Examinando por Autor "Claver Gil, Juan"

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    Analysis of General and Specific Standardization Developments in Additive Manufacturing From a Materials and Technological Approach
    (IEEE Xplore, 2020-06-25) García Domínguez, Amabel; Claver Gil, Juan; Sebastián Pérez, Miguel Ángel; Camacho López, Ana María
    Additive manufacturing processes and products are very present in the current productive landscape, and in fact these technologies have been one of the most intensively studied and improved during the last years; however, there is still no defined and homogeneous regulatory context for this field. In this work, a thorough review of the main general and specific regulatory developments in design, materials and processes standards for additive manufacturing has been carried out, with special attention to the standards for mechanical characterization of polymer-based products. In many cases standards developed for other productive contexts are identified as recommended references, and some contradictory trends can be identified when different documents and previous experiences are consulted. Thus, as it is logical considering that all these technologies are involved in an intensive and continuous evolution process, there is a certain lack of clarity regarding the standards to be considered. This work aims to contribute to clarify the current standardization context in additive manufacturing and provide some guidelines for the identification of appropriate standards. The paper also emphasizes that the key for next regulatory developments in mechanical testing is to develop standards that consider particular AM processes along with materials. Moreover, a great gap between available standard about additive technologies based on metallic materials and polymer materials during the last years has been detected. Finally, the provided overview is considered of interest as support for research and practice in additive manufacturing, and both in intensive productive scenarios and for particular users and makers.
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    Computational design methodology for additive manufacturing to enhance customised products and process management efficiency
    (Elsevier, 2025-05-24) García Domínguez, Amabel; Claver Gil, Juan; Camacho López, Ana María; Sebastián Pérez, Miguel Ángel
    The emergence of Additive Manufacturing (AM) provides new horizons for innovation and optimization of designs. However, the limited knowledge of Design for Additive Manufacturing (DfAM) and the constraints imposed by conventional DfAM frameworks are hindering the potential of AM. The scope of recent studies, focused on algorithmic approaches, is limited to certain aspects of the problem and does not offer a comprehensive solution to generate efficient custom designs. To overcome these limitations, the role of interdisciplinary and transversal DfAM methodologies is essential. This work presents a DfAM methodology based on computational design with a continuous dataflow for the integration of all the design phases of a knowledge-based DfAM framework in a single algorithm, from initial design stages to machine code generation, what fully exploits the potential of additive technologies in customized products. This facilitates the integration of key data relationships and connections, promoting the development of intelligent and efficient open systems. Firstly, a bibliographic review on actual knowledge-based DfAM framework is exposed. Then, the proposed methodology is detailed and discussed. Furthermore, its potential applied to customized parts with specific mechanical requirements is validated through a splint design case study. Finally, the proposed methodology advantages and limitations are discussed.
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    Considerations on the Applicability of Test Methods for Mechanical Characterization of Materials Manufactured by FDM
    (MDPI, 2019-12-19) García Domínguez, Amabel; Claver Gil, Juan; Camacho López, Ana María; Sebastián Pérez, Miguel Ángel
    The lack of specific standards for characterization of materials manufactured by Fused Deposition Modelling (FDM) makes the assessment of the applicability of the test methods available and the analysis of their limitations necessary; depending on the definition of the most appropriate specimens on the kind of part we want to produce or the purpose of the data we want to obtain from the tests. In this work, the Spanish standard UNE 116005:2012 and international standard ASTM D638–14:2014 have been used to characterize mechanically FDM samples with solid infill considering two build orientations. Tests performed according to the specific standard for additive manufacturing UNE 116005:2012 present a much better repeatability than the ones according to the general test standard ASTM D638–14, which makes the standard UNE more appropriate for comparison of different materials. Orientation on-edge provides higher strength to the parts obtained by FDM, which is coherent with the arrangement of the filaments in each layer for each orientation. Comparison with non-solid specimens shows that the increase of strength due to the infill is not in the same proportion to the percentage of infill. The values of strain to break for the samples with solid infill presents a much higher deformation before fracture
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    Cost-effective fully 3D-printed on-drop electrochemical sensor based on carbon black/polylactic acid: a comparative study with screen-printed sensors in food analysis
    (Springer, 2024) Monago Maraña, Olga; Aouladtayib-Boulakjar, Nadia; Zapardiel Palenzuela, Antonio; García Domínguez, Amabel; Ayllón Pérez, Jorge; Rodríguez Prieto, Álvaro; Claver Gil, Juan; Camacho López, Ana María; González Crevillén, Agustín
    3D-printing technology allows scientist to fabricate easily electrochemical sensors. Until now, these sensors were designed employing a large amount of material, which increases the cost and decreases manufacturing throughput. In this work, a low-cost 3D-printed on-drop electrochemical sensor (3D-PES) was fully manufactured by fused filament fabrication, minimizing the number of printing layers. Carbon black/polylactic acid filament was employed, and the design and several printing parameters were optimized to yield the maximum electroanalytical performance using the minimal amount of material. Print speed and extrusion width showed a critical influence on the electroanalytical performance of 3D-PES. Under optimized conditions, the fabrication procedure offered excellent reproducibility (RSD 1.3% in working electrode diameter), speed (< 3 min/unit), and costs (< 0.01 $ in material cost). The 3D-PES was successfully applied to the determination of phloridzin in apple juice. The analytical performance of 3D-PES was compared with an equivalent commercial on-drop screen-printed electrode, yielding similar precision and accuracy but lower sensitivity. However, 3D-PES provides interesting features such as recyclability, biodegradability, low-cost, and the possibility of being manufactured near the point of need, some of which meets several demands of Green Chemistry. This cost-effective printing approach is a green and promising alternative for manufacturing disposable and portable electroanalytical devices, opening new possibilities not only in on-site food analysis but also in point-of-care testing.
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    Metodología para el análisis e interpretación de bienes patrimoniales españoles de tipo industrial. Aplicación al estudio de los bienes de la Comunidad Autónoma de Madrid
    (Universidad Nacional de Educación a Distancia (España). Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales. Departamento de Ingeniería de Construcción y Fabricación, 2016-04-27) Claver Gil, Juan; Sebastián Pérez, Miguel Ángel
    En la presente tesis se define una metodología global compuesta de tres desarrollos parciales con entidad propia e independencia, pero complementarios y que se integran dentro de un enfoque integral para el estudio de los bienes inmuebles patrimoniales de tipo industrial, que abarca desde la identificación de elementos hasta la actuación sobre ellos de cara a su adecuada reutilización. De este modo, en un primer lugar se aborda la identificación, selección y clasificación de bienes inmuebles industriales y, posteriormente, a través de Ja adaptación de la técnica multicriterio de ayuda a la decisión conocida como Proceso Analítico Jerárquico (AHP), se diseñan herramientas para la valoración patrimonial de bienes y la valoración y selección de posibles nuevos usos. Fruto de la primera parte del trabajo se elabora un Catálogo Propio con una muestra de 1354 bienes y una completa estructura de criterios de aplicación común a todos ellos, permitiendo una gran variedad de análisis que hacen posible caracterizar bienes concretos, conjuntos de bienes o territorios. Las herramientas de valoración multicriterio propuestas permiten, en última instancia, identificar los usos menos agresivos para la conservación de las características contenedoras de valor patrimonial desde el punto de vista industrial. Para ello, se vinculan la valoración patrimonial y la valoración de la compatibilidad con los nuevos usos, de cara a incorporar en la selección de la nueva actividad la influencia del valor patrimonial identificado.
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    Metodología para el seguimiento y control de proyectos complejos de construcción. Aplicación en el sector hidroenergético
    (Universidad Nacional de Educación a Distancia (España). Escuela Internacional de Doctorado. Programa de Doctorado en Tecnologías Industriales, 2019-12-16) Urgilés Buestán, Paúl Teodoro; Sebastián Pérez, Miguel Ángel; Claver Gil, Juan
    Un proyecto de construcción complejo, está constituido por muchos componentes interrelacionados e interdependientes. Los componentes que conforman estos proyectos obedecen a varias disciplinas de la ingeniería, tales como: eléctrica, electrónica, civil, mecánica, industrial, ambiental, entre otras. Un proyecto complejo se considera como un sistema dinámico que se desarrolla en un entorno de gran incertidumbre e imprevisibilidad. Identificar y gestionar adecuadamente la complejidad de un proyecto en sus etapas más tempranas, es un factor crítico para el éxito del proyecto. La ejecución de las tareas de seguimiento y de control, tienen como objetivo monitorizar el desempeño del proyecto, así como de obtener las proyecciones y las medidas que permitan anticipar posibles desviaciones en la planificación. Este estudio de investigación desarrolló una metodología denominada CTCR (Costo, Tiempo, Criticidad, Riesgos) para el seguimiento y control de proyectos complejos de construcción aplicado al sector hidroenergético. Esta metodología permite el cálculo periódico de métricas del avance físico, avance financiero y predicciones de costo y plazo a la conclusión del proyecto. A diferencia de las técnicas y metodologías tradicionales existentes, que se caracterizan por su análisis basado exclusivamente en el costo de las actividades planificadas, la metodología CTCR involucra otros componentes fundamentales dentro de la gestión de un proyecto, como: costo, el plazo, criticidad y riesgos de cada actividad que conforman la planificación del proyecto. La metodología CTCR incorpora una adaptación del modelo de decisión Analytical Hierachy Process (AHP) que permite ponderar el peso de afectación de cada componente, permitiendo conseguir indicadores de avance físico-financiero y pronósticos más efectivos y con menos subjetividad. La metodología se basa en estándares y recomendaciones de instituciones con gran trayectoria y experiencia a nivel mundial en materia de dirección de proyectos, como el Project Management Institute de los Estados Unidos de América con su metodología EVM, como el International Project Management Association y la Norma Internacional ISO 21500:2012. El estado del arte de esta Tesis Doctoral, abordó conceptos fundamentales en materia de Dirección de Proyectos, como: seguimiento y control, complejidad, proyectos complejos de construcción, entre otros. Adicionalmente, se realizó una revisión de las principales técnicas y metodologías tradicionales existentes para el seguimiento y control de proyectos, destacando como principal la denominada Earned Value Managemet. La verificación y eficiencia de la metodología CTCR y su comparación con otras técnicas y metodologías tradicionales, se las realizó a través de la construcción de modelos de simulación estocásticos aplicados a cuatro casos de estudio, conformados por proyectos hidroeléctricos reales desarrollados en la República del Ecuador.
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    Metodología para la optimización de piezas producidas por fabricación aditiva en estrategias de "mass customization"
    (Universidad Nacional de Educación a Distancia (España). Escuela Internacional de Doctorado. Programa de Doctorado en Tecnologías Industriales, 2019-12-16) García Domínguez, Amabel; Sebastián Pérez, Miguel Ángel; Claver Gil, Juan
    Las tecnologías de fabricación aditiva suponen un cambio de paradigma respecto de las tecnologías de fabricación tradicionales al producir las piezas mediante capas sucesivas en las que se deposita material hasta completar la geometría final. Esta forma de operar ofrece diversas ventajas frente los procesos tradicionales, como puede ser la obtención de la geometría final en un único proceso, pero quizás la más significativa es la libertad geométrica que introducen en el proceso de diseño. El diseño de un producto debe ser consciente de las restricciones que los procesos productivos imponen, ignorarlos conduciría al fracaso en la fase de materialización. En ese sentido la fabricación aditiva elimina restricciones de las tecnologías anteriores y dota de gran libertad a los diseños pudiendo obtener geometrías muy complejas antes imposibles y muy especialmente en lo que se refiere a las cavidades interiores. Tanto es así que la fabricación aditiva introduce también la idea de relleno, aplicable a las partes entendidas como sólidas de la pieza y que tradicionalmente son macizas. Este nuevo nivel de libertad geométrica permite llevar a otro nivel el concepto de optimización de los diseños, dado que la complejidad de la geometría resultante de la optimización no es un problema, a la vez que se multiplica el número de soluciones factibles. La investigación desarrollada en esta tesis doctoral parte del contexto actual, en el que, por un lado, las distintas tecnologías de fabricación aditiva existentes han logrado mayor presencia y reconocimiento en el ámbito productivo, y por otro, las herramientas de diseño y de optimización tienen capacidad para responder a los nuevos retos que las nuevas capacidades de estos medios productivos plantea a los diseñadores. Así, esta tesis doctoral busca desarrollar una metodología de optimización, basada en la programación visual de Grasshopper y con un flujo de datos continuo, que permita optimizar piezas obtenidas mediante cualquier tecnología aditiva y que contribuya o pueda integrarse en estrategias de mass customization o customización en masa. Dentro de la optimización multiobjetivo que se plantea, destaca la integración del diseño paramétrico de la pieza, así como de la optimización estructural de su volumetría, su relleno y su superficie. De este modo, las formas no vienen preestablecidas por el diseñador, sino que se obtienen como respuesta al problema de optimización de forma generativa y el relleno no responde a patrones prestablecidos, sino a geometrías definidas por el diseñador y cuyos elementos o partes se dimensionan a lo largo de la pieza para dar respuesta a solicitaciones mecánicas de distinta intensidad. El estudio de caso incluido en la investigación desarrollada valida la metodología propuesta desde un planteamiento que pone de manifiesto su utilidad en estrategias de mass customization, incorporando al modelo optimizado la previa adaptación del diseño a las características y necesidades particulares de un usuario concreto.