Implementació d'un capçal extrusor de tres colors per a la impressora BCN3D Sigma

La impressió 3D és un sector en constant creixement actualment. Per tal de cobrir les necessitats dels usuaris, és vital mantenir-se al dia amb les novetats en aquesta tecnologia. És en aquest context que la Fundació CIM, a través del seu projecte BCN3D Technologies inicia una sèrie de projectes per adaptar les seves impressores a la impressió de peces multicolor i/o multimaterial. En concret, aquest projecte recull el procés seguit per al desenvolupament d’un nou sistema extrusor que permet adaptar la impressora BCN3D Sigma, la qual pot imprimir en 2 colors, per a la impressió de 3 fins a 6 filaments diferents. El projecte consisteix en el disseny d’un capçal, en el qual penetren tres filaments per entrades independents que acaben convergint en un mateix punt de l’espai i per tant tot el material fos s’imprimeix per una mateix orifici a través d’una única peça col·locada a la base del capçal, anomenada broquet. El treball conté en els primers capítols una introducció al món de la impressió 3D, centrat especialment en la impressora d’estudi i els seus components. A continuació s’analitzen les alternatives existents per a la impressió multicolor, per tal de conèixer característiques d’interès o bé aquelles que cal evitar en el disseny. En següent lloc, s’exposa el procés seguit per al disseny del capçal, explicant aquelles variables que en determinen la geometria. En aquesta fase s’estudien entre altres el perfil de temperatures en els diferents components de l’extrusor i l’abast dimensional de la impressora amb el nou sistema. A continuació s’exposa el procediment emprat per a la creació del prototip del disseny, incloent la fabricació i muntatge de les diverses peces. Es presenta també el sistema electrònic dissenyat per a les proves del capçal, així com el control del mateix. Aquesta fase del projecte culmina amb el muntatge del capçal sobre una impressora per a la realització d’un prototip, sobre el qual es realitzen les proves d’impressió per a la verificació del disseny i per a la posterior caracterització del seu funcionament. Les proves s’han realitzat amb el capçal fixat a la bancada i s’ha determinat que el capçal és vàlid per a la impressió de tres filaments per a un rang de velocitats d’extrusió limitat i s’han obtingut resultats de l’extrusió simultània de 2 o més filaments. També es citen les fallades succeïdes i conseqüents propostes de millora. Per culminar el projecte es fa un recull dels següents passos a seguir de cara obtenir un sistema que coordini l’extrusió del capçal amb els moviments en l’espai mitjançant els 3 eixos de coordenades, finalitzant en un sistema completament automatitzat i preparat per al seu ús per part d’usuaris externs