Diseño e impresión 3D por deposición de fundido de un soporte ajustable para smartphone

Abstract

En este proyecto se realiza una introducción a la fabricación aditiva en general y un estudio más detallado de una de las tecnologías de fabricación aditiva: la impresión 3D por deposición de fundido (FDM, por sus siglas en inglés). Como aplicación práctica, se ha realizado un proceso completo de diseño, fabricación y evaluación de un soporte para dispositivos móviles o "kit" de manos libres. El diseño del producto, basado en un soporte existente en el mercado, se ha realizado en CATIA V5 teniendo en cuenta desde el principio la tecnología para su fabricación. El diseño incluye diferentes componentes y sistemas como un mecanismo de piñón y cremallera y un sistema de unión por ajuste. La fabricación de los primeros prototipos y de los componentes finales del soporte se ha realizado en una impresora FDM del Departamento de Ingeniería Mecánica y Fabricación. El material utilizado es un PLA (ácido poliláctico). Las piezas finales incluyen operaciones de post-tratamiento para mejorar sus características superficiales. El proyecto incluye un análisis detallado de las dificultades encontradas para la fabricación de diversos elementos así como las soluciones adoptadas en cada uno de ellos. La evaluación final del soporte fabricado permite concluir que las prestaciones obtenidas son similares a la de otros soportes parecidos presentes en el mercado.

In this project, an introduction to additive manufacturing in general and a more detailed study of one of the additive manufacturing technologies: 3D Fusion Deposition (FDM) is performed. As a practical application, a complete process of designing, manufacturing and evaluating a support for mobile devices or hands-free "kit" has been carried out. The design of the product, based on existing support in the market, has been made in CATIA V5 taking into account from the outset the technology for its manufacture. The design includes different components and systems such as a rack and pinion mechanism and a fitting system. The manufacture of the first prototypes and the final components of the support has been made in an FDM printer of the Department of Mechanical Engineering and Manufacturing. The material used is a PLA (polylactic acid). The final pieces include post-treatment operations to improve their surface characteristics. The project includes a detailed analysis of the difficulties encountered in the manufacture of various elements as well as the Solutions adopted in each of them. The final evaluation of the manufactured support allows to conclude that the obtained benefits are similar to other similar supports present in the market.