Análisis de la influencia de los parámetros de impresión en la geometría y aspecto superficial obtenidos mediante impresión 3D FDM.

Larrosa Portas, Jorge
Santolaria Mazo, Jorge (dir.) ; Velázquez Sancho, Jesús (dir.)

Universidad de Zaragoza, EINA, 2022
Ingeniería de Diseño y Fabricación department, Ingeniería de los Procesos de Fabricación area

Máster Universitario en Ingeniería Mecánica

Abstract: El presente proyecto consistirá en analizar la influencia de los parámetros de impresión de dos máquinas FDM en la geometría y el aspecto superficial de piezas obtenidas con las mismas. Las impresoras 3D de tipo FDM empleadas han sido una “Anet A8” y una “Ultimaker S5”. Conocidas las características de estas máquinas de fabricación aditiva, se han determinado los parámetros de impresión a variar más relevantes, seleccionando de forma adecuada sus valores en base a sus condiciones de funcionamiento recomendadas. Se han determinado los mismos parámetros con los mismos valores y combinaciones para ambas máquinas, permitiendo reproducir, en la mayor medida posible, las mismas condiciones de impresión para establecer comparativas concluyentes. Para realizar este análisis, previamente ha sido necesario definir una pieza estándar o patrón. En esta pieza se ha tratado de alcanzar el equilibrio entre una geometría con gran cantidad de elementos a medir, pero sin una excesiva complejidad o tamaño para facilitar su fabricación, medición e inspección. Posteriormente, se ha realizado un diseño de experimentos para establecer el orden de impresión en todas las combinaciones de los parámetros de impresión a variar. Una vez se han establecido todos los valores en los parámetros de impresión a emplear y sus respectivas combinaciones junto con la geometría de la pieza definida, se han trasladado al software de impresión 3D “Ultimaker Cura”, con el objetivo de generar los archivos con el código adecuado para ser interpretado por cada impresora y realizar la fabricación de las piezas. A continuación, se han fabricado todas las piezas definidas anteriormente en el orden establecido mediante el diseño del experimento con una impresora "Anet A8" modificada y con una impresora “Ultimaker S5” original. Obtenidas todas las piezas, se ha realizado su medición mediante una máquina de medir por coordenadas (MMC) para determinar los planos que componen sus caras, las aristas y los vértices a partir de puntos de palpado discretos. Por otro lado, se han seleccionado una serie de piezas representativas de determinadas combinaciones de parámetros para realizar una inspección cualitativa de sus acabados superficiales mediante un equipo de microscopía óptica de enfoque variable, permitiendo apreciar las rugosidades de las superficies. Con todos estos resultados de medición e inspección, se han obtenido conclusiones experimentales sobre precisión geométrica y tolerancias, relacionando los resultados con los parámetros empleados.

Tipo de Trabajo Académico: Trabajo Fin de Master