Rellenos de densidad pseudo-constante para Fabricación Aditiva No Plana

Resumen

La Fabricación Aditiva No Plana (NPAM por sus siglas en inglés) es una técnica de Diseño orientado a la Fabricación Aditiva que permite variar localmente la dirección de apilamiento de las capas con el objetivo de mejorar las características geométricas o mecánicas de una pieza. En este ámbito, existe una necesidad de establecer estrategias y algoritmos de laminado no plano sistemáticos basados en conceptos topológicos para viabilizar la generación de trayectorias. En este trabajo se introduce la generación de trayectorias para realizar rellenos no planos de densidad pseudo-constante dentro de una lámina definida. Este algoritmo permite generar piezas mediante NPAM con relleno no sólido, lo que permite ahorrar material y reducir los tiempos de ciclo. Si se define la geometría de una plataforma de impresión a través de la revolución de una curva paramétrica, se conforma una variedad riemanniana. A partir del tensor métrico de la variedad evaluado en cada punto y la resolución de la ecuación geodésica, es posible generar una función de optimización consistente en la suma de la distancia geodésica entre puntos. Esta función de optimización permite generar un mallado cuasi-equidistante de puntos, que es posible unir mediante criterios como las direcciones preferentes del relleno o curvas fractales que llenan espacios, como las curvas de Hilbert. En este trabajo se detalla el algoritmo concebido, así como un caso de aplicación en una plataforma de impresión asimilable a una variedad de Riemann, con curvatura suavizada pero variable. Esto demuestra las capacidades del algoritmo y sirve de introducción a la viabilización de los procesos NPAM dentro del marco de los procesos productivos.