DESARROLLO DE UN SISTEMA DE EXTRUSIÓN DE PASTAS DE ALIMENTACIÓN NEUMÁTICA Y CONTROL FINAL DE CAUDAL MEDIANTE TORNILLO HELICOIDAL, PARA IMPRESIÓN 3D

ANDRES RUSCITTI; GUADALUPE TORRES; PAMELA ROMANO; HERNÁNDEZ MARÍA FLORENCIA

Mar del Plata

Congreso; 3 ras JORNADAS NACIONALES DE INVESTIGACIÓN CERÁMICA; 2019

En el presente trabajo se mostrarán los avances recientes en el desarrollo de un dispositivo para la impresión 3D de pastas cerámicas, mediante la técnica de extrusión y deposición de filamento. El partido tecnológico seleccionado consiste en desarrollar un dispositivo de impresión basado en un doble impulso de las pastas. Un primer extrusor neumático a aire comprimido (3-6 Bar) en serie con un impulsor fino de pasta basado en un extrusor helicoidal controlado por un motor paso a paso (NEMA 17). El segundo sistema extrusor fue montado en una impresora 3D del tipo delta (triple Z) con un área de trabajo útil cilíndrica de 150 de diámetro por 250 mm de altura. El primer extrusor consiste en un cilindro de 80 mm de diámetro interno y 400 mm de largo, acoplado a una línea de aire comprimido regulada mediante un regulador tipo diafragma. En su interior un embolo de goma ejerce la presión sobre la pasta en estado plástico (cercano al límite líquido). La pasta es forzada a fluir a través de una manguera (de poliamida) de 1000 mm de longitud y 10 mm de diámetro interno, para alimentar (a 90 °) la tolva del tornillo extrusor. El diámetro del tornillo es de 16 mm y una longitud de 80 mm. A la salida del tornillo se dispuso una boquilla cilíndrica de 1,6 mm de diámetro, la cual determinó el diámetro final del filamento. El conjunto máquina - extrusor es equipado con una electrónica Arduino 2560 más una placa RAMPS 1.4 que controla velocidad, posición, aceleración de 4 motores: 3 motores de la cinemática delta y el cuarto motor el del extrusor helicoidal. El software empleado para el modelado CAD de las probetas fue el Solid Works, y el control del equipo fue llevado adelante mediante la complementación del software Repetier Host y el Slic3r. Para los estudios realizados se empleó una pasta modelo basada en arcillas industriales locales con distintos contenidos de arcillas, y cuarzo. Se presentan algunos detalles de construcción del equipo y se describen y caracterizan algunas probetas impresas. Se presentan probetas de un filamento de espesor, y probetas de espesores de hasta 3 filamentos. Se comentan algunas de las dificultades sorteadas y se establecen algunas estrategias preliminares para la fabricación de piezas mediante este tipo de tecnología. Por último, cabe destacar que el presente estudio ha permitido establecer algunos criterios para la fabricación de un segundo sistema que se implementará en el próximo ciclo de desarrollo.