Forma. Estructuras en materiales rígidos y flexibles inspirado en auxéticos
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2019
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Resumen
Estructuras compuestas de piezas metálicas e impresión flexible - FlexiFill que permiten variar su configuración mediante el uso de las tecnologías de manufactura aditiva y sustractiva, con el fin de lograr una interacción con piezas simples que se ensamblan y se transforman en diversas geometrías gracias a la aplicación de una fuerza de comprensión. Estas estructuras auxéticas se caracterizan porque poseen un coeficiente de Poisson negativo, es decir, si se somete a una fuerza de comprensión, la sección perpendicular a la dirección de aplicación de la fuerza se reducirá. Si esto se repite en una retícula o en cierta cantidad de configuraciones, va a permitir que las fuerzas de comprensión empiecen a cambiar la geometría de una superficie plana a una tridimensional. A través de desarrollo y configuración de estas estructuras auxéticas se busca encontrar un contexto real de aplicación en productos. Forma es el resultado de un proceso de investigación que genera un grupo de estructuras en materiales rígidos y flexibles, ocasionando comportamientos geométricos por la aplicación de una fuerza de compresión, sus módulos permiten ser replicados. Para su fabricación se hace el uso de la tecnología aditiva por FDM en material flexible y tecnología sustractiva por corte láser sobre metales, optimizando tiempos con la finalidad de reducir el número de partes necesarias para producir las estructuras. Forma es una propuesta de diseño que plantea estructuras flexibles que se caracterizan por poseer la oportunidad en crear variaciones sobre un mismo plano en dimensiones que se desee, apoyado de la fabricación por Tecnologías de manufactura rápida, cada una obteniendo beneficios en producir grandes cantidades por pieza, también ayuda a reducir la perdida de material siendo estos completamente reciclables al final de su vida útil.
Descripción
Abstract
Structures composed of metal parts and flexible printing - FlexiFill that allow varying their configuration through the use of additive and subtractive manufacturing technologies, in order to achieve an interaction with simple parts that are assembled and transformed into various geometries thanks to the application of a compression force. These auxetic structures are characterized by a negative Poisson's ratio, i.e. if subjected to a compressive force, the section perpendicular to the direction of application of the force will be reduced. If this is repeated in a grid or in a number of configurations it will allow the compressive forces to begin to change the geometry from a flat to a three-dimensional surface. Through the development and configuration of these auxetic structures we seek to find a real context of application in products. Forma is the result of a research process that generates a group of structures in rigid and flexible materials, causing geometric behaviors by the application of a compression force, its modules can be replicated. For its manufacture, the use of additive technology by FDM in flexible material and subtractive technology by laser cutting on metals is used, optimizing time in order to reduce the number of parts needed to produce the structures. Forma is a design proposal that proposes flexible structures that are characterized by having the opportunity to create variations on the same plane in dimensions that are desired, supported by the manufacture by fast manufacturing technologies each one obtaining benefits in producing large quantities per piece, also helps to reduce the loss of material being these completely recyclable at the end of its useful life.
Palabras clave
FlexiFill, Tecnologías de manufactura Rápida, Estructuras auxéticas, Flexibilidad
Keywords
FlexiFill, Fast manufacturing technology, Auxetic structures, Flexibility