Propuesta de metodología de diseño guiado por computador para manufactura aditiva de componentes mecánicos empleando FDM

Este trabajo de grado se enfoca en el desarrollo e implementación de una metodología de diseño guiada por computador para manufactura aditiva empleando FDM, a lo largo de este trabajo se hace uso de diversos programas, tales como: Solid Edge, para el diseño conceptual; ANSYS Workbench para la defini...

Full description

Autores:
Piñeros Rubio, Fabian Andres
Tipo de recurso:
Trabajo de grado de pregrado
Fecha de publicación:
2021
Institución:
Universidad Santo Tomás
Repositorio:
Repositorio Institucional USTA
Idioma:
spa
OAI Identifier:
oai:repository.usta.edu.co:11634/33738
Acceso en línea:
http://hdl.handle.net/11634/33738
Palabra clave:
Topological Optimization,
FDM
FEM
Lattice structures
Residual stresses
Geometric Distortions
Mecánica de materiales
Materiales industriales
Procesos de manufactura
FDM
FEM
Diseño I
Distorsiones geométricas
Esfuerzos residuales
Estructuras lattice
Optimización topológica
Rights
openAccess
License
Atribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Colombia
Description
Summary:Este trabajo de grado se enfoca en el desarrollo e implementación de una metodología de diseño guiada por computador para manufactura aditiva empleando FDM, a lo largo de este trabajo se hace uso de diversos programas, tales como: Solid Edge, para el diseño conceptual; ANSYS Workbench para la definición de condiciones de carga en el diseño, FEM (Análisis de elementos finitos) y optimización topológica mediante estructuras tipo Lattice ; ANSYS Additive utilizado en la simulación de impresión para el análisis de esfuerzos residuales y distorsiones geométricas; por ultimo Ultimaker CURA, utilizado en la simulación de impresión para costes y tiempos. Dentro de los resultados obtenidos, se evidenció que la variación entre posiciones de impresión tiene incidencia en variables tales como: distorsiones geométricas, esfuerzos residuales, costos y tiempos de impresión. En primer lugar, se observa que mediante la optimización de un elemento, la cantidad de material utilizado en la impresión se reduce hasta en un 20%, sin embargo, aumenta el tiempo en un 38%, con las variaciones mencionadas se obtiene como resultado una reducción del 6.66% en el coste total; Por otra parte, la aplicación de esta metodología demostró que el correcto posicionamiento de impresión logra reducir los esfuerzos residuales en un 45%, las distorsiones geométricas en un 46% y los costes generales de impresión en un 15.52%.