CETMIC   05378
CENTRO DE TECNOLOGIA DE RECURSOS MINERALES Y CERAMICA
Unidad Ejecutora - UE
congresos y reuniones científicas
Título:
DISEÑO Y PUESTA A PUNTO DE DISPOSITIVO DE IMPRESIÓN 3D PARA EXTRUSIÓN DE PASTA CERÁMICA POR SISTEMA DE DESPLAZAMIENTO POSITIVO A PISTÓN
Autor/es:
ANDRES RUSCITTI; NICOLÁS MAXIMILIANO RENDTORFF; FRANCO MATÍAS STÁBILE; LUCAS HUCK
Lugar:
Rosario
Reunión:
Jornada; Jornadas Nacionales de Investigación Cerámica; 2019
Institución organizadora:
Instituto de Física de Rosario
Resumen:
La impresión 3D es una técnica de manufactura aditiva, la cual tiene lasventajas de poder producir materiales con diseños a medida. Además permiteobtener objetos de formas especiales sin la necesidad de procesos de postconformado,lo cual reduce al mínimo el material de descarte. El presentetrabajo da cuenta del desarrollo y prueba de funcionamiento de un dispositivopara impresión 3D de pasta cerámica basado en la técnica de extrusión ydeposición, del tipo de pistón mecánico de una etapa. El objetivo principal fueexperimentar la impresión 3D con un dispositivo del tipo de pistón mecánico o?jeringa? para poder caracterizarlo en cuanto a la capacidad de control delcaudal de extrusión y precisión dimensional de las piezas obtenidas. Unpropósito adicional fue incorporar a la impresora 3D del laboratorio unextrusor de 60 cm3 de capacidad para facilitar la fabricación de probetas para ensayo de pastas cerámicasno tradicionales o especiales, las cuales son en general costosas y se disponen en pequeñas cantidades. Sediseñó un extrusor apto para ser montado en una impresora cartesiana FlyingBear 902 mediante unadaptador al carro Y; se emplearon piezas estándar como los rodamientos de la corona de la transmisiónpor engranajes, la tuerca y el tornillo de empuje y el motor Nema17 combinadas con partes impresas enplástico PLA [1]. Una primera versión empleó una jeringa de plástico estándar (Figura 1) que en las primeraspruebas mostró un comportamiento demasiado elástico ante la presión interior generada, por lo que lademora en la reacción en el extremo de la boquilla desde el movimiento del motor provocaba dificultadesen el control del inicio de la extrusión y en la retracción. Se modificó el diseño para usar una jeringa deacrílico con soporte metálico como las empleadas en veterinaria, cuya mayor rigidez permitió minimizar lacomponente de elasticidad del dispositivo y aislar la compresibilidad de la pasta. Como resultado delcambio en el diseño, se pudo alcanzar un mejor control en el caudal de extrusión. Una vez ajustados losaspectos mecánicos y configurado el software de preparación de los programas de impresión, seimprimieron objetos cilíndricos huecos utilizando una pasta para producir porcelana, las que tuvieron unaprecisión dimensional de 0,5 mm. Los objetos obtenidos, una vez secos, fueron sometidos a un ciclo decocción con una temperatura máxima de 1350 °C, obteniendo piezas con una porosidad cercana a cero ybuenas propiedades mecánicas. Los buenos resultados en el conformado de los objetos permiten afirmarque el diseño implementado en la impresora, como así las condiciones operativas de la misma, sonadecuadas para la impresión de pastas cerámicas especiales.