Impresión Tridimensional de Estructuras de Topología Óptima

Abstract

La optimización topológica de estructuras consiste en el uso de métodos computacionales para el diseño de estructuras eficientes en cuanto al uso de materiales. Las herramientas computacionales para optimización topológica han tenido un gran desarrollo reciente. Sin embargo, la fabricación de las soluciones obtenidas con estas herramientas presenta diversas dificultades, como por ejemplo la presencia de cavidades de geometrías complejas en el interior de elementos sólidos. Las técnicas de impresión 3D poseen las ventajas de su simplicidad, eficiencia de fabricación y bajo costo, y posibilitan realizar validaciones de prototipos de estructuras en fase de diseño. En este trabajo se presenta la experiencia obtenida en la fabricación de prototipos de estructuras topológicamente optimizadas mediante una impresora 3D Creality Ender-7, utilizando PLA como material de impresión. Experimentos realizados en laboratorio muestran que los prototipos fabricados presentan un comportamiento elástico compatible con el resultado del modelo computacional, demostrando que el proceso de fabricación no introdujo defectos significativos en los prototipos.