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Gradación de estructuras reticulares para la optimización de la rigidez: un enfoque basado en la optimización topológica para piezas fabricadas mediante multi jet fusion

Gradación de estructuras reticulares para la optimización de la rigidez: un enfoque basado en la optimización topológica para piezas fabricadas mediante multi jet fusion

En este trabajo, publicado en Dyna, se investigó un método de optimización para estructuras reticulares fabricadas mediante impresión 3D con la técnica Multi Jet Fusion (MJF), con el objetivo de reducir el peso y maximizar la rigidez de componentes mecánicos. El flujo de trabajo desarrollado combinó la optimización topológica basada en campos y la automatización del software nTop mediante scripts en Python, permitiendo variar localmente el diámetro de las vigas en las estructuras reticulares según mapas de densidad generados computacionalmente. Se aplicó a una biela, evaluando las condiciones de carga mediante simulaciones de elementos finitos (FEA) para validar el rendimiento mecánico optimizado. Los resultados mostraron una reducción de masa del 24,2% y un incremento moderado de la deformación del 14%, manteniendo una alta precisión entre los modelos simplificados y completos (desviación media del 7,6%). Este enfoque innovador ofrece un balance entre eficiencia computacional y diseño avanzado, siendo una herramienta prometedora para optimizar componentes ligeros en diversas industrias mediante fabricación aditiva.