Application of additive manufacturing in the manufacture of ophthalmic frames


Autores/as

DOI:

https://doi.org/10.22517/23447214.24562

Palabras clave:

Fabricación aditiva, Filamento de impresión 3D, Monturas oftálmicas.

Resumen

Este estudio examina las propiedades del filamento de polietileno tereftalato de etileno reciclado (PET) aplicado a la manufactura de monturas oftálmicas mediante fabricación aditiva. Se utilizó la investigación aplicada con enfoque cuantitativo bajo el método de decisión multicriterio de eliminación y elección (AHP), para determinar el mejor material. Los resultados permitieron obtener una montura personalizada en polietileno tereftalato de etileno reciclado (PET) basada en las medidas antropométricas. El estudio permite concluir que la impresión 3D aplicado en los procesos de manufactura es una excelente opción que responde a la demanda de la nueva y sostenible alternativa de materiales para los filamentos de impresión 3D, facilitando la personalización de productos. Además, las pruebas realizadas a las monturas dan cuenta que cumple con los requisitos de estabilidad dimensional, resistencia al sudor, resistencia a la ignición, y buenas propiedades consideradas en los datos obtenidos en los ensayos de flexión, tensión e impacto.

Descargas

Los datos de descargas todavía no están disponibles.

Biografía del autor/a

Luís Eduardo Díaz López, LED, Univesidad ECCI

Profesional en Ingeniera Industrial, egresado de la Universidad ECCI año 2020. Tecnólogo en gestión de procesos industriales. Joven investigador del grupo de investigación GIII-ECCI. Actualmente desempeña un cargo directivo en una compañía oftálmica en Bogotá-Colombia.

Citas

[1] M. K. J. E. Exconde, J. A. A. Co, J. Z. Manapat, and E. R. Magdaluyo, “Materials Selection of 3D Printing Filament and Utilization of Recycled Polyethylene Terephthalate (PET) in a Redesigned Breadboard,” Procedia CIRP, vol. 84, pp. 28 32, 2019, doi: https://doi.org/10.1016/j.procir.2019.04.337.

[2] L. S. Dalenogare, G. B. Benitez, N. F. Ayala, and A. G. Frank, “The expected contribution of Industry 4.0 technologies for industrial performance,” Int. J. Prod. Econ., vol. 204, pp. 383–394, Oct. 2018, doi: 10.1016/j.ijpe.2018.08.019.

[3] M. A. Gibson et al., “3D printing metals like thermoplastics: Fused filament fabrication of metallic glasses,” Mater. Today, vol. 21, no. 7, pp. 697–702, 2018, doi: https://doi.org/10.1016/j.mattod.2018.07.001.

[4] H. Bikas, P. Stavropoulos, and G. Chryssolouris, “Additive manufacturing methods and modeling approaches: A critical review,” Int. J. Adv. Manuf. Technol., vol. 83, no. 1–4, pp. 389–405, 2016, doi: 10.1007/s00170-015-7576-2.

[5] S. Ford and M. Despeisse, “Additive manufacturing and sustainability: an exploratory study of the advantages and challenges,” J. Clean. Prod., vol. 137, pp. 1573–1587, 2016, doi: 10.1016/j.jclepro.2016.04.150.

[6] Y. Thompson, J. Gonzalez-Gutierrez, C. Kukla, and P. Felfer, “Fused filament fabrication, debinding and sintering as a low cost additive manufacturing method of 316L stainless steel,” Addit. Manuf., vol. 30, no. September, p. 100861, 2019, doi: 10.1016/j.addma.2019.100861.

[7] U. M. Dilberoglu, B. Gharehpapagh, U. Yaman, and M. Dolen, “The Role of Additive Manufacturing in the Era of Industry 4.0,” Procedia Manuf., vol. 11, no. June, pp. 545–554, 2017, doi: 10.1016/j.promfg.2017.07.148.

[8] J. Straub, “Initial work on the characterization of additive manufacturing (3D printing) using software image analysis,” Machines, vol. 3, no. 2, pp. 55–71, 2015, doi: 10.3390/machines3020055.

[9] R. M. Zaki et al., “Direct 3D-printing of phosphate glass by fused deposition modeling,” Mater. Des., vol. 194, p. 108957, 2020, doi: 10.1016/j.matdes.2020.108957.

[10] F. M. Yu, K. W. Jwo, R. S. Chang, and C. T. Tsai, “Dispensing technology of 3D printing optical lens with its applications,” Energies, vol. 12, no. 16, pp. 1–14, 2019, doi: 10.3390/en12163118.

[11] A. Camposeo et al., “3D printing of optical materials: an investigation of the microscopic properties,” no. February 2018, p. 29, 2018, doi: 10.1117/12.2290495.

[12] D. Bradley, “3D printing transparent glass,” Mater. Today, vol. 18, no. 10, pp. 531–532, 2015, doi: https://doi.org/10.1016/j.mattod.2015.10.017.

[13] Y. Shen, Y. Li, C. Chen, and H.-L. Tsai, “3D printing of large, complex metallic glass structures,” Mater. Des., vol. 117, pp. 213–222, 2017, doi: https://doi.org/10.1016/j.matdes.2016.12.087.

[14] S. C. Hereida Pichucho and M. Gomez, “Estudio de materiales polímeros y su compatibilidad con el rostro humano en pacientes usuarios de correcciones ópticas en la ciudad de quito, 2017-2018. Creación de monturas en 3d con dos tipos de polímeros y su compatibilidad con el rostro humano,” Tecnológico Superior Cordillera, 2018.

[15] F. L. Brodie et al., “Computed tomography–based 3D modeling to provide custom 3D-printed glasses for children with craniofacial abnormalities,” J. AAPOS, vol. 23, no. 3, pp. 165-167.e1, Feb. 2019, doi: 10.1016/j.jaapos.2019.01.010.

[16] J. Moreno, “El Proceso Análitico Jerárquico (AHP). Fundamentos, metodologías y aplicaciones.,” Recta monográfico, vol. 1, pp. 21–53, 2002.

[17] Beltrán Rico Maribel and Marcilla Gomis Antonio, Tecnología de polímeros - Publicaciones y ediciones digitales de la Universidad de Alicante. 2012.

[18] R. Singh, R. Kumar, I. Farina, F. Colangelo, L. Feo, and F. Fraternali, “Multi-material additive manufacturing of sustainable innovative materials and structures,” Polymers (Basel)., vol. 11, no. 1, pp. 1–14, 2019, doi: 10.3390/polym11010062.

[19] G. B. Castro, L. O. Carmona, and J. O. Florez, “Production and characterization of the mechanical and thermal properties of expanded polystyrene with recycled material,” Ing. y Univ., vol. 21, no. 2, pp. 177–194, 2017, doi: 10.11144/javeriana.iyu21-2.mtpe.

[20] S. Wu, G. Lu, Q. Liu, P. Liu, and J. Yang, “Sustainable High-Ductility Concrete with Rapid Self-Healing Characteristic by Adding Magnesium Oxide and Superabsorbent Polymer,” Adv. Mater. Sci. Eng., vol. 2020, 2020, doi: 10.1155/2020/5395602.

[21] T. Mukherjee, W. Zhang, and T. DebRoy, “An improved prediction of residual stresses and distortion in additive manufacturing,” Comput. Mater. Sci., vol. 126, pp. 360–372, 2017, doi: 10.1016/j.commatsci.2016.10.003.

[22] Z. Wang, E. Denlinger, P. Michaleris, A. D. Stoica, D. Ma, and A. M. Beese, “Residual stress mapping in Inconel 625 fabricated through additive manufacturing: Method for neutron diffraction measurements to validate thermomechanical model predictions,” Mater. Des., vol. 113, pp. 169–177, 2017, doi: 10.1016/j.matdes.2016.10.003.

Descargas

Publicado

2021-12-01

Cómo citar

Buitrago Pulido , R. D., & Díaz López, L. E. (2021). Application of additive manufacturing in the manufacture of ophthalmic frames. Scientia Et Technica, 26(04), 461–466. https://doi.org/10.22517/23447214.24562