Europe 
Türkiye 
United Kingdom 
Global 
Iniciar sesión con mi cuenta Xometry 
Hola, somos un equipo de tres estudiantes del Departamento Superior de Ingeniería Mecánica (Robótica e Ingeniería Inteligente) en el Technologisches Gewerbemuseum (TGM) en Viena, Austria, y estamos desarrollando una máquina de reciclaje de filamento de sobremesa como parte de nuestro proyecto de fin de estudios. Como usuarios activos de la impresión 3D, vemos lo rápido que se acumulan los residuos de filamento a través de impresiones fallidas, restos de bobinas y estructuras de soporte.
Aunque estos residuos siguen representando un material valioso, la mayoría de los usuarios no tienen una forma práctica de reciclarlos en casa. Este vacío se convirtió en el punto de partida de nuestro proyecto: diseñar una máquina compacta de sobremesa que convierta los residuos de filamento de PLA y PETG en filamento nuevo e imprimible, y que haga más accesible la reutilización de materiales.
Un enfoque integrado para el diseño de sistemas
La máquina completa se diseñó utilizando Autodesk Inventor Professional 2026. A lo largo del proceso de desarrollo, combinamos ingeniería mecánica, ingeniería eléctrica, programación y ciencia de materiales. Este enfoque interdisciplinario nos permite abordar el sistema en su conjunto en lugar de como una colección de componentes aislados.
Además de reducir el impacto medioambiental, el proyecto pretende que la impresión 3D sea más rentable. Al reciclar su propio material, los usuarios pueden reducir la dependencia de las nuevas bobinas de filamento y obtener un mejor control sobre el uso del material.
Proceso de reciclaje y funcionamiento de la máquina
La máquina procesa residuos de filamento de PLA o PETG previamente triturados. Estos pequeños fragmentos se introducen en una tolva y se guían hasta una unidad de extrusión calentada. En el núcleo de este sistema se encuentra un husillo de extrusión de diseño complejo, fabricado por Xometry mediante mecanizado CNC en acero 1.0038 / S235JR.
A medida que el husillo gira, transporta el material a través del cilindro, comprimiéndolo y fundiéndolo hasta formar una masa fundida de polímero homogénea. A continuación, esta masa fundida es empujada a través de una boquilla de precisión, produciendo un filamento continuo con un diámetro definido y constante.
Tras salir de la boquilla, el filamento pasa por una sección de refrigeración, donde se solidifica por completo. A continuación, se guía hacia un mecanismo de bobinado automático que enrolla el filamento de forma uniforme en una bobina estándar.
Cómo se divide el sistema en módulos de ingeniería
El proyecto se estructura en torno a módulos de ingeniería claramente definidos, cada uno de los cuales refleja los distintos requisitos técnicos del sistema global.
El desarrollo de la unidad de extrusión se centra en el husillo de extrusión, los elementos calefactores, la interfaz de la boquilla y los componentes de accionamiento. Este módulo requiere un diseño geométrico preciso, así como un sólido conocimiento del comportamiento del flujo de material y de la transferencia de calor dentro del proceso de extrusión.
El bastidor y la carcasa de la máquina se diseñan en paralelo con simulaciones térmicas detalladas realizadas con Inventor Nastran. Estos análisis se utilizan para evaluar la distribución del calor por todo el sistema y garantizar que los componentes sensibles a la temperatura estén adecuadamente protegidos durante el funcionamiento.
El trabajo en el mecanismo de bobinado y los sistemas electrónicos abarca la integración de sensores, el hardware de control, la programación de la regulación de temperatura y la implementación de un proceso de bobinado de filamento seguro y fiable. En conjunto, estos elementos garantizan una manipulación constante del filamento y un funcionamiento estable de la máquina en su totalidad.
Resultados del proyecto y aprendizajes clave
Este proyecto demuestra cómo se puede aplicar el trabajo práctico de ingeniería en un contexto de educación técnica, al tiempo que se aborda un reto práctico de ingeniería. Combinando ingeniería mecánica, electrónica, ciencia de materiales y diseño digital, desarrollamos una máquina funcional de reciclaje de filamento que ofrece un valor tanto ecológico como económico.
Trabajar en los retos técnicos (desde el comportamiento de la extrusión y la gestión térmica hasta los sistemas de control y el bobinado del filamento) nos permitió construir un sistema complejo con clara relevancia para la impresión 3D diaria. Al mismo tiempo, el proyecto proporcionó experiencia práctica sobre cómo se unen las distintas disciplinas de la ingeniería para convertir un concepto en una máquina operativa.
Comparta su experiencia de ingeniería o diseño de producto
¡Comparta su historia!
¡Comparta su experiencia en ingeniería y diseño de productos y consiga una recompensa de 300 €! Muestre sus soluciones innovadoras y mejores prácticas a nuestra comunidad.
Comparta su experiencia de ingeniería o diseño de producto
- Buscamos historias sobre soluciones innovadoras de ingeniería mecánica, el diseño y desarrollo de componentes mecánicos o la creación de productos de hardware de vanguardia.
- Nuestro equipo le ayudará a preparar su historia y a traducirla a varios idiomas.
- Además, recibirás una recompensa de 300 EUR para canjear con Xometry tras la publicación de su historia*.
Related Topics
Contact VED
2
1
Comment(0)