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Título : Diseño y fabricación de una máquina extrusora para crear el filamento de la impresora 3D a partir de material plástico.
Autor : Gutiérrez Paredes, Carlos Andrés
Vargas Ayala, Luis Enrique
Director(es): Orozco Ramos, Jhonny Marcelo
Tribunal (Tesis): Santillán Mariño, Carlos José
Palabras claves : DISEÑO ASISTIDO POR COMPUTADORA (CAD);MÁQUINA EXTRUSORA;FILAMENTO;PLÁSTICO;IMPRESORA 3D;SOLIDWORKS (SOFTWARE);CONTROLADOR DE TEMPERATURA
Fecha de publicación : 15-nov-2017
Editorial : Escuela Superior Politécnica de Chimborazo
Citación : Gutiérrez Paredes, Carlos Andrés; Vargas Ayala, Luis Enrique. (2017). Diseño y fabricación de una máquina extrusora para crear el filamento de la impresora 3D a partir de material plástico. Escuela Superior Politécnica de Chimborazo. Riobamba.
Identificador : UDFM;85T00470
Abstract : The aim of this technology proposal is to design and manufacture an extruder machine as an alternative for the manufacture of filaments 3D printers using polypropylene, it has obtained by crushing bottle caps, hoping to achieve shortening the processing time, so it improves the quality and uses recycled materials. Calculations were made to determine the dimensions of the components of the extruder machine such as worm, cylinder, nozzle, hopper, power and engine speed. Afterwards, SolidWorks software is used to design the extruder, tensioning roller system and winding system. The selection of materials is also analyzed and elements necessary for the machine, in such a way that it was emphasis on the resistance to high temperatures corrosion, and tenacity. After design and selection of materials, the extruder is made which consists of two main parts. the mechanics, which consists of the construction of all the elements of the machine, and electronics, which it is carried out the control of the mechanical part and the extrusion temperature by means of electric resistances type clamp governed by a temperature controller as well as the selection of the cooling system at the outlet of the extruder. Performance tests were carried out to determine the optimum operating conditions, among which the following stand out: extrusion temperature 170 ° C, engine 1hp , spindle turning speed 36 rpm to obtain an estimated production of 3.3 kg / h of filaments 3mm diameter. It has used the filament made in the 3D printer Fused Deposition Model (FDM) in this way it was printed without problems and a preheating time of 60 min is recommended before starting the engine.
Resumen : El objetivo de esta propuesta tecnológica consiste en el diseño y fabricación de una maquina extrusora como alternativa para la fabricación de filamentos de impresoras 3D utilizando polipropileno obtenido mediante la trituración de tapas de botellas, esperando lograr disminuir el tiempo de elaboración, mejorar la calidad y utilizar materiales reciclados. Se realizaron cálculos para determinar las dimensiones de los componentes de la máquina extrusora como: tornillo sin fin, cilindro, boquilla, tolva, potencia y número de revoluciones del motor. Posteriormente se utiliza el software SolidWorks para diseñar la extrusora, sistema de rodillos tensores y sistema de enrollamiento. Se analizó la selección de los materiales y elementos necesarios para la máquina, tomando énfasis en la resistencia a altas temperaturas, corrosión y tenacidad. Una vez realizado el diseño y selección de materiales se procede a la fabricación de la extrusora la cual está constituida por dos partes fundamentales: la mecánica, que consiste en la construcción de todos los elementos de la máquina, y la electrónica, en la cual se realiza el control de la parte mecánica y de la temperatura de extrusión mediante resistencias eléctricas tipo abrazadera gobernadas por un controlador de temperatura así como la selección del sistema de enfriamiento a la salida de la extrusora. Se realizaron pruebas de funcionamiento para determinar las condiciones óptimas de operación entre las cuales se destacan: temperatura de extrusión 170 °C, motor de 1hp, velocidad de giro del husillo 36 rpm para obtener una producción estimada de 3,3 kg/h de filamento de 3 mm de diámetro. Se utilizó el filamento fabricado en la impresora 3D de Modelado por Deposición Fundida (FDM) logrando imprimir sin inconvenientes y se recomienda un tiempo de precalentamiento de 60 min antes de encender el motor.
URI : http://dspace.espoch.edu.ec/handle/123456789/7922
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