Anàlisi de la influència de diferents paràmetres d’impressió en el comportament mecànic de peces obtingudes per Fused Filament Fabrication (FFF)

Aquests darrers anys la popularitat i l’evolució de la impressió 3D han estat exponencials. Cada cop existeixen més tècniques de fabricació additiva que permeten obtenir molt bons resultats amb multitud de materials, ja no només amb materials plàstics, també amb materials metàl·lics i ceràmics. A mé...

Descripción completa

Detalles Bibliográficos
Autor: Gil Ginebra, Ferran
Tipo de recurso: tesis de maestría
Fecha de publicación:2020
País:España
Institución:Universitat Politècnica de Catalunya (UPC)
Repositorio:UPCommons. Portal del coneixement obert de la UPC
Idioma:catalán
OAI Identifier:oai:upcommons.upc.edu:2117/187329
Acceso en línea:https://hdl.handle.net/2117/187329
Access Level:acceso abierto
Palabra clave:Three-dimensional printing
Materials -- Mechanical properties
Impressió 3D
Materials -- Propietats mecàniques
Àrees temàtiques de la UPC::Enginyeria mecànica
id ES_fcd22188b6f2c1d6eb893f620d47ebd1
oai_identifier_str oai:upcommons.upc.edu:2117/187329
network_acronym_str ES
network_name_str España
repository_id_str
spelling Anàlisi de la influència de diferents paràmetres d’impressió en el comportament mecànic de peces obtingudes per Fused Filament Fabrication (FFF)Gil Ginebra, FerranThree-dimensional printingMaterials -- Mechanical propertiesImpressió 3DMaterials -- Propietats mecàniquesÀrees temàtiques de la UPC::Enginyeria mecànicaAquests darrers anys la popularitat i l’evolució de la impressió 3D han estat exponencials. Cada cop existeixen més tècniques de fabricació additiva que permeten obtenir molt bons resultats amb multitud de materials, ja no només amb materials plàstics, també amb materials metàl·lics i ceràmics. A més a més la impressió additiva cada cop esta assolint més protagonisme en sectors molt diversos. Per poder assolir aquest nivell de desenvolupament, s’han realitzat molts estudis, la majoria enfocats en mesurar les propietats mecàniques o les toleràncies dimensionals de peces impreses. Aquest treball té com a objectiu estudiar la influència existent entre diferents paràmetres d’impressió sobre el comportament mecànic de les peces. Per realitzar-ho s’ha utilitzant una màquina de fabricació additiva amb tecnologia Fusion Filament Fabrication (FFF) i àcid polilàctic (PLA) com a material d’impressió. Per estudiar quina relació hi ha, s’han modificat tres paràmetres a l’hora d’imprimir les mostres, a dos nivells, donant lloc a un disseny factorial de dos nivells i tres factors (23 ). Aquests tres factors són: la densitat d’infill (20 – 25%), el gruix de la paret (1,2 – 1,6 mm) i la morfologia de l’infill, que s’ha variat imprimint-lo be amb un capçal de 0,4 mm o be amb un de 0,8 mm. La resta de factors romandran constants per totes les mostres. La metodologia que s’havia previst utilitzar inicialment per fer aquest estudi va haver de ser modificada degut a l’etapa extraordinària de confinament. Finalment les tècniques utilitzades han estat l’assaig de tracció, la modelització per elements finits, l’anàlisi visual i l’estudi estadístic del temps d’impressió. Aquestes tècniques han permès determinar que imprimir la part del infill amb un capçal més gruixut (0,8 mm), malgrat reduir significativament el temps d’impressió, una redueix de manera important la deformació a fractura i el treball de fractura respecte a les peces que tenen un infill imprès amb el capçal de 0,4 mm, resultant en peces més fràgils, com demostren els resultats obtinguts en els assaigs de tracció. Això es pot atribuir a una distribució de tensions menys homogènia, que fa que per una mateixa deformació hi hagi punts on es concentrin tensions més elevades, com mostra l’estudi per elements finits. Addicionalment, la inspecció visual ha revelat que les mostres amb infill de 0,8 mm contenen un gran nombre de defectes, que comprometen les propietats mecàniques i el nivell d’acabat. També s’ha observat que el fet de tenir una paret més gruixuda contribueix a una millora significativa de les propietats mecàniques i a una distribució de tensions més homogènia. Filament, s’ha observat que la diferencia d’utilitzar un percentatge d’infill del 20 o 25% en termes de resistència a la tracció no es significativa però si que ho és a l’hora d’analitzar el mòdul d’elasticitatUniversitat Politècnica de CatalunyaUceda Molera, Roger20202020-05-1220202020-05-13master thesishttp://purl.org/coar/resource_type/c_bdccNAhttp://purl.org/coar/version/c_be7fb7dd8ff6fe43info:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfapplication/pdfhttps://hdl.handle.net/2117/187329reponame:UPCommons. Portal del coneixement obert de la UPCinstname:Universitat Politècnica de Catalunya (UPC)Cataláncatopen accesshttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/es/info:eu-repo/semantics/openAccessoai:upcommons.upc.edu:2117/1873292026-05-27T15:37:01Z
dc.title.none.fl_str_mv Anàlisi de la influència de diferents paràmetres d’impressió en el comportament mecànic de peces obtingudes per Fused Filament Fabrication (FFF)
title Anàlisi de la influència de diferents paràmetres d’impressió en el comportament mecànic de peces obtingudes per Fused Filament Fabrication (FFF)
spellingShingle Anàlisi de la influència de diferents paràmetres d’impressió en el comportament mecànic de peces obtingudes per Fused Filament Fabrication (FFF)
Gil Ginebra, Ferran
Three-dimensional printing
Materials -- Mechanical properties
Impressió 3D
Materials -- Propietats mecàniques
Àrees temàtiques de la UPC::Enginyeria mecànica
title_short Anàlisi de la influència de diferents paràmetres d’impressió en el comportament mecànic de peces obtingudes per Fused Filament Fabrication (FFF)
title_full Anàlisi de la influència de diferents paràmetres d’impressió en el comportament mecànic de peces obtingudes per Fused Filament Fabrication (FFF)
title_fullStr Anàlisi de la influència de diferents paràmetres d’impressió en el comportament mecànic de peces obtingudes per Fused Filament Fabrication (FFF)
title_full_unstemmed Anàlisi de la influència de diferents paràmetres d’impressió en el comportament mecànic de peces obtingudes per Fused Filament Fabrication (FFF)
title_sort Anàlisi de la influència de diferents paràmetres d’impressió en el comportament mecànic de peces obtingudes per Fused Filament Fabrication (FFF)
dc.creator.none.fl_str_mv Gil Ginebra, Ferran
author Gil Ginebra, Ferran
author_facet Gil Ginebra, Ferran
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Uceda Molera, Roger
dc.subject.none.fl_str_mv Three-dimensional printing
Materials -- Mechanical properties
Impressió 3D
Materials -- Propietats mecàniques
Àrees temàtiques de la UPC::Enginyeria mecànica
topic Three-dimensional printing
Materials -- Mechanical properties
Impressió 3D
Materials -- Propietats mecàniques
Àrees temàtiques de la UPC::Enginyeria mecànica
description Aquests darrers anys la popularitat i l’evolució de la impressió 3D han estat exponencials. Cada cop existeixen més tècniques de fabricació additiva que permeten obtenir molt bons resultats amb multitud de materials, ja no només amb materials plàstics, també amb materials metàl·lics i ceràmics. A més a més la impressió additiva cada cop esta assolint més protagonisme en sectors molt diversos. Per poder assolir aquest nivell de desenvolupament, s’han realitzat molts estudis, la majoria enfocats en mesurar les propietats mecàniques o les toleràncies dimensionals de peces impreses. Aquest treball té com a objectiu estudiar la influència existent entre diferents paràmetres d’impressió sobre el comportament mecànic de les peces. Per realitzar-ho s’ha utilitzant una màquina de fabricació additiva amb tecnologia Fusion Filament Fabrication (FFF) i àcid polilàctic (PLA) com a material d’impressió. Per estudiar quina relació hi ha, s’han modificat tres paràmetres a l’hora d’imprimir les mostres, a dos nivells, donant lloc a un disseny factorial de dos nivells i tres factors (23 ). Aquests tres factors són: la densitat d’infill (20 – 25%), el gruix de la paret (1,2 – 1,6 mm) i la morfologia de l’infill, que s’ha variat imprimint-lo be amb un capçal de 0,4 mm o be amb un de 0,8 mm. La resta de factors romandran constants per totes les mostres. La metodologia que s’havia previst utilitzar inicialment per fer aquest estudi va haver de ser modificada degut a l’etapa extraordinària de confinament. Finalment les tècniques utilitzades han estat l’assaig de tracció, la modelització per elements finits, l’anàlisi visual i l’estudi estadístic del temps d’impressió. Aquestes tècniques han permès determinar que imprimir la part del infill amb un capçal més gruixut (0,8 mm), malgrat reduir significativament el temps d’impressió, una redueix de manera important la deformació a fractura i el treball de fractura respecte a les peces que tenen un infill imprès amb el capçal de 0,4 mm, resultant en peces més fràgils, com demostren els resultats obtinguts en els assaigs de tracció. Això es pot atribuir a una distribució de tensions menys homogènia, que fa que per una mateixa deformació hi hagi punts on es concentrin tensions més elevades, com mostra l’estudi per elements finits. Addicionalment, la inspecció visual ha revelat que les mostres amb infill de 0,8 mm contenen un gran nombre de defectes, que comprometen les propietats mecàniques i el nivell d’acabat. També s’ha observat que el fet de tenir una paret més gruixuda contribueix a una millora significativa de les propietats mecàniques i a una distribució de tensions més homogènia. Filament, s’ha observat que la diferencia d’utilitzar un percentatge d’infill del 20 o 25% en termes de resistència a la tracció no es significativa però si que ho és a l’hora d’analitzar el mòdul d’elasticitat
publishDate 2020
dc.date.none.fl_str_mv 2020
2020-05-12
2020
2020-05-13
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/2117/187329
url https://hdl.handle.net/2117/187329
dc.language.none.fl_str_mv Catalán
cat
language_invalid_str_mv Catalán
language cat
dc.rights.none.fl_str_mv open access
http://purl.org/coar/access_right/c_abf2

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

http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/es/
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
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_ 1869425484505284608
score 15,301603

Similares en LA Referencia