ImpactU Versión 3.11.2 Última actualización: Interfaz de Usuario: 16/10/2025 Base de Datos: 29/08/2025 Hecho en Colombia
Desarrollo de un sistema para el control de posición en los ejes X, Y, Z de un sistema inyector-colector en el proceso de electrohilado de andamios de nanofibras
Este articulo muestra el diseno y la implementacion de un sistema de control electronico que posiciona un inyector que emite un flujo polimerico respecto a un colector donde se depositan fibras solidas en un equipo de electrohilado utilizado en la preparacion de nanofibras polimericas. Recientes estudios evidencian la relacion entre la calidad de la superfcie y morfologia de las fibras a escala micronanometrica y el control del posicionamiento inyector-colector de la tecnica de electrohilado. El sistema de control electronico esta compuesto de etapas fundamentales: interfaz para la interaccion usuario-maquina, actuadores que permiten el posicionamiento en los tres ejes cartesianos, potencia para el adecuado control de los actuadores, alimentacion que genera las senales necesarias para el adecuado funcionamiento del sistema. El sistema electronico se plantea con base en pruebas realizadas para determinar la relacion de distancia del inyector a colector y el diametro promedio de fbra, asi como los datos obtenidos en diferentes posiciones en un solo eje. Las pruebas fueron realizadas en el Instituto de Investigacion en Materiales (IIM) de la Universidad Nacional Autonoma de Mexico (UNAM), con el fin desarrollar un sistema de electrohilado en la Universidad Pedagogica y Tecnologia de Colombia (UPTC). Las fibras se caracterizaron por medio de la tecnica de microscopia electronica de barrido. A partir del diseno y la implementacion del sistema electronico, se logro hacer un aporte signifcativo en la tecnica de electrohilado; esto permitira hacer mas eficiente el proceso, pues se aumentara el indice de reproducibilidad en los experimentos para la investigacion en la preparacion de nanofibras Abstract This article shows the design and implementation of an electronic control system that positions an injector that emits a polymer flow with respect to a manifold where solid fibers are deposited by electrospinning equipment used in the preparation of polymer nanofibers. Recent studies show the relationship between surface quality and fiber morphology at a micronanometric scale and the control of the nozzle-collector positioning of the electrospinning technique. The electronic control system consists of some fundamental stages: user-machine interaction interface, actuators that allow positioning on all three Cartesian axes, power for proper control of the actuators and a power supply that generates the necessary signals for the proper operation of the system. The electronic system is based on tests performed to determine the distance ratio of the injector to the collector and the average fiber diameter, as well as the data obtained in different positions on a single axis. The tests were carried out at the Materials Research Institute (IIM) of the National Autonomous University of Mexico (UNAM), in order to develop an electrospinning system at the Pedagogical University and Technology of Colombia (UPTC). The fibers were characterized using a scanning electron microscopy technique. From the design and implementation of the electronic system, it was possible to make a signifcant contribution to the technique of electrospinning; this will enable the process to become more efficient, as it will increase the reproducibility index in investigations for the research of the preparation of nanofibres. Resumo Neste artigo se apresenta o projeto e implementacao de um sistema de controle eletronico que posiciona um injetor que emite um fluxo de polimero em relacao a um colector aonde as fibras solidas sao depositadas em um equipamento de eletrofacao utilizado na preparacao de nanofibras de polimero. Estudos recentes tem evidenciado a relacao entre a qualidade da superficie e a morfologia da fibra na escala micronanometrica e o controle do posicionamento injector-coletor da tecnica de eletrofacao. O sistema de controle eletronico se compoe em etapas fundamentais: interface de interacao usuario-maquina, atuadores que permitem o posicionamento em todos os tres eixos cartesianos, potencia para o controle adequado dos atuadores, fonte de alimentacao que gera os sinais necessarios para o bom funcionamento do sistema. O sistema eletronico baseia-se em testes realizados para determinar a proporcao de distância do injetor para o coletor e o diâmetro medio da fibra, bem como os dados obtidos em diferentes posicoes em um unico eixo. Os testes foram realizados no Instituto de Pesquisa de Materiais (IIM) da Universidade Nacional Autonoma do Mexico (UNAM), para desenvolver um sistema de eletrofacao na Universidade Pedagogica e Tecnologia da Colombia (UPTC). As fibras foram caracterizadas por medio da tecnica de microscopia eletronica de varredura. A partir do projeto e implementacao do sistema eletronico, foi possivel fazer uma contribuicao signifcativa na tecnica de eletrofacao; Isso permitira tornar o processo mais eficiente, pois o indice de reprodutibilidade nos experimentos de pesquisa na preparacao de nanofibras pode ser aumentado.