Comparativa de sistemas de unión de piezas impresas en 3D

Abstract

Diseño (modelado 3D) de un sistema de unión basado en el ajuste de varios elementos que permitan la retención, fijación de componentes sometidos a esfuerzos de tracción, compresión, torsión y flexión. A partir de esta propuesta, se trata realizar una comparativa con otros sistemas de fijación tradicionales, basados en la utilización de los adhesivos, la soldadura y la fijación mecánica. Este trabajo consta de dos distintas partes: un estudio del arte de la fabricación aditiva y un posterior trabajo practico en el que se comentan los resultados obtenidos en los distintos ensayos. Primero se comentado brevemente la historia de la FA y sus principales características y limitaciones. A continuación, se presentan las distintas tecnologías de impresión existen y los materiales que se usan comúnmente. Después se presentan los distintos ensayos realizados sobre las uniones, tanto en el laboratorio como por elementos finitos con ANSYS. Para la realización de este trabajo se ha utilizado una metodología de trabajo conocida como Agile, que permite trabajar de una manera constante y efectiva. Se decidió realizar el diseño de dos uniones atornilladas y una adhesiva y otra soldada. El diseño de dichos prototipos de llevo a cabo con la aplicación SolidEdge, que es un software CAD. Para la fabricación de los prototipos de uso una impresora de tecnología FDM llamada Dimension que usa el material ABS.

Design (3D modeling) of a joint system based on the adjustment of several elements that allows the retention and fixation of components subjected to tensile, compression, torsion and bending forces. Based on this proposal, it is a question of making a comparison with other traditional fixing systems, based on the use of adhesives, welding and mechanical fixing. This work consists of two different parts: a study of the art of additive manufacturing and a subsequent practical work in which the results obtained in the different tests are discussed. First, the history of AF and its main characteristics and limitations were briefly commented. Below are the various printing technologies out there and the materials that are commonly used. Then the different tests carried out on the joints are presented, both in the laboratory and by finite elements with ANSYS. Throughout this work, a work methodology known as Agile has been used, which allows working in a constant and effective way. It was decided to design two bolted joints and one adhesive and one welded. The design of these prototypes was carried out with the SolidEdge application, which is CAD software. To manufacture the prototypes, I use an FDM technology printer called Dimension that uses ABS material.