Diseño e implementación de un extrusor de precisión para biomateriales en una impresora 3D.

Abstract

El objetivo principal de este trabajo de graduación es implementar un extrusor de precisión y de bajo costo para biomateriales, en una impresora 3D. Este extrusor es capaz de fabricar líneas de precisión con el que se fabricaran posibles diseños de tejidos. Se acopló a una impresora 3D, en la cual se modificó el firmware por lo que el extrusor tiene la modificación de pasos del motor para una impresión precisa. El extrusor tiene un control de temperatura con el arreglo en el software de la impresora para que el biopolímero se encuentre en una temperatura óptima. Este sistema de control de temperatura se mide con termistores, para que la temperatura sea constante. Por medio de un acople impreso en PLA se pudieron colocar estos termistores junto al extrusor y medir la temperatura a la cual se estaba extruyendo el hidrogel. Estas líneas de impresión fueron validadas por medio de mediciones, calculando un error en la impresión. Cuanto midió la línea de impresión comparada con cuanto debía de medir según el diseño en 3D. Estas líneas de impresión fueron primero probadas con gelatina, asemejando la densidad de un alginato de sodio. En proyectos anteriores fuera del país se han realizado algunos prototipos funcionales, capaces de extruir biomateriales. En estos se encuentran diferentes maneras de fabricar dichos extrusores, se tomaron como ejemplo para fabricar el primero de bajo costo en la Universidad del Valle de Guatemala. Se obtuvo como resultado que este extrusor efectivamente es de bajo costo, porque todo se realizó con PLA, en una impresora 3D ordinaria. Los añadidos fueron jeringas ordinarias, tuercas métricas, tornillos métricos, motores stepper y su respectivo controlador. (LA)