Proyecto de Introducción a la Ingeniería Mecánica ESPOL

7/24/2019 Proyecto de Introduccin a la Ingeniera Mecnica ESPOL

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IMPRESORA 3D

JosBailn

William vila

Luis Freire

Angel Moran

Andrea Damin

02 de septiembre del 20!

"#uipo $

Resumen

"l propsito de este pro%e&to es la 'abri&a&in de una impresora (D #ue reali&e pie)asvolumtri&as* +rimero se reali) la b,s#ueda de in'orma&in detallada en la -eb. as/ &omo devideos* "n esta investiga&in nos en&ontramos #ue la base para una impresora (D es elmovimiento en ( dimensiones de la m#uina para reali)ar las pie)as* "ntre los aspe&tos aun nomeorados de la impresora (D estn el material utili)ado % el tiempo de impresin. dado #ue elmaterial est a pre&ios &aros % el tiempo de impresin puede durar entre 1 oras a d/adependiendo del volumen de la pie)a #ue se va%a a imprimir* "n el mer&ado global a% distintostipos de impresora (D. las &uales estn a pre&ios mu% elevados dado a su gran &alidad deimpresin % al tama3o de impresin #ue pueden reali)ar* "l dise3o de nuestra impresora se basa&on&eptualmente en una impresora substra&tiva. la &ual tiene una sierra #ue se mueve en el ee4. adems de una base #ue se mueve en el ee 5 % 6. de tal 'orma #ue va eliminando materialasta obtener una 'igura deseada* 7uestra impresora va a &rear material did&ti&o para es&uelas.espe&/'i&amente letras del abe&edario* Adems. el uso de nuestra ma#uina est dirigida parapersonas adultas*

1.


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Contenido

1. Introduccin****************************************************************************************************************************(

"nun&iado del +roblema 8ni&ial***************************************************************************************************(

2. Evaluacin de las necesidades del cliente*****************************************************************************(

2.1 Lista de atributos************************************************************************************************************!

2.1.1 Anlisis de Lista de Atributos*************************************************************************************$

2.1.2 Atributos de los obetos***********************************************************************************************9

2.2 Ponderacin de los atributos******************************************************************************************:

2.3 !rbol de obetivos*********************************************************************************************************2

3. Estructura "uncional***********************************************************************************************************!

#. Plantea$iento del %roble$a revisado********************************************************************************:

"sta lista &ontribuir a las ne&esidades del &liente. al momento de &onstruir la impresora (D. asi&omo tambin a los di'erentes posibles re#uerimientos #ue tendr la impresora**************************:

&. 'eneracin ( Seleccin del conce%to**********************************************************************************20

$* B,s#ueda ";terna****************************************************************************************************************20

$** Ben&maron&eptos****************************************************************************************************2$

$*2*2 Matri) de de&isin*************************************************************************************************************29). Dise*o "inal***************************************************************************************************************************2:

+. ,onclusiones**************************************************************************************************************************2?

-. Reerencias****************************************************************************************************************************2?

2


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1. Introduccin

La impresin (d tiene sus ini&ios a&e (0 a3os. &uando>u&< @ull en ?1( desarroll laimpresinesteliogr'i&a % luego 'undo la empresa (D=%stem* "n los a3os de ?11 a ??0 se&rean nuevos mtodos de impresione +or deposi&in de material % por laser *@asta a&e unosa3os. la impresin (d 'ue impulsada por su uso industrial en su totalidad* +or esta ra)n. no seab/an demo&rati)ado las impresoras (d* Luego en ??( unos estudiantes del M8C &on&iben laimpresora (D por in%e&&in* Dos a3os ms tarde. en ??$ ini&ia la venta de las impresoras porin%e&&in a travs de la &ompa3/a (D s%stems* Desde el 200$ asta la a&tualidad la variedad deusos se an ampli'i&ado*

"nun&iado del +roblema 8ni&ial

eali)ar una impresora. la &ual tenga la &apa&idad de moverse en los ( ees. #ue tenga buenaaparien&ia. &on una buena estabilidad % adems bus&ar un material ade&uado para poder moldearlas letras del abe&edario*

2. Evaluacin de las necesidades del cliente

Anlisis de las /ecesidades del cliente.

"l &liente ne&esita dise3ar o 'abri&ar obetos tridimensionales &on la a%uda de una impresora (D

% #ue di&os materiales a usarse sean '&iles de &onseguirLa impresora debe de ser &ompatible &on &ual#uier programa >AD para poder reali)ar losrespe&tivos dise3os del obeto. tales &omo AEC>AD. 87G"7C 6 =L8DWH= %&ompatible &on el so't-are de di'erentes sistemas operativos ILinu;. Ma&. Windo-s. et&* % #ue&ual#uier persona &on un po&o de &ono&imiento de dise3o pueda utili)arla sin in&onveniente

Dado #ue nuestra impresora va a reali)ar letras del abe&edario. ne&esitamos un material amigable&on el ambiente. #ue adems tenga bao pre&io*

(


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2.1 Lista de atributos

0 Fa&ilidad en uso del so't-are para la &rea&in de obetos tridimensionales*0 >ompatibilidad del so't-are de la impresora para #ue 'un&ione &on di'erentes sistemas

operativos del mer&ado0 Disponibilidad de materiales de impresin0 M/nimo margen de error0 Ciempo de espera deseado0 Durabilidad de la impresora0 o're&e impresin de 20;20;20&m0 >able de des&arga a tierra0 Bao nivel de ruido0 Me&anismo para &an&elar impresin en &aso de emergen&ia0 =ensor para no operar mientras la tapa este abierta0 >omponentes &ubiertos no visibles0 Dimensin de impresora I$$;$$;90 &m0 +e#ue3a ventana para visuali)ar opera&in de impresin0 "stru&tura metli&a0 esorte para obtener un movimiento lento0 +eso redu&ido para #ue sea '&il de transportar0 >osto del e#uipo menor a 00 dlares

0 Bao &osto de mantenimiento0 >osto redu&ido de materia prima para 'abri&a&in de obetos0 >onsumo de energ/a redu&ido0 8mpresin de obetos en (D0 =ustrae material asta moldear el obeto0 Despla)ar ele&trni&amente los ( ees0 "limina material de residuo0 Fiar material a la base

!


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2.1.1 Anlisis de Lista de Atributos

Atributos Obetivos

Fa&ilidad en uso del so't-are para la &rea&in de obetos tridimensionales*>ompatibilidad del so't-are de la impresora para #ue 'un&ione &on di'erentes sistemasoperativos del mer&adoDisponibilidad de materiales de impresinM/nimo margen de errorCiempo de espera deseadoDurabilidad de la impresora're&e impresin de 20;20;20&m>able de des&arga a tierra

Bao nivel de ruidoMe&anismo para &an&elar impresin en &aso de emergen&ia=ensor para no operar mientras la tapa este abierta>omponentes &ubiertos no visiblesDimensin de impresora I$$;$$;90 &m+e#ue3a ventana para visuali)ar opera&in de impresin"stru&tura metli&aesorte para obtener un movimiento lento+eso redu&ido para #ue sea '&il de transportar>osto del e#uipo menor a 00 dlaresBao &osto de mantenimiento

>osto redu&ido de materia prima para 'abri&a&in de obetos>onsumo de energ/a redu&ido

"unciones8mpresin de obetos en (D=ustrae material asta moldear el obetoDespla)ar ele&trni&amente los ( ees"limina material de residuoFiar material a la base

$


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2.1.2 Atributos de los obetos

abla 1. Lista de atributos inciales

Fa&ilidad en uso del so't-are para la &rea&in de obetos tridimensionales* >ompatibilidad del so't-are de la impresora para #ue 'un&ione &on

di'erentes sistemas operativos del mer&ado Disponibilidad de materiales de impresin Minimo margen de error Ciempo de espera deseado

Durabilidad de la impresora

o're&e impresin de 20;20;20&m

>able de des&arga a tierra

Bao nivel de ruido Me&anismo para &an&elar impresin en &aso de emergen&ia

=ensor para no operar mientras la tapa este abierta

>omponentes &ubiertos no visibles Dimension de impresora I$$;$$;90 &m +e#ue3a ventana para visuali)ar opera&in de impresin "stru&tura metali&a esorte para obtener un movimiento lento +eso redu&ido para #ue sea '&il de transportar >osto del e#uipo menor a 00 dolares Bao &osto de mantenimiento >osto redu&ido de materia prima para 'abri&a&in de obetos >onsumo de energ/a redu&ido

2.2Ponderacin de los atributos

9


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abla 2 Lista de Atributos erar4ui5ados

:

* endimiento

*K Fa&ilidad en uso del so't-are para la &rea&in de obetos tridimensionales**2K >ompatibilidad del so't-are de la impresora para #ue 'un&ione &on di'erentes

sistemas operativos del mer&ado

*(K Disponibilidad de materiales de impresin

*!KMinimo margen de error

*$K Ciempo de espera deseado

*9K Durabilidad de la impresora

*:Ko're&e impresin de 20;20;20&m

2* =eguridad

2*K>able de des&arga a tierra

2*2K Bao nivel de ruido

2*(K Me&anismo para &an&elar impresin en &aso de emergen&ia

2*!K =ensor para no operar mientras la tapa este abierta

(* Aparien&ia

(*K>omponentes &ubiertos no visibles

(*2K Dimension de impresora I$$;$$;90 &m

(*(K+e#ue3a ventana para visuali)ar opera&in de impresin

(*!K "stru&tura metali&a

(*$Kesorte para obtener un movimiento lento

(*9K+eso redu&ido para #ue sea '&il de transportar

!* >osto

!*K >osto del e#uipo menor a 00 dolares

!*2K Bao &osto de mantenimiento

!*(K >osto redu&ido de materia prima para 'abri&a&in de obetos

!*!K >onsumo de energ/a redu&ido


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abla 3. A6P 7rico co$%arativo %or %areas %ara deter$inar de %onderacin %ara elobetivo %rinci%al ,ate7oras

,riterio A 8 , D otal Peso

A *0 :*0 1*0 (*0 ?*0 0*$!:

8 0*! *0 :*0 2*0 0*! 0*2?2

, 0*2$ 0*! *0 2*0 (*29$ 0*0?!

D 0*(( 0*$ 0*$ *0 2*(( 0*09:

'ran otal (!*:($ *000

LlaveAK endimientoBK =eguridad>K Aparien&iaDK >osto

EscalaK 8gual importan&ia$K Mas importante0KMu&o mas importante$K Menos importante0KMu&o menos importante

"i7ura #. A6P 7rico co$%arativo %or %areas %ara deter$inar Ponderacin de uso cilsubobetivos

EscalaK 8gual importan&ia$K Mas importante0KMu&o mas importante$K Menos importante0KMu&o menos importante

Rendi$ient 1.1 1.2 1.3 1.# 1.& 1.) 1.+ ota Peso Peso

1


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o l"ilas

Relativo

Absoluto

1.1 *0 :*0 !*0 $*0 9*0 (*0 2*0 21 0*2?( 0*90

1.2 0*! *0 2*0 (*0 !*0 (*0 2*0 $*!

0*$1 0*019

1.3 0*2$ 0*$ *0 1*0 $*0 2*0 2*0 1*:$

0*?9 0*0:

1.# 0*2 0*(( 0*2$

*0 (*0 (*0 2*0 ?*9$ 0*00 0*0$$

1.& 0*: 0*2$ 0*2 0*(( *0 $*0 (*0 ?*?$ 0*0! 0*0$1

1.) 0*(( 0*(( 0*$ 0*(( 0*2 *0 1*0 0*9?

0*2 0*09

1.+ 0*$ 0*$ 0*$ 0*$ 0*(( 0*2$

*0 (*!$ 0*0(: 0*020

'ran otal ?$*9(

*000 0*$!:

,lave*K Fa&ilidad en uso del so't-are para la &rea&in de obetos tridimensionales**2K >ompatibilidad del so't-are de la impresora para #ue 'un&ione &on di'erentes sistemasoperativos del mer&ado*(K Disponibilidad de materiales de impresin*!K Disponibilidad para imprimir en varios &olores**$K Ciempo de espera desdeado*9K Durabilidad de la impresora*:K 're&e impresin de 20;20;20 &m

Se7uridad

2.1 2.2 2.3 2.# otal"ilas

PesoRelativo

PesoAbsoluto

2.1 *0 :*0 (*0 2*0 20 0*!0? 0*?

2.2 0*! *0 2*0 $*0 ?*! 0*1: 0*0$$

2.3 0*(( 0*$ *0 $*0 2*1(

0*29( 0*0::

2.# 0*$ 0*2 0*2 *0 9*? 0*! 0*0!

'ran otal !1*1:

*000 0*2?2

,lave2*K>able de des&arga a tierra2*2K Bao nivel de ruido2*(K Me&anismo para &an&elar impresin en &aso de emergen&ia2*!K =ensor para no operar mientras la tapa este abierta

?


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A%ariencia

3.1 3.2 3.3 3.# 3.& 3.) otal"ilas

PesoRelativo

PesoAbsoluto

3.1 *0 2*0 (*0 2*0 (*0 $*0 9*00

0*2:2 0*029

3.2 0*$ *0 2*0 !*0 $*0 (*0 $*$0

0*29( 0*02!

3.3 0*(

(

0*! *0 $*0 2*0 !*0 2*!

:

0*2! 0*020

3.# 0*$ 0*2$

0*2 *0 (*0 (*0 :*12 0*(( 0*0(

3.& 0*((

0*2 0*$ 0*(( *0 2*0 !*(9 0*0:! 0*00:

3.) 0*2 0*(( 0.2$ 0.(( 0*$ *0 2*9 0*0!! 0*00!

'ran otal $1*:9

*000 0*0?!

,lave(*K>omponentes &ubiertos no visibles

(*2K Dimension de impresora I$$;$$;90&m(*(K+e#ue3a ventana para visuali)ar opera&in de impresin(*!K "stru&tura metali&a(*$Kesorte para obtener un movimiento lento(*9K+eso redu&ido para #ue sea 'a&il de trasnportar

,osto #.1 #.2 #.3 #.# otal"ilas

PesoRelativo

PesoAbsoluto

#.1 *0 $*0 !*0 :*0 : 0*!:? 0*0(2

#.2 0*2 *0 2*0 !*0 :*2 0*20! 0*0!#.3 0*2$ 0*$ *0 1*0 ?*:$ 0*2:$ 0*01

#.# 0*! 0*2$ 0*2$ *0 *$ 0*0!2 0*00(

'ran otal ($*!9

*000 0*09:

0


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,lave!*K >osto redu&ido en la 'abri&a&in de pie)as!*2K Bao &osto de Mantenimiento!*(K >osto redu&ido de materia prima para 'abri&a&in de obetos!*!K >onsumo de energ/a redu&ido

abla &. Lista /ecesidades del cliente con Ponderado 9err4uico

Obetivos Peso Absoluto Peso Relativo* endimiento :.+ :.+ * Fa&ilidad en uso del so't-are para la &rea&inde obetos tridimensionales*

0*9 0*2?(

*2 >ompatibilidad del so't-are de la impresorapara #ue 'un&ione &on di'erentes sistemas operativosdel mer&ado

0*019 0*$1

*( Disponibilidad de materiales de impresin 0*0: 0*?9 *! Minimo margen de error 0*0$$ 0*00*$ Ciempo de espera deseado 0*0$1 0*0!*9 Durabilidad de la impresora 0*09 0*2

*: 're&e impresin de 20;20;20 &m 0*020 0*0(:

2* =eguridad :.2;2 :.2;2 2* >able de des&arga a tierra 0*? 0*!0?2*2Bao nivel de ruido 0*0$$ 0*1:2*(Me&anismo para &an&elar impresin en &aso deemergen&ia

0*0:: 0*29(

2*!=ensor para no operar mientras la tapa este abierta 0*! 0*!

(* Aparien&ia :.:;# :.:;#(* >omponentes &ubiertos no visibles 0*029 0*2:2(*2Dimension de impresora I$$;$$;90 &m 0*02! 0*29((*( +e#ue3a ventana para visuali)ar opera&in deimpresin

0*020 0*2!

(*!"stru&tura metali&a (*$ esorte para obtener un movimiento lento (*9 +eso redu&ido para #ue sea 'a&il de trasnportar

0*(0*0:0*0!

0*((0*:!0*!!

!*>osto :.:)+ :.:)+


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!* >ostodel e#uipo menor a 00 dolares 0*0(2 0*!:?!*2Bao &osto de mantenimiento 0*0! 0*20!!*(>osto redu&ido de materia prima para 'abri&a&inde obetos

0*01 0*2:$

!*!>onsumo de energ/a redu&ido 0*00( 0*0!2

2.3!rbol de obetivos

2


13/29

I

mp

r

es

o

ra

3

I

mp

r

es

o

ra

3

"i7ura 1. !rbol de obetivos %ara la I$%resora 3D

(


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3. Estructura "uncional

Deinicin de "unciones* enerar un obeto tridimensional. mediante la e;tra&&in de material*

2* =e ne&esitar de tres ees. los &uales los moveremos de 'orma manual para poder lograr la

impresin (D*

(* "l taladro. &ortara de manera e'i&iente el material. de tal 'orma #ue el modelado (D #uede

&omo lo planeamos*

!* =e dispondr de una estru&tura segura. para evitar posibles &onta&tos e;ternos*

"unciones Secundarias

* =e re#uiere una una base. la &ual permitir #ue podamos ubi&ar el material. para la

e;tra&&in*

2* =e re#uieren arandelas. las &uales son importantes para el movimiento en todos los tres ees %

estas van a&opladas a las varillas*

(* +ara todo este 'un&ionamiento. ne&esitamos apli&ar &ontinuamente a&eite a las varillas. para#ue no e;ista tanta 'ri&&in entre las arandelas*

Esquema Estructura de Funciones

CAJA NEGRA

ENTRADA FUNCION SALIDA

!

Material(Jabn oresina)

Prototipo 3DIMPRESORA 3D


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CAJA TRANSPARENTE

"i7ure 2. Anlisis uncional de la I$%resora 3D

$

+rototipo(D'inali)ado

Materia

Jabn

";tra&&in manual

de pe#ue3aspart/&ulas #ue soninne&esarias parael modelado*

>onstru&&indel prototipomediante eltaladro

8ngreso delmaterial sobrela plata'orma

Movimiento de los ( ees


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Im

presora3

Impresora3

"i7ure 3. !rbol uncin


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Es%eciicaciones PrescritasEs%eciicaciones de

%rocedi$ientoEs%eciicaciones de

dese$%e*o

+osee un dise3o agradable ala vista del usuario

Durante su uso sus partespresentan '&il maneo

+osee un dise3o #ue elusuario lo puede entender

>onstruida &on materialesresistentes #ue garanti&en su

larga dura&in

Los materiales son &olo&adosdependiendo al material &on

el #ue estn &onstruidos

"stos materiales resistirntemperaturas un po&o altas %

sustan&ias

>ompatibilidad del so't-arede la impresora

Los tipos de so't-are &on los#ue debe ser &ompatibles son

Linu;. Ma&. Windo-s*

=i es &ompatible &on todosestos sistemas operativos noabr di'i&ultad al momento

de imprimir

"l &osto por la 'abri&a&in de+ie)as

"l &osto no debe e;&eder deN( por metro &uadrado

"l &osto debe ser menor a N$dlares por pie)as

Durante su impresin nodeber reali)ar mu&o msruido #ue otras ma#uinas

Codas las personas deben ser&apa&es de estar all/ % sin

molestia &uando la ma#uinaeste trabaando

Durante su pro&eso el ruidono debe superar el umbral deaudi&in

"l &onsumo de energ/a debeser de bao &osto

Durante &ada pro&eso el&onsumo de energ/a deber

ser el m/nimo

7o debe superar Los N00dlares mensuales en&onsumo de energ/a

"i7ure #. Es%eciicaciones del dise*o de la I$%resora 3D

#. Plantea$iento del %roble$a revisado"sta lista &ontribuir a las ne&esidades del &liente. al momento de &onstruir la impresora (D. asi&omo tambin a los di'erentes posibles re#uerimientos #ue tendr la impresora*

:


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Lista de re4ueri$ientos

'eo$etraDimensiones de impresora O P$$;$$;90Q &m

Dimensin de impresin de letrasO 20;20;20 &m

,ine$ticaMovimiento de la sierra en el ee )Movimiento de la base en el ee 5 % 6*Ciempo de impresin O (0 min

"uer5aFuer)a ne&esaria para &omprimir el resorte O $ 7

Material

>onstru&&in de impresora en a&ero ino;idableMadera utili)ada en la elabora&in de letras

Sot=areDise3o en >AD=oporta Windo-s. Ma& =. Linu;

Se7uridad7ivel de sonido O $0 dB=e ne&esita botn de emergen&ia para &an&elar impresin=e re#uiere &on'igurar sensor

"stru&tura &ubierta por &ar&asa=e debe tener una &one;in de 220G

Ensa$blado

+uerto E=B para programa&in del dise3o>on'igura&in de driversMotores para el movimiento de los ees

Est>tica

=e re#uiere una ventana de vidrio transparente+eso de impresora O 0 osto de produ&&in de impresora O 00 dlares>osto del material utili)ado N0*$0 por &ent/metro &ubi&o*2 meses de garant/a

1


19/29

Di$ensionesdei$%resora?@&&&&):Bc$

Di$ensindei$%resindelet

ras?2:2:2:c$

Movi$ientodelasierraenelee5

Movi$ientodelabaseeneleeC(.

ie$%odei$%resin?3:$in

"uer5anecesaria%araco$%ri$

irelresorte?&/

,onstruccinenaceroinoidable

Maderautili5adaenlaela

boracindeletras

Dise*oen,AD

So%ortaindo=

sFMacOSFLinu

/ivel

desonido?&:d8

8otndee$er7encia%aracan

celarlai$%resin

Sere4uiere

coni7urarsensor

Estructuracubierta%orcarcasa

Sedebeteneruna

coneinde22:G

PuertoHS8%ara%ro7ra

$acindeldise*o

,oni7uracindedrivers

Motores%arael$ovi$ientodelosees

S

i

d

i d i

"acilidad en uso del sot=are ; ; ;,o$%atibilidad de sot=are consiste$as o%erativos

;

Dis%onibilidad de $ateriales dei$%resin

;

Mni$o $ar7en de error ; ; ;

ie$%o de es%era deseado ;

Durabilidad de la i$%resora ; ;

,able de descar7a a tierra ;

8ao nivel de ruido ;

Mecanis$o %ara cancelar

i$%resin en caso de e$er7encia

;

Resorte %ara obtener un$ovi$iento lento

; ;

Peso reducido %ara 4ue sea cil detrans%ortarSensor %ara no o%erar $ientras lata%a este abierta

;

,o$%onentes cubiertos no visibles ;

Di$ensin de i$%resora ;

Orece i$%resin de 2:2:2: c$ ;

Pe4ue*a ventana %ara visuali5aro%eracin de i$%resin

;

Estructura $etlica ;

,osto de i$%resora reducido

8ao costo de $anteni$iento

,osto reducido de $ateria %ri$a%ara abricacin de obetos,onsu$o de ener7a reducido ;

?

Obetivos de Dise*o

Metri

cas


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"i7ure #. Matri5trica de la I$%resora 3

&. 'eneracin ( Seleccin del conce%to$* B,s#ueda ";terna

Fun&in art=oporte.impresinen (D

Bra)oarti&ulado.movimientoen los ( ees

Dise3o en>AD %produ&&in

Callar . pulirmaterial

>ontrolar .&alibrar&omponentesele&troni&os

Gigilarin'ormrendimde lama#uin

=istema deimpresin endosdimensiones enun soporte de

impresin detresdimensiones

W202022009A

ato idruli&o&onen&lavamiento

W200((:2:A

+ro&edimientopara lapersonali)a&inde pie)as en laprodu&&in en

serie

W200$0190!A

Caladro depre&isinGerti&al

W20(00:1$1

=istema auto&ontenido %mtodo paravigilar lasm#uinas de'orma remota

W200:(!!!2A2

>ontrolador

digital&omputari)adopara el &ontrolde un e#uipode &ontrolnumri&oI>7>

""*EE

200$0A

20


21/29

Patentes

Fun&in +atente Des&rip&in=istema % mtodo deimpresin en dosdimensiones en un

soporte de impresinde tres dimensiones

W202022009A

La presente inven&in se re'iere a un sistema % mtodo deimpresin en dos dimensiones I2D en un soporte de impresin tres dimensiones I(D. el &ual &onsiste en 'ormar un soporte de

impresin &on'ormado por una pluralidad de 'ibras &oloreadas o&avidades tubulares por &olorear. #ue siguen un patrn deimpresin. las &uales una ve) unidas % &on'ormadas en un blo#upueden ser &ortadas transversalmente. obteniendo lminas imprbao di&o patrn de impresin*

atoidruli&o &onen&lavamiento

W200((:2:A

ato idruli&o. &on un &uerpo prin&ipal % un bra)o elevadorarti&ulado. dotado de me&anismos de seguridad para #ue la &argdel gato no &aiga en &aso de 'allo idruli&o*

+ro&edimiento parala personali)a&in depie)as en la

produ&&in en serie

W200$0190!A

+ro&edimiento para la personali)a&in de pie)as en la produ&&ien serie. #ue &omprende dise3ar. mediante la utili)a&in de losprogramas % apli&a&iones in'ormti&as ne&esarias. in&lu%endo

bases de datos in'ormti&as &ru)adas. un modelo en tresdimensiones*Caladro de pre&isinGerti&al

W20(00:1$1A

La presente inven&in se re'iere a un taladro de pre&isin verti&para ser utili)ado en un trabao #ue re#uiere un alto grado depre&isin. tales &omo la per'ora&in de prtesis dentales. % #uein&lu%e esen&ialmente una &olumna de soporte en el #ue una&abe)a 'ia #ue &ontiene una un me&anismo de engranae para laobten&in de di'erentes velo&idades del motor %. el ee prin&ipausillo para la per'ora&in. % una base. #ue soporta el &onunto est situado en la por&in in'erior de di&a &olumna de soporte*

>ontrolador digital

&omputari)ado parael &ontrol de une#uipo de &ontrolnumri&o I>7>

W

200:(!!!2A2

En &ontrolador digital &omputari)ado para &ontrolar una m#ui

>7> &omprende un mi&ropro&esador. memoria de ordenador. uprimer puerto de entrada salida para re&ibir instru&&iones % datde programa desde un e#uipo generador de programa de parte>7>. % un segundo puerto de salida de entrada para transmitirinstru&&iones % datos de programa a % re&ibir datos desde unam#uina >7>*

=istema auto&ontenido % mtodopara vigilar lasm#uinas de 'ormaremota

""*EE*200$0!01?A

La presente inven&in se re'iere a la vigilan&ia asistida por&omputadora. pro&esamiento % presenta&in de in'ormes sobre estado % el rendimiento de las m#uinas*En sistema de supervisde la m#uina % el mtodo utili)a un dispositivo de &ontrol de lam#uina IMMD #ue est &one&tado a la m#uina supervisado*

salidas de la m#uina estn &one&tados a los &one&tores de entrade la MMD* "l MMD re&ibe entradas de la m#uina a travs de&one&tores de entrada % reali)a trans'orma&iones deseadas*

able &. Matri5 unction


22/29

$** Ben&mar


23/29

Bo&ines 2

Col galvani)adoDe 20 de espesor % $;20&m

(

Garillas de @ierro de 0 mm deespesor % 0*$! m de largo

2

esorte de $&m

Arandela de S pulgada 2

tubo galvani)ado re&tangular de 2pulgadas % 2 mm de espesor

limadora

2(


24/29

$*2 B,s#ueda 8nterna

=ustituir +odr/amos rempla)ar la limadora el&tri&a

en el ee ) por un e;trusor para #ue pueda'undir plsti&o e imprimir por &apas

>ombinar +odemos &ombinar un s&anner (d &on unaimpresora (d para produ&ir &opias deobetos*

Adaptar Adaptar un dispositivo de &one;in-i'ipara poder imprimir desde nuestros=martpone o Cablet. et&*

Modi'i&ar >olo&a&in de un ventilador en la pla&aele&trni&a. a 'in de #ue e;pulse el &alorgenerado por los &omponentesele&trni&os

+oner a otrouso "sta m#uina podr/a ser usada para a&erartesan/as de madera u otra material '&ilde &ortar*

"liminar "liminar re&ubrimiento o &ar&asa de laimpresora para #ue tenga ma%orventila&in

eversa +odemos re&i&lar el material sobrante parasu uso en manualidades es&olares

abla +. Sca$%er%ara la i$%resora 3D

$*2* =ele&&in de >on&eptos

2!


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Obetivos Peso* endimiento .+ * Fa&ilidad en uso del so't-are para la &rea&inde obetos tridimensionales*

9T

*2 >ompatibilidad del so't-are de la impresora

para #ue 'un&ione &on di'erentes sistemas operativosdel mer&ado

1*9T

*( Disponibilidad de materiales de impresin 0*:T *! Minimo margen de error $*$T*$ Ciempo de espera deseado $*1T*9 Durabilidad de la impresora 9*T*: 're&e impresin de 20;20;20 &m 2*0T

2* =eguridad 2;.2 2* >able de des&arga a tierra *?T2*2Bao nivel de ruido $*$T2*(Me&anismo para &an&elar impresin en &aso de

emergen&ia

:*:T

2*!=ensor para no operar mientras la tapa este abierta !*T

(* Aparien&ia ;.# (* >omponentes &ubiertos no visibles 2*9T(*2Dimension de impresora I$$;$$;90 &m 2*!T(*( +e#ue3a ventana para visuali)ar opera&in deimpresin

2*0T

(*!"stru&tura metali&a (*$ esorte para obtener un movimiento lento (*9 +eso redu&ido para #ue sea 'a&il de trasnportar

*(T0*:T0*!T

!*>osto ).+ !* >ostodel e#uipo menor a 00 dolares (*2T!*2Bao &osto de mantenimiento *!T!*(>osto redu&ido de materia prima para 'abri&a&inde obetos

*1T

!*!>onsumo de energ/a redu&ido 0*(T

$*2*2 Matri) de de&isin

2$


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Concepto

Seleccin

de Criterio Peso

Alternativa A Alternativa B Alternativa C

Puntuacin Pesode

Puntua

cin

Puntuacin

Pesode

Puntua

cin

Puntuacin Pesode

Puntua

cin

Criterio 1.1 16 2 32 3 48 2 32

Criterio 1.2 8.6 3 25.8 2 17.2 1 8.6

Criterio 1.3 10.7 1 10.7 1 10.7 2 21.4

Criterio1.4 5.5 1 5.5 2 11 2 11

Criterio 1.5 5.8 2 11.6 1 5.8 1 5.5

Criterio 1.6 6.1 1 6.1 1 6.1 1 5.8

Criterio 1.7 2.0 1 2.0 2 4.0 2 4.0

Criterio 2.1 11.9 2 23.8 3 35.7 3 35.7

Criterio 2.2 5.5 3 16.5 2 11 2 11

Crierio 2.3 7.7 2 15.4 2 15.4 1 7.7

Criterio 2.4 4.1 2 8.2 1 4.1 2 8.2

Criterio 3.1 2.6 1 2.6 1 2.6 1 2.6

Criterio 3.2 2.4 2 4.8 3 7.2 1 2.4

Criterio 3.3 2.0 3 6.0 3 6.0 2 4.0

Criterio 3.4 1.3 2 2.6 2 2.6 1 1.3

Criterio 3.5 0.7 2 1.4 1 0.7 2 1.4

Criterio 3.6 0.4 3 1.2 2 0.8 1 0.4

Criterio 4.1 3.2 1 3.2 2 6.4 1 3.2Criterio 4.2 1.4 2 2.8 3 4.2 2 2.8

Criterio 4.3 1.8 2 3.6 2 3.6 1 1.8

Criterio 4.4 0.3 1 0.3 2 0.6 1 0.3

Puntuacin Total 186.1 203.7 171.1

Posicin 2 1 3

Nivel Caliicacin

Ba!o 1

"ediano 3

Alto 5

"i7ure 3. Matri5 de decisin %ara la i$%resora 3D

29


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). Dise*o "inal

Materiales

"stru&tura varilla de ierro de 0 mm redonda lisa

toll de 20 galvani)ado resorte de ! mm de a&ero tipo espiral limadora el&tri&a mar&a +erles de 9 velo&idades bro&a de $(2 pulgadas 'ondola&a lia gruesa de ierro litro de dilu%ente la&a litro de pintura sintti&a &olor aluminio

Descri%cin del $ovi$iento

Ee 2 varilla de a&ero ino;idable de ? mm redonda de $! &m de largo. en ellas agregadas ! bo&ines.soldamos un peda)o de toll galvani)ado de 20 de espesor &u%as medidas son de $U20 &m &onlos bo&ines para dar el movimiento en el ee de una manera manual*

Ee

7os a%udamos &on las varillas #ue &on'orman la estru&tura #ue son de ierro. redonda % lisa de0 mm de espesor. de $! &m de largoV a esto agregamos ! bo&ines#ue van alrededor de lasvarillas. para dar un movimiento manual de este ee #uedando el ee 5 inmvil*

Ee NMovimiento en la altura7os basamos en un &on&epto '/si&o general &omo lo es la 'amosa Le% de @oo


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redonda lisaV luego soldamos todo este &onunto a tubo galvani)ado re&tangular de 2Upulgadas % 2 mm de espesor. agregamos la limadora el&tri&a a este &onunto de materialesutili)ados para as/ al apli&ar una 'uer)a e;terna se de di&o movimiento*

"i7ure #. Gista de ensa$ble del dis%ositivo con la lista de $ateriales

21


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+. ,onclusiones

ra&ias a la introdu&&in de impresin (D % (D >AD. la produ&&in de los modelos (D

se a &onvertido en una tarea rpida % bao pre&io*La Gelo&idad a sido un 'a&tor &ru&ial para a&elerar el pro&eso de pruebas de error % porlo tanto. el progreso de la &onstru&&in*

"l tiempo de impresin es dire&tamente propor&ional a la &antidad de material utili)ado %al volumen de la pie)a*

Las impresoras &aseras solo pueden reali)ar impresiones bsi&as. las &uales no son mu%detalladas*

"l mer&ado global de impresoras (D est en el auge debido a las grandes posibilidades#ue trae la misma*

"l material #ue usado en nuestra impresora. es un abn. pero se puede utili)ar otros tipos

de materiales slidos. pero '&iles de e;traer el material

+ara meorar nuestro prototipo podemos &ambiar el taladro por un e;tru&tor #ue agreguematerial

-. Reerencias

1. ttparste&ni&a*&omte&poli&%200!tene;tnapster&op%rigt#uestionsas(d

printing&omeso'age.co$

2. Ktt%===.di7italtrends.co$co$%utin7=Kat

Proyecto de Introducción a la Ingeniería Mecánica ESPOL

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