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)

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 necesi...

Full description

Autores:: Peñafiel Viáfara , Camila
Hernández Quiroz, Laura Daniela

Tipo de recurso:: Trabajo de grado de pregrado

Fecha de publicación:: 2023

Institución:: Pontificia Universidad Javeriana Cali

Repositorio:: Vitela

Idioma:: spa

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description	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.
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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.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.104 p.application/pdfspaPontificia Universidad Javeriana CaliFacultad de Ingeniería y Cienciashttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/http://purl.org/coar/access_right/c_abf2Consumo de materialPorcentaje de rellenoCompresiónImpactoPatrón de rellenoParámetros de impresiónEstructuras bioinspiradas.Material consumptionInfill percentageTensionCompressionImpactInfill patternPrinting parametersBio-inspired structures.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)http://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fTesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregradohttps://purl.org/redcol/resource_type/TPFacultad de Ingeniería y Ciencias. Ingeniería MecánicaPontificia Universidad Javeriana CaliPregradoIngeniero(a)Mecánico(a)ORIGINALOptimizacion_Parametros_Impresion3D.pdf.pdfOptimizacion_Parametros_Impresion3D.pdf.pdfapplication/pdf9391249https://vitela.javerianacali.edu.co/bitstreams/f8c4b04d-39bc-4c66-aecb-5a6d38ab245c/downloadae2b1fdf9c3e55815afee3f1ee3bd3a7MD51Licencia_autorizacion.pdfLicencia_autorizacion.pdfapplication/pdf409212https://vitela.javerianacali.edu.co/bitstreams/2ad768a2-4e3e-4ee2-86e3-0c6963eab97c/downloadae3adf4e4b30758299a2de357205181eMD52LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748https://vitela.javerianacali.edu.co/bitstreams/f8b909a4-8409-48af-99df-fbbf16ba7e21/download8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD52TEXTOptimizacion_Parametros_Impresion3D.pdf.pdf.txtOptimizacion_Parametros_Impresion3D.pdf.pdf.txtExtracted texttext/plain101904https://vitela.javerianacali.edu.co/bitstreams/d458523e-17d6-424a-b95a-7ce8a0262cd7/download91fc7bd1e2950bb0d2af5d1f07502998MD53Licencia_autorizacion.pdf.txtLicencia_autorizacion.pdf.txtExtracted texttext/plain5148https://vitela.javerianacali.edu.co/bitstreams/ce32d56b-37e1-49c5-8fbc-97018998b600/download8d8e98eeb971ff1fc916152123a814edMD55THUMBNAILOptimizacion_Parametros_Impresion3D.pdf.pdf.jpgOptimizacion_Parametros_Impresion3D.pdf.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg4129https://vitela.javerianacali.edu.co/bitstreams/7a554678-d82d-4e52-93cd-b188d3498b91/download2f51d653138409bbe5be6661e0133f8bMD54Licencia_autorizacion.pdf.jpgLicencia_autorizacion.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg5251https://vitela.javerianacali.edu.co/bitstreams/59d00853-663e-418c-b00f-6644cf5812b0/downloada36d96b6014a888a9554d682959917d9MD5611522/2746oai:vitela.javerianacali.edu.co:11522/27462024-06-25 05:15:17.635https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/open.accesshttps://vitela.javerianacali.edu.coRepositorio Vitelavitela.mail@javerianacali.edu.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