CBL - Campus del Baix Llobregat

Projecte llegit

Títol: Desenvolupament de programari per a una estació d'impressió 3D en tecnologia de soldadura a l'arc TIG.

Estudiants que han llegit aquest projecte:

Director/a: FENOLLOSA ARTÉS, FELIP

Departament: EM

Títol: Desenvolupament de programari per a una estació d'impressió 3D en tecnologia de soldadura a l'arc TIG.

Data inici oferta: 23-10-2023     Data finalització oferta: 23-05-2024


Estudis d'assignació del projecte:
    GR ENG SIS TELECOMUN
    GR ENG SIST AEROESP
    GR ENG TELEMÀTICA
Tipus: Individual
 
Lloc de realització:
UPC
    Departament: Enginyeria Mecànica
 
Paraules clau:
Impressio 3D, Soldadura, Deposició d'energia Focalitzada, Fabricació Additiva per Arc Elèctric, CAM
 
Descripció del contingut i pla d'activitats:
La fabricació additiva amb arc de filferro (WAAM) és una de les
tècniques d'impressió 3D que s'utilitza per fabricar peces
metàl·liques utilitzant un arc elèctric, i està en constant
evolució. Al CIM UPC duen a terme una línia de recerca al
respecte, i aquest projecte contribueix al seu desenvolupament.

L'objectiu del projecte és establir una manera d'imprimir una
peça amb un i dos filaments metàl·lics mitjançant una torxa TIG
instal·lada en un robot col·laboratiu, posant les bases per al
seva posterior implementació en una estructura demostradora que
es fabricarà a mida. Per a això cal desenvolupar les interfícies
de comunicació i d'usuari digitals pertinents, i que permetin
passar un fitxer CAD 3D a una peça materialitzada per capes de
cordons de soldadura. Com a resultats del projecte s'espera
disposar de primeres provetes per a caracterització del material,
així com geometries més complexes de calibració del sistema.

El projecte s'executarà a les dependències del CIM UPC, on es
disposa d'una cèl·lula WAAM robotitzada de recent instal·lació.
Pla d'Activitats
- Estat de l'art
- Programació Robot UR
- Control dels paràmetres de soldadura TIG mitjançant fabricació
de provetes
- Connectivitat del sistema (robot- estació de soldadura - unitat
externa de control (PC))
- Programació de robot per a l'execució de codi d'impressió 3D
- Execució de casos de components 3D impresos en metall
 
Overview (resum en anglès):
The world of additive manufacturing techniques is a realm in constant development due to the structural need of the system to optimize the productive processes of modern industry. This industry increasingly seeks new manufacturing methods that are faster, more advanced, and that increase both productivity and decrease waste generation, as the world is becoming more aware of climate change and it is necessary to use resources responsibly.

And it is in this situation that additive manufacturing methods stand out above traditional industrial manufacturing processes, as these are generally based on subtractive techniques such as milling, grinding, cutting, drilling, among many others. This causes waste generation during production processes to be incredibly large compared to additive manufacturing methods, which can greatly reduce this amount of waste, achieving reductions of up to 90%.

The additive manufacturing technology commonly known as WAAM (Wire arc additive manufacture), or in Spanish, fabricación aditiva por arco de alambre, is one of these additive manufacturing techniques and also the basis of the project developed in this TFG.

The objective of this research is to develop the necessary interfaces for the proper functioning of a WAAM printing station, using the dependencies of the CIM UPC. To do this, I will study the station available at the center, which is composed of a UR10e cobot from Universal Robots and a modified head holding a TIQ welder from Lorch. In order to automate the welding processes, I have developed all the necessary tools for adapting G-codes to the robot in question, I have learned about the operation of the collaborative robot and its limitations, and I have established the necessary communication interfaces for data acquisition and remote robot control, thus collecting data and improving robot control.

© CBLTIC Campus del Baix Llobregat - UPC