Diseño y construcción de una impresora 3D de Modelado por Deposición Fundida (FDM) de gran formato

Abstract

[ES] Este proyecto tiene como finalidad diseñar y construir un Impresora 3D de Modelado por Deposición Fundida de gran formato con un coste inferior a las que existen en el mercado de dimensiones similares, puesto que es difícil encontrar, por un precio asequible, máquinas con características semejantes y con un área de impresión mayor a 450 x 450 x 450 mm. Consiste en modelar y ensamblar, mediante un programa de CAD 3D todos los componentes necesarios para llevar acabo la idea propuesta. A lo largo del proceso, se va dando forma al boceto inicial, realizando los cambios y retoques oportunos, hasta llegar al diseño definitivo. Se calcula el tamaño de los ejes más desfavorables para hacer posible su desplazamiento tridimensional. Elegimos los motores de cada uno de los ejes para que cumplan de manera favorable con su cometido y, concretamos los materiales que se van a utilizar. Se imprimen las piezas diseñadas y se buscan los componentes normalizados, electrónica necesaria, así como motores y ejes seleccionados para su posterior adquisición. Se procede al ensamblaje de todas las piezas, se instala la electrónica, y se reprograma el código del Arduino utilizado para ajustarlo a nuestras necesidades físicas (Sistema Core Adaptado). Para concluir el proceso, se llevan a cabo una serie de pruebas de funcionamiento y se corrobora que el diseño inicial, tras unas pequeñas modificaciones, cumple con las expectativas y los objetivos planteados previamente, dejando de lado el diseño del cabezal, para en un futuro poder implementar un sistema de cabezales intercambiables automáticamente.

[EN] The main purpose of this research project is to design and make a 3D printer, for fused deposition modeling (FDM) in a large format, at a lower cost than the ones in the market of similar dimensions. This is because it is difficult to find these machines, with similar characteristics, a printing area larger than 450 x 450 x 450 mm and at an affordable price. It consists of modeling and assembling all the necessary components to carry out the proposed idea, using a CAD 3D programme. Throughout the process, the initial draft is reshaped, making changes and the required adjustments, until the final design is obtained. The size of the most unfavourable axles is calculated to make its three-dimensional displacement possible. The motor of each axle is chosen to undertake its task/ meet its requirement effectively, and the materials to use are defined. The designed pieces are printed and the standard components, the required electronics, as well as the selected motors and axles are selected to be obtained later on. The assembly of all the different pieces takes place, the electronics are installed, the used Arduino code is reprogrammed to better adapt to its specific physical needs (matched CORE system). To conclude the process, a number of function tests are carried out and verified that the initial draft, after some modifications, meets the expectations and the objectives previously stated, setting aside the head design- so that in the future there can be an implementation of a system of automatic interchangeable heads.