Propuesta para el control dimensional del proceso de fabricación aditiva

Abstract

Este proyecto se desarrolló en el Laboratorio de Sistemas Integrados de Manufactura (SIMTEC) del Instituto Tecnológico de Costa Rica. El estudio se realiza con el fin de establecer empíricamente una estrategia de planificación para obtener la mejor dimensión lineal de una pieza impresa por medio de la tecnología de extrusión de material. Durante el diagnóstico de la situación actual se pudo determinar que no existe una metodología estandarizada para asegurar la precisión dimensional en procesos de fabricación aditiva para la tecnología de extrusión de material (MEX). Se identificó que factores como la variabilidad de las condiciones ambientales, la falta de estandarización en los parámetros de impresión, así como la ausencia de un sistema de medición validado afectan significativamente la calidad dimensional de las piezas fabricadas. Las propuestas de solución consisten en el desarrollo de una estrategia de planificación del proceso de fabricación, la mejora del sistema de medición mediante capacitación técnica y rediseño de procedimientos, y la construcción de una cámara de fabricación que permita controlar las variables ambientales durante la impresión. Se estima que estas soluciones generen una mejora en la repetibilidad del proceso de fabricación aditiva, así como un fortalecimiento de la capacidad técnica del laboratorio, ya que se observó una mejora del 66,7 % en la precisión del primer al último experimento realizado. Sin embargo, la exactitud se redujo en un 28,7 %, lo cual se relaciona con el incremento en las dimensiones de la pieza, ya que se evidenció que la incertidumbre del proceso tiende a aumentar conforme crece el tamaño del objeto fabricado. Al analizar las ventajas que aportarían a la institución estas propuestas, se obtiene que, desde el punto de vista técnico, permiten establecer prácticas basadas en evidencia y alineadas con normativas internacionales; y desde el punto de vista financiero, representan soluciones de bajo costo y alta efectividad que optimizan el uso de recursos ya disponibles. En cuanto a la implementación, se tiene que cada solución fue estructurada con un plan detallado que incluye actividades, responsables, cronograma y riesgos, lo cual facilita su ejecución progresiva dentro del contexto académico y con los recursos existentes.