Design of an induction systems for a 3d metallic printer

Aquest Projecte és una continuació de la feina feta anteriorment sobre la creació d'una impressora metàl·lica 3D basada en una tecnologia d'extrusió utilitzant les proprietats tixotròpiques de l'estat semisòlid d'alguns aliatges metàl·lics. Partint d'un disseny de l'ext...

Descripción completa

Detalles Bibliográficos
Autor: Muller, Mattis
Tipo de recurso: tesis de maestría
Fecha de publicación:2021
País:España
Institución:Universitat Politècnica de Catalunya (UPC)
Repositorio:UPCommons. Portal del coneixement obert de la UPC
Idioma:inglés
OAI Identifier:oai:upcommons.upc.edu:2117/346043
Acceso en línea:https://hdl.handle.net/2117/346043
Access Level:acceso abierto
Palabra clave:Three-dimensional printing
Metals
Impressió 3D
Metalls
Materials conductors
Àrees temàtiques de la UPC::Enginyeria dels materials
id ES_930f7b1e8464c17f3a76567775b4d867
oai_identifier_str oai:upcommons.upc.edu:2117/346043
network_acronym_str ES
network_name_str España
repository_id_str
dc.title.none.fl_str_mv Design of an induction systems for a 3d metallic printer
title Design of an induction systems for a 3d metallic printer
spellingShingle Design of an induction systems for a 3d metallic printer
Muller, Mattis
Three-dimensional printing
Metals
Impressió 3D
Metalls
Materials conductors
Àrees temàtiques de la UPC::Enginyeria dels materials
title_short Design of an induction systems for a 3d metallic printer
title_full Design of an induction systems for a 3d metallic printer
title_fullStr Design of an induction systems for a 3d metallic printer
title_full_unstemmed Design of an induction systems for a 3d metallic printer
title_sort Design of an induction systems for a 3d metallic printer
dc.creator.none.fl_str_mv Muller, Mattis
author Muller, Mattis
author_facet Muller, Mattis
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Calvo Muñoz, Jessica
dc.subject.none.fl_str_mv Three-dimensional printing
Metals
Impressió 3D
Metalls
Materials conductors
Àrees temàtiques de la UPC::Enginyeria dels materials
topic Three-dimensional printing
Metals
Impressió 3D
Metalls
Materials conductors
Àrees temàtiques de la UPC::Enginyeria dels materials
description Aquest Projecte és una continuació de la feina feta anteriorment sobre la creació d'una impressora metàl·lica 3D basada en una tecnologia d'extrusió utilitzant les proprietats tixotròpiques de l'estat semisòlid d'alguns aliatges metàl·lics. Partint d'un disseny de l'extrusor era necessari establir i implementar el sistema d'escalfament. L'escalfament per inducció és la tecnologia d'escalfament amb la millor eficiència actualment al mercat que combina velocitat i precisió per a l'escalfament de material conductor. Aquesta tecnologia necessita l'ús d'inductors que creen corrents induïts dins el material la qual cosa resulta en un augment de la temperatura a causa de l'efecte Joule. La geometria de l'inductor té un paper important en el temps d'escalfament i en l'homogeneïtzació de la temperatura dins el material. Per al disseny de l'inductor es van realitzar simulacions numèriques que van ser validades experimentalment. Les simulacions es van dur a terme en el programa de simulació per elements finits DEFORM® v.11 per tal de definir la geometria que permet obtenir l'escalfament més homogeni possible per aconseguir l'estat semisòlid de l'aliatge d'alumini. Les simulacions han permès visualitzar la repartició de la temperatura a l'interior del material de l'extrusor i així entendre com la geometria de l'inductor i la intensitat de corrent influencia l'escalfament permetent dissenyar el sistema d'escalfament per inducció.
publishDate 2021
dc.date.none.fl_str_mv 2021
2021-02-12
2021
2021-05-25
dc.type.none.fl_str_mv master thesis
http://purl.org/coar/resource_type/c_bdcc
NA
http://purl.org/coar/version/c_be7fb7dd8ff6fe43
dc.type.openaire.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
dc.identifier.none.fl_str_mv https://hdl.handle.net/2117/346043
url https://hdl.handle.net/2117/346043
dc.language.none.fl_str_mv Inglés
eng
language_invalid_str_mv Inglés
language eng
dc.rights.none.fl_str_mv open access
http://purl.org/coar/access_right/c_abf2
Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Spain
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/es/
dc.rights.openaire.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
rights_invalid_str_mv open access
http://purl.org/coar/access_right/c_abf2
Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Spain
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/es/
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universitat Politècnica de Catalunya
publisher.none.fl_str_mv Universitat Politècnica de Catalunya
dc.source.none.fl_str_mv reponame:UPCommons. Portal del coneixement obert de la UPC
instname:Universitat Politècnica de Catalunya (UPC)
instname_str Universitat Politècnica de Catalunya (UPC)
reponame_str UPCommons. Portal del coneixement obert de la UPC
collection UPCommons. Portal del coneixement obert de la UPC
repository.name.fl_str_mv
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1869413535546605568
spelling Design of an induction systems for a 3d metallic printerMuller, MattisThree-dimensional printingMetalsImpressió 3DMetallsMaterials conductorsÀrees temàtiques de la UPC::Enginyeria dels materialsAquest Projecte és una continuació de la feina feta anteriorment sobre la creació d'una impressora metàl·lica 3D basada en una tecnologia d'extrusió utilitzant les proprietats tixotròpiques de l'estat semisòlid d'alguns aliatges metàl·lics. Partint d'un disseny de l'extrusor era necessari establir i implementar el sistema d'escalfament. L'escalfament per inducció és la tecnologia d'escalfament amb la millor eficiència actualment al mercat que combina velocitat i precisió per a l'escalfament de material conductor. Aquesta tecnologia necessita l'ús d'inductors que creen corrents induïts dins el material la qual cosa resulta en un augment de la temperatura a causa de l'efecte Joule. La geometria de l'inductor té un paper important en el temps d'escalfament i en l'homogeneïtzació de la temperatura dins el material. Per al disseny de l'inductor es van realitzar simulacions numèriques que van ser validades experimentalment. Les simulacions es van dur a terme en el programa de simulació per elements finits DEFORM® v.11 per tal de definir la geometria que permet obtenir l'escalfament més homogeni possible per aconseguir l'estat semisòlid de l'aliatge d'alumini. Les simulacions han permès visualitzar la repartició de la temperatura a l'interior del material de l'extrusor i així entendre com la geometria de l'inductor i la intensitat de corrent influencia l'escalfament permetent dissenyar el sistema d'escalfament per inducció.Este Proyecto es una continuación del trabajo realizado anteriormente sobre la creación de una impresora metálica 3D basada en una tecnología de extrusión utilizando las propriedades tixotrópicas del estado semisólido de algunas aleaciones metálicas. Partiendo de un diseño del extrusor era necesario establecer e implementar el sistema de calentamiento. El calentamiento por inducción es la tecnología de calentamiento con la mejor eficiencia actualmente en el mercado que combina velocidad y precisión para el calentamiento de material conductor. Esta tecnología necesita el uso de inductores que crean corrientes inducidas dentro el material lo cual resulta en un aumento de la temperatura debido al efecto Joule. La geometría del inductor tiene un papel importante en el tiempo de calentamiento y en la homogeneización de la temperatura dentro el material. Para el diseño del inductor se realizaron simulaciones numéricas que fueron validadas experimentalmente. Las simulaciones se llevaron a cabo en el programa de simulación por elementos finitos DEFORM® v.11 con el fin de definir la geometría que permite obtener el calentamiento más homogéneo posible para alcanzar el estado semisólido de la aleación de aluminio. Las simulaciones han permitido visualizar la repartición de la temperatura al interior del material del extrusor y así entender cómo la geometría del inductor y la intensidad del corriente influye en el calentamiento permitiendo diseñar el sistema de calentamiento por inducción.This project follows up on the work carried out previously on the creation of a 3D metal printer based on extrusion technology using thixotropic properties of some metal alloys. Starting from the extruder design, it was necessary to establish and implement the heating system. Induction heating is the heating technology with the best efficiency currently on the market that combines speed and precision for the heating of conductive material. This technology requires the use of inductors that create induced currents within the material resulting in a temperature increase due to the Joule effect. The geometry of the inductor plays an important role in the heating time, as well as in the homogenisation of the temperature inside the material. For the design of the inductor, numerical simulations were performed and validated experimentally. The simulations were carried out in the finite element simulation program DEFORM® v.11 in order to define the geometry that allows to obtain the most homogeneous possible heating to reach the semi-solid state of the aluminium alloy. The simulations have made it possible to visualise the temperature distribution inside the extruder material and thus to understand how the inductor geometry and the current intensity influence the heating, allowing the design of the induction heating system.IncomingUniversitat Politècnica de CatalunyaCalvo Muñoz, Jessica20212021-02-1220212021-05-25master thesishttp://purl.org/coar/resource_type/c_bdccNAhttp://purl.org/coar/version/c_be7fb7dd8ff6fe43info:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://hdl.handle.net/2117/346043reponame:UPCommons. Portal del coneixement obert de la UPCinstname:Universitat Politècnica de Catalunya (UPC)Inglésengopen accesshttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Spainhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/es/info:eu-repo/semantics/openAccessoai:upcommons.upc.edu:2117/3460432026-05-27T15:37:01Z
score 15.301603

Similares en LA Referencia