Título :	Diseño y control de un inyector para prototipado rápido 3d
Autor(es):	Eder Hazael Govea Valladares
Palabras clave:	Injector Inyector Polyester resin Prototipado rápido Rapid prototyping Resina de poliéster
Área:	INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA
Fecha de publicación :	feb-2009
Facultad:	Facultad de Ingeniería
Programa académico:	Maestría en Ciencias (Instrumentación y Control)
Resumen:	El prototipado rápido es una técnica de fabricación de modelos en 3D depositando material. En este trabajo se presenta el diseño y el control de un inyector para prototipado rápido capaz de inyectar dos materiales reactivos que no necesitan proceso de curado. La elección de materiales de inyección se realizó de acuerdo a las pruebas para determinar la proporción de la resina (resina de poliéster) y del catalizador (Peróxido de metil etil cetona) utilizados. El diseño mecánico del inyector se basó en dos pruebas: una para determinar el diámetro de la gota que se inyecta y otra para conocer el tiempo de endurecimiento de la mezcla. Los resultados de estas pruebas arrojaron un tiempo de 8 min con un 12% de catalizador y un diámetro de 1/32¿. El actuador está formado por cuatro solenoides y se encarga de desplazar el líquido al depósito de mezcla para después inyectarla. La implementación de las señales de control se realizó en un microcontrolador PIC 16F877a. Estas señales accionan un relevador que permite el paso del corriente hacia las bobinas, la cual genera un campo magnético que alinea los actuadores. Se diseñó un algoritmo que permite modular un ancho de pulso (PWM) para regular el suministro de corriente a las bobinas para variar la intensidad del campo magnético y el encendido de una o varias bobinas. Este algoritmo permitió un movimiento suave y lineal de los actuadores sin perder la potencia requerida. Los resultados que se obtuvieron al realizar las pruebas de inyección fueron que es posible inyectar gotas o puntos de aproximadamente 8mm de diámetro y líneas con un ancho de 3mm. En ninguna de estas pruebas se presentó un desborde del líquido, es decir, la gota o la línea al momento de tocar la superficie sobre la cual se inyectó no presenta un cambio de diámetro, en el periodo de tiempo desde el momento de la inyección hasta la solidificación. Esto habla de que la mezcla inyectada cuenta con suficiente viscosidad para no escurrir, ya sea en orillas o bordes pronunciados. Rapid prototyping is a 3D model manufacturing technique by depositing material. In this work the design and control for a rapid prototyping injector is presented, this injector makes a mixture of two reactive materials that do not require curing process. The selection of injectable material was performed in agree with test that determined the proportion of resin (polyester resin) and catalyst (Peroxide of etil metil ketone). The mechanical injector design is based on two tests: one to establish the diameter of the injected drop and the other to know the hardening time of the mixture. The results of these tests threw a time of 8 min with a 12% of catalyst and a diameter of 1/32¿. The actuator is composed by four solenoids, and then it moves the liquid to the mixture deposit and injects it. All the control signals are implemented on a PIC16F877a microcontroller. Each signal drives a relay that allows current to pass into the coils, which generates a magnetic field to align the actuators. A special pulse width modulation (PWM) algorithm was implemented to control the coils current to make smooth and strong lineal movements. The obtained results show that it is feasible to obtain drops with a diameter of 8mm and line widths of 3mm. Additionally, none liquid overflow is preset, this means that the drop or the line at the time of touching the surface on which it became congested does not present any change of diameter from the injection to the solidification. This implies that the injected mixture have enough viscosity to not slip, even in a slope or edge.
URI:	http://ri-ng.uaq.mx/handle/123456789/739
Aparece en:	Maestría en Ciencias (Instrumentación y Control)

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