Extrusor de Pellets para Impresión 3D

Jefe de proyecto

Fabian

Presentacion

La industria actual de impresión 3D esta siendo limitada a volúmenes inferiores a 30cm3, al pensar en imprimir objetos de gran tamaño el limite principal es el costo del material, si una impresión de un objeto grande utiliza mas de 2 rollos de filamento el método de impresión puede ser descartado por el alto costo, un extrusor de plástico granulado disminuye el costo del material hasta 10 veces y tiene la ventaja adicional de imprimir con boquillas de diámetros superiores a 1mm, lo que aumenta la velocidad de impresión al menos 3 veces comparándola con la impresión de filamento.

Recursos

Materiales:

• 1 X Niple galvanizado para agua de 1/2"(dia) x 3"(long) con doble rosca
• 1 X Tapón galvanizado para agua de 1/2"(dia) redondo
• 1 X Flanche para piso de 1/2"
• 1 X Broca Auger de 1/2" X 5"
• 1 X Tubo cuadrado de 70x70mm X70mm (long)
• 1 X Motor Nema 17 con caja reductora 1:20 o equivalente
• 1 X Acople Rigido de 5mm a 12mm con doble prisionero M3
• 1 X Resistencia tipo abrazadera 12v 90Watts de 28mm(dia) X 30mm(long)
• 1 X Termistor EPCOS de 100K
• 1 X Cinta Kapton de 30mm ancho
• 1 X Cinta de teflon industrial
• 2 X Malla metálica 10x10cm

Herramientas

Manuales:

• Destornilladores de pala y estrella
• Alicate
• Llave para tubería
• Llave expansiva
• Llaves allen para tornillos M3 y M6
• Macho para roscar M6
• Broca de 5mm o 3/16" para metal
• Broca de 3mm o 1/8" para metal

Eléctricas:

• Multimetro
• Taladro
• Pulidora

Etapas

• 1. Construcción del sistema mecánico
• 2. Instalación del sistema eléctrico
• 3. Pruebas de eficiencia mecánica
• 4. Pruebas de eficiencia térmica
• 5. Pruebas de fluidez del material
• 6. Integración a la impresora 3D

1.Construcción del sistema mecánico

Se toman las medidas necesarias para que el ensamble de las piezas permita el desplazamiento del plástico granulado hacia la punta del extrusor donde la temperatura lo transforma en filamento imprimible, se realizan tareas de mecanizado manual sobre el metal para unir los componentes fijos y móviles.

2.Instalación del sistema eléctrico

Se instala la resistencia, el sensor de temperatura y el cableado del motor, esto se conecta a la tarjeta controladora de la maquina.

3.Pruebas de eficiencia mecánica

Se envían comandos a la tarjeta controladora desde el computador para verificar el correcto desplazamiento de los pellets en el interiror del extrusor teniendo en cuenta la velocidad y la fuerza necesaria.

4.Pruebas de eficiencia térmica

Se envían comandos a la tarjeta controladora desde el computador para verificar el correcto desempeño de la resistencia, el control de temperatura y definir la temperatura optima para convertir los pellets en filamento.

5.Pruebas de fluidez del material

Se calienta el extrusor a la temperatura de trabajo antes obtenida y se define la velocidad del motor para generar un hilo continuo de plastico a la mayor velocidad posible, conservando el diámetro y las propiedades del material, en este paso se calculan las longitudes y los tiempos de retracción del material para lograr total control de la extrusión a lo largo de una impresión.

6.Integración a la impresora 3D

Se toman los datos de temperatura y de movimiento para ajustar el firmware de la impresora, estos quedaran integrados a la maquina y se usaran siempre como un extrusor normal, los datos también se usan en el software slic3r para generar los códigos G especialmente para la maquina, a las temperaturas, velocidades, aceleraciones de trabajo y retracción, se hacen varias impresiones para acomodar las configuraciones en diferentes tipos de piezas.