Diseño y construcción de una máquina mezcladora-inyectora de silicona para el desarrollo de muñones flexibles para prótesis de miembros superiores

El presente proyecto técnico tuvo como objetivo diseñar y construir una máquina mezcladora inyectora de silicona para el desarrollo de muñones flexibles para prótesis de miembros superiores. Después de recopilar información de diversas fuentes bibliográficas y analizar prototipos existentes en el mercado enfocados al desarrollo de muñones y elementos similares dentro del campo de la biomecánica, se establecieron los parámetros principales de diseño, los cuales se priorizaron mediante el método ordinal corregido de criterios ponderados, obteniendo así una única solución en cuanto al diseño de materialización y detalle de acuerdo con los requerimientos establecidos en la voz del usuario. Para el diseño de detalle de las diferentes etapas de la máquina como son la etapa de mezclado, inyectado y purga, se aplicaron conocimientos referentes al diseño de agitadores, vibraciones mecánicas, sistemas neumáticos, la teoría impartida para el diseño de elementos de máquinas de autores reconocidos y ampliamente utilizados en niveles de educación superior, entre otros. Por otro lado, se aplicó ingeniería asistida por computadora CAE mediante el software Ansys 2020 R1 para validar los resultados de resistencia y deformación obtenidos mediante los métodos de diseño tradicional en los distintos componentes del sistema de la máquina. Finalmente, se diseñó y construyó un prototipo funcional de la máquina mediante el cual se realizaron las pruebas pertinentes con el material asignado para el desarrollo de muñones, además de proponer otras alternativas viables a dicho material, que permitan obtener prótesis de muñón de calidad. Después de realizar el análisis de costos pertinente se identificó la posibilidad de competir con los productos actuales existentes dentro del Ecuador, dando apertura a estudios futuros relacionados con la producción de máquinas mezcladoras-inyectoras enfocadas al desarrollo de prótesis de alta calidad y bajo costo.This project aimed to design and construct a silicone mixing-injection machine to develop flexible socket prostheses for upper limbs. After gathering information from various bibliographic sources and analyzing existing prototypes in the market focused on socket development and similar elements within the field of biomechanics, the main design parameters were established. These parameters were prioritized using the corrected ordinal method of weighted criteria, resulting in a single solution for the design and detailed materialization according to the user requirements for the detailed design of different stages of the machine, such as mixing, injection, and purging, knowledge related to agitator design, mechanical vibrations, pneumatic systems, and the theory taught for machine element design by well-known authors widely used in higher education levels were applied, among others. Additionally, computer-aided engineering (CAE) was employed using Ansys 2020 R1 software to validate the strength and deformation results obtained through traditional design methods for various machine system components. Finally, a functional prototype of the machine was designed and built, through which relevant tests were conducted using the assigned material for socket development. Viable alternative materials were also proposed to obtain high-quality socket prostheses. After completing an appropriate cost analysis, the possibility of competing with existing products within Ecuador. It results in future studies on producing cost-effective, high-quality mixing-injection machines for prosthesis development