Estudio termográfico de la influencia de variaciones de temperatura en la impresión 3D con Tecnología Bowden aplicado a la impresión de componentes automotrices :estudiar la variación de temperatura en un barrel bimetálico durante impresión 3D.

Abstract

En el presente estudio de integración curricular se analizó la influencia de las variaciones de temperatura para un barrel bimetálico en una impresora Ender3 Pro para la producción de componentes automotrices, el modelo generado fue a partir del levantamiento geométrico del Hotend en el software Inventor Professional que posteriormente fue el primer paso previo a la simulación numérica en OpenFOAM para lo que se necesitó determinar un dominio computacional definido, para realizar el mallado de este dominio se lo hizo mediante la herramienta snappyHexMesh que permite controlar y personalizar la malla de tipo hibrida que se utiliza en el presente estudio. El modelo de transferencia de calor por conducción para todo el Hotend basado en el caso base shellAndTubeHeatExchanger debido a sus coincidencias en los parámetros de simulación. Las condiciones de la simulación se obtienen de las mediciones de la termografía para todo el Hotend cuando está en funcionamiento a una temperatura establecida. Finalmente, para poder evaluar los resultados de la simulación realizada se realizaron diferentes plot over line en diferentes secciones del barrel bimetálico lo que permitió obtener valores de temperatura desde los 39 °C hasta los 2025°C conforme el barrel distribuía el calor por toda su geometría y las superficies en contacto con los otros componentes del Hotend.In this curricular integration study, the influence of temperature variations was analyzed for a bimetallic barrel in an Ender3 Pro printer for the production of automotive components, the model generated was based on the geometric survey of the hotend in Inventor Professional software, which was the first step prior to the numerical simulation in OpenFOAM, for which it was necessary to determine a defined computational domain. The meshing of this domain was done using the snappyHexMesh tool, which allows controlling and customizing the hybrid mesh used in this study. The conduction heat transfer model for the entire Hotend based on the shellAndTubeHeatExchanger base case due to their coincidence in the simulation parameters. The simulation conditions are obtained from thermography measurements for the entire Hotend when it is operating at a set temperature. Finally, in order to evaluate the simulation results, different over line plots were performed in different sections of the bimetallic barrel, which allowed obtaining temperature values from 39 °C to 2025°C as the barrel distributed the heat throughout its geometry and the surfaces in contact with the other components of the Hotend