Diseño de un sistema embobinador y secador de filamentos para impresión 3D

Abstract

La impresión 3D es novedosa, pero no es reciente. Antes tener una impresora 3D era algo al alcance de muy pocas empresas y usuarios, hoy en día la impresión 3D está revolucionando la industria y la tecnología. Las impresoras 3D utilizan filamentos plásticos que son higroscópicos, lo que significa que son propensos a absorber humedad del ambiente volviendo al material quebradizo, además de provocar un aumento en el diámetro este ocasionando problemas al entrar a la extrusora, también existe el problema que después de usar los carretes no son guardarlos correctamente, lo que genera en ocasiones que se entrelacen los filamentos produciendo enredos o incluso daño en el carrete. Los problemas mencionados se han venido dando dentro de la institución, en los proyectos de servicio comunitarios de impresión de prótesis y ortesis para personas con discapacidad física, servicio dado por el decanato de vinculación de la ESPOL. Por este motivo se realizó el diseño de un sistema embobinador y secador de filamentos para impresión 3d. Se propuso un secador de filamentos compuesto por resistencias, un ventilador, y aislante térmico con la finalidad de quitar la humedad de los filamentos, adicionalmente se diseñó una embobinadora accionada por dos tipos de motores, uno DC y otro paso a paso, para el rebobinado de carretes defectuosos. En el diseño del secador se consideró los tiempos y temperaturas de secado que tienen cada material, en el caso del PLA, material más utilizado en la universidad, se realizaron pruebas de laboratorio y dentro de un horno para comprobar que los tiempos y temperaturas de secado sean los correctos, además que el tamaño no sea muy grande para poder mover el secador a distintas ubicaciones. En el caso de embobinador se consideró que pueda trabajar a dos velocidades, una al salir de la extrusora de filamentos y otra para el rebobinado de un carrete. El secador es capaz de quitar la humedad de tres tipos de materiales: PLA, ABS y PLA con fibra de carbono, cada uno con sus respectivas temperaturas y tiempos de secado, mismos que se podrán observar mediante una pantalla LCD. El embobinador realizará el bobinado en un tiempo aproximado de 15 minutos, además tiene un seleccionador de cantidad de vueltas que se desea realizar.