Aportació a l'optimtizació multiobjectiu del procés d'impressió 3D mitjançant deposició per modelatge fos (FDM)

Abstract

Aquest projecte s’emmarca en lacreació de pròtesis de maluc semiesfèriques i és la continuació de diversos projectes anteriors en els quals ‘han buscat models de regressió per a tres variables: la cilindricitat, la rugositat, i la resistència de compressió. En aquest projecte s’investiga la influència de diversos paràmetres d’impressió 3D sobre tres respostes:la rugositat, la cilindricitati la resistència a la compressió en provetes cilíndriques fabricada mitjançant una impressora model Sigma de BCN3D Technologies, i usant àcid polilàctic (PLA) com a material.Un cop les peceshagin sigut impreses i mesurades es realitzarà unaoptimització multiojectiu.Els resultats obtinguts seran usats en la construcció de pròtesis de maluc semiesfèriques mitjançant impressió 3D. En una primera fase del projecte les pròtesis de maluc s’imprimiran amb el mateix material que en aquest projecte i en etapes posteriors s’usaran materials ceràmics els quals tenen unes propietats més adequades. En aquest projecte es fauna explicació de les diverses tecnologies existents en l’àmbit de la fabricació additiva, i es concreta la tecnologia de deposició per modelatge fos(sigles en anglès FDM) també anomenada fabricació per filament fos (FFF).Un cop explicades les diferents tecnologiess’ha definit un disseny d’experiments, DOE(Design of Experiments),concretament un disseny amb cinc variables: altura de capa (layerheight), percentatge d’ompliment o infill, diàmetre de broc,inclinació de les capes, i temperatura d’extrusió del material.S’ha usatun disseny per estimar models de segon ordretambé anomenat disseny centrat en les cares,ja que en treballs anteriors s’havia arribat a la conclusió que algunes respostes necessitaven models de regressió quadràticsconcretament la cilindricitat i la rugositat mentre que la resistència a compressió presentava un model de regressió lineal. Un cop trobatsels models quadràtics per les respostes cilindricitat i rugositat s’ha usatel Minitab per a fer una optimització multiobjectiu de les tres respostes variant la importància de cadascuna d’aquestes amb l’objectiu de minimitzar les respostes cilindricitat i rugositat, i maximitzar la resistència a compressió. També s’ha fet un estudi de l’impacteambiental, i s’ha calculat el pressupost associat al projecte