Análisis del proceso de diseño para fabricación aditiva aplicado a componentes aeroespaciales

Abstract

[EN] Research ot the latest technologies in the field of Additive Manufacturing and the use of Generative Design for the creation of elements whose properties surpass those of those manufactured by traditional methods, reducing manufacturing costs and the environmental impact through the efficient use of materials and machinery. All focused on the point of view of the aerospace industry. Whit that objective, the optimization process of an aerospace piece will be carried out using Generative Design tools, allowing the creation of different variants and selecting the compromise solution. In this study, we intend to carry out a practical case of redesigning an aerospace element using Generative Design tools, applying topological optimization technologies and generating multiple variants for the selection of the compromise solution. Additionally, the preparation for 3D printing of one of the results obtained through this process will be made and thus complete the creation cycle from the design phase to the production phase, within the limits available in the academic field. Finally, an economic evaluation of the creation process using this methodology will be carried out.

[CA] Investigació de les últimes tecnologies en el camp de la Fabricació Additiva i l'ocupació del Disseny Generatiu per a creació d'elements les propietats del qual superen les d'aquells fabricats per mitjà de mètodes tradicionals reduint al mateix temps costos de fabricació i l'impacte ambiental per mitjà de la utilització eficient de materials i maquinària. Tot això centrat en el punt de vista de la indústria aeroespacial. Per a això es realitzarà el procés d'optimització d'una peça aeroespacial per mitjà de l'ocupació de ferramentes de Disseny Generatiu permetent la creació de distintes variants i seleccionant la solució de compromís. En aquest estudi es pretén realitzar un cas pràctic de redisseny d'un element aeroespacial per mitjà de l'ocupació de ferramentes de Disseny Generatiu aplicant tecnologies d'optimització topològica i generant múltiples variants per a la selecció de la solució de compromís. Addicionalment es realitzarà la preparació per a la impressió 3D d'un dels resultats obtinguts per mitjà d'este procés i d'esta manera completar el cicle de creació des de la fase de disseny a la de producció, dins dels limites disponibles en l'àmbit acadèmic. Tot açò dins de la plataforma informàtica 3DEXPERIENCE de Dassault Systèmes, referent dins dels programaris d'Enginyeria assistida per ordinador (sistemes CAU) i molt utilitzat en la indústria aeroespacial. El domini de la qual resulta indispensable dins dels processos de producció moderns. Finalment es realitzarà una avaluació econòmica del procés de creació per mitjà d'esta metodologia

[ES] Investigación de las últimas tecnologías en el campo de la Fabricación Aditiva y el empleo del Diseño Generativo para creación de elementos cuyas propiedades superen las de aquellos fabricados mediante métodos tradicionales reduciendo al mismo tiempo costes de fabricación y el impacto ambiental mediante la utilización eficiente de materiales y maquinaria. Todo ello centrado en el punto de vista de la industria aeroespacial. Para ello se realizará el proceso de optimización de una pieza aeroespacial mediante el empleo de herramientas de Diseño Generativo permitiendo la creación de distintas variantes y seleccionando la solución de compromiso. En este estudio se pretende realizar un caso práctico de rediseño de un elemento aeroespacial mediante el empleo de herramientas de Diseño Generativo aplicando tecnologías de optimización topológica y generando múltiples variantes para la selección de la solución de compromiso. Adicionalmente se realizará la preparación para la impresión 3D de uno de los resultados obtenidos mediante este proceso y de esta forma completar el ciclo de creación desde la fase de diseño a la de producción, dentro de los limites disponibles en el ámbito académico. Todo esto dentro de la plataforma informática 3DEXPERIENCE de Dassault Systèmes, referente dentro de los softwares de Ingeniería asistida por ordenador (sistemas CAE) y muy utilizado en la industria aeroespacial. Cuyo dominio resulta indispensable dentro de los procesos de producción modernos Finalmente se realizará una evaluación económica del proceso de creación mediante esta metodología.