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...

Full description

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
Rights
openAccess
License
https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/
id REPOUAO2_21ebc14a93d098831e82c7cc102815ef
oai_identifier_str oai:red.uao.edu.co:10614/9865
network_acronym_str REPOUAO2
network_name_str RED: Repositorio Educativo Digital UAO
repository_id_str
dc.title.spa.fl_str_mv Diseño de un sistema de supervisión para la extrusión de materiales poliméricos en impresoras 3D de software libre
title Diseño de un sistema de supervisión para la extrusión de materiales poliméricos en impresoras 3D de software libre
spellingShingle Diseño de un sistema de supervisión para la extrusión de materiales poliméricos en impresoras 3D de software libre
Ingeniería Mecatrónica
Impresión en tercera dimensión
Impresión en plástico
Diseño mecatrónico
Printing on plastics
title_short Diseño de un sistema de supervisión para la extrusión de materiales poliméricos en impresoras 3D de software libre
title_full Diseño de un sistema de supervisión para la extrusión de materiales poliméricos en impresoras 3D de software libre
title_fullStr Diseño de un sistema de supervisión para la extrusión de materiales poliméricos en impresoras 3D de software libre
title_full_unstemmed Diseño de un sistema de supervisión para la extrusión de materiales poliméricos en impresoras 3D de software libre
title_sort Diseño de un sistema de supervisión para la extrusión de materiales poliméricos en impresoras 3D de software libre
dc.creator.fl_str_mv Amaya Hurtado, Juan Camilo
dc.contributor.advisor.none.fl_str_mv Rojas Arciniegas, Álvaro José
dc.contributor.author.spa.fl_str_mv Amaya Hurtado, Juan Camilo
dc.subject.spa.fl_str_mv Ingeniería Mecatrónica
Impresión en tercera dimensión
Impresión en plástico
Diseño mecatrónico
topic Ingeniería Mecatrónica
Impresión en tercera dimensión
Impresión en plástico
Diseño mecatrónico
Printing on plastics
dc.subject.eng.fl_str_mv Printing on plastics
description 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
publishDate 2017
dc.date.accessioned.spa.fl_str_mv 2017-10-30T17:00:34Z
dc.date.available.spa.fl_str_mv 2017-10-30T17:00:34Z
dc.date.issued.spa.fl_str_mv 2017-10-30
dc.type.spa.fl_str_mv Trabajo de grado - Pregrado
dc.type.coarversion.fl_str_mv http://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a85
dc.type.coar.spa.fl_str_mv http://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f
dc.type.content.spa.fl_str_mv Text
dc.type.driver.spa.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/bachelorThesis
dc.type.redcol.spa.fl_str_mv https://purl.org/redcol/resource_type/TP
dc.type.version.spa.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
format http://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.spa.fl_str_mv http://hdl.handle.net/10614/9865
url http://hdl.handle.net/10614/9865
dc.language.iso.spa.fl_str_mv spa
language spa
dc.rights.coar.fl_str_mv http://purl.org/coar/access_right/c_abf2
dc.rights.uri.spa.fl_str_mv https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/
dc.rights.accessrights.spa.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.creativecommons.spa.fl_str_mv Atribución-NoComercial 4.0 Internacional (CC BY-NC 4.0)
rights_invalid_str_mv https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/
Atribución-NoComercial 4.0 Internacional (CC BY-NC 4.0)
http://purl.org/coar/access_right/c_abf2
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.spa.fl_str_mv application/pdf
dc.publisher.spa.fl_str_mv Universidad Autónoma de Occidente
dc.publisher.program.spa.fl_str_mv Ingeniería Mecatrónica
dc.publisher.department.spa.fl_str_mv Departamento de Automática y Electrónica
dc.publisher.faculty.spa.fl_str_mv Facultad de Ingeniería
dc.source.spa.fl_str_mv instname:Universidad Autónoma de Occidente
reponame:Repositorio Institucional UAO
instname_str Universidad Autónoma de Occidente
institution Universidad Autónoma de Occidente
reponame_str Repositorio Institucional UAO
collection Repositorio Institucional UAO
bitstream.url.fl_str_mv https://red.uao.edu.co/bitstreams/44fc4a9f-cf6d-4e07-b5b3-721899d6a8f7/download
https://red.uao.edu.co/bitstreams/2a8c6a8f-2a1c-4aca-a1cf-0b6dc2eddaa2/download
https://red.uao.edu.co/bitstreams/99bed01c-105e-45f7-9bb5-6a8f3fc46af1/download
https://red.uao.edu.co/bitstreams/46ef661e-d542-4ac8-9c49-ac10d8c48e74/download
https://red.uao.edu.co/bitstreams/f21e941d-37b2-41ef-988e-4cd5c3783b71/download
https://red.uao.edu.co/bitstreams/bc1c49e6-f8ca-4196-bdde-b45f239e1a5e/download
https://red.uao.edu.co/bitstreams/348522ff-c744-45c1-873f-3110473c6acb/download
bitstream.checksum.fl_str_mv 4999c86daf79e53591d9ea9300fd5c74
6debef8e870d8b26754d8b1809014907
774a48e7eaf8ca54d27100e97238ba6d
e646212eb058cfc50ade4132edddc08a
7e2275102712a5a486a4d6e6a2ec40f1
5361c8bb58505e2a21be7b2faf08a71b
8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
MD5
MD5
MD5
MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Repositorio Digital Universidad Autonoma de Occidente
repository.mail.fl_str_mv repositorio@uao.edu.co
_version_ 1814259880798715904
spelling Rojas Arciniegas, Álvaro Josévirtual::4486-1Amaya Hurtado, Juan Camilo3dd0b212b17bd901dbcb5346e12cdcc8600Ingeniero Mecatrónico2017-10-30T17:00:34Z2017-10-30T17:00:34Z2017-10-30http://hdl.handle.net/10614/9865El 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 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. 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.open.accesshttps://red.uao.edu.coRepositorio Digital Universidad Autonoma de Occidenterepositorio@uao.edu.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