RT Generic
T1 Estudio de comportamiento a tracción de piezas metálicas obtenidas mediante fabricación aditiva
A1 Martín Gómez, David
K1 Procesos de fabricación - Trabajos fin de máster
K1 Probetas metalográficas - Trabajos fin de máster
K1 Dureza - Ensayos - Trabajos fin de máster
AB La fabricación aditiva ha experimentado un notable avance en los últimos años, posicionándose como una alternativa cada vez más relevante frente a los procesos de fabricación convencionales. Esta tecnología permite la producción rápida y eficiente de componentes con geometrías complejas, alta precisión y reducido desperdicio de material, lo que ha transformado significativamente la forma en que se diseñan y fabrican productos en numerosos sectores. Además, la considerable reducción de los costes asociados a esta tecnología ha facilitado su acceso, haciendo posible su incorporación no solo en el ámbito industrial, sino también en pequeñas empresas, entornos educativos y por parte de usuarios particulares.A pesar del auge de la fabricación aditiva en general, su aplicación con materiales metálicos aún se encuentra en fase de desarrollo, especialmente en tecnologías basadas en la extrusión de filamento fundido, como Fused Filament Fabrication (FFF) o Fused Deposition Modeling (FDM). Estastecnologías, ampliamente utilizadas con polímeros, presentan todavía muchas incógnitas en cuanto al comportamiento mecánico de los metales procesados bajo este método. En particular, existe una carencia de estudios sistemáticos que permitan establecer comparaciones fiables con las propiedades mecánicas que presentan estos mismos materiales cuando son fabricados mediante técnicas más convencionales como el mecanizado o la fundición.En este contexto, el presente Trabajo de Fin de Máster tiene como objetivo principal el estudio del comportamiento a tracción de piezas metálicas obtenidas mediante fabricación aditiva. Para ello, se han diseñado, fabricado y ensayado probetas de cuatro materiales metálicos distintos: Aceroinoxidable 17 4-PH, Acero para herramientas A2, Acero para herramientas H13 e Inconel 625. Todas las probetas han sido fabricadas siguiendo especificaciones dimensionales ajustadas a las normativas correspondientes para ensayos mecánicos en metales. Además, con el fin de obtener unacaracterización más completa de las piezas, el análisis de tracción se ha complementado con ensayos de dureza y estudios metalográficos. Estos últimos han permitido observar la microestructura de las probetas, evaluar la calidad del sinterizado y detectar posibles defectos derivados del proceso de fabricación. De este modo, el trabajo ofrece una visión integral sobre cómo la fabricación aditiva mediante FFF/FDM afecta a las propiedades físicas y mecánicas de los metales analizados. Por otro lado, este trabajo pretende sentar las bases, en la medida de lo posible, para una mejor comprensión del comportamiento de los metales fabricados por tecnologías aditivas de extrusión, y contribuir así a su posible implementación en aplicaciones reales que exijan determinadas prestaciones mecánicas. La investigación realizada en este TFM representa un paso más en el camino hacia la validación industrial de la fabricación aditiva metálica mediante FFF/FDM, abriendo posibilidades de diseño y producción más sostenibles, eficientes y flexibles.
AB Additive manufacturing has experienced remarkable progress in recent years, positioning itself as an increasingly relevant alternative to conventional manufacturing processes. This technology enables the rapid and efficient production of components with complex geometries, high precision, and minimal material waste, significantly transforming the way products are designed and manufactured across multiple sectors. Furthermore, the considerable reduction in the costs associated with this technology has facilitated its accessibility, making it possible to incorporate it not only in the industrial sector, but also in small businesses, educational settings, and by individual users. Despite the overall growth of additive manufacturing, its application using metallic materials is still under development, particularly in technologies based on fused filament extrusion, such as Fused Filament Fabrication (FFF) or Fused Deposition Modeling (FDM). These technologies, widely used with polymers, still pose many questions regarding the mechanical behavior of metals processed through this method. In particular, there is a lack of systematic studies that allow for reliable comparisons with the mechanical properties of the same materials when manufactured using conventional techniques such as machining or casting. In this context, the main objective of this Master's Thesis is to study the tensile behavior of metal components produced through additive manufacturing. To this end, specimens made from four different metallic materials have been designed, manufactured, and tested: 17-4 PH stainless steel, A2 tool steel, H13 tool steel, and Inconel 625. All specimens were manufactured in accordance with dimensional specifications based on current standards for mechanical testing of metals. Additionally, in order to obtain a more comprehensive characterization of the samples, the tensile testing has been complemented with hardness testing and metallographic analysis. The latter has made it possible to observe the microstructure of the specimens, evaluate the quality of sintering, and identify potential defects resulting from the manufacturing process. In this way, the work provides an integrated viewof how additive manufacturing through FFF/FDM affects the physical and mechanical properties of the analyzed metals. Moreover, this work aims to lay the groundwork, as far as possible, for a better understanding of the behavior of metals processed through extrusion-based additive manufacturing technologies, and thereby contribute to their potential implementation in real-world applications that require specific mechanical performance. The research carried out in this Master’s Thesis represents a further step toward the industrial validation of metal additive manufacturing via FFF/FDM, unlocking more sustainable, efficient, and flexible possibilities in product design and manufacturing.
YR 2025
FD 2025-06
LK https://hdl.handle.net/10630/46419
UL https://hdl.handle.net/10630/46419
LA spa
DS RIUMA. Repositorio Institucional de la Universidad de Málaga
RD 5 may 2026