Diseño y fabricación de un equipo de extrusión de filamento en polímero para impresión por MDF
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2022-01-28
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Universidad Santo Tomás
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Resumen
El proceso de impresión 3D y específicamente el Modelado por Deposición Fundida (“MDF”) o
“FDM” por sus siglas en inglés (Fused Deposition Modeling) es una tecnología que permite
implementar estrategias de personalización en el producto, para satisfacer de la mejor forma las
necesidades de los clientes a partir de la extrusión controlada de un filamento fundido que,
siguiendo una trayectoria, conforma un producto capa por capa. Esta tecnología se ha masificado
gracias a la liberación de su patente y al trabajo colaborativo plasmado en internet, con los que se
han logrado construir equipos de bajo costo, permitiendo hacer accesible esta tecnología al común
de los usuarios.
Tomando en cuenta lo anterior, el desarrollar diferentes materiales para ser usados en este tipo de
impresoras es una necesidad y una oportunidad latente. Por tal razón, el presente proyecto planteó el
diseño y la fabricación de una extrusora de laboratorio, con la que se puedan procesar materiales
poliméricos reciclados o vírgenes, solos o reforzados; obteniendo bobinas de filamento para ser
usados en impresoras 3D por MDF.
Como resultado, se construyó un equipo de extrusión para polímeros con diámetro de husillo de 25
mm, con una relación L/D de 18:1, con una capacidad de producción de 7 kg/h en Polietileno de
Baja Densidad (“PEBD”) o “LDPE” (por sus siglas en inglés, Low Density PolyEthylene), con un
consumo eléctrico de 1,4 kW/h y con dos dados que permiten conformar un filamento de 1,75 mm
y/o 3 mm de diámetro, según la necesidad. Con esta extrusora se espera contribuir en la
investigación y desarrollo de materiales vírgenes, reciclados y compuestos, para aplicaciones
obtenidas a través de impresión 3D por MDF, aplicando conceptos bioamigables.
Abstract
The 3D printing process and specifically Fused Deposition Modeling ("FDM”), is a technology that
allows implementing customization strategies in the product to best satisfy customer needs, from
the controlled extrusion of a molten filament, forms a product layer by layer. This technology has
become widespread thanks to the release of its patent and the collaborative work embodied on the
Internet, with which it has been possible to build low-cost equipment, making this technology
accessible to common users.
Considering the aforementioned, the development of varied materials to be used in this type of
printers is a need and a potential opportunity. For this reason, the present project proposed the
design and manufacture of a laboratory extruder, with which recycled or virgin polymeric materials
can be processed, alone or reinforced; obtaining filament spools to be used in 3D printers by FDM.
As a result of this project, an extrusion equipment for polymers with a screw diameter of 25 mm
was built, with an L/D ratio of 18:1, with a production capacity of 5 kg/h in Low Density
Polyethylene ("LDPE ”), with an electrical consumption of 1.4 kW/h and with two dies that allow
forming a filament of 1.75 mm and/or 3 mm in diameter, According to the need. With this extruder
it is expected to contribute to the research and development of materials, for applications obtained
through 3D printing by FDM, applying bio-friendly concepts.
Idioma
spa
Palabras clave
Citación
López Gutiérrez, S. (2022). Diseño y fabricación de un equipo de extrusión de filamento en polímero para impresión por MDF. [Trabajo de pregrado, Universidad Santo Tomás]. Repositorio institucional
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