Caracterización del acrilonitrilo butadieno estireno por modelamiento por deposición fundida para la fabricación de inserto plantar.
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2016
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Abstract
Los productores de artículos ortopédicos en Chile no son suficientes para satisfacer los requerimientos del mercado. Además, existe una tendencia a generar órtesis y prótesis usando la tecnología llamada manufactura aditiva. Ésta ha tenido un crecimiento exponencial debido a la liberación de patentes y mejora de la tecnología. En este contexto surge la oportunidad de crear un inserto plantar para un caso de estudio a partir de modelamiento por deposición fundida (FDM). El desarrollo del dispositivo implicó comprender cómo los parámetros de fabricación del FDM afectan los productos de Acrilonitrilo Butadieno Estireno (ABS). Aunque la literatura expone efectos de los parámetros sobre las cualidades mecánicas del material, otros correspondientes a la cantidad de shells y el procesamiento con vapor de acetona quedan sin analizar. El objetivo de este trabajo es comprender el efecto que tienen la altura de capa, temperatura de extrusión, cantidad de shells y el procesamiento con vapor de acetona sobre la resistencia a la tracción y el módulo de flexión de piezas fabricadas en ABS en vistas de la fabricación de insertos plantares. Se realizaron ensayos de tracción y flexión sobre piezas fabricadas en ABS por FDM. El experimento se diseñó siguiendo la metodología Taguchi y los resultados se sometieron a análisis de efectos principales, variabilidad, razón señal-ruido y ANOVA. Una vez obtenidos los resultados, se fabricó y probó un prototipo de inserto plantar para el caso de estudio. Se concluye que la altura de capa es el parámetro con mayor efecto sobre las características estudiadas. Además, se concluyó que el uso de acetona es recomendado en casos en que la capacidad de flexión sea más importante que la resistencia a la tracción. Se concluye que la factibilidad de fabricación de insertos plantares por FDM está sujeta al comportamiento anisotrópico dependiente de la máquina.
Description
Tesis (Magíster en Ciencias de la Ingeniería)--Pontificia Universidad Católica de Chile, 2016