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Resumen:
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[ES] La impresora 3D Markforged Mark Two, cuyo material principal de impresión es el Onyx, puede imprimir impresiones 3D compuestas y puede agregar fibras fuertes en las capas impresas. Esto aumenta drásticamente la rigidez ...[+]
[ES] La impresora 3D Markforged Mark Two, cuyo material principal de impresión es el Onyx, puede imprimir impresiones 3D compuestas y puede agregar fibras fuertes en las capas impresas. Esto aumenta drásticamente la rigidez y la resistencia de la impresión final.
Una consideración importante es que la fibra siempre se imprime paralela a la cama de impresión. En consecuencia, las propiedades mejoradas del material están ligadas principalmente a la orientación de impresión.
Una solución a este problema es doblar la pieza después de la impresión 3D para que las fibras queden mejor orientadas.
Se puede ver el prototipo de una de las patas de robot de la familia LARAGNA-2324-ERA-EP1 en documentación adjunta. En este caso, los anillos concéntricos amarillos son fibras que desempeñan el papel de bisagras para el doblado.
Los objetivos finales de este Trabajo Final de Grado son encontrar relaciones de ingeniería entre el espesor de la pieza (pata del robot) y la geometría general, la resistencia de la unión, la resistencia de la bisagra y la conformidad. En segundo lugar, hay que encontrar relaciones entre el modelo de chapa de Solidworks y el resultado final doblado. Además, hay que estudiar y mejorar las soluciones existentes para doblar la geometría de impresión 3D. Y finalmente, probar y ensayar el efecto del pegamento de contacto de cianoacrilato sobre la resistencia del nailon Onyx. Algunas piezas parecen volverse muy quebradizas después de pegarlas, por lo que tal vez este tipo de pegamento sea una mala idea. Entonces, la idea es probar el pegamento epoxi en muestras de prueba y prototipos de patas de robot.
El conocimiento que es importante alcanzar es:
-Modelado/diseño 3D avanzado y diseño de piezas impresas en 3D.
-Impresión 3D, incluidos compuestos reforzados con fibra, ingeniería inversa.
-Trabajar con el software de impresión 3D patentado eiger.io
-Trabajar con la plataforma Dassault 3DX
-Conocimientos de química sobre el pegamento y los efectos sobre el nailon.
-Pruebas de materiales: prueba de tracción, prueba de fatiga.
Este proyecto se lleva a cabo a tiempo completo en Odisee OPT51, Diseño Mecánico y Tecnología de Producción, mientras se trabaja en un entorno muy práctico y bien equipado con gente cercana, contacto entre estudiantes, profesores y supervisores.
Se tiene acceso a laboratorios de informática, impresoras 3D y cortadoras láser, incluida la impresora de fibra compuesta Markforged Mark Two.
Mientras se estudia diseño mecánico avanzado usando SolidWorks, y específicamente, SolidWorks Simulation/Topology Study. También se tiene la oportunidad de participar en una aplicación especializada de la impresión 3D.
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[EN] The Markforged Mark Two 3D printer can print composite 3D prints, it can add strong fibers into the printed layers. This dramatically increases stiffness and strength of the final print.
A major consideration is ...[+]
[EN] The Markforged Mark Two 3D printer can print composite 3D prints, it can add strong fibers into the printed layers. This dramatically increases stiffness and strength of the final print.
A major consideration is that the fiber is always printed parallel to the printing bed. As a consequence, the improved material properties are mostly tied to the printing orientation.
One solution for this issue is folding the 3D print afterwards so that the fibers are better oriented. Can be seen one prototype of the LARAGNA-2324-ERA-EP1 family of robot legs in attached documentation. Here, the yellow concentric rings are fibers that play the role of hinges for the bending.
The final objectives for the final degree project are to find engineering relations between part thickness and general geometry, bond strength, hinge strength and compliance. Secondly, find relations between Solidworks sheet metal model and the final bent result. Also, study and improve existing solutions for bending 3D print geometry. And finally, test the effect of cyanoacrylate contact glue on the Onyx nylon strength. Some parts appear to turn very brittle after gluing, so maybe this glue type is a bad idea. So the idea is to test epoxy glue on test specimens and robot leg prototypes.
The knowledge that is important to achieve is:
-Advanced 3D modeling/design and 3D print part design
-3D printing, including fiber reinforced composites, reverse engineering
-Working with proprietary eiger.io 3D printing software
-Working with Dassault 3DX platform
-Chemistry knowledge about glue and the effects on nylon
-Material testing: tensile test, fatigue test
This project takes place full time at Odisee OPT51, Mechanical Design and Production Technology while working in an very hands-on, well equiped environment with close contact between students, teachers and supervisors.
We have access to computer labs, 3D- printers and laser cutter, including the Markforged Mark Two composite fiber printer.
While we are studying advanced mechanical design using SolidWorks, and specically, SolidWorks Simulation/Topology Study. Also we have the chance to participate in a niche application of 3D printing.
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