Diseño y construcción de una máquina recicladora de PLA para disminuir los residuos generados en el proceso de impresión optimizando los recursos. - Curipallo Yanque, Deysi Geomara (2025)
En el presente trabajo se diseñó, construyó e implementó una máquina recicladora de PLA que integró los sistemas de trituración, extrusión y bobinado de carretes, con la finalidad de obtener un filamento reciclado provenientes de soportes en impresión 3D. Esta máquina fue diseñada con la finalidad de optimizar los recursos, minimizar los residuos y alcanzar un proceso económicamente viable y ambientalmente sostenible. Durante el proceso de diseño fue seleccionada la máquina comercial ARTME 3D MK2.5, que permitió integrar el sistema de extrusión y bobinado de carretes, dichos sistemas son manejados desde su propio panel de control; se diseñó el sistema de trituración, donde se evaluaron las tensiones y deformaciones mecánicas bajo condiciones de carga, permitiendo así detectar posibles fallas. A partir de un análisis CAE, se realizó la simulación de los principales componentes sometidos a cargas, asegurando que funcionen adecuadamente. El panel de control permitió la integración de los sistemas que conforman la máquina; también se implementó un sistema de supervisión con una interfaz de usuario para monitorear el abastecimiento del material en la tolva de extrusión, asegurando un constante flujo de material. Finalmente se realizaron las pruebas de funcionamiento, donde se requirió un proceso de trituración de 4 etapas para obtener un material adecuado y se estableció la necesidad de emplear una etapa de postprocesado para el refinamiento de los gránulos para futuros trabajos, lo que permitiría una mejor homogeneización de la mezcla dentro del tornillo extrusor y distribución de filamento en el bobinado. Igualmente se mejoraron las propiedades mecánicas del filamento al mezclarlo con material virgen en una proporción de 7:3, reduciendo la concentración de esfuerzos dada por la porosidad de mezcla incorrecta. Además, se validó la hipótesis planteada, obteniendo finalmente un sistema mecatrónico al incluir componentes mecánicos, eléctricos, electrónicos y de control.