Diseño de bobina de calentamiento por inducción para alimentación de material metálico en impresora 3D

Abstract

Los impulsos en los avances de la tecnología siguen sorprendiendo al mundo, permitiendo que toda la sociedad se beneficie de ella mejorando las condiciones de vida y facilitando cada vez más las actividades del ser humano. Un ejemplo se presenta con la era digital, donde la era analógica permitió el descubrimiento de las primeras computadoras sirviendo como lanzamiento para el factor digital en donde se desarrollan las computadoras de escritorio y personales. Ahora bien, el proceso de fabricación en el sector industrial también se vio beneficiado al implementar máquinas controladas por computadora capaces de ser programadas para realizar sus tareas, dando origen al control numérico.
Tal es el caso de las máquinas controladas por computadora para impresión de prototipos rápidos, que si bien apenas está iniciando, ya está llamando mucho la atención y la demanda está creciendo en proporciones desmesuradas. La tecnología innovadora surgida por el desarrollo de las impresoras 3D ha sido una gran contribución para el diseño del producto, análisis de ingeniería, flexibilidad en mejoras de diseño, disminución en los plazos de producción, entre otros aspectos. Además, propicia la creación de modelos de mecanismos o estructuras complejas, difíciles y costosas de fabricar con las técnicas convencionales.
El proceso de impresión en 3D es similar al de las impresoras de papel, debido a que se va depositando material fundido capa por capa para obtener un objeto tridimensional. El método por adición que ofrece la mayoría de las impresoras 3D utiliza polímeros para sus piezas destacando el ABS y PLA, siendo fáciles de maniobrar, con una baja temperatura de fusión. Sin embargo, se limita su uso a la fabricación de prototipos o diseño, sin la posibilidad de utilizar la pieza en el entorno para el cual se pensó crear. Por lo tanto, en este artículo, se presenta una propuesta de un método para diseñar una bobina de calentamiento por inducción con la intención de poder implementar materiales metálicos en la impresión 3D. Para resultados de ésta investigación, se llevaron a cabo pruebas con el estaño, teniendo interés para trabajar con aluminio en futuras investigaciones.