Estado del arte de la metodología y/o factibilidad del aprovechamiento de material (PLA, PETG) residual en la manufactura aditiva (Impresión 3D)

Las industrias dedicadas a la producción de piezas en impresoras 3D usan como materia prima filamentos de un polímero de ingeniería, en este proceso de manufactura se generan residuos o desechos significativos que no son utilizados; esto representa el bajo, o nulo aprovechamiento del material base....

Full description

Autores:
Beltrán Narváez , Juan Sebastián
Tipo de recurso:
Trabajo de grado de pregrado
Fecha de publicación:
2023
Institución:
Universidad Tecnológica de Pereira
Repositorio:
Repositorio Institucional UTP
Idioma:
spa
OAI Identifier:
oai:repositorio.utp.edu.co:11059/14569
Acceso en línea:
https://hdl.handle.net/11059/14569
https://repositorio.utp.edu.co/home
Palabra clave:
620 - Ingeniería y operaciones afines::629 - Otras ramas de la ingeniería
Polimeros
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Recuperación
Manufactura aditiva
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description Las industrias dedicadas a la producción de piezas en impresoras 3D usan como materia prima filamentos de un polímero de ingeniería, en este proceso de manufactura se generan residuos o desechos significativos que no son utilizados; esto representa el bajo, o nulo aprovechamiento del material base. En breve, la propuesta consiste en reducir los costos de los filamentos y aumentar la eficiencia de fabricación de piezas el material no aprovechado y, adicionalmente estudiar la viabilidad del uso de polímeros comunes obtenidos a partir de material reciclado en el proceso de manufactura aditiva, con el fin de reducir significativamente el costo en el mercado y garantizar un mejor uso siguiendo las finalidades de desarrollo sostenible. Se trabajará en sí, un método de creación de un nuevo material (filamento) apto para la deposición fundida obtenido a partir de pasadas impresiones y/o materiales PLA y PETG reciclados ya que la Universidad Tecnológica de Pereira cuenta un número importante de impresoras 3D dedicadas a la producción de modelos, piezas y/o prototipos para la enseñanza del diseño, la manufactura y los materiales de ingeniería que usan como materia prima filamentos de uno o varios polímeros ingenieriles diseñados para precisamente este proceso; lo cual significa que en estos procedimientos se generan residuos que no son más que desechos “significativos” que representan un porcentaje importante del material base ya extruido.
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spelling Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)Manifiesto (Manifestamos) en este documento la voluntad de autorizar a la Biblioteca Jorge Roa Martínez de la Universidad Tecnológica de Pereira la publicación en el Repositorio institucional (http://biblioteca.utp.edu.co), la versión electrónica de la OBRA titulada: ________________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________ La Universidad Tecnológica de Pereira, entidad académica sin ánimo de lucro, queda por lo tanto facultada para ejercer plenamente la autorización anteriormente descrita en su actividad ordinaria de investigación, docencia y publicación. La autorización otorgada se ajusta a lo que establece la Ley 23 de 1982. Con todo, en mi (nuestra) condición de autor (es) me (nos) reservo (reservamos) los derechos morales de la OBRA antes citada con arreglo al artículo 30 dehttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/http://purl.org/coar/access_right/c_abf2info:eu-repo/semantics/openAccessTristancho Reyes, José LuisBeltrán Narváez , Juan Sebastián2023-02-23T21:17:28Z2023-02-23T21:17:28Z2023https://hdl.handle.net/11059/14569Universidad Tecnológica de PereiraRepositorio Institucional Universidad Tecnológica de Pereirahttps://repositorio.utp.edu.co/homeLas industrias dedicadas a la producción de piezas en impresoras 3D usan como materia prima filamentos de un polímero de ingeniería, en este proceso de manufactura se generan residuos o desechos significativos que no son utilizados; esto representa el bajo, o nulo aprovechamiento del material base. En breve, la propuesta consiste en reducir los costos de los filamentos y aumentar la eficiencia de fabricación de piezas el material no aprovechado y, adicionalmente estudiar la viabilidad del uso de polímeros comunes obtenidos a partir de material reciclado en el proceso de manufactura aditiva, con el fin de reducir significativamente el costo en el mercado y garantizar un mejor uso siguiendo las finalidades de desarrollo sostenible. Se trabajará en sí, un método de creación de un nuevo material (filamento) apto para la deposición fundida obtenido a partir de pasadas impresiones y/o materiales PLA y PETG reciclados ya que la Universidad Tecnológica de Pereira cuenta un número importante de impresoras 3D dedicadas a la producción de modelos, piezas y/o prototipos para la enseñanza del diseño, la manufactura y los materiales de ingeniería que usan como materia prima filamentos de uno o varios polímeros ingenieriles diseñados para precisamente este proceso; lo cual significa que en estos procedimientos se generan residuos que no son más que desechos “significativos” que representan un porcentaje importante del material base ya extruido.CONTENIDO 1. RESUMEN EJECUTIVO 7 2. INTRODUCCIÓN 8 3. OBJETIVOS 11 3.1 OBJETIVO GENERAL: 11 3.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS: 11 4. METODOLOGÍA 12 5. MARCO TEÓRICO. 14 5.1 MODELADO POR DEPOSICIÓN FUNDIDA (FDM) 14 5.2 STL FILE. 14 5.3 FILAMENTO(S) 15 5.4. POLÍMEROS 17 5.4.1 PROPIEDADES. 18 5.4.2 POLÍMEROS TERMOPLÁSTICOS. 19 5.4.2.1 ESTRUCTURA Y SÍNTESIS 20 5.4.2.2 PROCESAMIENTO 21 5.4.3 POLÍMEROS TERMOESTABLES. 21 5.4.4 ELASTÓMEROS. 22 5.4.4.1 TERMOPLÁSTICOS. 23 5.4.4.2 TERMOESTÁBLES. 23 5.5 PLA. 23 5.5.1 PROPIEDADES MECÁNICAS. 24 5.6.2 PROPIEDADES DE IMPRESIÓN. 25 5.6 PETG. 26 5.6.1 PROPIEDADES MECÁNICAS. 26 5.7 IMPRESIÓN 27 5.7.1 GENERALIDADES 27 5.7.2 PRINCIPIOS DE IMPRESIÓN. 29 5.7.2.1 ESTEREOLITOGRAFÍA – SLA. 29 5.7.2.2 PROCESAMIENTO DIGITAL DE LUZ – DLP. 30 5.7.2.3 FUSIÓN POR LÁSER SELECTIVA – SLM. 32 5.7.2.4 INYECCIÓN DE MATERIAL- MJ. 33 5.7.3 IMPRESIÓN DE POLÍMEROS PLA Y PETG 34 5.8 IMPRESIÓN DE PIEZAS EN 3D. 36 4 5.8.1 ENDER 5 PLUS 37 5.8.2 IMPRESIÓN EN PLA 39 5.8.3 IMPRESIÓN EN PETG 39 5.9 MATERIAL NO APROVECHADO 39 5.9.1 PROBLEMÁTICA. 39 5.9.2 SOPORTES GENERADOS. 40 5.9.2.1 TIPOS DE SOPORTES. 41 5.9.3 ERRORES DE IMPRESIÓN. 42 5.10 ¿CÓMO RECICLAR? 45 5.10.1 RECICLAR PLA 45 5.11¿CÓMO REUTILIZAR? 47 5.11.1 REUTILIZAR PLA Y PETG 47 5.13 PROYECCIÓN E IMPACTO AMBIENTAL 48 5.13.1 JUSTIFICACIÓN: 48 5.13.2 PLANTEAMIENTO INICIAL 49 5.13.3 IMPACTO AL MEDIO AMBIENTE: 49 6. CONCLUSIÓN. 51 7. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS 52PregradoIngeniero(a) Mecánico(a)54 Páginasapplication/pdfspa620 - Ingeniería y operaciones afines::629 - Otras ramas de la ingenieríaPolimerosTermoplasticosMoldeo de elastómerosImpresión 3DRecuperaciónManufactura aditivaEstado del arte de la metodología y/o factibilidad del aprovechamiento de material (PLA, PETG) residual en la manufactura aditiva (Impresión 3D)Trabajo de grado - Pregradoinfo:eu-repo/semantics/acceptedVersionhttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fTextinfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisIngeniería MecánicaFacultad de Ingeniería MecánicaPereiraMark A. Atwater, Ph.D. 2019, Materials and Manufacturing: An Introduction to How They Work and Why It Matters, 1st Edition. McGraw-Hill Education. https://www accessengineeringlibrarycom.ezproxy.utp.edu.co/content/book/9781260122312Charles A. Harper, 2002. Handbook of Plastics, Elastomers, and Composites, 4th Edition. 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Geek Factory. https://www.geekfactory.mx/tienda/maquinas/impresoras-3d/rollo-de-filamento-pla-1- 75-mm-1-kg-varios-colores/Filament2print, 2019PublicationORIGINALTRABAJO DE GRADO.pdfTRABAJO DE GRADO.pdfapplication/pdf2493823https://dspace7-utp.metabuscador.org/bitstreams/9d1486cc-14a4-42aa-9bdb-960851038d70/download479efaec44143ae773fedcfe9b57cc7aMD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-814828https://dspace7-utp.metabuscador.org/bitstreams/db4afb06-d64e-44aa-95cf-b2bd4ed2d4ad/download2f9959eaf5b71fae44bbf9ec84150c7aMD52TEXTTRABAJO DE GRADO.pdf.txtTRABAJO DE GRADO.pdf.txtExtracted texttext/plain67464https://dspace7-utp.metabuscador.org/bitstreams/60fc7a11-5320-4e37-a1ae-615713f9188a/download900991f4c2a43d8a859f2bc468c4589aMD53THUMBNAILTRABAJO DE GRADO.pdf.jpgTRABAJO DE GRADO.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg5848https://dspace7-utp.metabuscador.org/bitstreams/58736ab9-a85f-4ee7-97bf-c728e01304bd/downloadaae79773f73b46617b8b44001fc6ce62MD5411059/14569oai:dspace7-utp.metabuscador.org:11059/145692024-09-05 16:55:47.926https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/Manifiesto (Manifestamos) en este documento la voluntad de autorizar a la Biblioteca Jorge Roa Martínez de la Universidad Tecnológica de Pereira la publicación en el Repositorio institucional (http://biblioteca.utp.edu.co), la versión electrónica de la OBRA titulada: ________________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________ La Universidad Tecnológica de Pereira, entidad académica sin ánimo de lucro, queda por lo tanto facultada para ejercer plenamente la autorización anteriormente descrita en su actividad ordinaria de investigación, docencia y publicación. La autorización otorgada se ajusta a lo que establece la Ley 23 de 1982. Con todo, en mi (nuestra) condición de autor (es) me (nos) reservo (reservamos) los derechos morales de la OBRA antes citada con arreglo al artículo 30 deopen.accesshttps://dspace7-utp.metabuscador.orgRepositorio de la Universidad Tecnológica de 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