Caracterización mediante diseño factorial de probetas de Nylon Taulman 645 fabricadas por FDM

Abstract

La tesis tiene como objetivo estudiar el comportamiento del nylon Taulman 645 cuando es impreso en equipos de tipo FDM o FFF, de manera que el ingeniero de producción cuente con una herramienta que le ayude a identificar la resistencia y tipos de falla de las piezas que produzca, además de garantizar un proceso que permita controlar la calidad de la producción en masa. Con tal fin, se empleó el diseño factorial, tomando como factores la temperatura de impresión, el porcentaje de relleno y la sección transversal del filamento depuesto. Adicionalmente, se estudiaron los tipos de falla producidos según la combinación de factores del diseño antes mencionado. Por lo demás, se usó ANOVA (análisis de varianza) para identificar los factores relevantes y sus interacciones, realizando un análisis para cada uno de los cuatro experimentos con el uso del software Minitab. Se concluye que el nylon Taulman 645 impreso en 3D no es un material isotrópico para todo el rango de parámetros indicados por el fabricante y posee mayor tenacidad que plásticos como el PLA o el PETG. En tanto, se verificó, observando los ensayos con la cámara térmica, que el nylon mantiene el proceso de dislocación (incremento de temperatura) por mucho más tiempo. Asimismo, las probetas de menor isotropía, sobre todo aquellas de poco relleno, carecen de suficiente resistencia como para ser relevantes en aplicaciones de ingeniería. El diseño del experimento con los procedimientos estándar de operación fue crucial para mantener el proceso de manufactura bajo control, lo cual, fue corroborado con las pruebas de Levene y Bartlett.