Extrusora de plástico PET

Centro de Enseñanza Técnica Industrial

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Reporte de Proyecto presentado para obtener el título de Tecnólogo Profesional en Control Automático e Instrumentación

3D PET Extruder

Integrantes:

Paola Elizabeth González Lara Alex Durán de Huerta Jiménez Asesor técnico:

Pedro Arana Valdez

GUADALAJARA, JAL., al 01 de Junio de 2023

Carta dictamen

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Agradecimientos

Queremos expresar nuestro más profundo agradecimiento a nuestros queridos padres por su amor incondicional, apoyo constante y dedicación a lo largo de nuestra carrera académica y en la culminación de este prototipo y etapa. Su guía y aliento han sido fundamentales en nuestro camino hacia el logro de nuestras metas.

Al Centro de Enseñanza Técnica Industrial por brindarnos esta oportunidad y conocimiento.

También nos gustaría agradecer al profesor Pedro Arana Valdez por su apoyo a lo largo de la realización del prototipo, al ser nuestro asesor nos fue una guía muy importante. Tanto su dedicación y experiencia nos apoyaron en conocimientos técnicos y recomendaciones para la mejora constante en el prototipo.

Alguien más que nos gustaría agradecer al profesor Salvador Cueva Sánchez por su apoyo en la realización del código, así como sus debidas correcciones al encontrar errores de funcionamiento. Además, le agradecemos por su guía en la programación de Arduino a lo largo de nuestra carrera.

Al profesor José Manuel Gómez Ávila por su apoyo en la realización de esta tesis y su esfuerzo constante por ayudarnos en lo que estaba en su poder. Aparte, por siempre hacer un espacio de confianza y seguridad al escucharnos y ayudarnos en lo que era pertinente.

Al profesor César Ernesto González Vázquez por su apoyo en la estructura y planteamiento del prototipo, así como su paciencia y escucha.

Finalmente, a nuestros amigos y pareja por siempre creer en nosotros y ayudarnos aún sin saber del tema, por siempre buscar lo mejor para nosotros y apoyar en lo que estaba en sus posibilidades.

Resumen

La impresión 3D es una tecnología cuyo uso está en aumento, cada vez hay más materiales con los que pueden trabajar, nuevos modelos y precios distintos. Esto conlleva a la importancia que tiene del material con el que trabajan, el cual puede resultar poco económico y contaminante a la larga.

El plástico PET (polyethylene terephthalate) es uno de los mayores contaminantes alrededor del mundo, siendo un peligro para ecosistemas de toda índole. Específicamente el océano ha sido gravemente afectado, poniendo en riesgo a las especies marinas.

El proyecto consiste en una extrusora de filamento hecho de PET reciclado, material que se utiliza en el proceso de nuestra extrusora. Dicha máquina está compuesta de un tubo cédula, resistencias térmicas tipo banda, tornillo sin fin, bastidor de tubos cuadrados, carrete para embobinado, tolva, entre otros.

El proceso de extrusión inicia con el calentamiento del tubo cédula por medio de las resistencias tipo banda. Una vez alcanzada la temperatura adecuada, se introduce la materia prima en la tolva, en nuestro caso siendo trozos de botellas de plástico PET que fue previamente cortada o triturada. Ya dentro del tubo, el tornillo sin fin empieza a girar para que el material salga por una boquilla con diámetro de 1.75mm, siendo este el tamaño estándar para impresoras 3D. Al finalizar nuestro proceso, el diámetro del filamento se mide para asegurar su uniformidad y, seguido de esto, se embobina.

Abstract

The use of 3D printing technology is increasing, each day there are more and more materials to work with, new models and different prices. This leads to the importance of the material they work with, which can be uneconomical and polluting in the long run.

PET plastic (polyethylene terephthalate) is one of the largest pollutants around the world, being a danger to ecosystems of all kinds. Specifically, the ocean has been severely affected, endangering marine species.

The project consists of a filament extruder, the filament made of recycled PET; material that is used in the process of our extruder. This machine is composed of a tube, thermal band resistances, endless screw, frame of square tubes, reel for winding, hopper, among others.

The extrusion process begins with the heating of the tube by means of the belt- type resistors. Once reached the appropriate temperature, the raw material is introduced into the hopper, in our case being pieces of PET plastic bottles that were previously cut or pulverized. Once inside the tube, the endless screw starts to rotate so that the material comes out through a 1.75mm diameter nozzle, which is the standard size for 3D printers. At the end of our process, the diameter of the filament is measured to ensure its uniformity and then winded.

Contenido

Carta dictamen        2

Agradecimientos        3

Resumen        4

Abstract        5

Introducción        8

Capítulo I. Contextualización de la problemática de la investigación        10

1. Planteamiento del problema        11
2. Justificación        11
3. Objetivos        12

1. Objetivo General        13
2. Objetivos Específicos        13

1. Meta de ingeniería        14

Capítulo II. Marco teórico        15

1. Referente histórico        16
2. Marco del estado del arte        17

Capítulo III. Proceso Metodológico        19

1. Generalidades        20
2. Descripción del proceso y planteamiento de la solución        21
3. Desarrollo        24

Capítulo IV. Resultados        29

1. Resultados        30
2. Discusiones        31
3. Futuras líneas de investigación        32

Conclusiones        33

Referencias        34

Anexos        36

Introducción

El propósito de este proyecto es abordar el problema de la contaminación y el desperdicio de PET, un polímero ampliamente utilizado en envases de bebidas y otros productos. La propuesta es la fabricación de filamentos de PET reutilizando botellas de refresco que estén hechas de este material, con un diámetro homogéneo de 1,75 mm.

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