Evaluation of digimat’s thermomechanical analysis capabilities in the simulation of FDM process
[ES] "Impresión 3D" es un término común usado para describir el proceso de Fabricación Aditiva, la cual incluya una variedad de técnica entre las cuales se pueden destacar la FDM. Esta tecnología está siendo ampliamente adoptada en una gran variedad de áreas incluyendo medicina, pr...
| Autor: | |
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| Tipo de recurso: | tesis de maestría |
| Fecha de publicación: | 2018 |
| País: | España |
| Institución: | Universitat Politècnica de València (UPV) |
| Repositorio: | RiuNet. Repositorio Institucional de la Universitat Politécnica de Valéncia |
| Idioma: | inglés |
| OAI Identifier: | oai:riunet.upv.es:10251/139560 |
| Acceso en línea: | https://riunet.upv.es/handle/10251/139560 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | Digimat FDM FEA Fabricación aditiva Optimización Software Additive manufacturing Optimisation Computer software MATEMATICA APLICADA Máster Universitario en Ingeniería Aeronáutica-Màster Universitari en Enginyeria Aeronàutica |
| Sumario: | [ES] "Impresión 3D" es un término común usado para describir el proceso de Fabricación Aditiva, la cual incluya una variedad de técnica entre las cuales se pueden destacar la FDM. Esta tecnología está siendo ampliamente adoptada en una gran variedad de áreas incluyendo medicina, prototipos y textil. Sin embargo, debido a la naturaleza anisotrópica de las partes fabricadas, es necesaria cierta investigación antes de ampliar su uso a la industria aeronáutica. Durante el proceso de impresión, la pieza es expuesta a un continuo perfil termomecánico variable, el cual induce tensiones residuales y provoca que la geometría sea considerablemente distinta a la diseñada. Como resultado, el desempeño y el comportamiento mecánico de las partes impresas pueden verse considerablemente afectados. La simulación de Elementos Finitos puede ofrecer una solución eficaz, previendo esta variabilidad y ahorrando tiempos de procesado y costes. Por otro lado, los softwares disponibles presentan ineficiencias debido a su capacidad de solucionar el proceso termomecánico y sus simplificaciones. Por ello, no son recomendables para analizar el comportamiento de piezas con geometrías complejas o expuestas a ciertos esfuerzos. En este trabajo, se estudia el innovador software Digimat, analizando su habilidad para simular el proceso de FDM con partes fabricadas con ULTEM 9085, un termoplástico pionero recientemente certificado, usado para la producción de componentes no estructurales de aeronaves civiles. La capacidad de Digimat es validada mediante datos experimentales de la literatura, llevando a cabo varios test para medir su eficiencia y precisión. Una vez el software ha sido validado, una geometría de interés es estudiada llevando a cabo un estudio paramétrico de las variables de impresión como ángulo de impresión, anchura,... tratando de analizar cómo afectan al comportamiento mecánico. Finalmente, las capacidades y limitaciones de Digimat son establecidas llevando a cabo distintos análisis de piezas con geometrías más complejas y bajo diferentes cargas, comparando los resultados con resultados analíticos y/o experimentales. Este estudio será de interés para el sector aeronáutico a medio/largo plazo, consiguiendo una considerable mejora de la productividad. |
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