Diseño de suela con optimización biomecánica para calzado técnico laboral, mediante manufactura aditiva para la horma antropométrica femenina EUR 37

dc.contributor.advisorMontenegro Cajas Germania Patricia
dc.contributor.authorAguirre Orozco Angelo Jefferson
dc.contributor.editorUNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO; FACULTAD DE DISEÑO Y ARQUITECTURA CARRERA ARQUITECTURA
dc.date.accessioned2026-07-03T20:50:17Z
dc.date.issued2026-07-03
dc.descriptionEl diseño de calzado técnico laboral necesita urgentemente innovaciones que logren un equilibrio entre la durabilidad y la ergonomía, disminuyendo la fatiga del usuario sin poner en riesgo la seguridad de la estructura. Esta investigación trata sobre este asunto tan actual a través del desarrollo y validación de una suela con optimización biomecánica para el calzado técnico laboral femenino, empleando manufactura aditiva por modelado por deposición fundida y filamento de poliuretano termoplástico flexible. En términos metodológicos, el proyecto se inscribe en la línea de investigación del diseño industrial y el desarrollo del producto, empleando una metodología mixta documental y experimental. Se realizó un modelado paramétrico basado en la horma antropométrica de mujeres, talla 37 del CITCA, que fue seguido por una validación funcional de calce en taller. Después, los ensayos de laboratorio normalizados para resistencia a la abrasión y fatiga por flexión cíclica se usaron para evaluar el comportamiento mecánico del componente impreso, y los resultados fueron comparados con las propiedades nominales de la materia prima. El trabajo se distingue por su novedad científica y propuesta, así como por la optimización arquitectónica de la planta a través de estructuras internas. También es innovador en cuanto a que determina de manera crítica el efecto que tiene la orientación espacial de las capas en la anisotropía mecánica del elastómero. Pese a que la materia prima mostró una mayor flexibilidad, el estudio concluye que la estrategia de laminado determina la resistencia final al cansancio. Si se cambia la dirección espacial a una posición lateral en la cama de impresión, se redirigen las líneas de extrusión en sentido longitudinal. Esto elimina el esfuerzo de delaminación entre capas y asegura que se cumplen las normativas.
dc.description.abstractTechnical footwear design urgently needs innovations that achieve a balance between durability and ergonomics, reducing user fatigue without compromising structural safety. This research addresses this issue by developing and validating a biomechanically optimized sole for women's technical work shoes, focusing on user comfort. The design utilizes additive manufacturing through fused deposition modeling (FDM) and flexible thermoplastic polyurethane (TPU) filament. Methodologically, the project falls within the research area of industrial design and product development, employing a mixed documentary and experimental approach. Parametric modeling was performed based on the CITCA women's anthropometric last, size 37, followed by functional fit validation in the workshop. Subsequently, standardized laboratory tests for abrasion resistance and cyclic bending fatigue will be applied to evaluate the mechanical behavior of the printed component, comparing the results with the nominal properties of the raw material. The work stands out for its novel and ergonomic design, as well as for its structural optimization through the use of internal configurations. Furthermore, it is innovative because it critically determines the effect of the spatial orientation of the layers on the mechanical anisotropy of the elastomer. Although the raw material exhibited greater flexibility, the study concludes that the lamination strategy determines the final fatigue resistance. When the spatial direction is modified to a lateral position on the print bed, the extrusion lines are oriented longitudinally. This eliminates delamination stresses between layers and ensures compliance with established regulations.
dc.identifier.urihttps://repositorio.uta.edu.ec/handle/123456789/47092
dc.language.isoes
dc.publisherUNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO; FACULTAD DE DISEÑO Y ARQUITECTURA CARRERA ARQUITECTURA
dc.subjectDISEÑO Y ARQUITECTURA
dc.subjectARQUITECTURA
dc.subjectDISEÑO DE SUELA
dc.subjectSUELA
dc.subjectSUELA CON OPTIMIZACIÓN BIOMECÁNICA
dc.subjectCALZADO TÉCNICO LABORAL
dc.subjectCALZADO
dc.subjectMANUFACTURA ADITIVA
dc.subjectMANUFACTURA
dc.subjectHORMA ANTROPOMÉTRICA FEMENINA EUR 37
dc.titleDiseño de suela con optimización biomecánica para calzado técnico laboral, mediante manufactura aditiva para la horma antropométrica femenina EUR 37
dc.typebachelorThesis

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