Diseño de una extrusora para la fabricación de filamento de impresión 3d por FMD utilizando material plástico pet reciclado

Abstract

La fabricación masiva de productos plásticos de un solo uso como envases que son en su mayoría de material PET, provocan cada vez más una enorme contaminación a nivel global, ya que la cantidad de este material reciclado es muy reducido. Aun así, ha ido creciendo la implementación de técnicas para el aprovechamiento de los residuos plásticos, tal como el reciclaje mecánico que es una de las alternativas más desarrolladas para recuperar esta clase de residuos. Este tipo de reciclaje procesa el material para finalmente ser transformado en un producto reutilizable mediante una máquina extrusora. Al mismo tiempo, la fabricación aditiva mediante la impression 3D se ha tornado en una solución viable y económica para la reutilización de residuos plásticos. Por esta razón, surge la idea de diseñar una maquina extrusora para la fabricación de filamento para impresión 3D a partir de material PET reciclado. El proyecto presenta una investigación relacionada al material y al diseño de la máquina, la cual está conformada por una parte conceptual y otra detallada, donde se tiene en cuenta la información recopilada en el árbol de objetivos, análisis funcional, fijación de requerimientos, análisis de competidores, relación de características y parámetros en la casa de calidad, componentes propuestos en el diagrama morfológico para la selección del diseño conceptual, dimensiones, cálculos, selección de los componentes, planos y etapas de fabricación.

The mass manufacture of single use plastic products such as containers that are mostly made of PET material, increasingly cause enormous pollution at a global level, since the amount of this recycled material is very small. Even so, the implementation of techniques for the use of plastic waste has been growing, such as mechanical recycling, which is one of the most developed alternatives to recover this kind of waste. This type of recycling processes the material to finally be transformed into a reusable product by means of an extruder machine. At the same time, additive manufacturing through 3D printing has become a viable and economical solution for the reuse of plastic waste. For this reason, the idea arose to design an extruder machine to manufacture filament for 3D printing from recycled PET material. The project presents an investigation related to the material and the design of the machine, which is made up of a conceptual and a detailed part, where the information collected in the objective tree, functional analysis, requirements setting, analysis of competitors, relation of characteristics and parameters in the quality house, components proposed in the morphological diagram for the selection of the conceptual design, dimensions, calculations, selection of components, plans and manufacturing stages.