Optimización de los parámetros de impresión 3D, relacionados con el consumo de material en función de las propiedades mecánicas de productos impresos por modelado de deposición fundida (FDM)
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Date
2023
Director
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Publisher
Pontificia Universidad Javeriana Cali
Abstract
La impresión 3D es una tecnología emergente de la Industria 4.0, capaz de producir una amplia variedad de productos con geometría compleja de forma eficiente e innovadora a diferencia de otros métodos de fabricación convencionales. A medida que, el crecimiento poblacional sigue aumentando, la necesidad de fabricar productos de bajo peso, buen rendimiento mecánico y excelente calidad superficial, cobra más importancia en el sector industrial, de tal forma que, se logre elaborar piezas con un bajo consumo de material reduciendo el costo de producción y el
tiempo de procesamiento, con el propósito de disminuir significativamente el nivel de desechos plásticos derivados de errores de impresión, errores de diseño, material de soporte, fallas de la impresora, entre otros, en diferentes organizaciones educativas y empresariales.
Por lo anterior, este trabajo tiene como objetivo evaluar la influencia de dos parámetros de impresión, el porcentaje y patrón de relleno previamente seleccionados a partir de una revisión bibliográfica y un análisis biomimético, en la resistencia a la compresión e impacto con relación a
la densidad de la pieza a imprimir, a partir de un análisis de varianza factorial (ANOVA); con el ánimo de optimizar el consumo de material en el proceso de impresión 3D sin afectar el desempeño de estructural del producto.
Description
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3D printing is an emerging Industry 4.0 technology, capable of producing a wide variety of products with complex geometry in an efficient and innovative way unlike other conventional manufacturing methods. As population growth continues to increase, the need to manufacture products with low weight, good mechanical performance and excellent surface quality, becomes more important in the industrial sector, so that, it is possible to produce parts with low material consumption reducing production cost and processing time, with the purpose of significantly decreasing the level of plastic waste derived from printing errors, design errors, support material, printer failures, among others, in different educational and business organizations.
Therefore, this work aims to evaluate the influence of two printing parameters, the percentage and pattern of filler previously selected from a literature review and a biomimetic analysis, on the compressive strength and impact in relation to the density of the part to be printed, from a
factorial analysis of variance (ANOVA); with the aim of optimizing the material consumption in the 3D printing process without affecting the structural performance of the product.
Keywords
Consumo de material, Porcentaje de relleno, Compresión, Impacto, Patrón de relleno, Parámetros de impresión, Estructuras bioinspiradas., Material consumption, Infill percentage, Tension, Compression, Impact, Infill pattern, Printing parameters, Bio-inspired structures.