La fabricación aditiva de materiales metálicos requiere de elevados tiempos de fabricación de las piezas y un continuo control de las propiedades mecánicas de las distintas fabricaciones. Por ello, es muy conveniente realizar ensayos mecánicos miniaturizados, optimizando material, tiempo y recursos. Un ensayo mecánico prometedor, versátil y miniaturizado cada vez más empleado es el ensayo de micropunzonado SPT (Small Punch Test). Sin embargo, su complejidad hace que las correlaciones empleadas para estimar las propiedades mecánicas asociadas a ensayos de tracción sean imprecisas. En esta tesis se desarrollan nuevos criterios de determinación del comienzo de la inestabilidad plástica, cálculos únicos del espesor y la velocidad de deformación instantánea del ensayo SPT, metodologías para la estimación de la verdadera curva carga – desplazamiento plástico, y se propone una nueva configuración geométrica del ensayo SPT (denominado SPT-IP) que mejora la precisión del valor del límite elástico del material. Abstract: Additive manufacturing of metallic materials require long manufacturing times to obtain advanced pieces for the aeronautical, aerospace and biomedical industry. In addition, it is essential a continuous mechanical properties characterization. In this regard, miniaturized mechanical tests are employed to optimize time, resources and volume of material employed in the mechanical characterization. A versatile, promising, increasingly used miniaturized mechanical test is the Small Punch Test (SPT). However, the correlations between mechanical SPT and conventional tensile test parameters are imprecise due to the SPT complexity. In this thesis, a new instability criterion has been proposed to determine the onset of plastic instability. Besides, unique calculations of the instantaneous strain rate during SPT, a new methodology to estimate the proper load vs. plastic displacement curve, and a new geometric configuration of SPT, named SPT-IP, have been developed. Finally, the proposed miniaturized configuration SPT-IP improves the accuracy in the determination of the yield strength.

Departamento de Ingeniería Industrial.