Optimización Del Proceso De Manufactura De Un Filamento Biocompatible De Bajo Costo Para Impresión 3D.

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dc.contributor.advisorPertuz Comas, Alberto David
dc.contributor.authorUrrego Lopez, Juan Pablo
dc.contributor.authorGuevara Reyes, Valentina
dc.contributor.evaluatorGonzalez Estrada, Octavio Andres
dc.contributor.evaluatorPinto Hernandez, William
dc.date.accessioned2023-11-17T21:36:22Z
dc.date.available2023-11-17T21:36:22Z
dc.date.created2023-11-15
dc.date.issued2023-11-15
dc.description.abstractEl presente proyecto de investigación busca generar alternativas de bajo costo para la fabricación de biopartes por medio de la optimización del proceso de manufactura de un filamento biocompatible para impresión 3D, a través de un exhaustivo proceso de limpieza del que se obtuvo tres tamaños de polvo de hueso diferentes: Fino 125 µm, Medio 250 µm y Grueso 600 µm. Seguido de un análisis de transferencia de calor de sistemas concentrados, con el cual, se determinaron los puntos óptimos de operación de la extrusora para unos filamentos con mejores características y, a su vez, una mejor incorporación del elemento reforzante con el uso de acetato de polivinilo como agente compatibilizante. Se elaboraron un total de 19 tipos de filamentos, variando su porcentaje en peso 10%, 20% y 30%, junto con el tamaño del polvo de hueso; estos se caracterizaron mecánicamente a tracción bajo la norma ASTM D638. Se obtuvo que el porcentaje en peso óptimo de polvo de hueso es del 10% y que el tamaño con mejores propiedades mecánicas es el de tamaño medio (250 µm), siendo así el filamento M10CC aquel que presenta una mejora significativa respecto a los demás, con un aumento del 25% en el módulo de elasticidad, un 23% en el esfuerzo de fluencia y un 12% en el esfuerzo máximo a la tracción.
dc.description.abstractenglishThis research project aims to generate low-cost alternatives for the manufacturing of bioparts through the optimization of the manufacturing process of a biocompatible filament for 3D printing. This involves a thorough cleaning process that resulted in three different sizes of bone powder: Fine 125 µm, Medium 250 µm, and Coarse 600 µm. Followed by an analysis of heat transfer from concentrated systems, determining the optimal operating points for the extruder to produce filaments with improved characteristics and enhanced incorporation of the reinforcing element through the use of polyvinyl acetate as a compatibilizing agent. A total of 19 filament types were produced, varying in weight percentage (10%, 20%, and 30%) along with the bone powder size. These filaments were mechanically characterized in tension according to ASTM D638 standards. It was determined that the optimal weight percentage of bone powder is 10%, and the size with the best mechanical properties is the medium size (250 µm). Therefore, the M10CC filament showed a significant improvement compared to others, with a 25% increase in the modulus of elasticity, a 23% increase in yield strength, and a 12% increase in maximum tensile strength.
dc.description.degreelevelPregrado
dc.description.degreenameIngeniero Mecánico
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.identifier.instnameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.reponameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.repourlhttps://noesis.uis.edu.co
dc.identifier.urihttps://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/15493
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad Industrial de Santander
dc.publisher.facultyFacultad de Ingeníerias Fisicomecánicas
dc.publisher.programIngeniería Mecánica
dc.publisher.schoolEscuela de Ingeniería Mecánica
dc.rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.coarhttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2
dc.rights.creativecommonsAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.licenseAtribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Colombia (CC BY-NC-ND 2.5 CO)
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subjectFilamento Biocompatible
dc.subjectBiopolímero
dc.subjectPLA
dc.subjectHueso
dc.subjectCerdo
dc.subjectPVA
dc.subject.keywordBiocompatible Filament
dc.subject.keywordBiopolymer
dc.subject.keywordPLA
dc.subject.keywordBone
dc.subject.keywordPork
dc.subject.keywordPVA
dc.titleOptimización Del Proceso De Manufactura De Un Filamento Biocompatible De Bajo Costo Para Impresión 3D.
dc.title.englishOptimization of the Manufacturing Process of a Low-Cost Biocompatible Filament for 3D Printing
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f
dc.type.hasversionhttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.localTesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregrado
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