Desarrollo de criterios de optimización de diseño de moldes mediante impresión 3d

Abstract

[CA] En el present treball d’investigació es desenvolupen criteris d’optimització de disseny de motles mitjançant impressió 3D, enfocat en aprofitar els avantatges d’esta tecnologia per a millorar el disseny i el rendiment dels motles. Donat que la tecnología de la impressió 3D és relativament nova en la fabricació de motles, no existeixen normes establides que definisquen els paràmetres òptims de disseny i fabricació. Per a desenvolupar estos criteris es va realitzar un estat de l’art del procés de fabricació additiva, del procés de termoformat i de l’ús de programari especialitzat, per a d’aquesta manera tindre en compte les variables que incideixen en tals processos. A més a més, l’ús del programari especialitzat permet obtindre un espessor de paret al mateix temps que facilita una anàlisi dels factors que s’han de tindre en consideració. S’han avaluat els diferents paràmetres mitjançant el disseny del motle per al blíster d’un típex, i després es van observar els factors que intervenen en el procés d’impressió 3D en PLA, ABS i PETG, amb un percentatge del 20% i del 40% de farciment. Finalment s’han comparat els resultats experimentals front als obtinguts amb el programari, i s’establiren conclusions d’aquest tipus d’assajos en els materials seleccionats

[ES] En el presente trabajo de investigación se desarrolla criterios de optimización de diseño de moldes mediante impresión 3D, enfocado en aprovechar las ventajas de esta tecnología para mejorar el diseño y rendimiento de los moldes. Dado que la tecnología de la impresión 3D es relativamente nueva en la fabricación de moldes, no existen normas establecidas que definan los parámetros óptimos de diseño y fabricación. Para desarrollar estos criterios se realizó un estado del arte del proceso de fabricación aditiva, el proceso de termoformado y el uso de software especializado, para de esta manera tener en cuenta las variables que inciden en dichos procesos. Además, el uso del software especializado nos permite obtener un espesor de pared al mismo tiempo que nos facilita un análisis de los factores que se deben de tomar en consideración. Se evalúa los distintos parámetros mediante el diseño del molde para el blíster de un típex, y así observar los factores que intervienen en el proceso de impresión 3D en PLA, ABS y PETG con un porcentaje de 20% y 40 % de relleno. Finalmente se comparan los resultados experimentales frente a los obtenidos por el software y establecer conclusiones con este tipo de ensayos en los materiales seleccionados.

[EN] In this research project it has been developed some criteria for the optimization of the design of moulds made by 3D printing, focusing on taking advantage of this technology to improve both design and performance of moulds. Given that 3D printing technology is relatively new in mould manufacturing, there are no established rules that define the optimal parameters for design and fabrication. In order to develop these criteria, a state of the art was made for additive manufacturing, thermoforming, and for specialized software, so that all the variables that affect those processes can be taken into account. In addition, by using specialized software, the wall width of the mould can be obtained and, at the same time, it eases the factor analysis that must be considered. Different parameters were evaluated by the design of a mould for a tipex blister. Then, factors that are involved in the 3D printing process in PLA, ABS and PETG were assessed, with 20% and 40% of infill percentage. Finally, experimental results were compared to those obtained by software, and conclusions were made with this type of tests in the selected materials.