Presentación Luis Filipe Oliveira Magrinho

CURSO 2022-2023

TÍTULO DEL PROYECTO: SISTEMA DE FABRICACIÓN ADITIVA Y SUBSTRACTIVA PARA LA REUTILIZACIÓN DE MATERIAL POLIMÉRICO

Convocatoria

Prototipos orientados al mercado en TCUE

CURSO 2022-2023

Autor/a: Luis Filipe Oliveira Magrinho

Tutor/a Académico: Roberto Guzmán de Villoria

CURSO 2022-2023

2. Reciclado del plástico

https://www.elagoradiario.com/agora-forum/a-style/reciclar-correctamente-plastico/

3. Elección final del material

Se elije el PET por:

• Gran cantidad de residuos generados.

• Gran uso en la vida cotidiana.

• Alta resistencia al desgaste de corrosión.

• Buena resistencia química y térmica.

• Resistencia al impacto y a esfuerzos permanentes.

• Resistencia a ácidos, bases y grasas.

https://firstgreen.es/blogs/regalos-publicitarios-ecologicos-para-personalizar/clasificacion-de-los-plasticos

4. Objetivos

Se ha fabricado un sistema de reciclado de botellas de plástico con el fin de obtener filamento mediante el corte automático y el fundido de este plástico.

El desarrollo del sistema de reciclado de plástico para fabricación de piezas mediante fabricación aditiva y sustractiva.

5. Fases del Proyecto

1. Fabricación del sistema de corte de botella.

2. Fabricación de sistema de extrusión y bobinado.

3. Modificación de una CNC a una impresora 3D (multicabezal).

6. Fases de obtención del filamento

Para las fases del filamento costa de varias secciones:

1. Se procede al corte de la botella de plástico en tiras de unos 1,1 cm aproximadamente.

2. Después de haber cortado las tiras de plástico se pasa estas tiras a una bobina para su guardado.

3. Después de realizar el guardado de la tira de plástico se coloca en línea recta con la boquilla caliente, la cual tiene una boquilla en la parte de salida de diámetro 1,75 cm aproximadamente que calentará la tira de plástico, convirtiéndola en filamento. Una vez que sale de la boquilla caliente, el plástico estará prácticamente frio.

4.

Por último, irá a una bobinadora que ha sido realizada mediante impresión 3D. El filamento será enroscado en esta para su posterior uso.

Esta actuación se encuadra en el Plan TCUE 2021-2023, y ha sido seleccionada en el marco de un programa operativo cofinanciado por el Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER) y la Junta de Castilla y León

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7. Programación del proceso de filamento

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8. Estudio del filamento

Sección transversal del filamento con tira de 1.1 cm (boquilla del hotend de 2 cm)

Sección transversal del filamento con tira de 1.1 cm (boquilla del hotend de 1,75 cm)

* Medidas obtenidas en 8 metros de filamento, con un total de 40 medidas

9. CNC Fresadora Genmitsu 3018-PRO

Datos

Características

Área de trabajo 300 mm x 180 mm x 45 mm

Chasis/Marco Aluminio, PF, Nailon

Velocidad de giro 12000 RPM

Firmware del controlador GRBL 1.1

Software de control Vela GRBL

https://www.sainsmart.com/products/sainsmart-genmitsu-cnc-router-3018-pro-diy-kit

Electrónica Controlador fuera de línea

10. Software Utilizado

Software Fines Características

Easel control CNC, generación de código G Compatible con múltiples opciones de firmware CNC, funciona en un navegador, interfaz muy simple.

Universal GCode Sender (UGS) control CNC Compatible con firmware GRBL, bien documentado y de código abierto, fácil configuración, excelente interfaz.

Fusion 360 CAM y CAD de uso general Genera código G (CAM/CAD), útil para diseñar piezas, muy versátil.

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Pieza Obtenida

11. DISEÑO DE LA IMPRESORA 3D

13. Máquina CNC convertida a Impresora 3D

1. Colocar finales de Carrera

2. Nuevo cabezal para extrusor MK8

3. Arduino Mega con Ramps 1.4

4. Cama caliente

14. Problemas encontrados

1. Vapores en el calentamiento del filamento

2. Calentamiento de los motores

3. Compilación errónea entre programas del código G

15. Coste de fabricación de filamento

Donde:

1. Potencia = 100 W

2. Horas de uso = 14,5 h

3. Precio luz = 0,16

4. Coste trabajador = 15 €/h (20 min de intervención en el proceso).

Para obtener 100 metros de filamento.

Faltarian añadir otros costes (máquinas, equipos y indirectos).

16. Coste de fabricación de filamento

1. Coste del filamento del proyecto vs Coste filamento estándar

• Coste Proyecto =

• 2. Coste del filamento del proyecto vs Coste filamento por pellets

 Coste Proyecto =

• Coste Filamento estándar

Filamento de 100 metros GEEETECH PLA 1,75 mm = 21,49€

 Filamento por Pellets

1 Kg de pellets de PLA son 12,64€ que nos da aproximadamente 76 metros. Con lo cual 100 metros cuestan 16,63€

17. Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS)

Objetivo 9: Construir infraestructuras resilientes, promover la industrialización sostenible y fomentar la innovación.

Objetivo 12: Garantizar modalidades de consumo y producción sostenibles.

Objetivo 13: Adoptar medidas urgentes para combatir el cambio climático y sus efectos.

Objetivo 14: Conservar y utilizar sosteniblemente los océanos, los mares y los recursos marinos.

https://www.ekomodo.eus/blog/empresas-por-un-mundo-mejor/que-son-los-ods-y-por-que-son-tanimportantes/

Objetivo 15: Gestionar sosteniblemente los bosques, luchar contra la desertificación, detener e invertir la degradación de las tierras, detener la pérdida de biodiversidad.

18. Conclusiones

Desarrollo del software de un sistema de fabricación eficaz y de bajo coste de obtención de filamento, contribuyendo al reciclado del plástico.

Obtención de un filamento de buena calidad.

El uso de este filamento ha sido complicado de utilizarlo en un impresora 3D modificada, por errores humanos.

Agradecimientos

Gracias por su atención

Agradecimientos a todas las personas que han hecho posible este proyecto por su ayuda y ánimo.

Agradecimientos al TCUE por seleccionar el proyecto.