Diseño de una silla escolar para impresión 3D de gran formato con ayuda de herramientas generativas
Este proyecto busca desarrollar una silla para estudiantes de colegio ente 8 y 10 años mediante manufactura aditiva de gran formato con la ayuda de herramientas de diseño generativo. Para ello se siguió una metodología iterativa basada en la metodología de diseño mecánico de Ullman, en la que se hiz...
- Autores:
-
Quintero Beltrán, Juan David
- Tipo de recurso:
- Trabajo de grado de pregrado
- Fecha de publicación:
- 2024
- Institución:
- Universidad de los Andes
- Repositorio:
- Séneca: repositorio Uniandes
- Idioma:
- spa
- OAI Identifier:
- oai:repositorio.uniandes.edu.co:1992/74759
- Acceso en línea:
- https://hdl.handle.net/1992/74759
- Palabra clave:
- Diseño generativo
Impresión 3D de gran formato
Diseño conceptual
Desarrollo de Producto
Ingeniería
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- Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International
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Este proyecto busca desarrollar una silla para estudiantes de colegio ente 8 y 10 años mediante manufactura aditiva de gran formato con la ayuda de herramientas de diseño generativo. Para ello se siguió una metodología iterativa basada en la metodología de diseño mecánico de Ullman, en la que se hizo énfasis en el desarrollo de conceptos y en el desarrollo de producto. A lo largo del proyecto se abordaron 4 líneas de trabajo distintas con las cuales se aportó a la consistencia y confiabilidad de los resultados devengados. Por un lado, se trabajó en un diseño conceptual, apoyado fuertemente de herramientas de diseño generativo. Por otro, se trabajó en la caracterización del material utilizado y el método de impresión 3d para generar parámetros de impresión consistentes. Además, se hizo un trabajo iterativo fuerte con prototipos virtuales realizando simulaciones estáticas y dinámicas. Por último, se trabajó con prototipos físicos para corroborar aspectos relacionados a la manufactura del producto. A partir de los resultados de cada línea de trabajo se logró crear un producto seguro y consistente para la población objetivo. |
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[1] K. V. Wong and A. Hernández, “A review of Additive Manufacturing,” ISRN Mechanical Engineering, vol. 2012, pp. 1–10, 2012. doi:10.5402/2012/208760 [2] C. M. S. Vicente, M. Sardinha, L. Reis, A. Ribeiro, and M. Leite, “Large-format additive manufacturing of polymer extrusion-based deposition systems: Review and applications - progress in additive manufacturing,” SpringerLink, https://link.springer.com/article/10.1007/s40964-023-00397-9 (accessed Nov. 27, 2023). [3] F. Pignatelli and G. Percoco, “An application- and market-oriented review on large format additive manufacturing, focusing on polymer pellet-based 3D printing - progress in additive manufacturing,” SpringerLink, https://link.springer.com/article/10.1007/s40964-022-00309-3 (accessed Nov. 27, 2023). 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Miles, “¿Qué es el diseño generativo y cómo puede aprovecharse en la fabricación?,” Autodesk, https://www.autodesk.com/es/design-make/articles/diseno-generativo (accessed Feb. 21, 2024). [12] P. Starck, “A.I. - introducing the first chair created with Artificial Intelligence,” STARCK Site web officiel, https://www.starck.com/a-i-introducing-the-first-chair-created-with-artificial-intelligence-p3801 (accessed Feb. 20, 2024). [13] “Kartell ai Chair 2pcs”, Panik Design, https://panik-design.com/products/kartell-ai-chair-2pcs (accessed Feb. 20, 2024). [14] ISO, Furniture - Chairs and Stools - Determination of strengh and durability, ISO 7173, 1989. [15] R. Avila-Chaurand, L. R. Prado-León, y E. L. González-Muñoz, “Dimensiones antropométricas de la población latinoamericana : México, Cuba, Colombia, Chile / R. Avila...”, ResearchGate, ene. 2007, [En línea]. Disponible en: https://www.researchgate.net/publication/31722433_Dimensiones_antropometricas_de_la_poblacion_latinoamericana_Mexico_Cuba_Colombia_Chile_R_Avila_Chaurand_LR_Prado_Leon_EL_Gonzalez_Munoz?enrichId=rgreq-33927dee4ec5e712bbde88548f4ff8da-XXX&enrichSource=Y292ZXJQYWdlOzMxNzIyNDMzO0FTOjIyNTgyMDUxMDU2MDI1NkAxNDMwODUxMjEzNTM1&el=1_x_2&_esc=publicationCoverPdf [16] MINSALUD, “Patrones de crecimiento infantil en Colombia”, www.icbf.gov.co, 14 de junio de 2016. https://www.icbf.gov.co/sites/default/files/anexo_tecnico_3_y_4_resolucion_no._2465_de_2016.pdf (accedido 28 de febrero de 2024). [17] ASTM, “Test Method for Tensile Properties of Plastics”, Book Of Standards, vol. 08.01, Art. n.o D638, mar. 2015, doi: 10.1520/d0638-14. [18] ASTM, “Test Methods for Flexural Properties of Unreinforced and Reinforced Plastics and Electrical Insulating Materials”, Book Of Standards, vol. 08.01, Art. n.o D 790, jul. 2017, doi: 10.1520/d0790-17. [19] Simplify3D Software, “Home | Simplify3D Software”, Simplify3D Software, 10 de mayo de 2023. https://www.simplify3d.com/ [20] “Autodesk Fusion | 3D CAD, CAM, CAE, & PCB Cloud-Based Software | Autodesk”. https://www.autodesk.com/products/fusion-360/overview?term=1-YEAR&tab=subscription [21] Universitat Jaume I y CMA, “Propiedades del PLA”. https://sites.google.com/view/poliacidolactico-coma/poli%C3%A1cido-l%C3%A1ctico/propiedades-del-pla [22] Sonelastic, «Módulo elástico y coeficiente de Poisson de madera y derivados», SONELASTIC. https://www.sonelastic.com/es/fundamentos/tablas-propiedades-materiales/maderas.html [23] Autodesk Support, «How to create a drop test using Event Simulation in Fusion 360». https://www.autodesk.com/support/technical/article/caas/sfdcarticles/sfdcarticles/How-to-create-a-drop-test-using-Event-Simulation-in-Fusion-360.html |
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A lo largo del proyecto se abordaron 4 líneas de trabajo distintas con las cuales se aportó a la consistencia y confiabilidad de los resultados devengados. Por un lado, se trabajó en un diseño conceptual, apoyado fuertemente de herramientas de diseño generativo. Por otro, se trabajó en la caracterización del material utilizado y el método de impresión 3d para generar parámetros de impresión consistentes. Además, se hizo un trabajo iterativo fuerte con prototipos virtuales realizando simulaciones estáticas y dinámicas. Por último, se trabajó con prototipos físicos para corroborar aspectos relacionados a la manufactura del producto. A partir de los resultados de cada línea de trabajo se logró crear un producto seguro y consistente para la población objetivo.Pregrado108 páginasapplication/pdfspaUniversidad de los AndesIngeniería MecánicaFacultad de IngenieríaDepartamento de Ingeniería MecánicaDiseño de una silla escolar para impresión 3D de gran formato con ayuda de herramientas generativasTrabajo de grado - Pregradoinfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisinfo:eu-repo/semantics/acceptedVersionhttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fTexthttp://purl.org/redcol/resource_type/TPDiseño generativoImpresión 3D de gran formatoDiseño conceptualDesarrollo de ProductoIngeniería[1] K. V. Wong and A. Hernández, “A review of Additive Manufacturing,” ISRN Mechanical Engineering, vol. 2012, pp. 1–10, 2012. doi:10.5402/2012/208760[2] C. M. S. Vicente, M. Sardinha, L. Reis, A. Ribeiro, and M. Leite, “Large-format additive manufacturing of polymer extrusion-based deposition systems: Review and applications - progress in additive manufacturing,” SpringerLink, https://link.springer.com/article/10.1007/s40964-023-00397-9 (accessed Nov. 27, 2023).[3] F. Pignatelli and G. Percoco, “An application- and market-oriented review on large format additive manufacturing, focusing on polymer pellet-based 3D printing - progress in additive manufacturing,” SpringerLink, https://link.springer.com/article/10.1007/s40964-022-00309-3 (accessed Nov. 27, 2023).[4] “Material jetting: Additive manufacturing research group: Loughborough University,” Material Jetting | Additive Manufacturing Research Group | Loughborough University, https://www.lboro.ac.uk/research/amrg/about/the7categoriesofadditivemanufacturing/ materialjetting/ (accessed Dec. 1, 2023).[5] “Powder Bed Fusion: Additive Manufacturing Research Group: Loughborough University,” Powder Bed Fusion | Additive Manufacturing Research Group Loughborough University, https://www.lboro.ac.uk/research/amrg/about/the7categoriesofadditivemanufacturing/ powderbedfusion/ (accessed Dec. 1, 2023).[6] “Material extrusion: Additive manufacturing research group: Loughborough University,” Material Extrusion | Additive Manufacturing Research Group | Loughborough University, https://www.lboro.ac.uk/research/amrg/about/the7categoriesofadditivemanufacturing/ materialextrusion/ (accessed Dec. 1, 2023).[7] “Convocatoria para el apoyo a programas y proyectos de i+d+i que contribuyan a resolver los desafíos establecidos en la misión ‘Bioeconomía para una colombia potencia viva y diversa hacia una sociedad impulsada por el conocimiento,’” Minciencias, https://minciencias.gov.co/convocatorias/innovacion-y-productividad/convocatoria-para-el-apoyo-programas-y-proyectos-idi-que (accessed Dec. 5, 2023).[8] “Impresora 3D profesional FF-600.,” Impresoras 3D Fused Form, https://fusedformcorp.com/impresoras-3d/impresora-3d-doble-extrusor-ff300/ (accessed Dec. 5, 2023).[9] E. Maranon and J. Rodríguez, J. Álvarez, N. Santacruz, B. Mejía, B. Monroy, J. Ardila and S. Cáceres, “DISEÑO DE SILLA ESCOLAR PARA IMPRESIÓN 3D DEGRAN FORMATO”, Universidad de los Andes”, informe de IMEC 3710 Proyecto 4, Bogotá, Colombia, 2023.[10] D. G. Ullman, The Mechanical Design Process: With Case Studies. Redding, CA: BVT Publishing, 2023.[11] D. Miles, “¿Qué es el diseño generativo y cómo puede aprovecharse en la fabricación?,” Autodesk, https://www.autodesk.com/es/design-make/articles/diseno-generativo (accessed Feb. 21, 2024).[12] P. Starck, “A.I. - introducing the first chair created with Artificial Intelligence,” STARCK Site web officiel, https://www.starck.com/a-i-introducing-the-first-chair-created-with-artificial-intelligence-p3801 (accessed Feb. 20, 2024).[13] “Kartell ai Chair 2pcs”, Panik Design, https://panik-design.com/products/kartell-ai-chair-2pcs (accessed Feb. 20, 2024).[14] ISO, Furniture - Chairs and Stools - Determination of strengh and durability, ISO 7173, 1989.[15] R. Avila-Chaurand, L. R. Prado-León, y E. L. González-Muñoz, “Dimensiones antropométricas de la población latinoamericana : México, Cuba, Colombia, Chile / R. Avila...”, ResearchGate, ene. 2007, [En línea]. Disponible en: https://www.researchgate.net/publication/31722433_Dimensiones_antropometricas_de_la_poblacion_latinoamericana_Mexico_Cuba_Colombia_Chile_R_Avila_Chaurand_LR_Prado_Leon_EL_Gonzalez_Munoz?enrichId=rgreq-33927dee4ec5e712bbde88548f4ff8da-XXX&enrichSource=Y292ZXJQYWdlOzMxNzIyNDMzO0FTOjIyNTgyMDUxMDU2MDI1NkAxNDMwODUxMjEzNTM1&el=1_x_2&_esc=publicationCoverPdf[16] MINSALUD, “Patrones de crecimiento infantil en Colombia”, www.icbf.gov.co, 14 de junio de 2016. https://www.icbf.gov.co/sites/default/files/anexo_tecnico_3_y_4_resolucion_no._2465_de_2016.pdf (accedido 28 de febrero de 2024).[17] ASTM, “Test Method for Tensile Properties of Plastics”, Book Of Standards, vol. 08.01, Art. n.o D638, mar. 2015, doi: 10.1520/d0638-14.[18] ASTM, “Test Methods for Flexural Properties of Unreinforced and Reinforced Plastics and Electrical Insulating Materials”, Book Of Standards, vol. 08.01, Art. n.o D 790, jul. 2017, doi: 10.1520/d0790-17.[19] Simplify3D Software, “Home | Simplify3D Software”, Simplify3D Software, 10 de mayo de 2023. https://www.simplify3d.com/[20] “Autodesk Fusion | 3D CAD, CAM, CAE, & PCB Cloud-Based Software | Autodesk”. https://www.autodesk.com/products/fusion-360/overview?term=1-YEAR&tab=subscription[21] Universitat Jaume I y CMA, “Propiedades del PLA”. https://sites.google.com/view/poliacidolactico-coma/poli%C3%A1cido-l%C3%A1ctico/propiedades-del-pla[22] Sonelastic, «Módulo elástico y coeficiente de Poisson de madera y derivados», SONELASTIC. https://www.sonelastic.com/es/fundamentos/tablas-propiedades-materiales/maderas.html[23] Autodesk Support, «How to create a drop test using Event Simulation in Fusion 360». https://www.autodesk.com/support/technical/article/caas/sfdcarticles/sfdcarticles/How-to-create-a-drop-test-using-Event-Simulation-in-Fusion-360.html202011156Publicationhttps://scholar.google.es/citations?user=gtsFvdAAAAAJvirtual::19340-1https://scholar.google.es/citations?user=gtsFvdAAAAAJvirtual::19341-10000-0003-2797-8212virtual::19340-10000-0003-2797-8212virtual::19341-1https://scienti.minciencias.gov.co/cvlac/visualizador/generarCurriculoCv.do?cod_rh=0000705918virtual::19340-1https://scienti.minciencias.gov.co/cvlac/visualizador/generarCurriculoCv.do?cod_rh=0000705918virtual::19341-146deea4d-7f2c-4bcf-b367-56a9ef59d55avirtual::19340-146deea4d-7f2c-4bcf-b367-56a9ef59d55avirtual::19340-146deea4d-7f2c-4bcf-b367-56a9ef59d55avirtual::19341-146deea4d-7f2c-4bcf-b367-56a9ef59d55avirtual::19341-1ORIGINALDiseño de una silla escolar para impresión 3D de gran formato con ayuda de herramientas generativas.pdfDiseño de una silla escolar para impresión 3D de gran formato con ayuda de 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