Development of a filament auto-detection system for fused deposition modelling 3D printers

(ENG) The purpose of this paper is to present a development toavoid extrusion failures in fused deposition modelling (FDM)3D printers by detecting that the filament is carried forward properly. The Weighted Objectives Method is one of the most common evaluation methods for comparing design concepts based on an overall value per design concept. Taking into account the obtained scores of each specification, the best choice for this work is the optical encoder. Once the sensor is chosen, it is necessary to design de part where it will be installed without interfering with the normal function of the machine. To do it, we employ photogrammetry scanning methodology. The developed system achieve perfectly detect the advance of the filament without affecting the normal operation of the machine. Also, the primary objective of the system is achieved, avoiding loss of material, energy and mechanical wear, keeping the premise of making a low cost product that does not significantly increase the cost of the machine. This development has made it possible to use the printer with remains coil filament, which were not spent because they were not sufficient to complete an impression and printing models in two colours with only one extruder. A system architecture to avoid extrusion failures has been developed and integrated into an FDM 3D printer. (SPA)El propósito de este trabajo es presentar un desarrollo que permita evitar fallos de extrusión en impresoras 3D de modelado por deposición fundida (FDM), mediante la detección de un avance del filamento correcto. Diseño/metodología: El Método de Objetivos Ponderado es uno de los métodos de evaluación más comunes para la comparación de los conceptos de diseño, basado en un valor global por concepto del diseño. Teniendo en cuenta las puntuaciones obtenidas de cada especificación, la mejor opción para este trabajo es el codificador óptico. Una vez elegido el sensor, es necesario diseñar la estructura en la que se va a instalar, sin interferir con la función normal de la máquina. Para hacerlo, empleamos la metodología de digitalización por fotogrametría. Hallazgos: El sistema desarrollado logra detectar el avance del filamento sin afectar al funcionamiento normal de la máquina. Además, se consigue el objetivo principal del sistema, evitando la pérdida de material, energía y desgaste mecánico, manteniendo la premisa de hacer un producto de bajo coste que no aumenta significativamente el precio de la máquina. Implicaciones prácticas: Este desarrollo ha hecho posible el uso de la impresora con restos de filamentos, que se habían descartado previa-mente y la impresión en dos colores con un solo extrusor. Originalidad/valor: Un sistema para evitar fallos de extrusión que se ha desarrollado e integrado en una impresora FDM 3D