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HACIA EL DESARROLLO DEL GEMELO DIGITAL PARA FABRICACION A TRAVES DE LA IMPRESION DE TINTA "GOTA-POR-GOTA"
LA IMPRESION DE TINTA DROP-ON-DEMAND (DOD) ES UNA ALTERNATIVA DE ALTO VALOR PARA MUCHAS APLICACIONES INDUSTRIALES DEBIDO A SU GRAN PRECISION Y BAJO COSTE. ALGUNOS EJEMPLOS QUE YA EMPLEAN LA IMPRESION DOD SON LA FABRICACION DE DIS...
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Fecha límite participación
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Financiación
concedida
El organismo AGENCIA ESTATAL DE INVESTIGACIÓN notifico la concesión del proyecto
el día 2021-01-01
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Descripción del proyecto
LA IMPRESION DE TINTA DROP-ON-DEMAND (DOD) ES UNA ALTERNATIVA DE ALTO VALOR PARA MUCHAS APLICACIONES INDUSTRIALES DEBIDO A SU GRAN PRECISION Y BAJO COSTE. ALGUNOS EJEMPLOS QUE YA EMPLEAN LA IMPRESION DOD SON LA FABRICACION DE DISPOSITIVOS OPTOELECTRONICOS O DE CAPAS CATALIZADORAS PARA DISPOSITIVOS DE CONVERSION DE ENERGIA. EL RETO PARA LAS APLICACIONES EXISTENTES RESIDE EN MAXIMIZAR LA PRECISION DE IMPRESION REDUCIENDO A SU VEZ EL GASTO DE TINTA (ESPECIALMENTE CUANDO LA APLICACION REQUIERE EL EMPLEO DE TINTAS FABRICADAS CON MATERIALES PRECIOSOS COMO PLATINO U ORO). ASIMISMO, LAS INDUSTRIAS REQUIEREN HERRAMIENTAS PARA EL DISEÑO DE TINTAS OPTIMAS PARA UNA APLICACION DADA. EN EL MARCO DE LA CUARTA REVOLUCION INDUSTRIAL, LA HERRAMIENTA IDONEA PARA LLEVAR A CABO TODAS ESTAS OPTIMIZACIONES SON LOS GEMELOS DIGITALES (DIGITAL TWINS), CAPACES DE ANALIZAR, MONITORIZAR Y SIMULAR DICHOS PROCESOS DE MANUFACTURA EN TIEMPO REAL.EL OBJETIVO PRINCIPAL DEL PROYECTO DIDRO ES ABORDAR LA CREACION DE UN GEMELO DIGITAL PARA PROCESOS DE FABRICACION BASADOS EN IMPRESION DOD. A TAL PROPOSITO, SE DESARROLLARA E IMPLEMENTARA UNA HERRAMIENTA COMPUTACIONAL CAPAZ DE SIMULAR DE FORMA EFICIENTE PROCESOS DE IMPRESION DOD. EL NUCLEO DE DICHA HERRAMIENTA SERA UN MODELO DE ALTA FIDELIDAD BASADO EN LA DINAMICA DE FLUIDOS COMPUTACIONAL (COMPUTATIONAL FLUID DYNAMICS, CFD). DICHO MODELO TENDRA EN CUENTA EL CICLO COMPLETO DE IMPRESION, ES DECIR, LA FORMACION Y SEPARACION DE LA GOTA DE TINTA DEL EYECTOR, EL TRANSPORTE A TRAVES DEL AIRE Y LA DEPOSICION SOBRE UNA SUPERFICIE SOLIDA. EL MODELO INCORPORARA, ENTRE OTROS ELEMENTOS, UN COMPORTAMIENTO NO-NEWTONIANO DE LA FASE LIQUIDA ASI COMO UN TRATAMIENTO AVANZADO DEL CONTACTO SUBSTRATO SOLIDO-TINTA QUE OCURRE EN LA SUPERFICIE DE IMPRESION. TODOS LOS DESARROLLOS NECESARIOS SE REALIZARAN EN EL MARCO DEL SOFTWARE LIBRE (OPEN SOURCE) CON EL OBJETIVO DE MAXIMIZAR EL IMPACTO EN LA COMUNIDAD CIENTIFICA/TENCINA. SE ESTUDIARA TAMBIEN LA APLICACION DE ALGORITMOS EFICIENTES PARA LA RESOLUCION DEL SISTEMA ACOPLADO NO-LINEAL RESULTANTE. UNA VEZ FINALIZADO EL DESARROLLO E IMPLEMENTACION, EL MODELO SE COMBINARA CON UNA METODOLOGIA BASADA EN EL ANALISIS DE DATOS (DATA-DRIVEN) PARA APROXIMAR AL MAXIMO LA RETROALIMENTACION EN TIEMPO REAL. ESTO SE REALIZARA EMPLEANDO UN FILTRADO BASADO EN EL APRENDIZAJE AUTOMATICO (MACHINE LEARNING, ML), DONDE EL MODELO ML SERA ENTRENADO MEDIANTE LAS SIMULACIONES NUMERICAS DE ALTA FIDELIDAD REPRESENTANDO UN CONJUNTO DE ESCENARIOS TIPICOS, CON EL OBJETIVO DE OBTENER UNA RESPUESTA INMEDIATA DEL COMPORTAMIENTO DE LA TINTA. ESTO RESULTARA EN UNA METODOLOGIA MIXTA CFD-ML PARA LA SIMULACION DE LA IMPRESION DOD, SIENDO ESTA EL NUCLEO DEL CORRESPONDIENTE GEMELO DIGITAL.LA HERRAMIENTA VIRTUAL PERMITIRA OPTIMIZAR LA CONFIGURACION DEL DISPOSITIVO DE IMPRESION DOD, ENCONTRANDO ASI LOS REGIMENES DE IMPRESION Y PROPIEDADES DE LA TINTA OPTIMAS PARA UNA APLICACION INDUSTRIAL ESPECIFICA. ASIMISMO, AYUDARA A DAR RESPUESTA A LA PREGUNTA DE COMO LOS DIFERENTES COMPONENTES INVOLUCRADOS EN LA IMPRESION DOD DEBEN SER AJUSTADOS PARA OBTENER UNA CALIDAD OPTIMA EN EL PRODUCTO FINAL, CONVIRTIENDOSE ASI EN UN ELEMENTO CRUCIAL PARA LA DIGITALIZACION DE LA CADENA DE DESARROLLO DE PRODUCTO. MPRESION POR INYECCION DE TINTA\DIGITALIZACION\METODOS BASADOS EN DATOS\APRENDIZAJE AUTOMATICO\MICROFLUIDICA\CFD\GEMELOS DIGITALES\OPTIMIZACION\MODELADO NUMERICO\FABRICACION INTELIGENTE