Diseño de un sistema de supervisión para la extrusión de materiales poliméricos en impresoras 3D de software libre
El presente trabajo de grado surge como una necesidad planteada por el grupo de investigación en tecnologías para la manufactura (GITEM) para el mejoramiento de los sistemas de impresión 3D. El proyecto tiene como objetivo diseñar un sistema de supervisión para la extrusión de materiales poliméricos...
- Autores:
-
Amaya Hurtado, Juan Camilo
- Tipo de recurso:
- Trabajo de grado de pregrado
- Fecha de publicación:
- 2017
- Institución:
- Universidad Autónoma de Occidente
- Repositorio:
- RED: Repositorio Educativo Digital UAO
- Idioma:
- spa
- OAI Identifier:
- oai:red.uao.edu.co:10614/9865
- Acceso en línea:
- http://hdl.handle.net/10614/9865
- Palabra clave:
- Ingeniería Mecatrónica
Impresión en tercera dimensión
Impresión en plástico
Diseño mecatrónico
Printing on plastics
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El presente trabajo de grado surge como una necesidad planteada por el grupo de investigación en tecnologías para la manufactura (GITEM) para el mejoramiento de los sistemas de impresión 3D. El proyecto tiene como objetivo diseñar un sistema de supervisión para la extrusión de materiales poliméricos en impresoras 3D bajo estrategias de software libre y validar su funcionamiento al ser implementado en la impresora UAO 3DP basada en la fabricación por filamento fundido (FFF) encontrada en el laboratorio FabLab de la Universidad Autónoma de Occidente. El proceso de diseño del sistema de supervisión para la extrusión de materiales poliméricos en impresoras 3D de software libre está compuesto por 5 fases principales. Estas han sido desarrolladas a lo largo del documento en el siguiente orden: Planeación, Desarrollo Conceptual, Diseño a nivel de sistema, Diseño detallado y Validación. A través del documento se presenta paso a paso el proceso de diseño realizado con el objetivo de lograr una retroalimentación del proceso de impresión, generar una acción de control para interrumpir el proceso de impresión cuando ocurre un fallo en la extrusión y así lograr la reducción de consumo de material, tiempo y dinero causados por procesos de impresión fallidas. Para ello se presentan varias propuestas conceptuales que fueron analizadas, filtradas y refinadas sistemáticamente a partir de las pruebas realizadas hasta llegar a un diseño definitivo. Se realizó un prototipo funcional del sistema de supervisión, el cual paso a través de un proceso de validación donde se obtuvieron resultados que satisfacen los objetivos planteados y necesidades identificadas. Uno de los principales aspectos encontrados en las necesidades es la detección de ausencia de material en la boquilla extrusora la cual se abordó por medio de procesamiento de imágenes. A futuro, este desarrollo se pretende complementar con la retroalimentación de los movimientos de la plataforma y el cabezal de la impresora 3D para garantizar el correcto funcionamiento del sistema y la tolerancia a posibles perturbaciones |
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Estas han sido desarrolladas a lo largo del documento en el siguiente orden: Planeación, Desarrollo Conceptual, Diseño a nivel de sistema, Diseño detallado y Validación. A través del documento se presenta paso a paso el proceso de diseño realizado con el objetivo de lograr una retroalimentación del proceso de impresión, generar una acción de control para interrumpir el proceso de impresión cuando ocurre un fallo en la extrusión y así lograr la reducción de consumo de material, tiempo y dinero causados por procesos de impresión fallidas. Para ello se presentan varias propuestas conceptuales que fueron analizadas, filtradas y refinadas sistemáticamente a partir de las pruebas realizadas hasta llegar a un diseño definitivo. Se realizó un prototipo funcional del sistema de supervisión, el cual paso a través de un proceso de validación donde se obtuvieron resultados que satisfacen los objetivos planteados y necesidades identificadas. Uno de los principales aspectos encontrados en las necesidades es la detección de ausencia de material en la boquilla extrusora la cual se abordó por medio de procesamiento de imágenes. A futuro, este desarrollo se pretende complementar con la retroalimentación de los movimientos de la plataforma y el cabezal de la impresora 3D para garantizar el correcto funcionamiento del sistema y la tolerancia a posibles perturbacionesProyecto de grado (Ingeniero Mecatrónico)-- Universidad Autónoma de Occidente, 2017PregradoIngeniero(a) Mecatrónico(a)application/pdfspaUniversidad Autónoma de OccidenteIngeniería MecatrónicaDepartamento de Automática y ElectrónicaFacultad de IngenieríaEL AUTOR autoriza a la Universidad Autónoma de Occidente, de forma indefinida, para que en los términos establecidos en la Ley 23 de 1982, la Ley 44 de 1993, la Decisión andina 351 de 1993, el Decreto 460 de 1995 y demás leyes y jurisprudencia vigente al respecto, haga publicación de este con fines educativos. PARAGRAFO: Esta autorización además de ser válida para las facultades y derechos de uso sobre la obra en formato o soporte material, también para formato digital, electrónico, virtual, para usos en red, Internet, extranet, intranet, biblioteca digital y demás para cualquier formato conocido o por conocer. EL AUTOR, expresa que el documento (trabajo de grado, pasantía, casos o tesis) objeto de la presente autorización es original y la elaboró sin quebrantar ni suplantar los derechos de autor de terceros, y de tal forma, el documento (trabajo de grado, pasantía, casos o tesis) es de su exclusiva autoría y tiene la titularidad sobre éste. PARAGRAFO: en caso de presentarse alguna reclamación o acción por parte de un tercero, referente a los derechos de autor sobre el documento (Trabajo de grado, Pasantía, casos o tesis) en cuestión, EL AUTOR, asumirá la responsabilidad total, y saldrá en defensa de los derechos aquí autorizados; para todos los efectos, la Universidad Autónoma de Occidente actúa como un tercero de buena fe. Toda persona que consulte ya sea en la biblioteca o en medio electrónico podrá copiar apartes del texto citando siempre la fuente, es decir el título del trabajo y el autor. Esta autorización no implica renuncia a la facultad que tengo de publicar total o parcialmente la obra.https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessAtribución-NoComercial 4.0 Internacional (CC BY-NC 4.0)http://purl.org/coar/access_right/c_abf2instname:Universidad Autónoma de Occidentereponame:Repositorio Institucional UAOIngeniería MecatrónicaImpresión en tercera dimensiónImpresión en plásticoDiseño mecatrónicoPrinting on plasticsDiseño de un sistema de supervisión para la extrusión de materiales poliméricos en impresoras 3D de software libreTrabajo de grado - Pregradohttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fTextinfo:eu-repo/semantics/bachelorThesishttps://purl.org/redcol/resource_type/TPinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionhttp://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a85Publicationhttps://scholar.google.com/citations?user=Jk__bOIAAAAJ&hl=envirtual::4486-10000-0001-9242-799Xvirtual::4486-1https://scienti.minciencias.gov.co/cvlac/visualizador/generarCurriculoCv.do?cod_rh=0000657956virtual::4486-15d4f6e65-758a-44ee-be02-f12af232a478virtual::4486-15d4f6e65-758a-44ee-be02-f12af232a478virtual::4486-1TEXTT07533.pdf.txtT07533.pdf.txtExtracted texttext/plain189532https://red.uao.edu.co/bitstreams/44fc4a9f-cf6d-4e07-b5b3-721899d6a8f7/download4999c86daf79e53591d9ea9300fd5c74MD54T7533A.pdf.txtT7533A.pdf.txtExtracted texttext/plain15799https://red.uao.edu.co/bitstreams/2a8c6a8f-2a1c-4aca-a1cf-0b6dc2eddaa2/download6debef8e870d8b26754d8b1809014907MD56THUMBNAILT07533.pdf.jpgT07533.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg6359https://red.uao.edu.co/bitstreams/99bed01c-105e-45f7-9bb5-6a8f3fc46af1/download774a48e7eaf8ca54d27100e97238ba6dMD55T7533A.pdf.jpgT7533A.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg11577https://red.uao.edu.co/bitstreams/46ef661e-d542-4ac8-9c49-ac10d8c48e74/downloade646212eb058cfc50ade4132edddc08aMD57ORIGINALT07533.pdfT07533.pdfapplication/pdf3570812https://red.uao.edu.co/bitstreams/f21e941d-37b2-41ef-988e-4cd5c3783b71/download7e2275102712a5a486a4d6e6a2ec40f1MD51T7533A.pdfT7533A.pdfapplication/pdf1093885https://red.uao.edu.co/bitstreams/bc1c49e6-f8ca-4196-bdde-b45f239e1a5e/download5361c8bb58505e2a21be7b2faf08a71bMD52LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748https://red.uao.edu.co/bitstreams/348522ff-c744-45c1-873f-3110473c6acb/download8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD5310614/9865oai:red.uao.edu.co:10614/98652024-03-14 11:05:34.284https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/EL AUTOR autoriza a la Universidad Autónoma de Occidente, de forma indefinida, para que en los términos establecidos en la Ley 23 de 1982, la Ley 44 de 1993, la Decisión andina 351 de 1993, el Decreto 460 de 1995 y demás leyes y jurisprudencia vigente al respecto, haga publicación de este con fines educativos. PARAGRAFO: Esta autorización además de ser válida para las facultades y derechos de uso sobre la obra en formato o soporte material, también para formato digital, electrónico, virtual, para usos en red, Internet, extranet, intranet, biblioteca digital y demás para cualquier formato conocido o por conocer. EL AUTOR, expresa que el documento (trabajo de grado, pasantía, casos o tesis) objeto de la presente autorización es original y la elaboró sin quebrantar ni suplantar los derechos de autor de terceros, y de tal forma, el documento (trabajo de grado, pasantía, casos o tesis) es de su exclusiva autoría y tiene la titularidad sobre éste. 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Esta autorización no implica renuncia a la facultad que tengo de publicar total o parcialmente la obra.open.accesshttps://red.uao.edu.coRepositorio Digital Universidad Autonoma de Occidenterepositorio@uao.edu.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 |