Evaluación Del Comportamiento Mecánico De Empalmes Japoneses Utilizados En Carpintería Aplicados A Impresión 3D Por Fdm
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2024
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gruplac
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Universidad Santo Tomás
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Resumen
La impresión 3D ha revolucionado los procesos de fabricación, pero las limitaciones en el tamaño de las piezas impresas en 3D han impulsado la búsqueda de soluciones eficientes para el ensamble de componentes de gran tamaño. En este contexto, se ha explorado la adaptación de los empalmes tradicionales japoneses a la tecnología de impresión 3D mediante el proceso por deposición fundida (FDM), con el objetivo de desarrollar uniones resistentes y fiables que permitan superar las limitaciones actuales. A través de simulaciones computacionales en ANSYS, se evaluaron tres tipos de empalmes (Dovetail, Notched y Scarf) sometidos a carga de flexión, siguiendo la norma ISO-178. Los resultados revelaron que el empalme Notched presentó una mejor distribución de tensiones, el Scarf mostró una mayor uniformidad, aunque con desplazamientos considerables y el Dovetail se observaron altas concentraciones de esfuerzos. Basándose en estos hallazgos, se diseñó un nuevo empalme combinado que integra las ventajas de los diseños anteriores, logrando una distribución de esfuerzos más eficiente y reduciendo los desplazamientos. Este estudio demuestra el potencial de los empalmes japoneses adaptados a la impresión 3D como una solución viable para el ensamble de piezas de gran tamaño, ofreciendo una alternativa robusta y eficiente para la manufactura aditiva.
Abstract
3D printing has revolutionized manufacturing processes, but limitations in the size of 3D printed parts have prompted the search for efficient solutions for the assembly of large components. In this context, the adaptation of traditional Japanese joints to 3D printing technology using the fused deposition molding (FDM) process has been explored, with the aim of developing strong and reliable joints to overcome the current limitations. Through computational simulations in ANSYS, three types of joints (Dovetail, Notched and Scarf) were evaluated under bending load, following the ISO-178 standard. The results revealed that the Notched joint presented a better stress distribution, the Scarf showed greater uniformity, although with considerable displacements, and the Dovetail showed high stress concentrations. Based on these findings, a new combined splice was designed that integrates the advantages of the previous designs, achieving a more efficient stress distribution and reducing displacements. This study demonstrates the potential of Japanese splices adapted to 3D printing as a viable solution for the assembly of large parts, offering a robust and efficient alternative for additive manufacturing.
Idioma
spa
Palabras clave
Citación
Garcia Toro, D. S. y Vargas Murillo, R. (2024). Evaluación Del Comportamiento Mecánico De Empalmes Japoneses Utilizados En Carpintería Aplicados A Impresión 3D Por FDM. [Trabajo de Grado, Universidad Santo Tomas]. Repositorio Institucional.
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