DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UNA MÁQUINA EXTRUSORA DE FILAMENTO DE USO GENERAL USANDO COMO MATERIA PRIMA BOTELLAS DE PLÁSTICO PET EN LA CIUDAD DE LOJA PARA EL PERIODO ABRIL - SEPTIEMBRE 2023

Abstract

Las cifras alarmantes de producción de plástico en 2018, alcanzando un asombroso total de 359 millones de toneladas y estimaciones de la ONU, de que en el futuro habrá más plástico en nuestros océanos que peces. Este sombrío panorama se ve agravado ya que 8 millones de toneladas aproximadamente de ese plástico terminan en nuestros océanos, donde se convierten en parte del hábitat de los peces y, de manera preocupante, ingresan a nuestra dieta a través del consumo de micro plásticos. Adicionalmente, la fabricación de envases de bebidas está mayormente compuesto por tereftalato de polietileno (PET), caracterizado por su larga vida útil de hasta 1000 años y excelentes propiedades mecánicas. Estas cifras alarmantes han motivado este proyecto, el mismo que pretende enfocar el impacto del PET a ser usado como filamento PET de propósito general en forma de filamento obtenido de una máquina termo formadora que fue diseñada en este trabajo investigativo. Este proyecto comienza con la adaptación del firmware de control "Marlin", al que se le incorpora hardware para implementar un sistema de control de temperatura mediante termistores y resistencias eléctricas. Además, se integra un sistema de embobinado que regula el movimiento de un motor a pasos Nema 17. Ambos sistemas dependen de un tercer componente, un sistema de corte de cintas que proporciona cintas con un ancho uniforme para su posterior termo formación y embobinado. Cada uno de estos sistemas es ajustable, lo que implica configurar la temperatura de extrusión, la velocidad angular de embobinado y el ancho del corte de la cinta. Estos parámetros se sometieron a pruebas y como resultados se constató que tras la termo formación y aun con una boquilla de 1.5mm el plástico tiende a dilatarse por lo que el diámetro final del filamento llega a enfriarse a 1.65mm sometido a un proceso de ventilación. En el proceso, se aplicaron métodos de investigación, incluyendo el hermenéutico para obtener información de fuentes bibliográficas y el fenomenológico para establecer premisas cualitativas. También se utilizó el método práctico proyectual, que determinó que el sistema requiere una temperatura de extrusión superior a 200 °C y una velocidad de embobinado de más de 70 mm/s para garantizar un rendimiento óptimo de los actuadores del sistema.