Análisis y aplicación de adhesivos en la unión de componentes impresos en 3D.Código: TFG-06-1920

En este proyecto se lleva a cabo un estudio del proceso de adhesión, se relacionan materiales y métodos de impresión 3D con sus adhesivos óptimos, y se desarrolla la metodología de ensayos necesaria para determinar los adhesivos y métodos de unión adecuados para los distintos casos de estudio.

Una de las limitaciones actuales de la impresión 3D es, a menudo, el tamaño. Las dimensiones de la pieza no pueden superar las de la impresora, y por ello piezas más pequeñas se unen posteriormente para formar el conjunto. Esto también puede ocurrir debido a que el conjunto final requiera de la unión de piezas de distintos materiales, fabricadas por tanto en distintas maquinas.
En este proyecto, se hace un estudio enfocado en el método de unión por adhesivos de piezas fabricadas en impresión 3D por FDM. Ya que esta tecnología es una de las más extendidas y la adhesión es uno de los métodos de unión ideales para los polímeros que sirven de material en la FDM.
Se propone un método de ensayo combinado las normas UNE 116005:2012, UNE-EN ISO 17296-3:2017, ISO 527, ASTMD 638-14, UNE-EN 15870:2009 e ISO 4587:2003.
En base a la bibliografía consultada, se determina el método propuesto como el ensayo a tracción de 24 probetas de ABS y PLA, con uniones en sierra y mixta con solape, mediante adhesivos de cianoacrilato, resina epoxi bicomponente, soldado con PLA y disolución de ABS en acetona.
Se describe el método paso a paso, desde el diseño de las probetas en CAD hasta la obtención del resultado en el ensayo de tensión; pasando por la introducción de parámetros en el software de laminado, la impresión, la preparación superficial y el pegado.
Además, se recomiendan variaciones para obtener más información en futuros estudios derivados, manteniendo como referencia la normativa mencionada.

This project carries out a study of the adhesion process, relates materials and 3D printing methods with their optimal adhesives, and develops the necessary testing methodology to determine the appropriate adhesives and bonding methods for the different case studies.
One of the current limitations of 3D printing is often size. The dimensions of the part cannot exceed those of the printer, and so smaller parts are subsequently joined to form the whole. This can also occur because the final assembly requires the union of pieces of different materials, manufactured therefore in different machines.
This project is made focusing on the adhesive bonding method of parts manufactured in 3D printing by FDM. Since this technology is one of the most widespread and uses polymers, adhesion is the ideal bonding method.
The test method proposed is a combination of the standards UNE 116005:2012, UNE-EN ISO 17296-3:2017, ISO 527, ASTMD 638-14, UNE-EN 15870:2009 and ISO 4587:2003.
Based on the literature consulted, the proposed method is determined as the tensile test of 24 ABS and PLA specimens with saw and overlap mixed joints, using cyanoacrylate adhesives, bicomponent epoxy resin, PLA welding and ABS acetone solution.
The method is described step by step, from the design of the specimens in CAD to obtaining the results of the tensile test. Taking to account the input of parameters in the laminating software, printing, surface preparation and gluing.
In addition, variations are recommended to obtain more information in future studies, keeping the mentioned standards as a reference.