Estudi de l'efecte dels paràmetres d'impressió 3D en la fabricació de reproduccions geomètriques d'os humà

Abstract

En aquest Treball de Fi de Grau s’estudia la influència que tenen certs paràmetres d’impressió en els resultats obtinguts de temps d’impressió, pes i qualitat geomètrica i dimensionals de reproduccions òssies fabricades per impressió 3D amb el material PLA (poliàcid làctic). Primer, es fa una introducció a l’estat de l’art per a contextualitzar el treball i, tot seguit, es fa una descripció dels experiments en la que es parla sobre les eines, el material d’impressió i el software implementats per a la realització del treball. A continuació es selecciona un model 3D virtual de vèrtebra humana (L4), el qual s’optimitza mitjançant software especialitzat per adaptar-lo a l’estudi que es vol realitzar, i acte seguit s’inicien les primeres impressions de prototips. En base als resultats obtinguts en aquestes primeres impressions, en les que es varia el valor de diferents paràmetres d’impressió, es determina una configuració base que proporcioni resultats òptims de pes, temps i qualitat geomètrica de les mostres. Tot seguit se seleccionen 3 paràmetres clau (percentatge de farciment, número de línies de paret i velocitat d’impressió dels suports) amb 3 nivells cadascun i, mitjançant un disseny Taguchi, es determina l’estudi i els experiments que es realitzaran. Finalment, s’imprimeixen les diferents mostres determinades anteriorment, cadascuna amb un conjunt de paràmetres assignat, de les quals es redacten i s’estudien estadísticament els seus resultats de pes, temps i qualitat dimensional per a determinar la influència dels paràmetres d’impressió seleccionats en els resultats obtinguts.This Final Degree Thesis studies the influence that certain printing parameters have on the results obtained in terms of printing time, weight and geometric and dimensional quality of bone reproductions manufactured by 3D printing with the material PLA (polylactic acid) . First, an introduction to the state of the art is given to contextualize the work, followed by a description of the experiments in which the tools, printing material and software implemented for the performance of the work. Next, a virtual 3D model of a human vertebra (L4) is selected, which is optimized using specialized software to adapt it to the study to be carried out, and the first impressions of prototypes are then started. Based on the results obtained in these first prints, in which the value of different printing parameters is varied, a base configuration is determined that provides optimal results for weight, time and geometric quality of the samples. Then 3 key parameters are selected (percentage of filling, number of wall lines and media printing speed) with 3 levels each and, by means of a Taguchi design, the study and experiments to be carried out are determined. Finally, the different samples determined previously are printed, each with a set of assigned parameters, of which their weight, time and dimensional quality results are written and statistically studied to determine the influence of the selected printing parameters in the results obtained

    Similar works