Hernández Korner, Mario Enrique
Albajez García, José Antonio (dir.) ; Lambán Castillo, María Pilar (dir.)
Universidad de Zaragoza,
2023
Resumen: La fabricación aditiva se puede realizar de distintas formas y con distintos tipos de materiales analizados en esta tesis. A través de la caracterización y definición de los parámetros que puedan afectar el coste, el tiempo y la sostenibilidad, permitirán a las empresas, directivos y profesionales, tomar decisiones conscientes sobre el tipo de tecnología, material y dimensiones necesarias para una fabricación lo más eficiente posible, consistente con la política de cada organización.
Entre las tecnologías más destacables se encuentra la fabricación aditiva a través de la extrusión de filamentos, cuyo nombre es modelado por deposición fundida o FDM por sus siglas en inglés. Esta tecnología es de bajo coste y ofrece una solución efectiva para el prototipado rápido, fabricación de utillajes y piezas para ensamble.
El objetivo de esta tesis es la identificación y caracterización de los parámetros relacionados con el cálculo del coste y sostenibilidad del proceso de modelado por deposición fundida. Además, estudiar y analizar el impacto sobre el rendimiento del proceso y de las emisiones mediante el cálculo de la huella de carbono emitida en la fabricación de piezas con esta tecnología.
Primero, se caracterizó el proceso de fabricación utilizando la tecnología FDM con ello se identificaron los bloques de coste y se identificó la forma del cálculo del coste unitario de cada bloque. Segundo, se propuso un modelo para calcular la huella de carbono del proceso de fabricación utilizando la tecnología FDM. Tercero, para facilitar la validación teórica de los modelos propuestos se propuso un escenario ideal de implementación de la tecnología. Por último, se validaron tanto el modelo de coste como el del cálculo de la huella de carbono en varias simulaciones.
En la simulación del modelo de coste fue posible identificar que con una ocupación del área de la bandeja de impresión de aproximadamente el 65%, no hay mucha reducción en el coste por pieza lo que podría justificar que se utilice la fabricación aditiva para escenario de lotes pequeños de producción. Por otro lado, al simular el modelo de la huella de carbono y comparando con otros modelos similares, el modelo propuesto es el primero en ofrecer un análisis profundo de las conexiones entre tres principales parámetros de impresión (velocidad, porcentaje de relleno y altura de capa).
Es posible ahora conocer a través de los modelos propuestos el lote óptimo a producir desde el punto de vista económico y de sostenibilidad ambiental. Permitiendo hacer una comparativa más justa con una cadena tradicional, los modelos propuestos podrían integrar un análisis más profundo desde las dimensiones medioambientales y económicas.
Resumen (otro idioma):
Entre las tecnologías más destacables se encuentra la fabricación aditiva a través de la extrusión de filamentos, cuyo nombre es modelado por deposición fundida o FDM por sus siglas en inglés. Esta tecnología es de bajo coste y ofrece una solución efectiva para el prototipado rápido, fabricación de utillajes y piezas para ensamble.
El objetivo de esta tesis es la identificación y caracterización de los parámetros relacionados con el cálculo del coste y sostenibilidad del proceso de modelado por deposición fundida. Además, estudiar y analizar el impacto sobre el rendimiento del proceso y de las emisiones mediante el cálculo de la huella de carbono emitida en la fabricación de piezas con esta tecnología.
Primero, se caracterizó el proceso de fabricación utilizando la tecnología FDM con ello se identificaron los bloques de coste y se identificó la forma del cálculo del coste unitario de cada bloque. Segundo, se propuso un modelo para calcular la huella de carbono del proceso de fabricación utilizando la tecnología FDM. Tercero, para facilitar la validación teórica de los modelos propuestos se propuso un escenario ideal de implementación de la tecnología. Por último, se validaron tanto el modelo de coste como el del cálculo de la huella de carbono en varias simulaciones.
En la simulación del modelo de coste fue posible identificar que con una ocupación del área de la bandeja de impresión de aproximadamente el 65%, no hay mucha reducción en el coste por pieza lo que podría justificar que se utilice la fabricación aditiva para escenario de lotes pequeños de producción. Por otro lado, al simular el modelo de la huella de carbono y comparando con otros modelos similares, el modelo propuesto es el primero en ofrecer un análisis profundo de las conexiones entre tres principales parámetros de impresión (velocidad, porcentaje de relleno y altura de capa).
Es posible ahora conocer a través de los modelos propuestos el lote óptimo a producir desde el punto de vista económico y de sostenibilidad ambiental. Permitiendo hacer una comparativa más justa con una cadena tradicional, los modelos propuestos podrían integrar un análisis más profundo desde las dimensiones medioambientales y económicas.
Resumen (otro idioma):
Pal. clave: simulación ; ingeniería de procesos ; procesos industriales ; especificaciones de procesos
Titulación: Programa de Doctorado en Ingeniería de Diseño y Fabricación
Plan(es): Plan 511
Área de conocimiento: Ingeniería y Arquitectura
Nota: Presentado: 19 12 2023
Nota: Tesis-Univ. Zaragoza, , 2023
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Registro creado el 2024-05-21, última modificación el 2024-05-21
