Rotomoldeadora Biomateriales

El proyecto de Rotomoldeadora busca tener una forma más simple de imprimir objetos 3D. Mientras que la Rotomoldeadora no podrá hacer objetos detallados o de geometría compleja como otras máquinas, el punto fuerte de la Rotomoldeadora es permitir la impresión de objetos simples de manera más fácil y rápida (siempre y cuando se tenga el molde correspondiente), e incluso sin mucho conocemiento de los biomateriales.

A grandes rasgos la rotomoldeadora se conforma con 2 sistemas, el sistema de giroscopio se encarga de mantener el giro en ambos ejes, haciendo que el líquido se distribuya uniformemente dentro del molde (se entiende mejor en las imágenes), el giroscopio está conectado a un motor el cual es controlado por el segundo sistema de arduino, que se encarga de controlar la velocidad de giro mediante un panel interactivo (algo así como un microondas) según el material que desea usar para la impresión.

Inicialmente se creó un prototipo de giroscopio soldando un marco de aluminio con ejes conectados mediante rodamientos, el giro respecto a ambos ejes se logró gracias a los engranes que cambian la dirección de giro en un dremel. Mientras que el sistema cumplía con el objetivo de tener un giro en ambos ejes, el hecho de que los materiales no fueran los adecuados (no tenían las medidas ni encajes correctos y la distribución de peso no uniforme) hacía que no se tuvieran giros expeditos, lo que debería arreglarse al tener piezas de un origen común y controlado. Además, el sistema de fijación del molde no fue muy efectivo.

Para continuar con el proyecto se hizo un diseño en fusion el cual debía ser aprobado para su posterior construccion, lo cual no se pudo realizar debido a la densidad de la situación en Chile. El modelo se puede apreciar en el siguiente link https://gmail357651.autodesk360.com/g/shares/SH56a43QTfd62c1cd9682ae7d4e406d9ec96?viewState=NoIgbgDAdAjCA0IDeAdEAXAngBwKZoC40ARXAZwEsBzAOzXjQEMyzd1C0BOAVhgDYALIwgCAtJz4B2XKIEBjXH3Gdcc8bgAckgCYbujbQCNGMNAF8QAXSA . Se usaron en gran parte piezas encontradas en cimech; los perfiles de aluminio permiten un fácil armado; tener ejes y rodamientos correspondientes garantizan un giro sin problemas; supuestamente se usarían correas para transmitir movimiento, pero cualquier opción razonable debería servir; el molde se divide en la mitad para este ser llenado con líquido antes de que el sistema empieze a funcionar y es fijado mediante tornillos de mano al marco del giroscopio; tambíen se mejoró el sistema de apoyo para que el sistema no tambaleara a grandes velocidades. Por otro lado, la caja que se puede ver contiene todo lo que es el sistema de arduino y motores, por lo que la caja es más un detalle estético.

El sistema de control de velocidad está compuesto de un arduino , un puente H L298 , botones , un emisor-receptor infrarrojo , un motor dc , una pantalla LCD 16X2 con I2C . Dado que el arduino no puede entregar corrientes considerables , se utilizó un puente H el cual permitía aprovechar una fuente de energía externa , así el arduino solo servía como "regulador" de la potencia de esta fuente externa , en nuestro caso utilizamos una fuente de poder , mediante un botón era posible regular la potencia que le llegaba al motor , el sensor emisor-receptor infrarrojo detectaba cuando la estructura se interponía frente al emisor-receptor con la cual era posible calcular las revoluciones por segundo de la rotomodeladora . Esta información era mostrada al usuario mediante la pantalla LCD como revoluciones por minuto , así el usuario al presionar el botón veía como aumentaban las revoluciones por minuto , lo cual es mucho más importante para el usuario que la potencia entregada al motor . Hay que hacer notar que todos los componentes eran coordinados por el arduino , siendo este el gestor de la información .

Resulta difícil sugerir mejoras al sistema ya que este nunca se alcanzó a probar, pero hay ciertas cosas que se podrían destacar para una mejor realización del proyecto. Pueden haber muchas formas de hacer el cambio del eje giro (de giro horizontal a vertical) del motor con el arco central más pequeño, se puede hacer un sistema con impresión 3D, pero requeriría ensayo y error; se podría buscar un sistema del que ya se tiene conocimiento de su funcionamiento y aplicarlo al giroscopio (en nuestro caso usamos un dremel, pero otras alternativas como el sistema de cambio de giro del cigueñal de un auto a control remoto también fue considerado, por poner un ejemplo).
En vez de estar testeando con una batería, es mejor ir probando con las fuentes de poder que hay en el fablab, es un poco más engorroso pero aliviana un poco la carga.
Otra cosa que no pudimos hacer fue probar los tiempos de solidificación de los diferentes materiales disponibles en el Fablab, para así tenerlos documentados y que la rotomoldeadora tuviera tiempos de giro predeterminados para los diferentes materiales.
 

A continuación hay una lista de los supuestos materiales de cimech a usar (no se pusieron antes para no interrumpir la lectura).

• Perfiles: https://www.cimech3d.cl/producto/vslot2020/
• Uniones: https://www.cimech3d.cl/producto/ang90sen2020/
• Ejes: https://www.cimech3d.cl/producto/eje-de-acero-inoxidable-304-diametro-08mm-diferentes-largos/
• Rodamientos para el eje: https://www.cimech3d.cl/producto/kfl003-soporte-ovalado-con-rodamiento-17mm/
• Poleas para transmitir movimiento: https://www.cimech3d.cl/producto/polea-dent-gt2-32-32-dientes-d-i-8mm-b-max-6mm/
• Correas para las poleas: https://www.cimech3d.cl/producto/correa-dentada-gt2-6/
• Rodamiento para el eje externo al marco: https://www.cimech3d.cl/producto/rodamiento-lineal-sc8uu/
• Tuerca de mano: https://www.cimech3d.cl/producto/tuerca-para-apretar-con-la-mano-diferentes-roscas/