Caracterización de un proceso de manufactura aditiva por extrusión de un biopolímero y definición de su potencial uso como dispositivo para transporte de fármacos
Cargando...
Autores
Bacca González, César Augusto
Tipo de contenido
Document language:
Español
Fecha
Título de la revista
ISSN de la revista
Título del volumen
Documentos PDF
Resumen
Se propone el diseño, instalación y caracterización de una plataforma de manufactura
aditiva experimental robotizada, para la fabricación de dispositivos de biopolímeros de
almidones de yuca y maíz, en estado gelatinizado, con diferentes proporciones de agua y
glicerina. En la etapa de exploración inicial, se seleccionaron los principales componentes
del extrusor (diámetro de boquilla de 0,8 mm) y fueron definidas las dieciocho mezclas,
con los factores: tipo de almidón (yuca y maíz), porcentaje de almidón (15%, 20% y 25%)
y porcentaje de glicerina (respecto al contenido de base seca: 0%, 15% y 30%). Se usaron
bancos de prueba, para identificar los parámetros de ajuste del proceso, se determinó la
respuesta de las mezclas en cinco niveles de velocidad del extrusor, y dos niveles de
presión en el tanque reservorio, estableciendo las condiciones para determinar el valor
promedio de tasa de material extruido en 0,360 g/min, para los dos grupos de almidones,
y como consecuencia a ese resultado se obtuvieron los rangos de velocidades de extrusión
para el grupo de almidón de yuca en 655 mm/min y 404 mm/min para el grupo de almidón
de maíz.
En la caracterización mecánica de los dispositivos, se encontró que la mezcla de agua
destilada con almidón de yuca (20%) y glicerina (15%), presentaron la mejor respuesta al
esfuerzo mecánico. Finalmente se examina el potencial uso de un dispositivo
(seleccionado por la mejor respuesta de resistencia mecánica), como medio de transporte
y liberación de un compuesto activo (Diclofenaco sódico) (Texto tomado de la fuente).
Abstract
The design, installation and characterization of an experimental robotized additive
manufacturing platform is proposed for the manufacture of biopolymer devices from
cassava and corn starches, in gelatinized state, with different proportions of water and
glycerin. In the initial exploration stage, the main components of the extruder (nozzle
diameter of 0.8 mm) were selected and the eighteen mixtures were defined, with the
following factors: type of starch (cassava and corn), percentage of starch (15%, 20% and
25%) and percentage of glycerin (with respect to the dry base content: 0%, 15% and 30%).
Test benches were used to identify the process adjustment parameters, the response of
the mixtures was determined at five extruder speed levels and two pressure levels in the
reservoir tank, establishing the conditions to determine the average value of the extruded
material rate at 0.360 g/min for the two starch groups, and as a consequence of this result,
the extrusion speed ranges for the cassava starch group were obtained at 655 mm/min and
404 mm/min for the corn starch group.
In the mechanical characterization of the devices, it was found that the mixture of distilled
water with cassava starch (20%) and glycerin (15%) presented the best response to
mechanical stress. Finally, the potential use of a device (selected for the best mechanical
resistance response) is examined as a means of transport and release of an active
compound (Diclofenac sodium).
Palabras clave propuestas
Descripción
ilustraciones, diagramas, fotografías, tablas