Desarrollo de un prototipo a escala de máquina CNC de impresión 3D para la construcción de viviendas de interés social en la ciudad de Pasto, Nariño

Abstract

El presente proyecto plantea el desarrollo de un prototipo a escala de una impresora 3D con sistema CNC, destinado a la construcción de viviendas de interés social en Pasto, Nariño. Se identifica una necesidad urgente de soluciones habitacionales debido al déficit de vivienda y las limitaciones económicas de la población. La propuesta se enfoca en utilizar tecnologías de impresión 3D con materiales locales y sostenibles como arcilla y barro, optimizando recursos, reduciendo costos y tiempos de construcción, y disminuyendo el impacto ambiental.

Se implementó una metodología basada en el diseño mecánico y electrónico, incorporando sistemas de control, extrusión y análisis estructural. Se exploraron distintas configuraciones de robots (cartesiano, cilíndrico, polar, antropomórfico) y se eligió una arquitectura cartesiana por su precisión y simplicidad. El diseño del extrusor consideró varias alternativas con diferentes mecanismos de transmisión (tornillo sin fin, correas, engranajes). El prototipo final se construyó y probó con éxito, cumpliendo requisitos de desempeño como dimensiones de trabajo (40x40x30 cm), facilidad de limpieza, sostenibilidad del material, y una restricción presupuestaria de 4.500.000 COP.

El proyecto aporta a la ingeniería mecatrónica en la región, con impacto social y tecnológico, demostrando la viabilidad técnica de construir viviendas sostenibles a bajo costo mediante impresión 3D.