Caracterización y evaluación de la calidad superficial de piezas obtenidas por fabricación aditiva

Martínez Sanmartín, Ricardo
Albájez García, José Antonio (dir.)

Universidad de Zaragoza, EINA, 2016
Departamento de Ingeniería de Diseño y Fabricación, Área de Ingeniería de los Procesos de Fabricación

Graduado en Ingeniería en Diseño Industrial y Desarrollo de Producto

Resumen: La fabricación aditiva son una serie de tecnologías entre las cuales se encuentra la famosa impresión 3D. Estas tecnologías permiten la fabricación “directa” de objetos 3D a partir de datos o modelos CAD. Nuestro trabajo se centra en el estudio de la calidad superficial de las piezas fabricadas mediante fabricación aditiva y en cómo es afectada por distintos parámetros de impresión. La calidad superficial en el diseño industrial es un factor muy importante, en concreto cuando el producto final está fabricado mediante tecnologías aditivas. Esta no solo afecta a la apariencia visual de una pieza, sino que también influye significativamente en las propiedades mecánicas y en la aerodinámica. Por tanto es importante tener un buen control sobre ella y tener modelos y recomendaciones fiables que nos permitan determinar la calidad superficial deseada antes de su fabricación, al igual que se hace con otras propiedades físicas en programas de Ingeniería Asistida por Ordenador (CAE). Unas buenas recomendaciones de diseño que tengan en cuenta la rugosidad dan la posibilidad de optimizar al máximo nuestra pieza, únicamente modificando los parámetros de impresión en función de nuestras necesidades. Con este trabajo se pretende generar unas recomendaciones de diseño que permitan al usuario configurar el proceso de impresión en función de la calidad superficial que se desee alcanzar. Para la elaboración de estas recomendaciones se ha realizado un estudio bibliográfico previo de multitud de artículos científicos y estudios relacionados con el tema tratado. Después se ha hecho un primer estudio el cual pretende establecer una relación entre los parámetros de operación en una impresora 3D con la calidad superficial de una pieza fabricada con la misma. Estos parámetros de operación son: temperatura del extrusor, velocidad y espesor de capa. Posteriormente se ha realizado un segundo estudio el cual profundiza en los parámetros de rugosidad y evalúa el comportamiento de unos perfiles de impresión del software de laminado Cura, según su ángulo y parámetros de operación. Además hace una valoración visual de las muestras impresas. Los resultados revelan la importancia de la relación entre temperatura y velocidad del extrusor o como la elección de un espesor de capa adecuado puede influir en la calidad final.

Tipo de Trabajo Académico: Trabajo Fin de Grado