Diseño e implementación de una celda de manufactura para la elaboración en serie de piezas industriales en fibra de carbono mediante deposición de material fundido en la empresa Inpronic Solutions de la ciudad de Latacunga

Abstract

El presente proyecto de titulación aborda el diseño e implementación de una celda de manufactura para la elaboración en serie de piezas industriales en fibra de carbono mediante impresoras 3D FDM modificadas con elementos diseñados e impresos en el material Nylon X para que las mismas sean capaces de imprimir fibra de carbono. También se realiza la implementación de un manipulador robótico de 6 grados de libertad el cual se controla mediante un microcontrolador ESP8266 a través de una página WEB que llevará las piezas impresas a su depósito final donde permanecerán hasta alcanzar la temperatura ambiente. En primera instancia, se recopiló la información técnica acerca de maquinarias y procesos de deposición de material fundido que permitan la elaboración de piezas con altas prestaciones mecánicas. A continuación, se obtuvo el modelo mecánico partiendo de los lineamientos dados por la empresa Inpronic Solutions y su área de producción. La celda de manufactura consta de tres espacios diferentes, el primero alberga a las máquinas FDM, el brazo robótico y una cámara ESP32-CAM que permite visualizar el estado de la impresión además de entregar la información del control de temperatura mediante la aplicación de Telegram; el segundo espacio está diseñado para mantener los rollos de filamento de Fibra de Carbono a los valores de temperatura y humedad indicados por el fabricante haciendo uso de niquelinas controladas por relés de estado sólido, ambos espacios están conectados por un ducto con tubo de Nylon que es la vía por la que entra el filamento al extrusor. El último espacio, el cual está destinado a la interacción del operador consta de 3 cajoneras, las dos laterales permiten guardar herramientas y materiales necesarios para la impresión y la última permite que el manipulador robótico deposite las piezas hasta que llegue el operario a retirarlas.