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García Domínguez, Amabel

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García Domínguez
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Autor: García Domínguez, Amabel × Tipo de ítem: Publication × Tiene archivos: true ×

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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
    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.
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    Publicación
    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.