IMPRESORA 3D

1.INTRODUCCION

Este proyecto consiste en construir una impresora 3D, basado en la construcción de piezas a través de la extrusión de un hilo o filamento de plástico y partir de un diseño en tres dimensiones de la pieza a construir.
A lo largo del proyecto podremos encontrar las instrucciones visuales que nos permitirán ensamblar la impresora, así como su extrusor; que es el dispositivo encargado de extrudir el plástico para crear las piezas. Se aporta también en este documento una importante cantidad de información acerca de la electrónica que necesita la máquina en cuestión, así como los programas de software que se requieren para su uso; llegando a mostrar las primeras muestras de lo que la máquina es capaz de hacer. Finalmente se incluirá un presupuesto que permitirá al lector conocer la variedad de proveedores a los que podrá comprar los elementos y dispositivos necesarios para el ensamble y puesta en funcionamiento , y asi obtener una estimación de lo que cuesta construir una impresora 3D; incluyendo también una comparación de precios entre proveedores para los elementos más característicos de la máquina.

2. PROBLEMA DE INVESTIGACION

2.1. PREGUNTA PROBLEMA

¿Qué beneficios tiene la impresora 3D en nuestra comunidad educativa?

2.2. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

Nuestro proyecto llamado “Desarrollo De Una Impresora 3D Open Source”, trata sobre la construcción de una impresora 3D de modelo artesanal con base de una “Impresora 3D” que nos servirá para varios usos como la construcción de objetos en tercera dimensión, sus beneficios en nuestra comunidad es lo más importante que nos guía para seguir en este proyecto ya que la comunidad no cuenta con un proyecto como este que nos beneficiara a todos y en todo.
Nos interesa la construcción de este proyecto ya que queremos un mejor futuro para nosotros de ante mano y para la comunidad educativa además en este momento existen impresoras 3D pero son muy costosas nuestra idea es realizar una impresora de modelo artesanal que nos saldría mucho más económico, ya que nuestro proyecto lo hemos hecho con basura electrónica, como por ejemplo impresoras, unidades CD, CPU y entre otros que ya están en mal estado, que nos ha facilitado la institución educativa, esto indudablemente nos saldrá más económico que comprar una empresarial, por este motivo es que nos hemos propuesto este gran reto de la construcción de nuestra propia impresora artesanal para la comunidad educativa.

Entre Otras Necesidades lo que nos condujo a la construcción de la impresora 3D, fue la implemetacion tecnológica en la institución tanto como sellos, que motivara a los estudiantes de grado primero a realizar su tareas y trabajos por un sello en su cuanderno.
Con el fin de seguir el proyecto es implementar, el reciclaje ya que se esta presentando un problema ambiental con tanto plástico emos decidido reutilizar este plástico y lograr darle un uso en nuestro proyecto, y así poder construir un filamento, encontrado este por medio del desarrollo de una máquina de inyección de plástico, cuya función sea que por medio de un molino destruya y empuje el pastico por medio de un torno para luego fundirlo y pasarlo por una boquilla que hace que el plástico salga como un filamento muy delgado llamado “ABS” la cual es el material imprimible en la impresora 3D Open Source

3. OBJETIVOS

3.1. GENERAL

- Ensamblar y la puesta en funcionamiento de una impresora 3D Open Source.

3.2. ESPECIFICOS

- Implementar una herramienta tecnológica a nuestra institución
- Utilizar este proyecto para introducir al lector en el mundo de la impresión 3D Open Source.
- Hacer montaje personalizado de toda la máquina.
- Exponer conceptos básicos sobre la electrónica a utilizar, se aconsejará qué hacer para evitar errores en el ensamblado, tanto de la estructura como de la electrónica.
- Dar a conocer el presupuesto estimativo para el desarrollo de una impresora 3D Open Source

4. JUSTIFICACION

Lo que nos condujo a hacer este proyecto fue la idea de poder construir nuestras propias piezas, tanto las que podamos aprender a diseñar en un futuro, como los modelos que podamos conseguir por internet. Somos estudiantes de una institución educativa y aprendices SENA, nos encanta la robótica, y esta máquina nos pareció la oportunidad perfecta, para comenzar a introducirnos en el mundo de la robótica. Entre otras cosas nos encanta la implementación tecnológica en la institución ya sea como sellos, componentes para las pc, e incluso los mismos componentes de la impresora. Y mas aun el reciclaje y reutilizamiento del plástico que se esta trabajando en la institucion.

5. DELIMITACION DEL PROBLEMA

Nosotros vamos a hacer el proyecto de la impresora 3D hasta el fin de año 2015 que es el diseño, construcción y puesta en funcionamiento de la impresora 3D. ya que con este proyecto pudios llegar hasa terminar la estructura y lograr el funcionamiento de los tres ejes, y delegar a los aprendices SENA y estudiantes de la institución educativa grado decimo para que ellos logren la impresión en tercera dimensión.

6. MARCO DE REFERENCIA

6.1. MARCO TERICO

6.1.2. PRONTERFACE

Es un software controlador de impresora 3D libre para impresoras RepRap desarrollado por Kliment.Por favor, descargue la última versión desde github. Tiraje consta de printcore, pronsole y pronterface, y una pequeña colección de votos scripts, printcore.py es una biblioteca que hace que escribir anfitriones RepRap fácil, pronsole.py es un software de host de línea de comandos interactiva con bondad tabcompletion, pronterface.py es un software de host gráfica con la misma funcionalidad que pronsole, webinterface.py es una función de control remoto en el navegador utilizable para Pronterface.

6.1.3. TIRAJE LLEGAR

En esta sección se sugiere el uso de binarios precompilados, de esta manera usted consigue todo liado en un solo paquete para una instalación fácil. Si desea que los más nuevos, las características más brillantes, puede ejecutar tiraje de la fuente usando las instrucciones más abajo en esta README.

6.1.4. USO PRONTERFACE

Cuando haya terminado de configurar tiraje, puede empezar pronterface.py en el directorio descomprimido. Seleccione el nombre del puerto que está utilizando desde el primer desplegable, seleccione su velocidad de transmisión, y pulsa conectar. Cargue un STL (ver la nota en skeinforge abajo) archivo o gcode, y puedes subirlo a SD o imprimirlo directamente. La función de "impresora del monitor", cuando está activada, comprueba el estado de la impresora (temperaturas, el progreso de impresión SD) cada 3 segundos. El cuadro de mando reconoce todos los comandos pronsole, pero no tiene tabcompletion.
Si desea cargar archivos stl, es necesario instalar un programa de corte como Slic3r y añadir a su paso a los ajustes. Ver el readme Slic3r para más detalles sobre la integración.

Para amenizar las instrucciones de montaje y hacerlas más comprensibles, serán desarrolladas por capítulos, en los cuales se hará una descripción, paso a paso, de lo que se debe ir realizando.

6.2. MARCO LEGAL

Para garantizar una viabilidad normativa, la ejecución del proyecto planteado en esta investigación debe estar acorde con los requisitos legales y normativos de la actualidad. La normatividad del sistema propuesto puede dividirse en tres categorías: Normas que digan que el proyecto se queda en la institución, normas que rigen el desarrollo y operación de la impresora 3D en la institución y las normas que sean aplicables para el desarrollo del proyecto en el próximo año.

LEY 115 DE 1994 (Febrero 8)
Por la cual se expide la Ley General de Educación
Artículo 1º.- Objeto de la Ley. La educación es un proceso de formación permanente, personal, cultural y social que se fundamenta en una concepción integral de la persona humana, de su dignidad, de sus derechos y de sus deberes.
La presente Ley señala las normas generales para regular el Servicio Público de la Educación que cumple una función social acorde con las necesidades e intereses de las personas, de la familia y de la sociedad. Se fundamenta en los principios de la Constitución Política sobre el derecho a la educación que tiene toda persona, en las libertades de enseñanza, aprendizaje, investigación y cátedra y en su carácter de servicio público.

6.3. MARCO CONCEPTUAL

Crear nueva tecnología para el colegio
RAMPS: Está diseñado para adaptarse a toda la electrónica necesaria para una impresora 3D en un pequeño paquete de bajo costo. RAMPS interfaces de un Mega Arduino con la poderosa plataforma Arduino MEGA y tiene mucho espacio para la expansión. El diseño modular incluye tapón en los conductores de paso a paso y la electrónica de control extrusora en un escudo Arduino MEGA para el servicio fácil, pieza de recambio, upgrade-capacidad y expansión. Además, un número de tarjetas de expansión Arduino puede ser añadido al sistema, siempre y cuando la junta RAMPS principal se mantiene en la parte superior de la pila.
POLOLUa4988: es un controlador motor paso a paso bipolar de Allegro cuenta con ajustable de limitación de corriente, sobre-corriente y de la temperatura de protección, y cinco resoluciones diferentes microstep (hasta 1/16 pasos). Opera desde 8 V a 35 V y puede entregar hasta aproximadamente 1 A por fase sin un disipador de calor o el flujo de aire forzado (que está clasificado para 2 A por bobina con suficiente refrigeración adicional). Este bordo de buques con 0,1 pasadores "masculinas de cabecera incluyen pero no soldadas en.
ARDUINO MEGA: El Arduino / Mega Genuino 2560 es una placa electronica basada en el Atmega2560. Cuenta con 54 pines digitales de entrada / salida (de los cuales 15 se pueden utilizar como salidas PWM), 16 entradas analógicas, 4 UARTs (hardware puertos serie), un oscilador de cristal de 16 MHz, una conexión USB, un conector de alimentación, una cabecera ICSP, y un botón de reinicio. Contiene todo lo necesario para apoyar el microcontrolador; simplemente conectarlo a un ordenador con un cable USB o el poder con un adaptador de CA o la batería a CC para empezar. La junta Mega 2560 es compatible con la mayoría de los escudos diseñados para Arduino / Genuino Uno y las antiguas placas Duemilanove o Diecimila.
ESTRUSOR HOTEND: es un hotend muy extendido y se caracteriza por su simpleza reduciendo al mínimo el número de piezas que lo componen. Incluye Thermistor 100Kohm NTC y resistencia para calentarlo.
FINAL DE CARRERA: el final de carrera o sensor de contacto (también conocido como "interruptor de límite"), son dispositivos eléctricos, neumáticos o mecánicos situados al final del recorrido o de un elemento móvil, como por ejemplo una cinta transportadora, con el objetivo de enviar señales que puedan modificar el estado de un circuito.
Internamente pueden contener interruptores normalmente abiertos (NA), cerrados (NC) o conmutadores dependiendo de la operación que cumplan al ser accionados, de ahí la gran variedad de finales de carrera que existen en mercado.
Los finales de carrera están fabricados en diferentes materiales tales como metal, plástico o fibra de vidrio.
Estos sensores tienen dos tipos de funcionamiento: modo positivo y modo negativo.
En el modo positivo el sensor se activa cuando el elemento a controlar tiene una tarea que hace que el eje se eleve y se conecte con el objeto móvil con el contacto NC (normal cerrado). Cuando el muelle (resorte de presión) se rompe el sensor se queda desconectado.
El modo negativo es la inversa del modo anterior, cuando el objeto controlado tiene un saliente que empuje el eje hacia abajo, forzando el resorte de copa y haciendo que se cierre el circuito.

6.4. ANTECEDENTES

Los estudiantes de la media técnica del año anterior habían echo un proyecto muy bueno y nosotros tomamos la decisión de crear otro proyecto que beneficiara a los estudiantes de la institución.
Esta impresora 3D ya esta siendo muy usada en la población mundial para empresas y para uso domestico por lo fácil de conseguirla.

6.5. HIPOTESIS

El desarrollo de nuevos sistemas para el desarrollo de la impresora 3D permite el diseño y fabricación de partes didácticas para los estudiantes. El diseño y construcción de la impresora 3D se va a hacer para el pleno uso de los estudiantes de la institución

7. METODOLOGIA

7.1. METODO DE INVESTIGACION

La metodología de nuestro proyecto es hacer la impresora 3D y poder hacer los diseños de las piezas que se quieran fabricar en un programa específico desde un ordenador un ordenador.
- Se utiliza también este proyecto para introducir al lector en el mundo de la impresión 3D, y finalmente, de las impresoras 3D Open Source.
- Por otro lado, se hará un montaje personalizado de toda la máquina tratando de aportar al lector varias alternativas, siempre que existan, y comentando las ventajas y desventajas de las opciones de que se disponga en cada caso.
- Se expondrán conceptos básicos sobre la electrónica a utilizar, dando nuevamente a conocer distintas posibilidades, si las hubiera, para cada elemento; y, se aconsejará qué hacer para evitar errores en el ensamblado, tanto de la estructura como de la electrónica.
- Finalmente, se incluirá un presupuesto estimativo para dar a conocer al lector algunos de los proveedores, a los que podrá comprarles los diferentes componentes y dispositivos necesarios, y el precio aproximado que le costaría construir una impresora 3D Open Source.

7.2. RECOLECCION DE INFORMACION

Nosotros hicimos la recolección de información sacándola de internet y viendo videos e YouTube
Una encuesta hecha en nuestra intitucion educativa a los estudiantes de primaria.

7.3. ANALISIS DEL PROTOTIPO

El análisis del prototipo de nuestra impresora 3D lo hicimos a partir de una impresora 3D que hizo un señor en áfrica con partes de objetos electrónicos que no servían (casera) y pensamos que podríamos hacer nuestra propia impresora 3D con partes de impresoras y de cpu que no sirven.

7.4. DISEÑO

El diseño de nuestra impresora 3D está basado en la impresora 3D open Source que es muy sencilla de hacer.

7.5. DESARROLLO

El desarrollo de nuestra impresora 3D ya ha avanzado bastante ya tenemos gran parte de la estructura, hemos tenido retrasos por el presupuesto porque las trajetas de control son un poco caros y no teníamos e dinero y nos apoyaron en eso, pero ya tenemos las partes.

7.6. IMPLEMENTACION

La implementación de nuestro proyecto lo harían los estudiantes que sigan el próximo año o nosotros mismos si hay alguna modificación

7.7. EVALUACION.

Nosotros hemos evaluado nuestro proyecto y ya lo hemos echo funcionar es decir hemos echo mover los ejes pero nos salen incomvenientes de que se desoldan los cables y porque nuestro tiempo es limitado.

8. ASPECTOS ADMINISTRATIVOS

8.1. PRESUPUESTO

Insumos para la investigación: 2.000.000
Papelería (fotocopias, impresiones, lápices, libretas): 80.000
Transporte municipal e intermunicipal: 250.000
Correo aéreo e internet: 20.000
Materiales de divulgación (plegable, videos, fotografías, afiches): 250.000
Refrigerios: 10.000

8.2. RECURSOS HUMANOS.

Cinco Aprendices

Sneider Antonio Landinez Montañez
Eduar Arvey Cardenas Cruz
Jhonatan Bertulfo Pineda
Jose Armando Bolaños
Harold Smith Rincon Granados

Dos Ingenieros

Luis Alfredo Rodriguez Ochoa
Juan Pablo Ortiz

8.3. RECURSOS TECNOLOGICOS

- Computadores
- Software de tarjetas controladoras
- CPU que no estaban en funcionamiento
- Multimetro
- Finales de carrera
- Hotend
- Motores paso a paso
- Tarjeta arduino mega 2560
- Tarjeta ramps 1.4

9. CONCLUCIONES

Ya realizado el proyecto de la impresora 3D se empezará a diseñar objetos para realizarlos en la impresora y así beneficiar a la comunidad educativa con nuestro proyecto, y no solo a la institución. Sino también a la comunidad en general, ya que ellos también pueden coger sus modelos, sus diseños, los personalicen y los mejoren para así lograr satisfacer nuestras necesidades.

Al hacer este tipo de diseños, nos estamos acercando cada vez más al Proyecto RepRap, ya que su filosofía consiste en; cada vez más personas de diferentes lugares del mundo se apropien de este gran proyecto, y que su evolución sea lo más pronto posible y así alcanzar las metas propuestas por el Proyecto RepRap, y por otro lado lograr que haya una maquina impresora 3D en cada hogar, comunidad educativa de nuestro u otros diseños.

10. LEGADO

El legado de nuestro proyecto son los aprendices SENA y estudiantes de la institución ya que el otro año estarán en grado undécimo, a quienes les recomendamos que estudien muchas paginas y no descarten ninguna porque necesitamos mucha información para que funcionen las tarejtas, entre otras para haci poder logra la impresión necesaria que necesitamos para la institución.

11. BIBLIOGRAFIA

Mikelllc, Oct 28, 2014, Barcelona, Licencia: Licencia Pública General, se encuentra en internet como:http://www.instructables.com/id/eWaste-60-3DPrinter/?ALLSTEPS

Esta página fue modificada por última vez el 23 de julio de 2015, a las 10:13. El contenido está disponible bajo los términos de GNU Free Documentation License 1.2., se encuentra en internet como: http://reprap.org/

Arduino es un proyecto de código abierto fundada por Massimo Banzi, David Cuartielles, Tom Igoe, Gianluca Martino, y David Mellis. Se encuentra en internet: https://www.arduino.cc/en/main/software

software de código abierto, licenciado bajo la Licencia Pública General GNU, versión 3.
tiraje fue creado por Kliment Yanev, y ahora es co-gestionada por él y Guillaume "iXce" Seguin. Se encuentra en internet: http://www.pronterface.com/ Leer contenido

FECHA	AVANCE	EVIDENCIAS
02/03/2015	Averiguamos sobre el funcionamiento de los ejes x, y, z para nuestro proyecto.
13/03/2015	De una impresora extrajimos los motores, las varillas, fines de carrera entre otras
21/03/2015	De una CPU dañada cogimos su chasis y extrajimos dos unidades de DVD y Una Unidad de disquete
03/04/2015	Averiguamos y verificamos los precios de tarjetas
08/04/2015	Buscamos el precio de la mayoría de partes que necesitamos para nuestro proyecto
10/04/2015	Guardamos ya la mayoría de partes y esperábamos los recursos para nuestro proyecto
25/04/2015	Averiguábamos las partes mientras llegaban los recursos
3/05/2015	Hemos trabajado en la programación de la arduino.
12 / 05/2015	Desensamblamos una CPU prefabricada y tomamos n acrílico
15/05/2015	Formamos la estructura del acrílico
22/05/2015	Soldamos partes de las tarjetas para la impresora. “esta acción fue realizada en el colegio”
05/06/2015	Se empieza con el software para la programación de la impresión en tercera dimensión
12/06/2015	Nos reunimos en la casa de Sneider para montar un esquema de la impresora 3D
20/O6/2015	Nos llegan los recursos y haci empezamos con las compras de las partes más importantes de la impresora
26/06/2015	Ya teníamos una gran parte de nuestro proyecto como motores,tarjetas,cables de conexión, entre otras partes
02/07/2015	Configuramos el software de la programación de la impresora 3D
10/07/2015	Nos reunimos en el colegio para empezar el ensamblado del proyecto
13/07/2015	Nos reunimos donde sneider para probar y modificar el software
21/07/2015	Nos estamos reuniendo para ensamblar y probarlo con el software
30/07/2015	Se está haciendo el proyecto, el ensanble,y terminando el paso a paso

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PROYECTO

Grupo Cazaenerias

Ayudantes SENA

Cronograma de trabajo

En este cuadro se da a conocer como nos programamos para hacer nuestro proyecto

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