Diseño y construcción de una máquina extrusora de filamentos de 1.75 mm y 3 mm para impresoras 3D, a partir de polímero reciclado.

Abstract

El presente trabajo de titulación está basado en el diseño e implementación de una extrusora de filamentos plásticos de 1,75mm y 3mm de diámetro. Al inicio se diseñó y fabricó un husillo con resultados regulares al extruir, la mejor alternativa fue adquirir un husillo prefabricado; se utilizó software CAE para analizar el diseño del husillo. Se empleó un motor AC de 0.5Hp con un variador de frecuencia Siemens Sinamics V20, motorreductor 40:1, tres controladores PID de temperatura, termopares tipo K y ventiladores, la extrusora funciona a 220VAC/60Hz. Para las pruebas del sistema mecatrónico se emplearon como materia prima: ABS virgen con resultados favorables, ABS reciclado que al estar mezclado con fibra de vidrio y otros residuos presentó dificultades al extruir; PLA el cual no se pudo encontrar en forma de pellets por lo que se trituró filamento comercial para volverlo a termoformar, se realizó Masterbatch utilizando poliestireno obteniendo diversas tonalidades de material extruido. El filamento ABS producido se comparó con marcas de distinto coste y calidad mediante Ensayo de Tracción de Materiales Plásticos bajo normas y estándares internacionales. Finalmente se realizó un análisis de costos determinando al proyecto viable, conclusiones y recomendaciones que establecen que el proyecto se puede mejorar y complementar con un sistema de control de diámetro del filamento extruido.