Diseño y construcción de un prototipo de impresora 3d con ambiente cerrado para la impresión de materiales especiales
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Date
2022
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Publisher
Ecuador: Latacunga: Universidad Técnica de Cotopaxi (UTC)
Abstract
En la presente propuesta tecnológica se realizó el diseño y construcción de una impresora 3D con un ambiente cerrado para la fabricación de piezas con materiales más resistentes como: el ABS, Nylon, TPU, Fibra de Carbono entre otros. Estos materiales requieren de una temperatura superior a 240ºC para la fundición, además requiere de un ambiente cerrado para evitar que las corrientes de aire afecten el proceso de impresión. El problema es la deficiencia de una impresora 3D con ambiente cerrado en los laboratorios de CIYA, ya que los estudiantes requieren de esta herramienta para la construcción de piezas con materiales técnicos, como solución al problema se construyó un prototipo de impresora para que los estudiantes puedan hacer uso en la elaboración de proyectos de robótica, mecánica y electrónica. Este proyecto fue realizado mediante varias metodologías, una de las más importantes es la científica donde se realizó un estudio de cargas que actúan sobre la estructura, se utilizó el software Inventor para el modelado y para determinar el esfuerzo máximo. Para el dimensionamiento de la capacidad de las fuentes, se utilizó la ley de Ohm para determinar la potencia de cada carga y la total. En la construcción se seleccionó componentes electrónicos y mecánicos existentes en el país, después del ensamble se realizaron las pruebas con tres materiales como el ABS, Nylon y TPU. Se comprobó que cada material tiene una temperatura de impresión diferente, no todos los materiales requieren de un ambiente cerrado, para el ABS y Nylon es necesario que la impresora este cerrada, mientras que el TPU no se requiere ningún cerramiento. Cuando se imprimió las piezas con los diferentes materiales se tuvo en cuenta los parámetros de impresión, se los estableció en el software Cura, y tiene la función de generar el código G, para el proceso de impresión.
Description
In the present technological proposal, the design and construction of a 3D printer with a closed environment was carried out for the manufacture of parts with more resistant materials such as: ABS, Nylon, TPU, Carbon Fiber among others. These materials require a temperature higher than 240ºC for casting, also requires a closed environment to prevent air currents from affecting the printing process. The problem is the deficiency of a 3D printer with a closed environment in the CIYA laboratories, since the students require this tool for the construction of parts with technical materials, as a solution to the problem, a printer prototype was built so that the students can to make use in the elaboration of projects of robotics, mechanics and electronics. This project was carried out using several methodologies, one of the most important is the scientific one where a study of loads acting on the structure was carried out, the Inventor software was used for modeling and to determine the maximum effort. For the dimensioning of the capacity of the sources, Ohm's law was used to determine the power of each load and the total. In the construction, electronic and mechanical components existing in the country were selected, after assembly, tests were carried out with three materials such as ABS, Nylon and TPU. It was found that each material has a different printing temperature, not all materials require a closed environment, for ABS and Nylon it is necessary that the printer be closed, while TPU does not require any enclosure. When the pieces were printed with the different materials, the printing parameters were taken into account, they were established in the Cura software, and it has the function of generating the G code, for the printing process.
Keywords
FABRICACIÓN, DIMENSIONAMIENTO, CERRAMIENTO Y ESTABLECIMIENTO
Citation
Olivo Molina Roosevelt Rafael, Sucuzhañay Suquisupa Andrés Alexander (2022); Diseño y construcción de un prototipo de impresora 3d con ambiente cerrado para la impresión de materiales especiales. UTC. Latacunga. 140 p.