Creació de material didàctic de caràcter pràctic per millorar la motivació i l'aprenentatge de l'alumnat del MP11 del CFGS de Fabricació de Productes Farmacèutics, Biotecnològics i afins

En aquest Treball de Fi de Màster es presenta la programació del Mòdul Professional 11 Manteniment Electromecànic en Indústries de Procés del CFGS de Fabricació de Productes Farmacèutics, Biotecnològics i afins, per el qual s'ha elaborat nou material didàctic que permet proporcionar una visió pràctica, amb la finalitat d'incrementar la motivació, participació i aprenentatge de l'alumnat. El material didàctic elaborat per a les tres Unitats Formatives que conformen el MP11, permet complementar els conceptes teòrics amb un enfoc pràctic, aplicat i relacionat amb el món laboral, fomentant l'ús de recursos TIC i metodologies docents actives, així com algunes activitats que incorporen la metodologia AICLE (Aprenentatge Integrat de Continguts i Llengua Estrangera)

Identifying Polymeric Constitutive Equations for Incremental Sheet Forming Modelling

AbstractRecent publications have revealed an increasing interest in forming polymer materials using Incremental Sheet Forming. Therefore, several constitutive material models are being developed in an attempt to predict the physical response of polymeric materials during the process. This paper discuss several material models that could be used to predict experimental data collected on samples of PVC and PC subjected to simple uniaxial test performed at various temperatures and testing speeds. The results have shown that the Marlow and the rule of mixture material models could be used to describe viscoelastic and softening and permanent set effects, respectively, to predict the behaviour of a part formed by Incremental Sheet Forming

Recent Approaches for the Manufacturing of Polymeric Cranial Prostheses by Incremental Sheet Forming

This paper presents recent research experiences developed with the aim of manufacturing cranial prostheses in polymeric sheet using Incremental Sheet Forming (ISF) technologies. With this purpose, different approaches have been carried out in Single-Point Incremental Forming (SPIF) and Two-Point Incremental Forming (TPIF) in order to produce customized cranial implants using different polymeric materials. In this context, this research work provides a methodology to design and manufacture polymer customized cranial prostheses using the ISF technologies starting from a patient’s computerized tomography (CT). The results demonstrate the potential of manufacturing polymeric cranial prostheses by ISF in terms of the high formability achievable and show the appropriate geometrical accuracy at affordable manufacturing costs provided by these processes.Ministerio de Economía y Competitividad DPI2015-64047-

Revisiting Formability and Failure of AISI304 Sheets in SPIF: Experimental Approach and Numerical Validation

Single Point Incremental Forming (SPIF) is a flexible and economic manufacturing process with a strong potential for manufacturing small and medium batches of highly customized parts. Formability and failure in SPIF have been intensively discussed in recent years, especially because this process allows stable plastic deformation well above the conventional forming limits, as this enhanced formability is only achievable within a certain range of process parameters depending on the material type. This paper analyzes formability and failure of AISI304-H111 sheets deformed by SPIF compared to conventional testing conditions (including Nakazima and stretch-bending tests). With this purpose, experimental tests in SPIF and stretch-bending were carried out and a numerical model of SPIF is performed. The results allow the authors to establish the following contributions regarding SPIF: (i) the setting of the limits of the formability enhancement when small tool diameters are used, (ii) the evolution of the crack when failure is attained and (iii) the determination of the conditions upon which necking is suppressed, leading directly to ductile fracture in SPIF.Universidad de Girona DPI2016-77156-RMinisterio de Educación DPI2015-64047-

Incremental sheet forming applied to the manufacturing of biocompatible polymer prostheses

Incremental Sheet Forming (ISF) technology has been mainly applied on metallic sheets during the last years. ISF is used due to its flexibility, low costs, low batch production, production of complex geometries and customized prodcuts. For this reason ISF seems to be the ideal process for prosthesis production. The main objective of the thesis is to study the ISF technology, considering Single Point Incremental Forming (SPIF) and Two Point Incremental Forming (TPIF) variants, on biocompatible polymers to obtain a real customized cranial implant. The methodology is based on the following steps: a) Experimental work in SPIF to produce basic geometries using non-biocompatible and biocompatible polymers, b) Study of the influence of the process parameters, c) Case study: customized cranial implant. Achieving the objectives established in these stages will permit to improve the knowledge about ISF process in order to successfully manufacture customized implants at a low cost and reduced time-to-marketLa tecnologia de deformació incremental de xapa (ISF) s’ha aplicat majoritàriament en metalls durant els últims anys. Aquesta tecnologia es caracteritza per la flexibilitat del procés amb costos baixos, producció en lots petits, obtenció de geometries complexes i personalització del producte, el que fa que un dels camps d’aplicació de la tecnologia sigui la fabricació de pròtesis. L’objectiu principal és el d’estudiar la tecnologia ISF, en les seves variants de Single Point Incremental Forming (SPIF) i Two Point Incremental Forming (TPIF), sobre polímers biocompatibles per obtenir una pròtesi de crani personalitzada. La metodologia es basa en: a) Experimentació en SPIF de geometries bàsiques utilitzant polímers no biocompatibles i biocompatibles, b) Determinació de la influència dels paràmetres de procés, c) Cas d’estudi: pròtesi de crani personalitzada. L’assoliment d’aquestes etapes permetrà obtenir satisfactòriament pròtesis personalitzades de crani amb un baix cost i un temps de fabricació reduï

Caracterització del compotament viscoelàstic de dos polímers termoplàstics, PP i PS

L’objectiu d’aquest projecte és la caracterització del comportament viscoelàstic del PP i PS, ja que són dos polímers molt utilitzats en la societat actual, mitjançant l’ús dels diferents assaigs experimentals a fi de poder contrastar els resultats experimentals amb els models de comportament existents. Primerament s’ ha fet l’ explicació dels conceptes teòrics imprescindibles per entendre aquest tipus de comportament i per descriure les hipòtesis teòriques existents per tal d’ elaborar les conclusions adients. A l’ apartat 2 es descriuen alguns dels fonaments bàsics per entendre els poímers i al 3, s’ entra en detall en l’ estudi teòric del comportament viscoelàstic. La descripció de les característieus i usos d’ aquests materials estudiats es desenvolupen en l’ apartat

Disseny dels elements constitutius per adaptar un centre de mecanitzat de control numèric a la tecnologia Incremental Sheet Forming (ISF)

Un dels processos tradicionals de conformació de xapa més utilitzats a nivell industrial, degut a la seva rapidesa d’operació i la seva maduresa del procés, és l’embotició. Per a dur a terme aquest procés és necessària la construcció d’uns utillatges (matriu i punxó) per a cada tipus de producte. Aquests utillatges estan fabricats amb materials altament resistents ja que han de poder suportar càrregues molt importants durant la deformació. A més, s’han de garantir unes precisions dimensionals molt bones per tal d’evitar el xoc entre les dues parts de l’utillatge i per a assegurar que la peça obtinguda tingui les dimensions desitjades. Aquest fet implica que el procés d’obtenció de les matrius i punxons tingui un cost molt elevat i per a amortitzar-lo és necessari que la producció sigui en massa.L’objecte d’aquest projecte és adaptar el centre de mecanitzat Kondia HS1000 per tal de poder dur a terme recerca bàsica de la tecnologia de conformat incremental de xapa (ISF) en el Grup de Recerca en Enginyeria del Producte, Procés i Producció (GREP

Incremental sheet forming applied to the manufacturing of biocompatible polymer prostheses

Incremental Sheet Forming (ISF) technology has been mainly applied on metallic sheets during the last years. ISF is used due to its flexibility, low costs, low batch production, production of complex geometries and customized prodcuts. For this reason ISF seems to be the ideal process for prosthesis production. The main objective of the thesis is to study the ISF technology, considering Single Point Incremental Forming (SPIF) and Two Point Incremental Forming (TPIF) variants, on biocompatible polymers to obtain a real customized cranial implant. The methodology is based on the following steps: a) Experimental work in SPIF to produce basic geometries using non-biocompatible and biocompatible polymers, b) Study of the influence of the process parameters, c) Case study: customized cranial implant. Achieving the objectives established in these stages will permit to improve the knowledge about ISF process in order to successfully manufacture customized implants at a low cost and reduced time-to-marketLa tecnologia de deformació incremental de xapa (ISF) s’ha aplicat majoritàriament en metalls durant els últims anys. Aquesta tecnologia es caracteritza per la flexibilitat del procés amb costos baixos, producció en lots petits, obtenció de geometries complexes i personalització del producte, el que fa que un dels camps d’aplicació de la tecnologia sigui la fabricació de pròtesis. L’objectiu principal és el d’estudiar la tecnologia ISF, en les seves variants de Single Point Incremental Forming (SPIF) i Two Point Incremental Forming (TPIF), sobre polímers biocompatibles per obtenir una pròtesi de crani personalitzada. La metodologia es basa en: a) Experimentació en SPIF de geometries bàsiques utilitzant polímers no biocompatibles i biocompatibles, b) Determinació de la influència dels paràmetres de procés, c) Cas d’estudi: pròtesi de crani personalitzada. L’assoliment d’aquestes etapes permetrà obtenir satisfactòriament pròtesis personalitzades de crani amb un baix cost i un temps de fabricació reduï

Revisiting formability and failure of polymeric sheets deformed by Single Point Incremental Forming

Single Point Incremental Forming (SPIF) has been intensively investigated in the last two decades. It is a versatile and economical manufacturing technology that is especially viable for small and medium-sized batches, with a great potential for manufacturing highly customized parts. One of the most important advantages of this technology is the greater formability it can attain compared to conventional sheet forming processes. The aim of this paper is to evaluate the overall formability of a series of polymeric sheets deformed by SPIF process, including biocompatible and non-biocompatible materials, while considering a variety of process parameters including spindle speed which, in previous studies on polymers formed by Incremental Sheet Forming (ISF), has been shown to be the most influential process parameter. The results show that variations in spindle speed caused a variation in the forming temperature and the material forming limits. For a better understanding of the deformation mechanism and the failure process of polymers during SPIF, a fractographic analysis using optical microscopy was carried out, as well as a Differential Scanning Calorimetry (DSC) analysis to determine the glass transition and melting temperatures and the degree of crystallinity of the polymersThe research leading to these results has received funding from the University of Girona (MPCUdG2016/036) and the Spanish Ministry of Education (DPI2016-77156-R and DPI2015-64047-R