Disseny, concepció i materialització d’un extrusor de materials plàstics adaptable a una impressora 3D domèstica

Premi al millor Projecte de Fi de Carrera presentat durant l'any 2014 en l'àmbit de Mecànica que atorga la CÀTEDRA ALSTOML‟objectiu del present projecte tracta el disseny d'un capçal per a extrusió de materials plàstics en continu per a la BCN3D+, una impressora 3D domèstica comercialitzada per la Fundació CIM. Es tracta d'una impressora de sobretaula que permet la creació de prototips i peces de tot tipus mitjançant la deposició controlada de plàstic fos. El projecte representa una millora a la màquina i es fa com a formació complementària als estudis d'Enginyer Industrial a l'Escola Tècnica Superior d'Enginyeria Industrial de Barcelona. El document està estructurat en capítols classificats per àrees temàtiques i en cadascun d'ells s'ofereix una base teòrica per tal de dotar al lector dels coneixements necessaris per poder seguir el fil del document. L'ordre dels capítols manté una certa relació amb la seqüència cronològica de les diferents fases de disseny, tot i que en certs moments s'ha alterat aquesta línia temporal per tal de facilitar l'exposició. Hi ha d'altres tasques que a la realitat se succeeixen en paral·lel i s'han separat per fer més clar el procés. El primer capítol serveix com a introducció a la tecnologia que usa la màquina. Estableix les bases del projecte i presenta les diferents alternatives en tipus de màquines que hi ha actualment. El segon capítol presenta les característiques generals del projecte, el seu abast, l'estat de l'art i les primeres decisions globals del sistema solució. Els dos capítols següents engloben tot el desenvolupament del conjunt solució, des del disseny conceptual i estudi d'alternatives fins a l'adaptació del microprogramari. Es divideix l'estudi en disseny del vis d'extrusió, càlcul dels engranatges, càlcul de les unions i modificació del microprogramari. Cadascun d'aquests apartats presenta interpretacions de dades, càlculs, simulacions o raonaments de disseny, segons convingui en cada cas. Per tancar la memòria, es fa un breu resum de l'anàlisi de viabilitat, passant per l'impacte social, viabilitat econòmica i finalment l‟impacte ambiental del projecte. L'anàlisi econòmic conclou la correcta viabilitat del projecte amb un VAN de 5.889,89 € i una TIR del 54,5%. A més el projecte és viable tècnicament com demostra la fabricació del prototip, i aquest acompleix els objectius principal i secundaris fixats. La realització del projecte ha suposat una primera versió d'un extrusor que permeti tant la impressió de materials que fins ara no eren aptes per a aquesta tecnologia, com per fer-ho de manera contínua.Award-winnin