Estudio y fabricación de maquinaria destinada al bobinado de filamento plástico

Abstract

Se aborda el diseño y fabricación de una máquina bobinadora de filamento para impresoras 3D. Se realiza un sistema capaz de enrollar filamento en bobinas de manera óptima, siguiendo un patrón definido, maximizando la eficiencia y el volumen empleado. Durante el proceso de desarrollo, se exploran y ajustan parámetros críticos del bobinado, tales como paso, velocidad, tensión y otros factores que influyen directamente en el resultado final. Estos parámetros no solo afectan la capacidad de la bobina, sino también la calidad y el aspecto final, lo cual es fundamental para garantizar su correcto funcionamiento en impresoras 3D. Por otro lado, se analizan las repercusiones de estos factores sobre el rendimiento de la máquina, optimizando la fiabilidad y repetibilidad de los resultados. Este TFG está relacionado con las competencias de conocimiento de los fundamentos y aplicaciones de la electrónica digital y microprocesadores, capacidad para diseñar sistemas de control y automatización industrial y conocimientos y capacidades para el cálculo, diseño y ensayo de máquinas.

Es realitza el disseny i fabricació d'una màquina bobinadora de filament per a impressores 3D. Es desenvolupa un sistema capaç d'enrotllar filament en bobines de manera òptima, seguint un patró definit i maximitzant l'eficiència i el volum utilitzat. Durant el procés de desenvolupament, s'exploren i ajusten diversos paràmetres crítics del bobinat, com ara el pas, la velocitat, la tensió i altres factors que influeixen directament en el resultat final. Aquests paràmetres no només afecten la capacitat de la bobina, sinó també la qualitat i l'aspecte del filament una vegada bobinat, fonamental per a garantir el seu ús adequat en impressores 3D. D'altra banda, s'analitzen les repercussions d'aquests factors sobre el rendiment de la màquina, optimitzant la fiabilitat i la repetibilitat dels resultats. Aquest TFG està relacionat amb les competències de coneixement dels fonaments i aplicacions de l'electrònica digital i microprocessadors, la capacitat per a dissenyar sistemes de control i automatització industrial, i els coneixements i capacitats per al càlcul, disseny i assaig de màquines.

This project focuses on the design and fabrication of a filament winding machine for 3D printer spools. The system is designed to optimally wind filament onto spools following a defined pattern, maximizing both efficiency and the use of available volume. Throughout the development process, critical winding parameters such as pitch, speed, tension, and other influencing factors are explored and fine-tuned. These parameters not only impact the spool's capacity but also the quality and appearance of the final product, which is crucial to ensuring its proper functioning in 3D printers. Additionally, the effects of these factors on the machine's performance are analyzed, with the goal of optimizing reliability and repeatability. This project is connected to competencies in understanding the fundamentals and applications of digital electronics and microprocessors, the ability to design control and industrial automation systems, and the knowledge and skills required for the calculation, design, and testing of machines.