Fabrikazio gehigarri eta digitalizazio bidezko zulagailu aeronautikoaren diseinu-optimizazioa

Geometria konplexuei, diseinu pertsonalizatuei eta ezaugarri funtzionalei eskerrak, osagai berrien garapenerako prozesurik eta berritzaileenetakoa bihurtu da fabrikazio gehigarri metalikoa. Horregatik, lan honetan aeronautikako sektorean erabiliko den zulagailu industrial baten karkasaren diseinua o...

Descripción completa

Detalles Bibliográficos
Autores: Arrizubieta Arrate, Jon Iñaki, Lamikiz Mentxaka, Aitzol, Ukar Arrien, Eneko, Ortega Rodríguez, Naiara, Galleguillos Rioboo, Carlos
Tipo de recurso: artículo
Fecha de publicación:2024
País:España
Institución:Universidad del País Vasco
Repositorio:Addi. Archivo Digital para la Docencia y la Investigación
OAI Identifier:oai:addi.ehu.eus:10810/72401
Acceso en línea:http://hdl.handle.net/10810/72401
Access Level:acceso abierto
id ES_7423596dae1141f3fcac31cdf2a4065e
oai_identifier_str oai:addi.ehu.eus:10810/72401
network_acronym_str ES
network_name_str España
repository_id_str
spelling Fabrikazio gehigarri eta digitalizazio bidezko zulagailu aeronautikoaren diseinu-optimizazioaArrizubieta Arrate, Jon IñakiLamikiz Mentxaka, AitzolUkar Arrien, EnekoOrtega Rodríguez, NaiaraGalleguillos Rioboo, CarlosGeometria konplexuei, diseinu pertsonalizatuei eta ezaugarri funtzionalei eskerrak, osagai berrien garapenerako prozesurik eta berritzaileenetakoa bihurtu da fabrikazio gehigarri metalikoa. Horregatik, lan honetan aeronautikako sektorean erabiliko den zulagailu industrial baten karkasaren diseinua optimizatzeko fabrikazio gehigarriaren gaitasuna aztertu da. Ikerlan honen helburua zulagailuaren tenperatura kontrolatu eta mugako balio onargarrien azpitik mantentzea da, horrela modu jarraituan erabili ahal izateko eta eragiketaren produktibitatea handitzeko. Zulagailuaren portaera aztertu eta diseinua optimizatzeko, haren digitalizazioa gauzatu da ANSYS Workbench 2021-R2 softwarearen bidez, eta emaitzen baliotasuna bermatzeko metodologia zorrotzari jarraitu zaio. Lehenengo pausuan, zulagailuaren diseinuan erabiliko diren gainazal mota ezberdinen (laua, erretikularra, gyroidea, hegalduna, eta abar) portaera analizatu da, bakoitzaren beroa disipatzeko gaitasuna zenbatesteko. Ostean, bigarren pausuan, egungo zulagailuaren diseinuaren portaera aztertu eta barruko bero-iturria karakterizatu da. Horrekin guztiarekin, zulagailuaren karkasaren diseinu berri bat proposatu da, funtzionaltasuna mantenduz, baina hozketa gaitasuna hobetuz. Behin diseinu berria erabakita, hauts ohantzeko teknologia bidez (laser Powder Bed Fusion, L-PBF) fabrikatu da eta esperimentalki baieztatu da haren funtzionamendu zuzena.; Metal Additive Manufacturing has established itself as one of the most promising alternatives for the development of new components thanks to its ability to obtain complex geometries, customized designs, and functional characteristics. For this reason, the present work has analyzed the capacity of additive manufacturing to optimize the design of the casing of an industrial drill for aeronautical use. The motivation of the research lies in the need to control the temperature of the drill and keep it below admissible values, which allows its continuous use and thus increase the productivity of the operation. To develop a functional and optimized design, the behavior of the drill is digitized using ANSYS Workbench 2021-R2 software, and to ensure the validity of the digital model, a precise methodology is followed. In the first step, the thermal behavior of the different types of surfaces (flat, reticular, gyroid, lattice, etc.) is characterized to determine the heat dissipation capacity of each of them. Subsequently, in a second step, the thermal behavior of the original drill is simulated to characterize the internal heat source and its thermal behavior. With all this knowledge, a new design of the drill casing is proposed based on the results of the simulations: maintaining the functionality, but improving the cooling capacity. Once the new design is defined, it has been fabricated using laser Powder Bed Fusion (L-PBF) technology and its correct operation has been experimentally validated.Servicio Editorial de la Universidad del País Vasco/Euskal Herriko Unibertsitatearen Argitalpen Zerbitzua202520252024info:eu-repo/semantics/articleapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10810/72401reponame:Addi. Archivo Digital para la Docencia y la Investigacióninstname:Universidad del País VascoEuskerainfo:eu-repo/semantics/openAccesshttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/© 2024 UPV/EHU Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 Internationaloai:addi.ehu.eus:10810/724012026-06-18T09:23:17Z
dc.title.none.fl_str_mv Fabrikazio gehigarri eta digitalizazio bidezko zulagailu aeronautikoaren diseinu-optimizazioa
title Fabrikazio gehigarri eta digitalizazio bidezko zulagailu aeronautikoaren diseinu-optimizazioa
spellingShingle Fabrikazio gehigarri eta digitalizazio bidezko zulagailu aeronautikoaren diseinu-optimizazioa
Arrizubieta Arrate, Jon Iñaki
title_short Fabrikazio gehigarri eta digitalizazio bidezko zulagailu aeronautikoaren diseinu-optimizazioa
title_full Fabrikazio gehigarri eta digitalizazio bidezko zulagailu aeronautikoaren diseinu-optimizazioa
title_fullStr Fabrikazio gehigarri eta digitalizazio bidezko zulagailu aeronautikoaren diseinu-optimizazioa
title_full_unstemmed Fabrikazio gehigarri eta digitalizazio bidezko zulagailu aeronautikoaren diseinu-optimizazioa
title_sort Fabrikazio gehigarri eta digitalizazio bidezko zulagailu aeronautikoaren diseinu-optimizazioa
dc.creator.none.fl_str_mv Arrizubieta Arrate, Jon Iñaki
Lamikiz Mentxaka, Aitzol
Ukar Arrien, Eneko
Ortega Rodríguez, Naiara
Galleguillos Rioboo, Carlos
author Arrizubieta Arrate, Jon Iñaki
author_facet Arrizubieta Arrate, Jon Iñaki
Lamikiz Mentxaka, Aitzol
Ukar Arrien, Eneko
Ortega Rodríguez, Naiara
Galleguillos Rioboo, Carlos
author_role author
author2 Lamikiz Mentxaka, Aitzol
Ukar Arrien, Eneko
Ortega Rodríguez, Naiara
Galleguillos Rioboo, Carlos
author2_role author
author
author
author
description Geometria konplexuei, diseinu pertsonalizatuei eta ezaugarri funtzionalei eskerrak, osagai berrien garapenerako prozesurik eta berritzaileenetakoa bihurtu da fabrikazio gehigarri metalikoa. Horregatik, lan honetan aeronautikako sektorean erabiliko den zulagailu industrial baten karkasaren diseinua optimizatzeko fabrikazio gehigarriaren gaitasuna aztertu da. Ikerlan honen helburua zulagailuaren tenperatura kontrolatu eta mugako balio onargarrien azpitik mantentzea da, horrela modu jarraituan erabili ahal izateko eta eragiketaren produktibitatea handitzeko. Zulagailuaren portaera aztertu eta diseinua optimizatzeko, haren digitalizazioa gauzatu da ANSYS Workbench 2021-R2 softwarearen bidez, eta emaitzen baliotasuna bermatzeko metodologia zorrotzari jarraitu zaio. Lehenengo pausuan, zulagailuaren diseinuan erabiliko diren gainazal mota ezberdinen (laua, erretikularra, gyroidea, hegalduna, eta abar) portaera analizatu da, bakoitzaren beroa disipatzeko gaitasuna zenbatesteko. Ostean, bigarren pausuan, egungo zulagailuaren diseinuaren portaera aztertu eta barruko bero-iturria karakterizatu da. Horrekin guztiarekin, zulagailuaren karkasaren diseinu berri bat proposatu da, funtzionaltasuna mantenduz, baina hozketa gaitasuna hobetuz. Behin diseinu berria erabakita, hauts ohantzeko teknologia bidez (laser Powder Bed Fusion, L-PBF) fabrikatu da eta esperimentalki baieztatu da haren funtzionamendu zuzena.; Metal Additive Manufacturing has established itself as one of the most promising alternatives for the development of new components thanks to its ability to obtain complex geometries, customized designs, and functional characteristics. For this reason, the present work has analyzed the capacity of additive manufacturing to optimize the design of the casing of an industrial drill for aeronautical use. The motivation of the research lies in the need to control the temperature of the drill and keep it below admissible values, which allows its continuous use and thus increase the productivity of the operation. To develop a functional and optimized design, the behavior of the drill is digitized using ANSYS Workbench 2021-R2 software, and to ensure the validity of the digital model, a precise methodology is followed. In the first step, the thermal behavior of the different types of surfaces (flat, reticular, gyroid, lattice, etc.) is characterized to determine the heat dissipation capacity of each of them. Subsequently, in a second step, the thermal behavior of the original drill is simulated to characterize the internal heat source and its thermal behavior. With all this knowledge, a new design of the drill casing is proposed based on the results of the simulations: maintaining the functionality, but improving the cooling capacity. Once the new design is defined, it has been fabricated using laser Powder Bed Fusion (L-PBF) technology and its correct operation has been experimentally validated.
publishDate 2024
dc.date.none.fl_str_mv 2024
2025
2025
dc.type.none.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/article
format article
dc.identifier.none.fl_str_mv http://hdl.handle.net/10810/72401
url http://hdl.handle.net/10810/72401
dc.language.none.fl_str_mv Euskera
language_invalid_str_mv Euskera
dc.rights.none.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
© 2024 UPV/EHU Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International
eu_rights_str_mv openAccess
rights_invalid_str_mv http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
© 2024 UPV/EHU Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Servicio Editorial de la Universidad del País Vasco/Euskal Herriko Unibertsitatearen Argitalpen Zerbitzua
publisher.none.fl_str_mv Servicio Editorial de la Universidad del País Vasco/Euskal Herriko Unibertsitatearen Argitalpen Zerbitzua
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Addi. Archivo Digital para la Docencia y la Investigación
instname:Universidad del País Vasco
instname_str Universidad del País Vasco
reponame_str Addi. Archivo Digital para la Docencia y la Investigación
collection Addi. Archivo Digital para la Docencia y la Investigación
repository.name.fl_str_mv
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1869410860132204544
score 15,811543

Similares en LA Referencia