Design of a large format printing platform that allows the extrusion of composite materials based on pellets and continuous fibers.

• Hoyos , Alejandro ^[1] ; Solarte, Jefferson ^[1] ; Mercado , Francisco ^[1] ; Rojas, Álvaro ^[1]
  1. [1] Universidad Autónoma de Occidente

     Universidad Autónoma de Occidente

     Colombia

     
• Localización: I+ T+ C: Investigación, tecnología y ciencia, ISSN-e 2805-7201, ISSN 1909-5775, Vol. 1, Nº. 17, 2023 (Ejemplar dedicado a: I+T+C Journal: Research, Technology and Science)
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Diseño de una plataforma de impresión de gran formato que permita la extrusión de materiales compuestos basado en pellets y fibras continuas
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• Resumen
  • español

    Comúnmente la manufactura aditiva (MA) mediante la técnica de extrusión de material fundido se utiliza para la fabricación de prototipos, esto se debe principalmente a que los materiales comúnmente utilizados en estas tecnologías son termoplásticos de bajo rendimiento mecánico. Es por eso que este proyecto busca el desarrollo de un cabezal de extrusión que utilice materiales compuestos de matriz polimérica en forma de pellets y refuerzos de fibras continuas naturales o sintéticas, con el fin de ser usado en un sistema de MA de gran formato, que permita la fabricación de objetos con mejores prestaciones funcionales y mecánicas que las encontradas convencionalmente. Para esto se llevarán a cabo diferentes etapas para el desarrollo del proyecto, comenzando por el diseño y construcción de la plataforma de impresión; seguido por el diseño de un cabezal de extrusión que permita la integración de una matriz polimérica y las fibras continuas. Se obtuvieron como resultados trazos impresos utilizando pellets de PLA y fibra de vidrio, dando trazos de extrusión con el 100% de la fibra sobre el material impreso.

  • English

    Commonly additive manufacturing (AM) through the technique of extrusion of molten material is used to manufacture prototypes. This is mainly because the materials commonly used in these technologies are thermoplastics of low mechanical performance. That is why this project seeks the development of an extrusion head that uses polymeric matrix composite materials in the form of pellets and reinforcements of natural or synthetic continuous fibers in order to be used in a large format MA system, which allows the manufacture of objects with better functional and mechanical performance than those found conventionally. For this purpose, different stages were carried out for the development of the project, starting with the design and construction of the printing platform; followed by the design of an extrusion head that allows the integration of a polymeric matrix and continuous fibers. As a result, printed traces were obtained using PLA pellets and glass fiber, resulting in a total coating of the fiber on the printed material.