Optimización de peso y forma de una pieza fabricada mediante modelado por deposición fundida en materiales de filamento ABS, PLA, PETG y NYLON producidos por la empresa BIMEK LTDA
El actual proyecto surge a través del crecimiento en el mercado colombiano de comercialización de filamentos para la impresión en 3D. Hoy en día, en diversos campos industriales como la aviación, la industria automovilística, la construcción, entre otros. Resulta necesario que muchos componentes ten...
- Autores:
-
López Saavedra, Kevin Leonardo
- Tipo de recurso:
- Trabajo de grado de pregrado
- Fecha de publicación:
- 2020
- Institución:
- Universidad de Ibagué
- Repositorio:
- Repositorio Universidad de Ibagué
- Idioma:
- spa
- OAI Identifier:
- oai:repositorio.unibague.edu.co:20.500.12313/4091
- Acceso en línea:
- https://hdl.handle.net/20.500.12313/4091
- Palabra clave:
- Pieza polimérica
Impresion 3D - Filamentos
Impresión 3D
Fabricación aditiva
Filamento de impresión 3D
Ingeniería mecánica
Piezas 3D
3D printing
Additive manufacturing
3D printing filament
Mechanical enginee ring
3D parts
- Rights
- openAccess
- License
- http://purl.org/coar/access_right/c_abf2
| id |
UNIBAGUE2_6b5265961c6f2ba369dc861edaca7a0f |
|---|---|
| oai_identifier_str |
oai:repositorio.unibague.edu.co:20.500.12313/4091 |
| network_acronym_str |
UNIBAGUE2 |
| network_name_str |
Repositorio Universidad de Ibagué |
| repository_id_str |
|
| dc.title.spa.fl_str_mv |
Optimización de peso y forma de una pieza fabricada mediante modelado por deposición fundida en materiales de filamento ABS, PLA, PETG y NYLON producidos por la empresa BIMEK LTDA |
| title |
Optimización de peso y forma de una pieza fabricada mediante modelado por deposición fundida en materiales de filamento ABS, PLA, PETG y NYLON producidos por la empresa BIMEK LTDA |
| spellingShingle |
Optimización de peso y forma de una pieza fabricada mediante modelado por deposición fundida en materiales de filamento ABS, PLA, PETG y NYLON producidos por la empresa BIMEK LTDA Pieza polimérica Impresion 3D - Filamentos Impresión 3D Fabricación aditiva Filamento de impresión 3D Ingeniería mecánica Piezas 3D 3D printing Additive manufacturing 3D printing filament Mechanical enginee ring 3D parts |
| title_short |
Optimización de peso y forma de una pieza fabricada mediante modelado por deposición fundida en materiales de filamento ABS, PLA, PETG y NYLON producidos por la empresa BIMEK LTDA |
| title_full |
Optimización de peso y forma de una pieza fabricada mediante modelado por deposición fundida en materiales de filamento ABS, PLA, PETG y NYLON producidos por la empresa BIMEK LTDA |
| title_fullStr |
Optimización de peso y forma de una pieza fabricada mediante modelado por deposición fundida en materiales de filamento ABS, PLA, PETG y NYLON producidos por la empresa BIMEK LTDA |
| title_full_unstemmed |
Optimización de peso y forma de una pieza fabricada mediante modelado por deposición fundida en materiales de filamento ABS, PLA, PETG y NYLON producidos por la empresa BIMEK LTDA |
| title_sort |
Optimización de peso y forma de una pieza fabricada mediante modelado por deposición fundida en materiales de filamento ABS, PLA, PETG y NYLON producidos por la empresa BIMEK LTDA |
| dc.creator.fl_str_mv |
López Saavedra, Kevin Leonardo |
| dc.contributor.advisor.none.fl_str_mv |
Araque de los Rios, Oscar Javier |
| dc.contributor.author.none.fl_str_mv |
López Saavedra, Kevin Leonardo |
| dc.subject.armarc.none.fl_str_mv |
Pieza polimérica Impresion 3D - Filamentos |
| topic |
Pieza polimérica Impresion 3D - Filamentos Impresión 3D Fabricación aditiva Filamento de impresión 3D Ingeniería mecánica Piezas 3D 3D printing Additive manufacturing 3D printing filament Mechanical enginee ring 3D parts |
| dc.subject.proposal.spa.fl_str_mv |
Impresión 3D Fabricación aditiva Filamento de impresión 3D Ingeniería mecánica Piezas 3D |
| dc.subject.proposal.eng.fl_str_mv |
3D printing Additive manufacturing 3D printing filament Mechanical enginee ring 3D parts |
| description |
El actual proyecto surge a través del crecimiento en el mercado colombiano de comercialización de filamentos para la impresión en 3D. Hoy en día, en diversos campos industriales como la aviación, la industria automovilística, la construcción, entre otros. Resulta necesario que muchos componentes tengan un menor peso y se asegure siempre la mayor rigidez y resistencia posible, ya que ayuda a disminuir los costos de fabricación sin perder funcionalidad. Gracias a la caracterización de materiales de filamento ABS, PLA, PETG y NYLON, que fabrica la empresa BIMEK LTDA, se podrá modelar en 3D una pieza mecánica aplicando reducción de peso y cambio estructural utilizando el software ANSYS, con el fin de llegar a la redistribución final de masa (buscando la mayor rigidez y resistencia posible). Se obtuvo un modelo 3D de la pieza mecánica con una reducción de masa, tiempo y costos de fabricación significativa. De tal manera que no se alteraron en grandes porcentajes de esfuerzos, la funcionalidad del producto final. El presente trabajo generó grandes aportes a la fabricación de piezas mediante modelado por deposición fundida. |
| publishDate |
2020 |
| dc.date.issued.none.fl_str_mv |
2020 |
| dc.date.accessioned.none.fl_str_mv |
2024-02-21T16:27:35Z |
| dc.date.available.none.fl_str_mv |
2024-02-21T16:27:35Z |
| dc.type.none.fl_str_mv |
Trabajo de grado - Pregrado |
| dc.type.coar.none.fl_str_mv |
http://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f |
| dc.type.content.none.fl_str_mv |
Text |
| dc.type.driver.none.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/bachelorThesis |
| dc.type.redcol.none.fl_str_mv |
http://purl.org/redcol/resource_type/TP |
| dc.type.version.none.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/acceptedVersion |
| format |
http://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f |
| status_str |
acceptedVersion |
| dc.identifier.citation.none.fl_str_mv |
López Saavedra, K. L., (2020). Optimización de peso y forma de una pieza fabricada mediante modelado por deposición fundida en materiales de filamento ABS, PLA, PETG y NYLON producidos por la empresa BIMEK LTDA. [Trabajo de grado, Universidad de Ibagué]. https://hdl.handle.net/20.500.12313/4091 |
| dc.identifier.uri.none.fl_str_mv |
https://hdl.handle.net/20.500.12313/4091 |
| identifier_str_mv |
López Saavedra, K. L., (2020). Optimización de peso y forma de una pieza fabricada mediante modelado por deposición fundida en materiales de filamento ABS, PLA, PETG y NYLON producidos por la empresa BIMEK LTDA. [Trabajo de grado, Universidad de Ibagué]. https://hdl.handle.net/20.500.12313/4091 |
| url |
https://hdl.handle.net/20.500.12313/4091 |
| dc.language.iso.none.fl_str_mv |
spa |
| language |
spa |
| dc.relation.references.none.fl_str_mv |
M. A. Kenny L, Alvarez C. , Rodrigo F. Lagos, “Influencia del porcentaje de relleno en la resistencia mecánica en impresión 3D, por medio del método de Modelado por Deposición Fundida (FDM)”, 2016, [En línea]. Disponible en: https://scielo.conicyt.cl/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0718- 33052016000500003. J. Liu et al., “Current and future trends in topology optimization for additive manufacturing”, vol. 57, 2018, [En línea]. Disponible en: https://link.springer.com/article/10.1007/s00158-018-1994-3. J. Z. & T. G. Liang Meng, Weihong Zhang, Dongliang Quan, Guanghui Shi, Lei Tang, Yuliang Hou, Piotr Breitkopf, “From Topology Optimization Design to Additive Manufacturing: Today’s Success and Tomorrow’s Roadmap”, 2019, [En línea]. Disponible en: https://link.springer.com/article/10.1007/s11831-019-09331-1. D. Brackett, I. Ashcroft, y R. Hague, “Topology optimization for additive manufacturing”, 2011, [En línea]. Disponible en: http://utw10945.utweb.utexas.edu/Manuscripts/2011/2011-27-Brackett.pdf. Engineering.com y Shawn Wasserman, “Free CAE Tool for Topology Optimizations and Structural Simulations”, 2017, [En línea]. Disponible en: https://www.engineering.com/DesignSoftware/DesignSoftwareArticles/ArticleID/159 04/Free-CAE-Tool-for-Topology-Optimizations-and-Structural-Simulations.aspx. Ansys, “Ansys Free Student Software Downloads”, 2020, [En línea]. Disponible en: https://www.ansys.com/academic/free-student-products. Autodesk y R. Orban, “Topology Optimization is not Generative Design”, 2020, [En línea]. Disponible en: https://www.autodesk.com/products/fusion 360/blog/topology-optimization-is-not-generative-d S. Dassault Systemes, “¿Cómo funciona la herramienta de optimización topológica en SOLIDWORKS Simulation?”, 2020, [En línea]. Disponible en: https://blogs.solidworks.com/solidworkslatamyesp/solidworks blog/simulacion/solidworks_simulation/como-funciona-la-herramienta-de optimizacion-topologica-en-solidworks-simulation/. SIEMENS, “El diseño generativo aporta optimización topológica a Solid Edge”, 2020, [En línea]. Disponible en: https://solidedge.siemens.com/es/solutions/products/3d-design/next-generation design/generative-design H. Villarroel y Nelson Jhonatan, “Optimización Topológica Estructural Como Método Para Mejorar el Brazo Frontal”, 2018, [En línea]. Disponible en: https://repositorio.uisek.edu.ec/bitstream/123456789/2754/3/OPTIMIZACION TOPOLOGICA BRAZO DE SUSPENSION_NELSON VILLARROEL.pdf. G. Sanguña, “Influencia de la calidad de malla en las simulaciones. Uso de condiciones de contorno periódicas”, 2019, [En línea]. Disponible en: http://bibing.us.es/proyectos/abreproy/3848/fichero/Volumen+Único%252F07.ANE XO+I.pdf. D. V. Alejandra Guzmán, Liz Herrera, Jersson León, Rafael Delgado, “Fabricación de diseños de vigas obtenidos por optimización topológica en una impresora 3D aplicando FDM”, pp. 173–183, 2015, [En línea]. Disponible en: https://www.researchgate.net/publication/290263206_FABRICACION_DE_DISEN OS_DE_VIGAS_OBTENIDOS_POR_OPTIMIZACION_TOPOLOGICA_EN_UNA_I MPRESORA_3D_APLICANDO_FDM. G. Campoli, H. Weinans, y A. A. Zadpoor, “Mechanical properties of open-cell metallic biomaterials manufactured using additive manufacturing”, vol. 49, pp. 957– 965, 2016, [En línea]. Disponible en: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0261306913000940. J. A. Oriozabala-brit, M. del M. Espinosa, y M. Domínguez, “Oportunidades de la fabricación aditiva para optimizar el diseño de productos”, pp. 1–9, 2016, [En línea]. Disponible en: https://www.researchgate.net/publication/301741051_Oportunidades_de_la_fabric acion_aditiva_para_optimizar_el_diseno_de_productos. M. Alvarez, “Algoritmo de optimización multiobjetivo basado en comportamientos emergentes de enjambres”, p. 119, 2017, [En línea]. Disponible en: http://repository.udistrital.edu.co/handle/11349/5695. J. X. Leon-medina, L. Julieta, y C. O. Topológica, “Optimización topológica estructural aplicada en ingeniería mecánica”, 2018, [En línea]. Disponible en: http://rdigitales.uptc.edu.co/memorias/index.php/ing_electromecanica/ing_electrom ecanica/paper/view/2651/2709. A. J. Del Medico Bravo y M. M. Laz Pavón, “Propiedades Mecánicas De Componentes Fabricados Mediante Modelado Por Deposición Fundida”, 2017, [En línea]. Disponible en: https://riull.ull.es/xmlui/bitstream/handle/915/5823/Propiedades+mecanicas+de+co mponentes+fabricados+mediante+modelado+por+deposicion+fundida.pdf;jsessioni d=50FCDE7ACE34AE20A452C405E8FA40E3?sequence=1. D. M. Galina, D. P. Garcia, G. G. De Souza, R. Resende, y R. Maziero, “Caracterización de las propiedades mecánicas de los cuerpos de prueba abs confeccionados con diferentes parámetros de extrusión vía impresión 3d”, 2016, [En línea]. Disponible en: https://www.semanticscholar.org/paper/Caracterización de-las-propiedades-mecánicas-de-los-Galina Garcia/c20eb78b74567808e99913ef60c5a775555df435?p2df. J. Ryan, C. Dizon, A. H. Espera, Q. Chen, y R. C. Advincula, “Mechanical characterization of 3D-printed polymers”, vol. 20, pp. 44–67, 2018, [En línea]. Disponible en: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2214860417302749. ASTM (D638-14), “Standard Test Method forTensile Properties of Plastics”, 2014, [En línea]. Disponible en: http://www.dept.aoe.vt.edu/~aborgolt/aoe3054/manual/expt5/D638.38935.pdf. ASTM, “D 695 -15 Compressive Properties of Rigid Plastics 1”, 2015, [En línea]. Disponible en: http://www.dept.aoe.vt.edu/~aborgolt/aoe3054/manual/expt5/D695.6642.pdf. ASTM, “E384 -17 Standard Test Method for Microindentation Hardness of Materials”, 2017, [En línea]. Disponible en: https://www.koopaco.com/standards/ASTM-E384-17-03-01-standard-test microindentation-hardness.pdf. ASTM, “ASTM D790 - 03 - Standard test method for flexural properties of unreinforced and reinforced plastics and electrical insulating materials”, vol. 10, pp. 1–11, 2010, [En línea]. Disponible en: http://mahshahr.aut.ac.ir/lib/exe/fetch.php?media=labs:astm_d790.pdf. ANYCUBIC, “Anycubic i3 Mega 3D Printer – ANYCUBIC 3D Printing”, 2020, [En línea]. Disponible en: https://www.anycubic.com/products/anycubic-i3-mega. N. K. Kalita, S. M. Bhasney, C. Mudenur, A. Kalamdhad, y V. Katiyar, “End-of-life evaluation and biodegradation of Poly(lactic acid) (PLA)/Polycaprolactone (PCL)/Microcrystalline cellulose (MCC) polyblends under composting conditions”, vol. 247, 2020, [En línea]. Disponible en: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0045653520300667. C. Vásquez Q., D. Y. Peña B., D. Laverde, D. carolina Parada, y H. A. Estupiñan, “Obtención de ácido poli l-láctico mediante policondensación con catalizador de cinc metálico”, vol. XIII, pp. 267–272, 2007, [En línea]. Disponible en: https://revistas.utp.edu.co/index.php/revistaciencia/article/view/4913. T. Anne y M. N. Office, “One word: bioplastics At a new plant in Iowa, MIT-rooted technology will use bacteria to turn corn into biodegradable plastics”, 2009. https://news.mit.edu/2009/bioplastics#:~:text=At a new plant in,turn corn into biodegradable plastics.&text=The plant aims to produce,in soil or the ocean. eSUN, “eSUN 3D Printing Material Data Sheet”, 2020, [En línea]. Disponible en: http://makemike.com/media/recursos/esun/date/Data Sheet for eSUN 3D Filament 201411.pdf. SIMPLIFY3D, “Layer Separation and Splitting”, 2020, [En línea]. Disponible en: https://www.simplify3d.com/support/print-quality-troubleshooting/layer-separation and-splitting/#:~:text=3D printing works by building,creates the desired 3D shape. SIMPLIFY3D, “Warping”, 2020, [En línea]. Disponible en: https://www.simplify3d.com/support/print-quality-troubleshooting/warping/. BIMEK LTDA, “Empresa BIMEK LTDA”, 2020, [En línea]. Disponible en: http://www.bimek.com.co/empresa. Ultimaker, “Ultimaker Cura: software de impresión 3D potente y fácil de usar | Ultimaker”, pp. 124–468, 2020, [En línea]. Disponible en: http://novotest.biz/micro vickers-hardness-tester-novotest-tb-mcv/ NOVOTEST, “Digital Micro Vickers Hardness Tester NOVOTEST TB-MCV-1”, 2020, [En línea]. Disponible en: http://novotest.biz/micro-vickers-hardness-tester novotest-tb-mcv/. M. F. Ashby, “Materials and the Environment Eco-Informed Material Choice”, 2009, pp. 292–327. P.A. Hilton Ltd, “Universal material tester HSM58”, 2017, [En línea]. Disponible en: https://docplayer.net/100640106-Universal-testing-machine-hsm58.html. W. J. W. Donald R. Askeland, Pradeep P. Fulay, Ciencia e ingeniería de materiales, Edición6th. 2013. 3D HUBS y R. Brockotter, “3D printing design rules poster | 3D Hubs”, 2020, [En línea]. Disponible en: https://www.3dhubs.com/knowledge-base/key-design considerations-3d-printing/#:~:text=Avoid overhangs in your design,a 3D printing process accordingly. ANSYS y YouTube, “Topology Optimization of a Bell Crank Using ANSYS Mechanical - Part I”, 2019, [En línea]. Disponible en: https://www.youtube.com/watch?v=Xu8ZDdjiCfk. ANSYS y YouTube, “Topology Optimization of a Bell Crank Using ANSYS Mechanical - Part II”, 2019, [En línea]. Disponible en: https://www.youtube.com/watch?v=uk9ujXf8BLM. Presidencia de la República de Colombia, “Gobierno Nacional expide el Decreto 637, mediante el cual se declara el Estado de Emergencia Económica, Social y Ecológica en el país”, 2020, [En línea]. Disponible en: https://id.presidencia.gov.co/Paginas/prensa/2020/Gobierno-Nacional-expide Decreto-637-mediante-el-cual-declara-Estado-Emergencia-Economica-Social Ecologica-pais-200506.aspx. Pontificia Universidad del Católica Perú, “Factores de seguridad recomendados para la fabricación de maquinaría”, 2020, [En línea]. Disponible en: https://vsip.info/factores-de-seguridad-recomendados-pdf-free.html. |
| dc.rights.accessrights.none.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/openAccess |
| dc.rights.coar.none.fl_str_mv |
http://purl.org/coar/access_right/c_abf2 |
| dc.rights.license.none.fl_str_mv |
Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0) |
| dc.rights.uri.none.fl_str_mv |
https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ |
| eu_rights_str_mv |
openAccess |
| rights_invalid_str_mv |
http://purl.org/coar/access_right/c_abf2 Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0) https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ |
| dc.format.extent.none.fl_str_mv |
118 páginas |
| dc.format.mimetype.none.fl_str_mv |
application/pdf |
| dc.publisher.none.fl_str_mv |
Universidad de Ibagué |
| dc.publisher.faculty.none.fl_str_mv |
Ingeniería |
| dc.publisher.place.none.fl_str_mv |
Ibagué |
| dc.publisher.program.none.fl_str_mv |
Ingeniería Mecánica |
| publisher.none.fl_str_mv |
Universidad de Ibagué |
| institution |
Universidad de Ibagué |
| bitstream.url.fl_str_mv |
https://repositorio.unibague.edu.co/bitstreams/9007f6f6-c950-437e-8d3c-1679224cf5a1/download https://repositorio.unibague.edu.co/bitstreams/e5b24a1d-b896-40c5-bd65-1a907388d16f/download https://repositorio.unibague.edu.co/bitstreams/b3caabb8-be26-48b3-9d20-781e43b1afc6/download https://repositorio.unibague.edu.co/bitstreams/f5089faa-e3e4-4023-8133-30c6a105de3c/download https://repositorio.unibague.edu.co/bitstreams/149cd040-7e39-4e6e-aba0-3eb5b0d9be78/download https://repositorio.unibague.edu.co/bitstreams/b330a88a-e469-4188-bf20-2cb1ef635e17/download https://repositorio.unibague.edu.co/bitstreams/ecdcc31a-7156-442e-bab4-288e94901828/download https://repositorio.unibague.edu.co/bitstreams/79b694cd-da74-47a9-9b55-3f71d2e2911a/download |
| bitstream.checksum.fl_str_mv |
d7ac06d0eef6bab65bf9914cc36de45a 252665e4e3e0014a56383bcfdbb08e13 69c6cb8672962b3da4f844110b6a8876 a370e53ca5323aa282df6e77ad64add5 4efeab354535422f40abbd4ff677e9cb fe84b39254385b1f00f7090c54f1ec90 df2f0014ad8f044e1919253faf68f3a7 2fa3e590786b9c0f3ceba1b9656b7ac3 |
| bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv |
MD5 MD5 MD5 MD5 MD5 MD5 MD5 MD5 |
| repository.name.fl_str_mv |
Repositorio Institucional Universidad de Ibagué |
| repository.mail.fl_str_mv |
bdigital@metabiblioteca.com |
| _version_ |
1814204137940713472 |
| spelling |
Araque de los Rios, Oscar Javier6a2542fe-6722-44c2-9e21-719921fe1d38-1López Saavedra, Kevin Leonardoeefb9639-42b7-42b0-9b1a-c915aa23f5bd-12024-02-21T16:27:35Z2024-02-21T16:27:35Z2020El actual proyecto surge a través del crecimiento en el mercado colombiano de comercialización de filamentos para la impresión en 3D. Hoy en día, en diversos campos industriales como la aviación, la industria automovilística, la construcción, entre otros. Resulta necesario que muchos componentes tengan un menor peso y se asegure siempre la mayor rigidez y resistencia posible, ya que ayuda a disminuir los costos de fabricación sin perder funcionalidad. Gracias a la caracterización de materiales de filamento ABS, PLA, PETG y NYLON, que fabrica la empresa BIMEK LTDA, se podrá modelar en 3D una pieza mecánica aplicando reducción de peso y cambio estructural utilizando el software ANSYS, con el fin de llegar a la redistribución final de masa (buscando la mayor rigidez y resistencia posible). Se obtuvo un modelo 3D de la pieza mecánica con una reducción de masa, tiempo y costos de fabricación significativa. De tal manera que no se alteraron en grandes porcentajes de esfuerzos, la funcionalidad del producto final. El presente trabajo generó grandes aportes a la fabricación de piezas mediante modelado por deposición fundida.The current project arises through the growth in the Colombian market of filament transactions for 3D printing. Today, in various industrial fields such as aviation, the automotive industry, construction, among others. Many components need to be lighter in weight and always ensure the highest possible stiffness and strength, as this has manufacturing costs without losing functionality. Thanks to the characterization of ABS, PLA, PETG and NYLON filament materials, manufactured by the company BIMEK LTDA, a mechanical part can be modeled in 3D by applying a weight reduction and structural change using the ANSYS software, in order to reach the final redistribution of mass (looking for the greater rigidity and resistance possible). A 3D model of the mechanical part was obtained with a significant reduction in mass, time and manufacturing costs. In such a way that the functionality of the final product was not altered in large percentages of efforts. The present work generated great contributions to the manufacture of parts through molten deposition modeling.PregradoIngeniero MecánicaResumen. V Objetivos VI GeneralVI Específicos ....VI Contenidos VII Lista de figuras IX Lista de tablas . XI Introducción .1 Capítulo 1 - Marco teórico....2 1.1 Antecedentes . 2 1.2 Caracterización y simulación de optimización de peso y forma de modelos tridimensionales a partir del proceso FFF .... 4 1.3.1 Ácido poliláctico (PLA)6 1.3.2 Acrilonitrilo Butadieno estireno (ABS) ..9 1.3.3 Tereftalato de Polietileno Glicol (PETG) ...10 1.3.4 Nylon.11 1.4 Metodología. 12 Capítulo 2 – Modelos 3D y fabricación de probetas .13 2.1 Procedimiento de trabajo . 13 2.2 Modelos 3D y fabricación de probetas . 13 2.2.1 Probetas de Micro Dureza Vickers .14 2.2.2 Probetas de Compresión.16 2.2.3 Probetas de Tracción .18 2.2.4 Probetas de Flexión....20 Capítulo 3 – Procedimientos de experimentación ....22 3.1 Dureza Vickers.. 22 3.2 Compresión . 25 3.3 Tracción.. 32 3.4 Flexión.... 33 3.5 Simulación estructural de la pieza mecánica en el software ANSYS. 34 3.5.1 Simulación estructural sin optimización de peso y forma...34 3.5.2 Simulación estructural de optimización de peso y forma de la pieza mecánica36 3.6 Defectos de los materiales que fabrica BIMEK LTDA ... 39 3.7 Resultados y análisis .. 40 3.8 Discusión 42 Conclusiones y recomendaciones ... 44 Conclusiones.44 Recomendaciones...44 Referencias bibliográficas.. 45 A. Anexo: Materiales de BIMEK LTDA 50 B. Anexo: Ensayos de dureza Vickers 53 C. Anexo: Ensayos de compresión 59 D. Anexo: Problemas de inconsistencia en los materiales de BIMEK LTDA .... 82 E. Anexo: Proceso de simulación estructural y optimización topológica de una pieza que será fabricada por el proceso FFF.. 84118 páginasapplication/pdfLópez Saavedra, K. L., (2020). Optimización de peso y forma de una pieza fabricada mediante modelado por deposición fundida en materiales de filamento ABS, PLA, PETG y NYLON producidos por la empresa BIMEK LTDA. [Trabajo de grado, Universidad de Ibagué]. https://hdl.handle.net/20.500.12313/4091https://hdl.handle.net/20.500.12313/4091spaUniversidad de IbaguéIngenieríaIbaguéIngeniería MecánicaM. A. Kenny L, Alvarez C. , Rodrigo F. Lagos, “Influencia del porcentaje de relleno en la resistencia mecánica en impresión 3D, por medio del método de Modelado por Deposición Fundida (FDM)”, 2016, [En línea]. Disponible en: https://scielo.conicyt.cl/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0718- 33052016000500003.J. Liu et al., “Current and future trends in topology optimization for additive manufacturing”, vol. 57, 2018, [En línea]. Disponible en: https://link.springer.com/article/10.1007/s00158-018-1994-3.J. Z. & T. G. Liang Meng, Weihong Zhang, Dongliang Quan, Guanghui Shi, Lei Tang, Yuliang Hou, Piotr Breitkopf, “From Topology Optimization Design to Additive Manufacturing: Today’s Success and Tomorrow’s Roadmap”, 2019, [En línea]. Disponible en: https://link.springer.com/article/10.1007/s11831-019-09331-1.D. Brackett, I. Ashcroft, y R. Hague, “Topology optimization for additive manufacturing”, 2011, [En línea]. Disponible en: http://utw10945.utweb.utexas.edu/Manuscripts/2011/2011-27-Brackett.pdf.Engineering.com y Shawn Wasserman, “Free CAE Tool for Topology Optimizations and Structural Simulations”, 2017, [En línea]. Disponible en: https://www.engineering.com/DesignSoftware/DesignSoftwareArticles/ArticleID/159 04/Free-CAE-Tool-for-Topology-Optimizations-and-Structural-Simulations.aspx.Ansys, “Ansys Free Student Software Downloads”, 2020, [En línea]. Disponible en: https://www.ansys.com/academic/free-student-products.Autodesk y R. Orban, “Topology Optimization is not Generative Design”, 2020, [En línea]. Disponible en: https://www.autodesk.com/products/fusion 360/blog/topology-optimization-is-not-generative-dS. Dassault Systemes, “¿Cómo funciona la herramienta de optimización topológica en SOLIDWORKS Simulation?”, 2020, [En línea]. Disponible en: https://blogs.solidworks.com/solidworkslatamyesp/solidworks blog/simulacion/solidworks_simulation/como-funciona-la-herramienta-de optimizacion-topologica-en-solidworks-simulation/.SIEMENS, “El diseño generativo aporta optimización topológica a Solid Edge”, 2020, [En línea]. Disponible en: https://solidedge.siemens.com/es/solutions/products/3d-design/next-generation design/generative-designH. Villarroel y Nelson Jhonatan, “Optimización Topológica Estructural Como Método Para Mejorar el Brazo Frontal”, 2018, [En línea]. Disponible en: https://repositorio.uisek.edu.ec/bitstream/123456789/2754/3/OPTIMIZACION TOPOLOGICA BRAZO DE SUSPENSION_NELSON VILLARROEL.pdf.G. Sanguña, “Influencia de la calidad de malla en las simulaciones. Uso de condiciones de contorno periódicas”, 2019, [En línea]. Disponible en: http://bibing.us.es/proyectos/abreproy/3848/fichero/Volumen+Único%252F07.ANE XO+I.pdf.D. V. Alejandra Guzmán, Liz Herrera, Jersson León, Rafael Delgado, “Fabricación de diseños de vigas obtenidos por optimización topológica en una impresora 3D aplicando FDM”, pp. 173–183, 2015, [En línea]. Disponible en: https://www.researchgate.net/publication/290263206_FABRICACION_DE_DISEN OS_DE_VIGAS_OBTENIDOS_POR_OPTIMIZACION_TOPOLOGICA_EN_UNA_I MPRESORA_3D_APLICANDO_FDM.G. Campoli, H. Weinans, y A. A. Zadpoor, “Mechanical properties of open-cell metallic biomaterials manufactured using additive manufacturing”, vol. 49, pp. 957– 965, 2016, [En línea]. Disponible en: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0261306913000940.J. A. Oriozabala-brit, M. del M. Espinosa, y M. Domínguez, “Oportunidades de la fabricación aditiva para optimizar el diseño de productos”, pp. 1–9, 2016, [En línea]. Disponible en: https://www.researchgate.net/publication/301741051_Oportunidades_de_la_fabric acion_aditiva_para_optimizar_el_diseno_de_productos.M. Alvarez, “Algoritmo de optimización multiobjetivo basado en comportamientos emergentes de enjambres”, p. 119, 2017, [En línea]. Disponible en: http://repository.udistrital.edu.co/handle/11349/5695.J. X. Leon-medina, L. Julieta, y C. O. Topológica, “Optimización topológica estructural aplicada en ingeniería mecánica”, 2018, [En línea]. Disponible en: http://rdigitales.uptc.edu.co/memorias/index.php/ing_electromecanica/ing_electrom ecanica/paper/view/2651/2709.A. J. Del Medico Bravo y M. M. Laz Pavón, “Propiedades Mecánicas De Componentes Fabricados Mediante Modelado Por Deposición Fundida”, 2017, [En línea]. Disponible en: https://riull.ull.es/xmlui/bitstream/handle/915/5823/Propiedades+mecanicas+de+co mponentes+fabricados+mediante+modelado+por+deposicion+fundida.pdf;jsessioni d=50FCDE7ACE34AE20A452C405E8FA40E3?sequence=1.D. M. Galina, D. P. Garcia, G. G. De Souza, R. Resende, y R. Maziero, “Caracterización de las propiedades mecánicas de los cuerpos de prueba abs confeccionados con diferentes parámetros de extrusión vía impresión 3d”, 2016, [En línea]. Disponible en: https://www.semanticscholar.org/paper/Caracterización de-las-propiedades-mecánicas-de-los-Galina Garcia/c20eb78b74567808e99913ef60c5a775555df435?p2df.J. Ryan, C. Dizon, A. H. Espera, Q. Chen, y R. C. Advincula, “Mechanical characterization of 3D-printed polymers”, vol. 20, pp. 44–67, 2018, [En línea]. Disponible en: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2214860417302749.ASTM (D638-14), “Standard Test Method forTensile Properties of Plastics”, 2014, [En línea]. Disponible en: http://www.dept.aoe.vt.edu/~aborgolt/aoe3054/manual/expt5/D638.38935.pdf.ASTM, “D 695 -15 Compressive Properties of Rigid Plastics 1”, 2015, [En línea]. Disponible en: http://www.dept.aoe.vt.edu/~aborgolt/aoe3054/manual/expt5/D695.6642.pdf.ASTM, “E384 -17 Standard Test Method for Microindentation Hardness of Materials”, 2017, [En línea]. Disponible en: https://www.koopaco.com/standards/ASTM-E384-17-03-01-standard-test microindentation-hardness.pdf.ASTM, “ASTM D790 - 03 - Standard test method for flexural properties of unreinforced and reinforced plastics and electrical insulating materials”, vol. 10, pp. 1–11, 2010, [En línea]. Disponible en: http://mahshahr.aut.ac.ir/lib/exe/fetch.php?media=labs:astm_d790.pdf.ANYCUBIC, “Anycubic i3 Mega 3D Printer – ANYCUBIC 3D Printing”, 2020, [En línea]. Disponible en: https://www.anycubic.com/products/anycubic-i3-mega.N. K. Kalita, S. M. Bhasney, C. Mudenur, A. Kalamdhad, y V. Katiyar, “End-of-life evaluation and biodegradation of Poly(lactic acid) (PLA)/Polycaprolactone (PCL)/Microcrystalline cellulose (MCC) polyblends under composting conditions”, vol. 247, 2020, [En línea]. Disponible en: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0045653520300667.C. Vásquez Q., D. Y. Peña B., D. Laverde, D. carolina Parada, y H. A. Estupiñan, “Obtención de ácido poli l-láctico mediante policondensación con catalizador de cinc metálico”, vol. XIII, pp. 267–272, 2007, [En línea]. Disponible en: https://revistas.utp.edu.co/index.php/revistaciencia/article/view/4913.T. Anne y M. N. Office, “One word: bioplastics At a new plant in Iowa, MIT-rooted technology will use bacteria to turn corn into biodegradable plastics”, 2009. https://news.mit.edu/2009/bioplastics#:~:text=At a new plant in,turn corn into biodegradable plastics.&text=The plant aims to produce,in soil or the ocean.eSUN, “eSUN 3D Printing Material Data Sheet”, 2020, [En línea]. Disponible en: http://makemike.com/media/recursos/esun/date/Data Sheet for eSUN 3D Filament 201411.pdf.SIMPLIFY3D, “Layer Separation and Splitting”, 2020, [En línea]. Disponible en: https://www.simplify3d.com/support/print-quality-troubleshooting/layer-separation and-splitting/#:~:text=3D printing works by building,creates the desired 3D shape.SIMPLIFY3D, “Warping”, 2020, [En línea]. Disponible en: https://www.simplify3d.com/support/print-quality-troubleshooting/warping/.BIMEK LTDA, “Empresa BIMEK LTDA”, 2020, [En línea]. Disponible en: http://www.bimek.com.co/empresa.Ultimaker, “Ultimaker Cura: software de impresión 3D potente y fácil de usar | Ultimaker”, pp. 124–468, 2020, [En línea]. Disponible en: http://novotest.biz/micro vickers-hardness-tester-novotest-tb-mcv/NOVOTEST, “Digital Micro Vickers Hardness Tester NOVOTEST TB-MCV-1”, 2020, [En línea]. Disponible en: http://novotest.biz/micro-vickers-hardness-tester novotest-tb-mcv/.M. F. Ashby, “Materials and the Environment Eco-Informed Material Choice”, 2009, pp. 292–327.P.A. Hilton Ltd, “Universal material tester HSM58”, 2017, [En línea]. Disponible en: https://docplayer.net/100640106-Universal-testing-machine-hsm58.html.W. J. W. Donald R. Askeland, Pradeep P. Fulay, Ciencia e ingeniería de materiales, Edición6th. 2013.3D HUBS y R. Brockotter, “3D printing design rules poster | 3D Hubs”, 2020, [En línea]. Disponible en: https://www.3dhubs.com/knowledge-base/key-design considerations-3d-printing/#:~:text=Avoid overhangs in your design,a 3D printing process accordingly.ANSYS y YouTube, “Topology Optimization of a Bell Crank Using ANSYS Mechanical - Part I”, 2019, [En línea]. Disponible en: https://www.youtube.com/watch?v=Xu8ZDdjiCfk.ANSYS y YouTube, “Topology Optimization of a Bell Crank Using ANSYS Mechanical - Part II”, 2019, [En línea]. Disponible en: https://www.youtube.com/watch?v=uk9ujXf8BLM.Presidencia de la República de Colombia, “Gobierno Nacional expide el Decreto 637, mediante el cual se declara el Estado de Emergencia Económica, Social y Ecológica en el país”, 2020, [En línea]. Disponible en: https://id.presidencia.gov.co/Paginas/prensa/2020/Gobierno-Nacional-expide Decreto-637-mediante-el-cual-declara-Estado-Emergencia-Economica-Social Ecologica-pais-200506.aspx.Pontificia Universidad del Católica Perú, “Factores de seguridad recomendados para la fabricación de maquinaría”, 2020, [En línea]. Disponible en: https://vsip.info/factores-de-seguridad-recomendados-pdf-free.html.info:eu-repo/semantics/openAccesshttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/Pieza poliméricaImpresion 3D - FilamentosImpresión 3DFabricación aditivaFilamento de impresión 3DIngeniería mecánicaPiezas 3D3D printingAdditive manufacturing3D printing filamentMechanical enginee ring3D partsOptimización de peso y forma de una pieza fabricada mediante modelado por deposición fundida en materiales de filamento ABS, PLA, PETG y NYLON producidos por la empresa BIMEK LTDATrabajo de grado - Pregradohttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fTextinfo:eu-repo/semantics/bachelorThesishttp://purl.org/redcol/resource_type/TPinfo:eu-repo/semantics/acceptedVersionPublicationTEXTTrabajo de grado.pdf.txtTrabajo de grado.pdf.txtExtracted texttext/plain102131https://repositorio.unibague.edu.co/bitstreams/9007f6f6-c950-437e-8d3c-1679224cf5a1/downloadd7ac06d0eef6bab65bf9914cc36de45aMD55Formato de autorización.pdf.txtFormato de autorización.pdf.txtExtracted texttext/plain2899https://repositorio.unibague.edu.co/bitstreams/e5b24a1d-b896-40c5-bd65-1a907388d16f/download252665e4e3e0014a56383bcfdbb08e13MD57THUMBNAILTrabajo de grado.pdf.jpgTrabajo de grado.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg9931https://repositorio.unibague.edu.co/bitstreams/b3caabb8-be26-48b3-9d20-781e43b1afc6/download69c6cb8672962b3da4f844110b6a8876MD56Formato de autorización.pdf.jpgFormato de autorización.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg13803https://repositorio.unibague.edu.co/bitstreams/f5089faa-e3e4-4023-8133-30c6a105de3c/downloada370e53ca5323aa282df6e77ad64add5MD58ORIGINALTrabajo de grado.pdfTrabajo de grado.pdfapplication/pdf10774864https://repositorio.unibague.edu.co/bitstreams/149cd040-7e39-4e6e-aba0-3eb5b0d9be78/download4efeab354535422f40abbd4ff677e9cbMD51Formato de autorización.pdfFormato de autorización.pdfapplication/pdf488635https://repositorio.unibague.edu.co/bitstreams/b330a88a-e469-4188-bf20-2cb1ef635e17/downloadfe84b39254385b1f00f7090c54f1ec90MD52Anexos (3).zipAnexos (3).zipapplication/zip331653638https://repositorio.unibague.edu.co/bitstreams/ecdcc31a-7156-442e-bab4-288e94901828/downloaddf2f0014ad8f044e1919253faf68f3a7MD53LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-8134https://repositorio.unibague.edu.co/bitstreams/79b694cd-da74-47a9-9b55-3f71d2e2911a/download2fa3e590786b9c0f3ceba1b9656b7ac3MD5420.500.12313/4091oai:repositorio.unibague.edu.co:20.500.12313/40912024-04-04 11:02:16.087https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/https://repositorio.unibague.edu.coRepositorio Institucional Universidad de Ibaguébdigital@metabiblioteca.comQ3JlYXRpdmUgQ29tbW9ucyBBdHRyaWJ1dGlvbi1Ob25Db21tZXJjaWFsLU5vRGVyaXZhdGl2ZXMgNC4wIEludGVybmF0aW9uYWwgTGljZW5zZQ0KaHR0cHM6Ly9jcmVhdGl2ZWNvbW1vbnMub3JnL2xpY2Vuc2VzL2J5LW5jLW5kLzQuMC8= |