Estudio de tolerancias dimensionales de fabricación aditiva. Impresión 3D

Abstract

El objetivo del presente proyecto es el estudio de tolerancia de impresión de la impresora P3Steel, del departamento de Ingeniería Gráfica de la ETSI (Escuela Técnica Superior de Ingeniería) de la Universidad de Sevilla. En un primer apartado del trabajo se ha expuesto una breve reseña histórica, para situar el lugar que ocupa la tecnología de impresión 3D por deposición fundida. Posteriormente se exponen algunos de los problemas más comunes de esta tecnología, seguidos de la explicación del método de calibración utilizado para minimizar y solucionar estos posibles errores, acompañado de una descripción de la impresora y el software asociado, para, a continuación, dar comienzo al capítulo donde se realizan las primeras impresiones usadas para calibrar la impresora, de manera que las piezas de la parte central del trabajo se impriman con la mayor precisión posible. En el bloque central del texto se describen los resultados de la impresión y el correspondiente análisis de las figuras elegidas para el estudio, organizadas en orden creciente de dificultad, empezando por superficies planas paralelas a los ejes, para posteriormente añadir superficies curvas, mayor altitud, inclinación y mezclas de todo lo anterior. De esta forma se ha obtenido una base de resultados que ha permitido realizar un breve estudio estadístico, y que se ha normalizado mediante la normativa UNE-EN-ISO 286-1, permitiendo extraer conclusiones y poner cotas a la tolerancia conseguida con la impresora estudiada.

The objetive of this project is the study of 3D printing tolerance of the P3Steel printer, of the department of Graphic Ingeineering of the ETSI (Escuela Técnica Superior de Ingeniería), of the University of Seville. In the first section of the text a brief historical overview has been given, to understand the place the 3D printing technology of Fused Deposition Modeling (FDM) has in the production industry. Subsequently, some of its most common problems are explained, followed by an explanation of the metods that has been used to do the calibration of the printer, to eliminate or reduce these issues explained beforehand. Afterwards, an extense description of the machine and its software is given, to finally start with the first impressions that were done to calibrate the 3D printer, so the central part of the project could be done with the most accuracy possible. In the middle part of the project the resulst of all the impressions are presented, with the individual analysis of each geometric figure, ordered from simpler to more complex, starting with flat surfaces parallel to the axis, to add, gradually, curves, more altitude, inclination, and a mixture of all of the above. With all this it has been obtained a good number of results, which have allowed to do a brief estadistic study, that, together with the standardization with the normative UNE-EN-ISO 268-1, has leaded to some conclusions, and has given bounds to the tolerance that can be obtained with the 3D printer in study. T