Post on 10-Jun-2020
Actividades Enseñanza Secundaria
III Taller Impresoras 3D
Electrónica de Comunicaciones Facultad de Ciencias III Taller Impresoras 3D
2
Electrónica de Comunicaciones Facultad de Ciencias III Taller Impresoras 3D
3
Electrónica de Comunicaciones Facultad de Ciencias III Taller Impresoras 3D
4
Electrónica de Comunicaciones Facultad de Ciencias III Taller Impresoras 3D
5
Electrónica de Comunicaciones Facultad de Ciencias III Taller Impresoras 3D
6
Electrónica de Comunicaciones Facultad de Ciencias III Taller Impresoras 3D
7
Electrónica de Comunicaciones Facultad de Ciencias III Taller Impresoras 3D
8
Tecnología FDM
Fused Deposition Modeling
• creada por Stratasys (1995)
• fabricación aditiva
• se construyen los objetos
capa por capa
• se calienta un material
termoplástico hasta un
estado casi líquido
• se extruye por una boquilla
muy fina que recorre unas
trayectorias determinadas
• se eleva el extrusor (Z) y
se imprime siguiente capa
Electrónica de Comunicaciones Facultad de Ciencias III Taller Impresoras 3D
9
Tecnología FDM
cortar en capas
perímetro
+ relleno
Electrónica de Comunicaciones Facultad de Ciencias III Taller Impresoras 3D
10
Plasticos
Filamentos
Plástico termofusible en forma de hilo flexible
• diámetros estándar : 1.75 mm y 3mm (2,85mm)
• elevada precisión para evitar atascos
• bobinas de distintos pesos : 0.5 Kg 1Kg 2kg
• se obtiene a partir de pequeños fragmentos (pellets)
• se introduce en el extrusor por tracción mecánica
Materiales
• catalogos cada vez más amplios
• temperatura de fusión
• grado de rigidez o flexibilidad
• velocidad de impresión requerida
• posibilidad de lijado, pintado, pulido ...
• compatibilidad con el extrusor utilizado
• propiedades especiales : conductividad, dureza, porosos ...
Electrónica de Comunicaciones Facultad de Ciencias III Taller Impresoras 3D
11
Plasticos
ABS ...
ABS (Acrilonitrilo Butadieno Estireno)
• material procedente del petróleo muy utilizado en la industria
Ventajas
• muy estable a altas temperaturas (100º C)
• alta resistencia a la fractura (tenacidad)
• alta capacidad de mecanizado : lijar, perforar, pintar ...
• muy resistente a los impactos
• se disuelve con acetona
Inconvenientes
• conveniente experiencia previa
• dificultad de impresión dependiendo del objeto
• contracción entre capas más rápida que el PLA
• puede resquebrajarse la pieza si el entorno es demasiado frío
• dificil evitar el efecto warping
Electrónica de Comunicaciones Facultad de Ciencias III Taller Impresoras 3D
12
Plásticos
ABS
Aplicaciones
• elementos mecánicos, automoción, industriales
• elementos decorativos
• piezas LEGO
Impresión
• temperatura de extrusor elevada : 220-240ºC
• en filamentos de color oscuro : +5ºC
• temperatura de cama : 60–80º C
• no requiere ventilador de capa
• entorno calefactado : cerramiento térmico
• ambientes bien ventilados
• desprende gases nocivos
• adhesivos para evitar que la pieza se despegue
• cinta Kapton, laca Nelly fuerte
Electrónica de Comunicaciones Facultad de Ciencias III Taller Impresoras 3D
13
Plasticos
PLA ...
PLA (PolyLactic Acid)
• procede de materia orgánica (maíz, trigo,...)
• muy utilizado en impresión 3D
Ventajas
• capacidad de biodegradación bajo condiciones adecuadas
• material ecológico y reciclable: se obtiene de recursos renovables
• facilidad de impresión: iniciación en el mundo 3D
• no necesita cama caliente
• la textura final no es tan suave como la del ABS
• mejor comportamiento con los ángulos y piezas más brillantes
Inconvenientes
• endeble a partir de los 60ºC
• material frágil: poca resistencia mecánica
• no se disuelve con acetona (limpieza)
Electrónica de Comunicaciones Facultad de Ciencias III Taller Impresoras 3D
14
Plásticos
PLA
Aplicaciones
• elementos decorativos
• figuras, maquetas, prototipos
• vasos, tazas, platos
• utensilios varios
Impresión
• temperatura de extrusor moderada : 200-210ºC
• en filamentos de color oscuro : +5ºC
• se recomienda utilizar ventilador de capa
• evita que la pieza se deforme
• mejora el acabado en puentes y voladizos
Electrónica de Comunicaciones Facultad de Ciencias III Taller Impresoras 3D
15
Arquitecturas
Cartesianas
Sistema de ejes X Y Z como referencia
• origen : (0,0,0) (home)
• una esquina de la base / centro
• extrusor
• desplazamiento horizontal : X
• elevación vertical : Z
• base móvil : Y
• finales de recorrido para valor 0 (interruptores)
Prusa I3
• la más vendida por su bajo coste
• marco de aluminio / metacrilato para soporte
• vibraciones con el movimiento del extrusor
Mendel
• estructura triangular más compacta
• construcción con perfiles metálicos
Electrónica de Comunicaciones Facultad de Ciencias III Taller Impresoras 3D
16
Arquitecturas
Delta
Coordenadas cilíndricas
• { Z1 Z2 Z3 }
• tranformación geométrica
• ( X,Y, Z ) { Z1 Z2 Z3 }
• cálculo complejo para el C
• basadas en el robot Rostock
• muy usado en sistemas robóticos industriales
Características
• base circular fija
• extrusor tipo bowden
• mayor velocidad de movimiento
• ideal para objetos de altura elevada
• formas más o menos circulares
• dificultad de ajuste para objetos lineales
Electrónica de Comunicaciones Facultad de Ciencias III Taller Impresoras 3D
17
Un poco de historia
Artesanía y Bricolage (2011)
Electrónica de Comunicaciones Facultad de Ciencias III Taller Impresoras 3D
18
Kits de Montaje
Prusa I3
Electrónica de Comunicaciones Facultad de Ciencias III Taller Impresoras 3D
19
Kits de Montaje
Prusa I3 : Estructura Compacta
Electrónica de Comunicaciones Facultad de Ciencias III Taller Impresoras 3D
20
Kits de Montaje
Prusa Mendel BCN3D+
Electrónica de Comunicaciones Facultad de Ciencias III Taller Impresoras 3D
21
Kits de Montaje
Delta BCN3DR
Electrónica de Comunicaciones Facultad de Ciencias III Taller Impresoras 3D
22
Kits de Montaje
Rostock Max
Electrónica de Comunicaciones Facultad de Ciencias III Taller Impresoras 3D
23
Tipos de Extrusores
Directos
mecanismo reductor
sin reductor
Sistema mecánico de alimentación del filamento (motor)
• situado encima del bloque metálico que lo funde
• lo empuja directamente hacia la boquilla
Electrónica de Comunicaciones Facultad de Ciencias III Taller Impresoras 3D
24
Extrusores
Bowden
Sistema de alimentación del filamento (motor)
• situado lejos del bloque metálico que lo funde
• guiado por el interior de un tubo de muy baja fricción
• con / sin mecanismo reductor
Electrónica de Comunicaciones Facultad de Ciencias III Taller Impresoras 3D
25
Extrusores
Dobles ...
Bowden Directos
Electrónica de Comunicaciones Facultad de Ciencias III Taller Impresoras 3D
26
Extrusores
Dobles
Electrónica de Comunicaciones Facultad de Ciencias III Taller Impresoras 3D
27
Extrusores
MultiFilamento
Electrónica de Comunicaciones Facultad de Ciencias III Taller Impresoras 3D
28
Arquitectura de una Impresora 3D
+12 v
G-codes
STL
STL
G-codes