Diseño y construcción de una impresora 3D tipo delta de gran volumen de trabajo para impresión multicolor FDM

Abstract

En los últimos años, la manufactura aditiva ha ido creciendo progresivamente a nivel mundial dentro de estas la de mayor desarrollo ha sido dentro de la tecnología de Modelado por Deposición Fundida (FDM por sus siglas en ingles), misma que se está convirtiendo en un proceso de gran utilidad a nivel industria para el desarrollo de nuevos productos. El presente trabajo busca contribuir en el perfeccionamiento de dos limitantes que tienen la tecnología comercial FDM, los cuales son el bajo volumen de impresión de los equipos comerciales y la restrictiva impresión monocolor. Estos factores limitan a que piezas de gran volumen o de varios colores, deban ser producidas mediante el fraccionamiento en varios componentes del elemento a ser fabricado, para posteriormente ser unidas y conseguir así una pieza de gran tamaño y en versión multicolor. En consideración de esto, el actual proyecto presenta un dispositivo de impresión 3D tipo delta, con la capacidad de fabricar piezas de hasta 1.2 metros de alto por 0.48 metros de diámetro y además cuenta con un extrusor (Diamond Hotend) que puede imprimir tres colores de forma independiente o una mezcla de los mismos. Fueron realizadas pruebas como: impresión de un disco de 0.48 m de diámetro, torre de 1.2 m de alto, impresiones multicolor con extrusión independiente y mezcla de colores (múltiple), análisis dimensional y de resistencia de probetas ASTM D695, discos para medir circularidad. Luego de las pruebas de funcionamiento se obtuvieron piezas de hasta 1.2 m de alto, 0.48 m de diámetro y en tres colores, con velocidades de impresión de hasta 120 mm/s en el efector final (45 mm/s en los motores) y en tiempos de 80 horas con pesos de 2kg y se obtuvieron componentes con precisiones de hasta 0.5 mm.