Determinación de la influencia de los parámetros de proceso sobre las características dimensionales de las piezas fabricadas por impresión 3D

A lo largo de los últimos 300 años han tenido lugar una serie de oleadas caracterizadas por unos grandes cambios económicos, sociales, y políticos debidos a avances tecnológicos y técnicos. A estas oleadas se les denomina revoluciones industriales. Las tendencias tecnológicas más relevantes desde el punto de vista de la industria 4.0 son: - Internet de los Servicios (IoS, Internet of Services). - Internet de las Personas (IoP, internet of People). - Internet de los Datos (IoD, Internet of Data). - Blockchain. - Ciberseguridad. - Realidad Aumentada (AR, Augmented reality). - Automatización y robótica industrial. - Simulación y técnicas de modelado. - Fabricación aditiva (Additive manufacturing, AM). La fabricación aditiva es uno de los pilares*fundamentales de la industria 4.0, ya que permite obtener prototipos y piezas fabricadas de una manera rápida, versátil y económica. Se trata de una tecnología de fabricación que consiste, en la manipulación de un material a escala micrométrica, de manera que se funda y pueda ser depositado de forma gradual y muy precisa, generando capa a capa un sólido con la geometría deseada. Los procesos de fabricación aditiva se dividen en 7 grupos según la norma ISO: - Fusión por lecho de polvo. (PBF) - Inyección de aglutinante. (BJT) - Inyección de material. (MJT) - Deposición de energía dirigida. (DED) - Laminación por capas. (SHL) - Fotopolimerización en tanque. (VPP) - Extrusión. (MEX) La impresión 3D se encuentra dentro del grupo de Extrusión y, a su vez, dentro del subgrupo de Modelado por Deposición Fundida (FDM, Fused Deposition Modeling). El FDM es un proceso que normalmente tiene usos a pequeña escala. El material que se utiliza para él viene almacenado en bobinas en forma de filamento. Un extrusor hace pasar este filamento por una boquilla cuya temperatura se encuentra por encima de la temperatura de fusión del material. La boquilla se mueve guiada por unos servomotores y puede desplazarse en los tres ejes. Al pasar el filamento por la boquilla caliente, este se funde y se va depositando a medida que la boquilla se va desplazando. La primera capa se deposita sobre una cama caliente. Las demás capas se depositan sobre el material de pasadas anteriores. El material más utilizado en la impresión 3D es el ácido poliláctico (PLA). Tiene una estructura amorfa. Se obtiene a partir de productos ricos en almidón como el maíz y es biodegradable. Es un polímero termoplástico, es decir, que se vuelve deformable o flexible al aumentar su temperatura. Todas las mediciones e impresiones 3D realizadas para este Trabajo Fin de Grado tuvieron lugar en el Laboratorio de Metrología y Metrotecnia (LMM) de la Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales (ETSII) de la Universidad Politécnica de Madrid (UPM)