Gemelos Digitales para la Detección de Defectos en el Proceso de Impresión 3D FDM
Autores: Xu, Chao; Lu, Shengbin; Zhang, Yulin; Zhang, Lu; Song, Zhengyi; Liu, Huili; Liu, Qingping; Ren, Luquan
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Gemelos Digitales para la Detección de Defectos en el Proceso de Impresión 3D FDM
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Fabricación aditiva
Tecnología de gemelos digitales
Monitoreo en tiempo real
Detección de defectos
Modelado por deposición fundida
Monitoreo de calidad
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 27
Citaciones: Sin citaciones
La fabricación aditiva (AM, también conocida como impresión 3D) es un proceso de abajo hacia arriba donde las variaciones en las condiciones del proceso pueden influir significativamente en la calidad y el rendimiento de las piezas impresas. La tecnología de gemelos digitales (DT) puede medir parámetros del proceso y características de las piezas impresas en tiempo real, logrando monitoreo, análisis y optimización en línea del proceso de AM. La investigación existente sobre DT en AM se centra en simular el proceso de impresión y carece de detección de defectos en tiempo real y gemelación de objetos impresos reales, lo que dificulta la detección y corrección oportuna de defectos. Este estudio desarrolló un sistema DT para la tecnología de AM por modelado por deposición fundida (FDM) que no solo simula con precisión el proceso de impresión, sino que también realiza un monitoreo de calidad en tiempo real de las piezas impresas. Se integraron un perfilómetro láser y una cámara industrial en la impresora para detectar y recopilar datos morfológicos en tiempo real sobre el objeto impreso. El software DT desarrollado a medida podría convertir los datos morfológicos de las piezas impresas en un modelo DT. Al comparar el modelo DT del objeto impreso con su modelo tridimensional, se logró la detección de defectos de las piezas impresas, donde la calidad de las piezas impresas se evaluó utilizando un índice de porcentaje de defectos. Este estudio combina DT y AM para lograr un monitoreo de calidad del proceso, demostrando el potencial de la tecnología DT para reducir defectos de impresión y mejorar la calidad de las piezas impresas.
Descripción
La fabricación aditiva (AM, también conocida como impresión 3D) es un proceso de abajo hacia arriba donde las variaciones en las condiciones del proceso pueden influir significativamente en la calidad y el rendimiento de las piezas impresas. La tecnología de gemelos digitales (DT) puede medir parámetros del proceso y características de las piezas impresas en tiempo real, logrando monitoreo, análisis y optimización en línea del proceso de AM. La investigación existente sobre DT en AM se centra en simular el proceso de impresión y carece de detección de defectos en tiempo real y gemelación de objetos impresos reales, lo que dificulta la detección y corrección oportuna de defectos. Este estudio desarrolló un sistema DT para la tecnología de AM por modelado por deposición fundida (FDM) que no solo simula con precisión el proceso de impresión, sino que también realiza un monitoreo de calidad en tiempo real de las piezas impresas. Se integraron un perfilómetro láser y una cámara industrial en la impresora para detectar y recopilar datos morfológicos en tiempo real sobre el objeto impreso. El software DT desarrollado a medida podría convertir los datos morfológicos de las piezas impresas en un modelo DT. Al comparar el modelo DT del objeto impreso con su modelo tridimensional, se logró la detección de defectos de las piezas impresas, donde la calidad de las piezas impresas se evaluó utilizando un índice de porcentaje de defectos. Este estudio combina DT y AM para lograr un monitoreo de calidad del proceso, demostrando el potencial de la tecnología DT para reducir defectos de impresión y mejorar la calidad de las piezas impresas.