensores deben medir la tensión y la deformación del material. A pesar de la simplicidad de su funcionamiento básico, surgen importantes desafíos en su diseño. Para obtener resultados precisos, estos dispositivos requieren una precisión excepcionalmente alta con una alta frecuencia de muestreo, todo ello en presencia de fuerzas extremas.

Significado e importancia

Los ensayos mecánicos son fundamentales tanto en la fabricación como en la investigación. Si bien estos dispositivos se asocian principalmente con la evaluación de las propiedades de muestras de materiales puros, también son aplicables para probar los límites operativos de dispositivos como muletas, sillas de ruedas o cualquier estructura que soporte cargas pesadas. Los equipos de ensayo mecánico proporcionan información valiosa a los investigadores en ciencia e ingeniería de materiales. Estos ensayos son la forma más precisa y, a menudo, la única de cuantificar de manera significativa propiedades de los materiales como el módulo de Young, la rigidez, la dureza y la resistencia a la tracción máxima.

Estado actual de la técnica

Los ensayos mecánicos destructivos han sido el método estándar para determinar las propiedades de los materiales desde el siglo XIX. A lo largo de la historia, los principios subyacentes se han mantenido; sin embargo, se han logrado avances significativos en la precisión de las máquinas y la calidad de los sensores. Actualmente, los ensayos de materiales están estandarizados por diversas organizaciones como ASTM, ISO y Euronorm. Estos organismos garantizan que los ensayos de materiales sean repetibles y científicamente rigurosos; sin embargo, cumplir con estas normas a menudo requiere el uso de máquinas comerciales prohibitivamente caras. El reciente auge de la popularidad y la accesibilidad de la impresión 3D ha brindado a los aficionados mejores herramientas y el deseo de crear equipos de ensayo caseros.

Partes interesadas relevantes

Los avances en las pruebas mecánicas de código abierto son relevantes para cualquier persona que trabaje en fabricación o desarrollo y que no tenga acceso a equipos industriales prohibitivamente caros. Esto incluye a investigadores, empresas emergentes, pequeñas empresas e incluso aficionados, para aplicaciones que van desde la prueba de filamentos de impresión 3D hasta la determinación de la capacidad operativa de nuevos dispositivos.

Aplicabilidad y contexto

Los dispositivos de prueba de código abierto son muy útiles en la comunidad científica, ya que facilitan el acceso a financiación en el campo de la ciencia de los materiales. También son útiles en la industria, permitiendo reducir costes y aumentar la eficiencia en la fabricación.

Literatura

HACER

  • Revisar los métodos de visión artificial de código abierto para la medición de deformaciones.
  • Otras formas de ensayos mecánicos, como los ensayos de impacto y de dureza.

Obras publicadas

Resumen: Presentamos una máquina de ensayo universal de bajo costo, tamaño de escritorio y código abierto, diseñada para ensayos de materiales de alto rendimiento y bajo costo. El equipo puede aplicar cargas de tracción y compresión de hasta 5 kN a velocidades que oscilan entre 2 mm/min y 30 mm/min. Las mediciones de fuerza se logran con una precisión de ±1,8 N. La lista de componentes de esta máquina representa una reducción de un orden de magnitud en el costo por unidad de ensayo en comparación con los sistemas comerciales. Describimos el diseño y la construcción del equipo y validamos su rendimiento. El diseño, la lista de componentes, el software de control y el manual de usuario están disponibles gratuitamente en línea bajo la licencia BSD de código abierto.

  • Aproximadamente un rango de prueba de 0,5 m
  • 4000 dólares estadounidenses
  • Las mediciones de posición tenían una resolución de 0,0005 mm y un error de ±1 mm/min.
  • Las mediciones de fuerza tuvieron una precisión de ±1,8 N.
  • Se validó en una prueba comparativa frente a un MTS 858 Mini Bionix comercial.

Resumen: Las propiedades mecánicas de los materiales blandos son de vital importancia para una amplia gama de aplicaciones, desde el embalaje hasta fines biomédicos. Hemos construido un sencillo aparato de ensayo mecánico utilizando materiales comerciales y software de código abierto, con un coste total inferior a 100 dólares. El dispositivo consta de un marco de madera que soporta un aparato de carga central fijado mediante guías deslizantes. Para realizar un ensayo mecánico, se sujeta una muestra entre dos abrazaderas personalizadas impresas en 3D, fijadas a soportes en la base del marco y la célula de carga. El usuario aplica la fuerza de tracción tirando de una cuerda, lo que desplaza el aparato de carga central hacia arriba (estirando así la muestra) mientras registra la fuerza (medida por la célula de carga) y el desplazamiento (medido por un sensor ultrasónico). La célula de carga y el sensor ultrasónico están conectados a un microcontrolador Arduino, conectado a un ordenador portátil mediante un puerto USB para la adquisición y el análisis de datos. Este instrumento fue fácil de ensamblar y permitió a los estudiantes comprender mejor el significado de los ensayos de tracción, a la vez que fomentaba la experimentación con electrónica, programación informática y diseño mecánico. Debido a su bajo coste y facilidad de uso, este probador de tracción uniaxial basado en Arduino puede ser un dispositivo ideal para introducir los conceptos de propiedades mecánicas, entre otros, a estudiantes de numerosos campos.

  • Fuerzas de hasta 5 kg
  • Diseñado para pruebas de materiales blandos

Resumen: Esta tesis abordará los fundamentos de qué, cómo y por qué se utiliza una máquina de ensayos universales (MEU), una alternativa a los diseños genéricos de MEU y su construcción. El objetivo principal de esta tesis es diseñar y construir una MEU que pueda soportar una carga de hasta 10 kN para materiales poliméricos, de forma rentable y modular. El sistema operativo y los componentes electrónicos son de código abierto, lo que permite un mayor desarrollo y la realización de ensayos de compresión. Las propiedades mecánicas del material se pueden medir mediante ensayos de tracción, que proporcionan características como la resistencia a la tracción, el límite elástico, el módulo de elasticidad, la ductilidad, la resiliencia y la tenacidad. La tesis describe el uso del procesamiento de imágenes en tiempo real para calcular y graficar la curva tensión-deformación. También abarca la implementación de código abierto, utilizando una interfaz de usuario de MATLAB para controlar, analizar y compilar los resultados de los ensayos realizados con la nueva máquina. Estos resultados se han comparado con los valores obtenidos de una MEU estándar, validándolos así. Dado que la máquina es modular, las piezas se pueden intercambiar por componentes mejores que no sean necesarios, lo que permite realizar actualizaciones fácilmente en el futuro.

  • Marco de 1,3 m
  • Medición de deformación mediante visión artificial, con una resolución del 1% de la longitud total.
  • Las lecturas de tensión lograron una diferencia del 2% con respecto al probador industrial.
  • Validación con muestras de PLA analizadas según las normas ASTM en comparación con una máquina universal de ensayos Zwick/Roell.

Resumen (Traducido al inglés por Google): Este artículo presenta el diseño y la construcción de una máquina universal de ensayos mecánicos portátil, educativa, de bajo costo y fácil construcción, siguiendo la filosofía de código abierto, con el objetivo de apoyar la enseñanza de la mecánica y la resistencia de materiales. El equipo fue diseñado para ser construido con perfiles modulares de aluminio e implementado en un taller de capacitación técnica en mecánica. La máquina es capaz de aplicar de forma segura una carga máxima de 10 kN tanto en tracción como en compresión, moviéndose a velocidades que van desde 0,5 a 70 mm/min con una resolución de desplazamiento de 0,57 μm a un costo total de US$ 1000,00, incluyendo materiales y fabricación. La máquina está controlada por una placa Arduino® UNO, funciona con accionamiento electromecánico, la aplicación de la carga se realiza mediante husillos trapezoidales, la adquisición del desplazamiento y la velocidad de la viga se realiza mediante codificadores de cuadratura y el control de velocidad se realiza mediante control PID (Proporcional, Integral y Derivativo), y es capaz de realizar ensayos de tracción, pero puede adaptarse para otros ensayos como compresión, flexión y plegado, entre otros.

  • Calibré la celda de carga colocándola en un dispositivo de prueba mecánica diferente.
  • Validado mediante pruebas de muestras de material y comparación de los resultados con las normas ASTM publicadas.

Resumen: El trabajo de laboratorio enseña a los estudiantes cómo se aplica el conocimiento técnico en la práctica y se ha reconocido desde hace tiempo como un componente crucial de una experiencia integral de ingeniería a nivel de pregrado. La implementación de nuevas actividades de laboratorio presenta desafíos por diversas razones, en particular debido a las limitaciones de recursos. Brindar a los estudiantes una experiencia práctica significativa se volvió aún más difícil en el entorno de aprendizaje remoto durante la pandemia mundial de COVID-19. En el trabajo presentado, se diseñaron dos máquinas de ensayo mecánico de bajo costo y código abierto, y se implementaron en la educación e investigación en ingeniería. El Kit Universal de Ensayo Mecánico se lanzó como actividad de laboratorio en una clase de introducción a la ciencia de los materiales de primer año. El Kit Miniatura de Ensayo Mecánico se diseñó como herramienta de aprendizaje remoto y se utilizó como kit de laboratorio en una clase de diseño de ingeniería de tercer año durante la pandemia para brindar a los estudiantes una experiencia práctica significativa mientras aprendían desde casa. También se implementaron otras variaciones de diseño en la educación e investigación en ingeniería.

  • Centrado en la aplicación educativa en lugar del diseño, la optimización o la validación.
  • Creé dos probadores mecánicos diferentes:

Kit universal de pruebas mecánicas:

  • 300 mm x 300 mm x 680 mm
  • 1 kN
  • Velocidad 0,1-240 mm/min
  • Deformación medida con escala lineal con un error de ± 0,1 mm.
  • error de estrés del 3%
  • 730 dólares canadienses

El kit de pruebas mecánicas en miniatura:

  • 400 mm x 140 mm x 120 mm
  • 500N
  • Velocidad: 1-750 mm/min
  • Deformación medida con deslizador lineal con un error de ± 0,1 mm.
  • error de estrés del 3%
  • $176 CAD

Resumen: Las propiedades mecánicas de los materiales agrícolas son de vital importancia para una amplia gama de aplicaciones, como el embalaje, el transporte, la clasificación, etc. Se fabricó un sencillo aparato de ensayo mecánico utilizando materiales comerciales y software de código abierto, con un coste total inferior a 1000 libras egipcias. El dispositivo consta de un bastidor de acero que soporta un motor paso a paso y sus ventiladores de refrigeración, un mecanismo para convertir el movimiento rotatorio del motor en movimiento lineal, un portabrocas fijado a un tornillo que permite el movimiento lineal, una plataforma para colocar la muestra a ensayar y una célula de carga para determinar la fuerza. Para realizar un ensayo mecánico, se coloca una muestra en la base del bastidor y la célula de carga. La fuerza requerida se aplica mediante el motor paso a paso; se pueden fijar varios tipos de mordazas en el portabrocas. Al mover el eje principal hacia abajo, se presiona la muestra. El desplazamiento (deformación) se controla con precisión controlando el paso del motor paso a paso en el código del programa, mientras se registra la fuerza (medida por la célula de carga) en una tarjeta SD y también en un monitor serie de ordenador. La celda de carga y el motor paso a paso están conectados a un microcontrolador Arduino, que a su vez está conectado a una computadora portátil mediante un puerto USB para la adquisición y el análisis de datos. El motor paso a paso NEMA 23 soporta un par de hasta 19 kg·cm, lo que permite probar diversos materiales agrícolas. Este dispositivo fue fácil de ensamblar. Gracias a su bajo costo y facilidad de uso, este probador de materiales universal basado en Arduino puede ser una herramienta útil para introducir conceptos de propiedades mecánicas, entre otros, a investigadores de diversos campos.

  • El dispositivo estaba diseñado para tener una amplia aplicabilidad, pero se centró en aplicaciones agrícolas.
  • Tamaño máximo de muestra de 30 cm x 15 cm.
  • Tensión máxima de 100 N
  • Velocidad: 0,31 m/s
  • Realicé un experimento con cacahuetes.
    • Se consultaron resultados comparables de otros estudios.

Resumen: La mayoría de los dispositivos de ensayo mecánico disponibles comercialmente son voluminosos, costosos e incapaces de evaluar los cambios en la microestructura de las muestras bajo carga. Esto deja una brecha crucial en la comprensión de la relación entre la estructura del material y sus propiedades mecánicas macroscópicas. Nuestro objetivo fue fabricar un dispositivo de ensayo mecánico lo suficientemente pequeño como para caber en la mayoría de las plataformas de microscopía verticales o invertidas y que permitiera posicionar las muestras para una caracterización mecánica y microestructural simultánea. Las piezas se imprimieron en 3D mediante la técnica de fabricación por deposición de filamento fundido (FDF), accesible para aficionados, y luego se ensamblaron con sujetadores y componentes de traslación comerciales para crear un dispositivo de ensayo mecánico que utilizaba la deflexión de postes de plástico para determinar las fuerzas de reacción de la muestra bajo tensión aplicada. El vídeo de la deformación de la muestra se analizó mediante un script de procesamiento personalizado para calcular el comportamiento de tensión y deformación de forma automatizada y de alto rendimiento. Este dispositivo fue capaz de realizar la caracterización mecánica con una precisión comparable a la de los dispositivos de ensayo mecánico comerciales para una amplia gama de muestras no lineales y viscoelásticas en condiciones secas e hidratadas. Además, el dispositivo demostró compatibilidad con diferentes microscopios verticales e invertidos y pudo proporcionar resultados de ensayo mecánico precisos cuando se utilizó con estos instrumentos. Hemos desarrollado con éxito un dispositivo capaz de analizar con precisión la mayoría de los materiales blandos en el campo de la ingeniería biomédica, con la posibilidad de realizar una caracterización microestructural adicional mediante microscopía, a un precio de 600 dólares.

  • Diseñado específicamente para microscopía, no puede realizar pruebas generales de materiales.
  • Velocidad de 0,1-0,6 mm/s
  • Deformación medida con visión artificial
    • Resolución: 50-200 μm
    • Error: desviación del 0,1 al 31% dependiendo de las condiciones de carga y la distancia.
  • Se midió la tensión mediante la deflexión de postes de plástico impresos en 3D.
  • Fue validado mediante una prueba comparativa con probadores comerciales.

Resumen: Los aspectos mecánicos de la conservación de pinturas sobre lienzo y el estudio de los efectos de los tratamientos de conservación se benefician enormemente de la cuantificación de las características mecánicas de los materiales. Sin embargo, esto rara vez es posible, ya que pocos laboratorios cuentan con el equipo necesario. Este artículo presenta el desarrollo de un equipo de ensayo biaxial para muestras de pinturas sobre lienzo que presentan un comportamiento ortotrópico bajo cargas biaxiales. La máquina se construyó como primer paso de una investigación doctoral en curso sobre la mecánica de las pinturas sobre lienzo. Se buscó crear un sistema de fácil montaje, con piezas fáciles de conseguir y con un coste total muy inferior al de las unidades comerciales disponibles. El software de control incluye la función de pretensado automático para mejorar la precisión de la medición. Nuestro objetivo principal es poner a disposición de conservadores y científicos de la conservación una máquina fácil de replicar para realizar ensayos de tracción y tomar decisiones informadas en ciencia de los materiales.

  • Diseñado para pruebas de lienzo biaxial
  • Rangos de prueba de hasta 350 mm
  • Clasificación de 1000N
  • 100 mm/min
  • La tensión se midió contando los impulsos motores.
    • Resolución: 0,00156 mm
    • Error promedio: 0,004 mm
  • Se utilizaron cuatro motores y cuatro células de carga para mediciones de tensión con un error del 0,782%.
  • 2.500 €
  • Se validó la precisión y repetibilidad del movimiento utilizando un indicador de cuadrante digital con una resolución de 0,001 mm.
  • Celdas de carga validadas con pesas de precisión.

Resumen: En esta tesis, se diseñó, construyó y probó una máquina de ensayo universal denominada MT-02. El objetivo era crear una máquina que pudiera utilizarse para fines de formación académica y demostración. Las especificaciones del diseño incluyen: asequibilidad, portabilidad, facilidad de ampliación del software y el hardware, espíritu de código abierto y capacidad para realizar ensayos de tracción y compresión con cargas de hasta 3,5 kN. Se utilizaron perfiles de aluminio estandarizados para construir el bastidor de la máquina. Las piezas de baja carga se imprimieron en 3D. El control se basa en una placa Arduino. La máquina se opera mediante una pantalla táctil y los datos de medición se transmiten a través de una interfaz USB a un PC. Se realizó una serie de ensayos de tracción con muestras de plástico en la MT-02, así como en una máquina de ensayo universal comercial. Tras probar con éxito todas las muestras, los resultados se compararon e interpretaron en cuanto a la exactitud y precisión de la máquina construida. Indicaron una buena concordancia en cuanto a la resistencia. La deformación de la muestra, estimada mediante el desplazamiento del cabezal móvil, difiere en un factor de dos de los resultados obtenidos con la máquina universal de ensayos comercial equipada con un extensómetro de vídeo. Por consiguiente, el módulo de Young se subestima en un 48 %. La medición óptica de la deformación podría solucionar este problema. En resumen, esta tesis demuestra que es posible construir una máquina universal de ensayos en talleres bien equipados con un presupuesto y un esfuerzo relativamente bajos. Los resultados de las mediciones son comparables a los de los sistemas de ensayo comerciales.

  • 0,5 m de tamaño
  • Velocidad de 0,5-6 mm/min
  • Se utilizó visión artificial para la medición de deformaciones.
  • Se realizó un experimento en el que se probaron cinco muestras de material en el nuevo dispositivo y en un ZwickRoell comercial.
    • Hubo una diferencia del 28-48%.

Resumen: Los materiales hiperelásticos se incorporan ampliamente en implantes médicos y sistemas microelectromecánicos debido a sus grandes deformaciones elásticas y recuperables. Sin embargo, sus propiedades mecánicas son sensibles a los parámetros de procesamiento, lo que puede dar lugar a una caracterización inconsistente. Se han empleado diversas configuraciones de prueba para caracterizar materiales hiperelásticos; sin embargo, suelen ser costosas. Los recientes avances en la fabricación aditiva y el software/hardware de código abierto sugieren la posibilidad de soluciones más sencillas en entornos de investigación para su caracterización, lo que plantea la cuestión de si es posible caracterizar estos materiales con herramientas y pruebas de bajo coste que aprovechen muestras blandas y de pequeño tamaño. En este trabajo, los autores investigan el potencial de un sistema de prueba de código abierto, impreso en 3D, diseñado para caracterizar dichos materiales. Este sistema está adaptado a muestras de pequeño tamaño (espesor submilimétrico) y grandes deformaciones elásticas, comunes en las partes poliméricas de implantes mínimamente invasivos. Los autores desarrollaron piezas mediante fabricación aditiva para pruebas de tracción uniaxial y planar, con un método de correlación de imágenes de bajo coste adaptado para medir grandes deformaciones. Se seleccionó el polidimetilsiloxano para la demostración de un modelo de Mooney-Rivlin de dos parámetros, debido a su documentación y uso en dispositivos biocompatibles. Los módulos de Young y de cizallamiento estimados fueron repetibles y consistentes con la literatura. El ajuste de curvas resultó complejo y dependió de las opciones de optimización cuando los puntos de datos eran limitados, lo que concuerda con informes previos. Sin embargo, con un gran número de puntos de datos y una selección de error de optimización ideal, se encontró que 𝐶1 y 𝐶2 eran cercanos a los reportados previamente. Este trabajo demuestra un sistema de prueba de bajo costo, impreso en 3D y de código abierto para caracterizar materiales hiperelásticos utilizando un modelo de Mooney-Rivlin de dos parámetros con una precisión razonable.

  • Diseñado para ensayos uniaxiales y planares de materiales hiperelásticos con modelo de Mooney-Rivlin de dos parámetros.
  • Clasificado para 1 kg uniaxial, 5 kg planar
  • Deformación medida con un actuador lineal y visión artificial.
    • Sobreimpulso de ± 0,03 mm
    • 1% de error en las mediciones
    • Cámara validada mediante comparación con calibradores.
  • El error de ± 0,01 kg corresponde a mediciones de tensión.
  • $1471,16 USD
  • Se utiliza para determinar el módulo de Young del polidimetilsiloxano con una precisión del 5% respecto a otros resultados publicados.

Obras inéditas

Descripción del autor: TestrBot es una máquina de ensayo universal (UTM) de 300 dólares que permite realizar cualquier tipo de ensayo estático o dinámico de tensión o compresión de hasta 200 libras. Fue diseñada para permitirme realizar una variedad de ensayos físicos en muestras impresas en 3D.

  • Rango de prueba de 0,6 m
  • Velocidad máxima de 6,35 mm/min
  • La deformación se midió contando los pulsos enviados a los motores paso a paso con una resolución de 3,556 μm.
  • Estructura construida principalmente de madera.
  • No ha sido validado ni probado formalmente.

Resumen del autor: Esta es mi máquina de ensayo universal casera que utilizo en muchos de mis vídeos para probar la resistencia de diferentes materiales y piezas. Finalmente, recopilé todos los datos y los puse a disposición del público como código abierto para que cualquiera pueda desarrollarlos por su cuenta. Explicaré todo el proceso y también mostraré cómo logré construir un extensómetro óptico para medir la deformación en las muestras de ensayo.

  • Rango de prueba: aproximadamente 1 m
  • Aplicable hasta 2,5 kN
  • Ejecutar a 1 o 25 mm/min
  • Mide la tensión con una cámara y seguimiento de movimiento.
  • Coste de 100 libras
  • No hay información sobre las pruebas o la validación del dispositivo.

Resumen del autor: Una máquina de ensayo universal electrónica de bajo coste (300 dólares) para aplicaciones de ensayo de tracción con cargas inferiores a 1000 N, fabricada con piezas impresas en 3D y componentes comerciales.

  • Afirma utilizar un método de medición de deformación inspirado en el dispositivo CNCKitchen mencionado anteriormente, pero no se proporcionan detalles.
  • Se utilizó en una publicación sobre la optimización de parámetros de impresión 3D [ 14 ].

Resumen de los autores: Este instrumento es un probador mecánico de código abierto para ensayos de compresión y tracción de muestras, con una carga de diseño de hasta 20 kN. Según el conocimiento del equipo, esto lo sitúa en la cima de los instrumentos de código abierto no hidráulicos. El ensamblaje mecánico se ha diseñado para requerir un mínimo de conocimientos de ingeniería especializada y piezas mecanizadas externamente (~1), apoyándose en gran medida en el corte láser subcontratado de componentes de acero. El principal requisito interno es un taladro de columna de buena calidad en un taller. Se utiliza un novedoso enfoque de diseño basado en palancas para aprovechar al máximo un actuador lineal eléctrico común disponible en el mercado, lo que proporciona una capacidad versátil de carga y deformación. Los videos muestran muchos de los aspectos más complejos de la preparación de componentes. El ensamblaje electrónico se ha diseñado en torno a componentes de orificio pasante fácilmente soldables y módulos electrónicos fácilmente disponibles, con diseños de PCB proporcionados. Una Raspberry Pi y un Arduino controlan el funcionamiento del instrumento y la interfaz de usuario.

  • La documentación parece haber sido abandonada en las últimas etapas de finalización.
  • 3000 libras esterlinas
  • Se utilizó tanto una escala lineal digital como una cámara para la medición de la deformación.
  • Marco de 1,6 m
  • Construido principalmente con acero cortado con láser.
  • Los detalles de la verificación no están completos. Parece que compararon los resultados con una máquina comercial.

Author's Overview: This is a simple and cheap tensile strength tester for measuring relative tensile strength from filament samples. It's used to test the layer adhesion strength across various filaments or settings. Does increasing the temperature on your favorite filament create stronger parts? Does high speed printing create weaker parts? This mini tester is designed to answer these questions.

  • Extremely cheap and simple
  • Involves no electrical design or fabrication
  • Frame is 3D printed
  • Uses a luggage scale to measure force. One of two devices in this review to not use a load cell

Bibliography

  1. ↑ Amend, John R., and Hod Lipson. “FreeLoader: An Open Source Universal Testing Machine for High-Throughput Experimentation.” In Volume 6: 35th Mechanisms and Robotics Conference, Parts A and B, 685–93. Washington, DC, USA: ASMEDC, 2011. https://doi.org/10.1115/DETC2011-48296.
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  14. ↑ Lin, Daniel, Xieshi Zhang y Jing Li. “Optimización de parámetros de impresión 3D: evaluación de los efectos del tipo de relleno y la altura de capa en la fuerza de fractura por tracción”. Journal of Emerging Investigators, 2021. https://doi.org/10.59720/20-083 .
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Datos de la página
AutoresJoel Friesen Waldner
LicenciaCC-BY-SA-4.0
IdiomaInglés (en)
Traduccionescoreano
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Creado3 de julio de 2025 por Joel Friesen Waldner
Última edición3 de julio de 2025 por StandardWikitext bot
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