Santos et al 2023a - Revision history

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−	~~<div class="center" style="width: auto; margin-left: auto; margin-right: auto;">~~
−	~~<big>'''Caracterización de la tenacidad interlaminar en modo I en interfases multidireccionales en un compuesto fabricado por impresión 3D'''</big></div>~~
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−	~~<big>'''Characterisation of the mode I interlaminar fracture toughness in multidirectional interfaces in a 3D-printed composite'''</big>~~
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−	~~<div class="center" style="width: auto; margin-left: auto; margin-right: auto;">~~
−	~~Jonnathan Darío Santos<sup>1,2</sup>, Norbert Blanco<sup>2</sup>, José Manuel Guerrero<sup>2</sup></div>~~
−
−	~~<div class="center" style="width: auto; margin-left: auto; margin-right: auto;">~~
−	~~<sup>1</sup>Grupo de Investigación en Análisis y Tecnología de Estructuras en Ingeniería (ATEI), Universidad Politécnica Salesiana, Calle Vieja 12-30 y Elia Liut, Cuenca 010105, Ecuador </div>~~
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−	~~<div class="center" style="width: auto; margin-left: auto; margin-right: auto;">~~
−	~~<sup>2</sup>Analysis and Advanced Materials for Structural Design (AMADE), Escola Politècnica Superior, Universitat de Girona, Avda. M. Aurèlia Capmany 61, 17003 Girona, Spain</div>~~
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−	~~'''Palabras clave: '''Tenacidad, Fractura interlaminar, Multidireccional, Impresión 3D''' '''~~
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−	~~'''Keywords: '''Toughness, Interlaminar fracture, Multidirectional, 3D printing~~

	==1. Introducción==		==1. Introducción==

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 ==4. Resultados experimentales y discusión ==
-===1.1. Resultados de curvas esfuerzo-desplazamiento===
+===4.1. Resultados de curvas esfuerzo-desplazamiento===
 Las curvas de todos los ensayos se presentan en la <span id='cite-_Ref135613262'></span>[[#_Ref135613262|Figura 3]].  Las curvas muestras la etapa de carga completa incluyendo caídas de carga, hasta el punto anterior a una propagación de grieta catastrófica. Todas las muestras 0/15 muestran un comportamiento similar al inicio del ensayo (<span id='cite-_Ref135613262'></span>[[#_Ref135613262|Figura 3]]a). Así, todos los especímenes fueron considerados para determinar la tenacidad interlaminar de iniciación y propagación en modo I. Las curvas de los especímenes 15/-15 (<span id='cite-_Ref135613262'></span>[[#_Ref135613262|Figura 3]]b), muestran menor grado de repetitividad que en el caso de 0/15. La probeta 15/-15-1 muestra menor rigidez que el resto y presenta un comportamiento distinto después de la caída de carga inicial. Por lo tanto, esta probeta no fue considerada para determinar la tenacidad a la fractura de la interfase 15/-15. La <span id='cite-_Ref135613262'></span>[[#_Ref135613262|Figura 3]]c muestra las curvas fuerza-desplazamiento para el lote de 30/-30 con un alto grado de variabilidad. Por un lado, las probetas 30/-30-1 y 30/-30-2 experimentaron una propagación limpia y estable a lo largo de todo el ensayo. Por otro lado, las probetas 30/-30-4 y 30/-30-5 mostraron una rigidez similar al inicio del ensayo, pero luego de la caída de carga a los 5 mm de apertura la rigidez de la probeta 30/-30-5 es significativamente menor que el resto del lote. Finalmente, la probeta 30/-30-6 mostro una respuesta de mayor rigidez que el resto de probetas. Por lo tanto, las probetas 30/-30-1, 30/-30-4 y 30/-30-5 no son considerados para la reducción numérica de la tenacidad a la fractura del caso 30/-30.
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 Es importante comentar que sólo en la probeta 30/-30-4 se pudo observar migración de plano, lo cual valida el proceso metodológico desarrollado. La presenta el compendio de valores de la tenacidad a la fractura de todos los casos estudiados. El valor máximo tanto para iniciación como para propagación fue experimentado por el laminado 0/15, 1763 y 2146 J/m<sup>2</sup>, respectivamente. Los valores de tenacidad a propagación para los casos 15/-15 y 30/-30 son virtualmente los mismos, 1720 y 1758 J/m<sup>2</sup>, respectivamente, mientras que para iniciación difieren algo más, 870 y 960 J/m<sup>2</sup>, respectivamente. No obstante, para 15/-15 y 30/-30 los valores de tenacidad son muy similares a los de las probetas unidireccionales obtenidos por Santos et al. [<span id='cite-_Ref135604664'></span>[[#_Ref135604664|3]]].
-===1.2. Análisis de superficie de fractura===
+===4.2. Análisis de superficie de fractura===
 La zona de propagación de las muestras post-mortem fueron cortadas cuidadosamente, evitando modificar la superficie de fractura mediante el mismo disco de corte. La superficie fue tratada y observada mediante microscopía electrónica de barrido (SEM) con una aceleración de partículas de 7 kV. El análisis de fractografía de la lámina a 15° de la muestra 0/15 (<span id='cite-_Ref135616639'></span>[[#_Ref135616639|Figura 4]]a) revela surcos entre filamentos depositados, áreas con vacíos (burbujas de aire) y algunas fibras sueltas. En la superficie se pueden observar filamentos depositados a 0° y 15° (marcados con línea entre cortada azul), mientras que en la <span id='cite-_Ref135616639'></span>[[#_Ref135616639|Figura 4]]b a un mayor número de aumentos se puede observar claramente un entrecruzamiento de estos filamentos. También se puede observar fibras a 15° arrancadas de la resina y roto durante la delaminación, mientras que la resina en la fibra longitudinal muestra deformación plástica. La superficie de fractura de la lámina de 15° de la probeta 15/-15 muestra menos vacíos y fibras rotas (<span id='cite-_Ref135616639'></span>[[#_Ref135616639|Figura 4]]c). Se puede observar claramente el entrecruzamiento entre las láminas en la ampliación de la <span id='cite-_Ref135616639'></span>[[#_Ref135616639|Figura 4]]d, además de un grupo de fibras orientadas a 15° muestran fragmentación luego de haber sido arrancadas con deformación plástica alrededor de la resina en la zona adyacente. La superficie de fractura de la lámina de 30° de la probeta 30/-30 muestra zonas de resina dominante, como también varias fibras rotas (<span id='cite-_Ref135616639'></span>[[#_Ref135616639|Figura 4]]e). El entrecruzamiento entre las láminas se puede observar claramente. El análisis mediante una mayor amplificación en la <span id='cite-_Ref135616639'></span>[[#_Ref135616639|Figura 4]]f muestra un área central de fibras de 30° que se han retirado de la superficie. Observando en un plano superior de la imagen, se muestra huellas de fibras desprendidas de la resina y varias fibras rotas.

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 <div class="center" style="width: auto; margin-left: auto; margin-right: auto;">
 <sup>2</sup>Analysis and Advanced Materials for Structural Design (AMADE), Escola Politècnica Superior, Universitat de Girona, Avda. M. Aurèlia Capmany 61, 17003 Girona, Spain</div>
 '''Keywords: '''Toughness, Interlaminar fracture, Multidirectional, 3D printing
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 <div id="_Ref121504574" class="center" style="width: auto; margin-left: auto; margin-right: auto;">
 Tabla 1. Propiedades del material compuesto CF/PA y su desviación estándar [<span id='cite-_Ref135604664'></span>[[#_Ref135604664|3]]]. (*Valores reportados por Iragi et al. [<span id='cite-_Ref135604667'></span>[[#_Ref135604667|2]]])</div>
 {| style="width: 81%;margin: 1em auto 0.1em auto;border-collapse: collapse;"
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 <div id="_Ref135607320" class="center" style="width: auto; margin-left: auto; margin-right: auto;">
 Tabla 2. Configuración de la secuencia de apilado de los laminados y orientaciones de las capas en la interfase. El símbolo // indica el plano de delaminación y $ indica simetría impar</div>
 ===2.2. Configuración del modelo numérico ===
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 ===1.1. Resultados de curvas esfuerzo-desplazamiento===
-Las curvas de todos los ensayos se presentan en la <span id='cite-_Ref135613262'></span>[[#_Ref135613262|Figura 3]].  Las curvas muestras la etapa de carga completa incluyendo caídas de carga, hasta el punto anterior a una propagación de grieta catastrófica. Todas las muestras 0/15 muestran un comportamiento similar al inicio del ensayo (<span id='cite-_Ref135613262'></span>[[#_Ref135613262|Figura 3]]a). Así, todos los especímenes fueron considerados para determinar la tenacidad interlaminar de iniciación y propagación en modo I. Las curvas de los especímenes 15/-15 (<span id='cite-_Ref135613262'></span>[[#_Ref135613262|Figura 3]]b), muestran menor grado de repetitividad que en el caso de 0/15. La probeta 15/-15-1 muestra menor rigidez que el resto y presenta un comportamiento distinto después de la caída de carga inicial. Por lo tanto, esta probeta no fue considerada para determinar la tenacidad a la fractura de la interfase 15/-15. La Figura 6c muestra las curvas fuerza-desplazamiento para el lote de 30/-30 con un alto grado de variabilidad. Por un lado, las probetas 30/-30-1 y 30/-30-2 experimentaron una propagación limpia y estable a lo largo de todo el ensayo. Por otro lado, las probetas 30/-30-4 y 30/-30-5 mostraron una rigidez similar al inicio del ensayo, pero luego de la caída de carga a los 5 mm de apertura la rigidez de la probeta 30/-30-5 es significativamente menor que el resto del lote. Finalmente, la probeta 30/-30-6 mostro una respuesta de mayor rigidez que el resto de probetas. Por lo tanto, las probetas 30/-30-1, 30/-30-4 y 30/-30-5 no son considerados para la reducción numérica de la tenacidad a la fractura del caso 30/-30.
+Las curvas de todos los ensayos se presentan en la <span id='cite-_Ref135613262'></span>[[#_Ref135613262|Figura 3]].  Las curvas muestras la etapa de carga completa incluyendo caídas de carga, hasta el punto anterior a una propagación de grieta catastrófica. Todas las muestras 0/15 muestran un comportamiento similar al inicio del ensayo (<span id='cite-_Ref135613262'></span>[[#_Ref135613262|Figura 3]]a). Así, todos los especímenes fueron considerados para determinar la tenacidad interlaminar de iniciación y propagación en modo I. Las curvas de los especímenes 15/-15 (<span id='cite-_Ref135613262'></span>[[#_Ref135613262|Figura 3]]b), muestran menor grado de repetitividad que en el caso de 0/15. La probeta 15/-15-1 muestra menor rigidez que el resto y presenta un comportamiento distinto después de la caída de carga inicial. Por lo tanto, esta probeta no fue considerada para determinar la tenacidad a la fractura de la interfase 15/-15. La <span id='cite-_Ref135613262'></span>[[#_Ref135613262|Figura 3]]c muestra las curvas fuerza-desplazamiento para el lote de 30/-30 con un alto grado de variabilidad. Por un lado, las probetas 30/-30-1 y 30/-30-2 experimentaron una propagación limpia y estable a lo largo de todo el ensayo. Por otro lado, las probetas 30/-30-4 y 30/-30-5 mostraron una rigidez similar al inicio del ensayo, pero luego de la caída de carga a los 5 mm de apertura la rigidez de la probeta 30/-30-5 es significativamente menor que el resto del lote. Finalmente, la probeta 30/-30-6 mostro una respuesta de mayor rigidez que el resto de probetas. Por lo tanto, las probetas 30/-30-1, 30/-30-4 y 30/-30-5 no son considerados para la reducción numérica de la tenacidad a la fractura del caso 30/-30.
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 La zona de propagación de las muestras post-mortem fueron cortadas cuidadosamente, evitando modificar la superficie de fractura mediante el mismo disco de corte. La superficie fue tratada y observada mediante microscopía electrónica de barrido (SEM) con una aceleración de partículas de 7 kV. El análisis de fractografía de la lámina a 15° de la muestra 0/15 (<span id='cite-_Ref135616639'></span>[[#_Ref135616639|Figura 4]]a) revela surcos entre filamentos depositados, áreas con vacíos (burbujas de aire) y algunas fibras sueltas. En la superficie se pueden observar filamentos depositados a 0° y 15° (marcados con línea entre cortada azul), mientras que en la <span id='cite-_Ref135616639'></span>[[#_Ref135616639|Figura 4]]b a un mayor número de aumentos se puede observar claramente un entrecruzamiento de estos filamentos. También se puede observar fibras a 15° arrancadas de la resina y roto durante la delaminación, mientras que la resina en la fibra longitudinal muestra deformación plástica. La superficie de fractura de la lámina de 15° de la probeta 15/-15 muestra menos vacíos y fibras rotas (<span id='cite-_Ref135616639'></span>[[#_Ref135616639|Figura 4]]c). Se puede observar claramente el entrecruzamiento entre las láminas en la ampliación de la <span id='cite-_Ref135616639'></span>[[#_Ref135616639|Figura 4]]d, además de un grupo de fibras orientadas a 15° muestran fragmentación luego de haber sido arrancadas con deformación plástica alrededor de la resina en la zona adyacente. La superficie de fractura de la lámina de 30° de la probeta 30/-30 muestra zonas de resina dominante, como también varias fibras rotas (<span id='cite-_Ref135616639'></span>[[#_Ref135616639|Figura 4]]e). El entrecruzamiento entre las láminas se puede observar claramente. El análisis mediante una mayor amplificación en la <span id='cite-_Ref135616639'></span>[[#_Ref135616639|Figura 4]]f muestra un área central de fibras de 30° que se han retirado de la superficie. Observando en un plano superior de la imagen, se muestra huellas de fibras desprendidas de la resina y varias fibras rotas.
 {| style="width: 100%;margin: 1em auto 0.1em auto;"
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 <div id="_Ref135616639" class="center" style="width: auto; margin-left: auto; margin-right: auto;">
 Figura 4. Imágenes SEM de la superficie de la fractura de especímenes representativos. Las líneas entrecortadas azules indican la dirección de la deposición de filamentos extruidos</div>
 ==Bibliografía==

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 <big>'''Caracterización de la tenacidad interlaminar en modo I en interfases multidireccionales en un compuesto fabricado por impresión 3D'''</big>
 <big>'''Characterisation of the mode I interlaminar fracture toughness in multidirectional interfaces in a 3D-printed composite'''</big>
 <div class="center" style="width: auto; margin-left: auto; margin-right: auto;">
-J. D. Santos<sup>1</sup>, N. Blanco<sup>2</sup>, J. M. Guerrero<sup>2</sup>.</div>
+Jonnathan Darío Santos<sup>1,2</sup>, Norbert Blanco<sup>2</sup>, José Manuel Guerrero<sup>2</sup></div>
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−	<big>'''Caracterización de la tenacidad interlaminar en modo I en interfases multidireccionales en un compuesto fabricado por impresión 3D'''</big><big>'''Characterisation of the mode I interlaminar fracture toughness in multidirectional interfaces in a 3D-printed composite'''</big>	+	<big>'''Caracterización de la tenacidad interlaminar en modo I en interfases multidireccionales en un compuesto fabricado por impresión 3D'''</big>
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		+	<big>'''Characterisation of the mode I interlaminar fracture toughness in multidirectional interfaces in a 3D-printed composite'''</big>

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 <div class="center" style="width: auto; margin-left: auto; margin-right: auto;">
 <big>'''Caracterización de la tenacidad interlaminar en modo I en interfases multidireccionales en un compuesto fabricado por impresión 3D'''</big></div>
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 '''RESUMEN:''' El despegue de las capas, o delaminación, es uno de los mecanismos de daño más críticos para un material compuesto laminado y ha sido objeto de multitud de investigaciones científicas. Habitualmente en las aplicaciones reales, las delaminaciones suelen iniciarse y propagarse entre láminas con distintas orientaciones de refuerzo. No obstante, la mayoría de los estudios experimentales se llevan a cabo usando laminados unidireccionales para la caracterización experimental de la tenacidad a la fractura interlaminar. Esto es así debido a que en condiciones de laboratorio es complejo propagar una delaminación entre láminas multidireccionales sin que aparezcan otros mecanismos de daño que invaliden el ensayo. Entre estos mecanismos de daño cabe destacar la migración de plano de la grieta interlaminar o la propagación de varias grietas en paralelo en distintos planos o interfases. En esta comunicación se detalla la caracterización experimental de la tenacidad a la fractura interlaminar en un material compuesto fabricado por impresión 3D con interfases multidireccionales, incluyendo  el proceso de diseño y fabricación de probetas de doble viga en voladizo (DCB) para asegurar que la propagación de la grieta se realiza en modo I puro y que esta se mantiene siempre en el mismo plano. Finalmente, se establece una comparación con la tenacidad medida para el mismo material en probetas unidireccionales y se comparan las superficies de fractura.
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 '''ABSTRACT: '''Debonding between plies, or delamination, is a critical failure mechanism for laminated composite materials and has been analysed in several scientific investigation. Usually in real applications delamination initiates and propagates between interface layers with different reinforcement orientation. However, most of the experimental works are carried out using unidirectional specimens for determining the interlaminar fracture toughness because in laboratory conditions it is difficult to propagate the crack between multidirectional interface layers without other failure mechanisms that invalidate the test. Among these failure mechanisms, crack plane migration and crack branching at several planes are the most common. In this communication it will be detailed and analyzed the experimental characterization of the interlaminar fracture toughness in multidirectional interfaces of 3D-printed composite materials is detailed, including the manufacturing process of the Double Cantilever Beam (DCB) specimens that warranty crack propagation under pure mode I loading and without plane migration. Finally, a quantitative comparison is carried out between multidirectional interlaminar fracture toughness and the unidirectional one and a fractography analysis is reported.
 '''Palabras clave: '''Tenacidad, Fractura interlaminar, Multidireccional, Impresión 3D''' '''
-'''Keywords: '''Toughness, Interlaminar fracture, Multidirectional, 3D printing''' '''
 ==1. Introducción==
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 <div class="center" style="width: auto; margin-left: auto; margin-right: auto;">
-  [[Image:Draft_Villaverde_450423222-image1.png|378px]] </div>
+  [[Image:Review_214370241900-image1.png|378px]] </div>
 <span id='_Ref121503219'></span><div id="_Ref135610049" class="center" style="width: auto; margin-left: auto; margin-right: auto;">
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 <div class="center" style="width: auto; margin-left: auto; margin-right: auto;">
-  [[Image:Draft_Villaverde_450423222-image2.png|492px]] </div>
+  [[Image:Review_214370241900-image2.png|492px]] </div>
 <div id="_Ref135614850" class="center" style="width: auto; margin-left: auto; margin-right: auto;">
@@ Line 162: / Line 166: @@
 {| style="width: 100%;margin: 1em auto 0.1em auto;"
 |-
-|  style="text-align: center;width: 49%;"|[[Image:Draft_Villaverde_450423222-image3.png|282px]]
+|  style="text-align: center;width: 49%;"|[[Image:Review_214370241900-image3.png|282px]]
-|  style="text-align: center;vertical-align: top;width: 50%;"|[[Image:Draft_Villaverde_450423222-image4.png|282px]]
+|  style="text-align: center;vertical-align: top;width: 50%;"|[[Image:Review_214370241900-image4.png|282px]]
 |-
 |  style="text-align: center;"|<span style="text-align: center; font-size: 75%;">'''a) '''0/15</span>
 |  style="text-align: center;vertical-align: top;"|<span style="text-align: center; font-size: 75%;">'''b) '''15/-15</span>
 |-
-|  colspan='2'  style="text-align: center;width: 100%;"|[[Image:Draft_Villaverde_450423222-image5.png|282px]]
+|  colspan='2'  style="text-align: center;width: 100%;"|[[Image:Review_214370241900-image5.png|282px]]
 |-
 |  colspan='2'  style="text-align: center;"|<span style="text-align: center; font-size: 75%;">'''c) '''30/-30</span>
@@ Line 174: / Line 178: @@
-<span id='_Hlk135519955'></span><div id="_Ref135613262" class="center" style="width: auto; margin-left: auto; margin-right: auto;">
+<span id='_Ref135613262'></span><div id="_Hlk135519955" class="center" style="width: auto; margin-left: auto; margin-right: auto;">
 Figura 3. Curvas fuerza-desplazamiento para los especímenes MD-DCB </div>
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 {| style="width: 100%;margin: 1em auto 0.1em auto;"
 |-
-|  colspan='2' |[[Image:Draft_Villaverde_450423222-image6-c.png|600px]]
+|  colspan='2' |[[Image:Review_214370241900-image6-c.png|600px]]
 |-
 |  style="text-align: center;"|<span style="text-align: center; font-size: 75%;">'''a) '''Superficie de la lámina 15 de la probeta 0/15</span>
 |  style="text-align: center;vertical-align: top;"|<span style="text-align: center; font-size: 75%;">'''b) '''Amplificación de 0 y 15 filamento entrecruzado</span>
 |-
-|  colspan='2'  style="text-align: center;width: 100%;"|[[Image:Draft_Villaverde_450423222-image7-c.png|600px]]
+|  colspan='2'  style="text-align: center;width: 100%;"|[[Image:Review_214370241900-image7-c.png|600px]]
 |-
 |  style="text-align: center;"|<span style="text-align: center; font-size: 75%;">'''c) '''Superficie de la lámina 15 de la probeta 15/-15</span>
 |  style="text-align: center;vertical-align: top;"|<span style="text-align: center; font-size: 75%;">'''d) '''Amplificación de 15 y -15 filamento entrecruzado</span>
 |-
-|  colspan='2'  style="text-align: center;width: 100%;"|[[Image:Draft_Villaverde_450423222-image8-c.png|600px]]
+|  colspan='2'  style="text-align: center;width: 100%;"|[[Image:Review_214370241900-image8-c.png|600px]]
 |-
 |  style="text-align: center;"|<span style="text-align: center; font-size: 75%;">'''e) '''Superficie de la lámina 30 de la probeta 30/-30</span>