Metodología para caracterización de incertidumbres en estructuras impresas en 3D con ácido poli-láctico (PLA)

Abstract

La tecnología de impresión en tres dimensiones ha revolucionado el campo de la ingeniería, ofreciendo una metodología innovadora y eficiente para la creación de prototipos y piezas. Al permitir la fabricación de objetos tridimensionales capa por capa a partir de materiales diversos, las impresoras 3D han optimizado los procesos de diseño y producción. Los ingenieros ahora pueden experimentar con prototipos físicos de manera rápida y asequible, acelerando el ciclo de desarrollo de productos. Además, la personalización de piezas y la capacidad de crear geometrías complejas han ampliado las posibilidades de diseño en la ingeniería. Sin embargo, de este prometedor campo surge una pregunta, ¿cómo se podrían estimar los errores inherentes de este proceso?

Este trabajo propone una metodología experimental para poder caracterizar la incertidumbre presente en las estructuras impresas en tres dimensiones, en particular hechas de ácido poliláctico (PLA). La metodología consta de tres pasos principales: proponer una matriz experimental para caracterizar los errores dimensionales y posicionales, una matriz experimental para cuantificar los errores de los ajustes de impresión como lo son la densidad y el área impresa y proponer un modelo matemático probabilístico que englobe las incertidumbres de las variables mencionadas.

Esta metodología puede aplicarse de manera versátil a diversas impresoras que utilicen distintos materiales. Es precisamente esta flexibilidad la que posibilita la replicación del procedimiento con el propósito de comprender de manera más exhaustiva las incertidumbres inherentes al proceso, independientemente del material empleado o del tipo de impresora utilizado. Esta característica hace que la metodología sea adaptable a una variedad de contextos ingenieriles, permitiendo su implementación en distintas disciplinas con resultados significativos.