Diego Mejías, Ignacio Herrera. TPyT S1 2026. Expansión y contracción a través del flujo continuo

Título	Expansión neumática: Deformación controlada a través del gesto
Tipo de Proyecto	Proyecto de Taller
Palabras Clave	performativo
Período	2026-2026
Asignatura	Taller de Personas y Territorios
Del Curso	Taller de personas y territorios 2026
Carreras	Diseño
Alumno(s)	Diego Mejías, Ignacio Herrera
Profesor	Leonardo Aravena, Renee Rodo

Primera propuesta

Flujo continuo del material:

Observación de utensilios médicos para la alimentación de Arcilla

Sistema de alimentación continua para impresión 3D en arcilla inspirado en mecanismos de transferencia de fluidos
Inspirado en los sistemas de transfusión y suero, el proyecto propone una alimentación continua de arcilla mediante un depósito flexible que acompaña el consumo del material, evitando interrupciones y mejorando la estabilidad del proceso de impresión.

Propuesta
La propuesta surge de la observación de los sistemas médicos de extracción sanguínea y administración de suero, donde un fluido es transportado de manera continua a través de un circuito cerrado. En estos procedimientos, la sangre no circula en contacto con el aire exterior, sino que se desplaza desde el interior del cuerpo hacia un tubo de extracción mediante una diferencia de presión controlada. En el caso de los tubos de extracción de sangre, estos contienen un vacío interno que genera una diferencia de presión respecto al interior de la vena, permitiendo que la sangre fluya naturalmente hacia el recipiente sin necesidad de bombeo adicional.

Este principio es trasladado al proceso de impresión 3D en arcilla mediante un sistema de alimentación continua compuesto por un depósito flexible conectado a la cámara de extrusión. A diferencia de los sistemas abiertos, donde pueden generarse vacíos, interrupciones o burbujas de aire, la propuesta considera un circuito cerrado que mantiene.
la continuidad del material durante todo el proceso. A medida que la arcilla es consumida por el extrusor, el depósito flexible reduce progresivamente su volumen, acompañando el flujo del material y evitando la entrada de aire al sistema.

Para que este mecanismo funcione correctamente, la arcilla debe poseer una consistencia intermedia, manteniendo suficiente plasticidad para desplazarse por el conducto y suficiente cohesión para conservar la forma una vez extruida.
Asimismo, el sistema requiere permanecer sellado, ya que la diferencia de presión solo puede mantenerse dentro de un espacio controlado. Del mismo modo que la extracción sanguínea ocurre entre el interior de la vena y un recipiente cerrado, la alimentación de arcilla debe producirse entre cámaras conectadas que permitan conservar un flujo constante y estable.

La propuesta busca transformar la recarga puntual del extrusor en un proceso continuo, inspirado en sistemas médicos de transferencia de fluidos, optimizando el suministro de material, reduciendo interrupciones y mejorando la calidad del proceso de impresión.

Problema / solución
La propuesta surge a partir de una problemática observada durante el proceso de impresión 3D en arcilla. El sistema actual utiliza un tubo o depósito de capacidad limitada que debe ser reemplazado cada vez que la arcilla se agota. Durante las pruebas, se detectó que el material se consume rápidamente, obligando a detener la impresión para realizar recargas frecuentes. Esto no solo interrumpe el flujo de trabajo, sino que también dificulta la continuidad del proceso y aumenta el tiempo de producción.

Frente a esta situación, la propuesta busca agilizar y simplificar la alimentación de arcilla mediante un sistema de reposición continua o de fácil recambio. El objetivo es transformar una carga puntual y limitada en un sistema de suministro de mayor autonomía, permitiendo extender el tiempo de impresión sin interrupciones constantes. La idea se aproxima al concepto de un sistema "sin fin", donde el material pueda ser repuesto de manera continua o mediante depósitos fácilmente intercambiables.

Para desarrollar esta solución se tomó como referencia la observación de sistemas médicos de extracción sanguínea y administración de suero. En estos procedimientos, los fluidos circulan a través de circuitos cerrados, evitando la entrada de aire y permitiendo un flujo constante y controlado. En la extracción de sangre, la aguja conecta la vena con un tubo de recolección que contiene un vacío interno. La diferencia de presión entre el interior de la vena y el interior del tubo provoca que la sangre fluya de manera natural hacia el recipiente sin necesidad de mecanismos complejos de bombeo.

Este principio se traslada a la impresión 3D en arcilla mediante un depósito flexible conectado a la cámara de extrusión. A medida que el material es consumido, el volumen del depósito disminuye progresivamente, permitiendo una alimentación continua y reduciendo la formación de vacíos o burbujas de aire. Para que este sistema funcione correctamente, debe mantenerse dentro de un espacio cerrado, ya que la diferencia de presión solo puede conservarse en un circuito sellado. Del mismo modo que la sangre circula desde el interior de la vena hacia un recipiente cerrado, la arcilla debe desplazarse entre cámaras conectadas que aseguren la continuidad del flujo.

Asimismo, la arcilla debe presentar una consistencia intermedia: suficientemente plástica para desplazarse por el conducto de alimentación y suficientemente estable para mantener la forma una vez depositada durante la impresión. La propuesta final busca aumentar la autonomía del sistema de impresión, optimizar el proceso de recarga y mejorar la continuidad de trabajo, tomando como inspiración mecanismos cotidianos de transferencia de fluidos y reinterpretándolos en el contexto de la fabricación aditiva en arcilla

Segunda propuesta

Continuidad del material:

La deformación intervenida por la expansión

Primera prueba

La propuesta explora una nueva metodología de conformación para la impresión 3D en arcilla mediante la incorporación de cámaras inflables que interactúan con la pieza durante su fabricación. En lugar de entender la extrusión únicamente como un proceso de deposición de material capa por capa, el proyecto incorpora elementos neumáticos capaces de modificar activamente la forma mientras la arcilla aún conserva plasticidad.

El sistema considera la utilización de una o más cámaras inflables, ubicadas en diferentes sectores de la pieza. A medida que la impresión avanza, estas cámaras pueden expandirse de manera gradual y controlada, ejerciendo presión sobre zonas específicas de la estructura. La deformación resultante genera variaciones volumétricas, ensanchamientos, contracciones y desplazamientos localizados que transforman la geometría original durante el proceso de fabricación.

La presencia de múltiples cámaras permite producir deformaciones diferenciadas dentro de una misma pieza. Cada punto de inflación actúa como un agente de transformación capaz de alterar la trayectoria prevista de la forma, generando configuraciones orgánicas imposibles de obtener mediante una extrusión convencional. De esta manera, la geometría final surge de la interacción entre el recorrido programado de impresión y las fuerzas ejercidas por los elementos inflables.

Además de modificar el volumen, las cámaras transfieren parte de sus características superficiales a la arcilla, registrando texturas, tensiones y huellas asociadas al proceso de expansión. La pieza resultante conserva evidencia material de las fuerzas que participaron en su construcción, transformando la presión interna en un recurso de diseño y expresión formal.

La propuesta plantea una visión de la impresión 3D como un proceso dinámico y adaptable, donde la forma no se encuentra completamente definida desde el inicio, sino que emerge de la relación entre material, extrusión y deformación neumática. A través de la inflación controlada de múltiples cámaras, la fabricación digital deja de ser un procedimiento rígido para convertirse en un sistema capaz de producir variaciones morfológicas durante su propia construcción.

prototipado

Maqueteo

El proyecto consiste en una cámara de deformación equipada con múltiples elementos inflables ubicados estratégicamente en su interior. Una vez finalizada la impresión, la pieza de arcilla es introducida en el contenedor y sometida a la acción gradual de los globos, los cuales se expanden ejerciendo presión sobre diferentes sectores de la superficie. Debido a que la arcilla aún conserva un grado de plasticidad, es capaz de responder a estas fuerzas, adaptando su geometría y generando nuevas configuraciones volumétricas.

La utilización de varios puntos de inflación permite producir deformaciones localizadas y diferenciadas, ampliando las posibilidades formales más allá de las obtenidas mediante modelado digital o extrusión convencional. La forma final surge de la interacción entre la geometría inicialmente impresa y las fuerzas ejercidas por el sistema neumático, estableciendo un diálogo entre control y transformación material.

Pruebas

Las pruebas realizadas demuestran que la expansión de los elementos inflables genera deformaciones progresivas capaces de alterar el volumen y la silueta original de la pieza, produciendo formas orgánicas que no estaban completamente definidas en el modelo inicial. Este proceso permite combinar la precisión de la fabricación digital con la imprevisibilidad controlada de la deformación física.

El resultado son piezas que conservan las huellas de la impresión 3D, pero incorporan nuevas curvaturas, inclinaciones y variaciones volumétricas generadas por la presión interna, ampliando las posibilidades expresivas y formales de la impresión en arcilla.

Tercera propuesta

Continuidad del material:

Flujo continuo a través de la expansión y contracción

prueba

Como primera prueba se identifica el tipo de material, si es que es adecuado para el secado o no. Esto ayuda para tener una aproximado del tiempo que se necesita para un secado de la pieza. como el plástico no absorbe el agua, el tiempo de secado de la barbotina no es eficiente, además de no tener entradas de aire. El prototipo se basa en el relleno de globos cubiertos con tela a un contenedor y barbotina, una vez secado estos globos se desinflan y queda la pieza con hendiduras hechas por los globos.

Idea Avanzada

Esta propuesta explora la generación de formas variables en piezas de barbotina mediante un sistema de expansión y contracción controlada. El dispositivo está compuesto por una estructura de soporte en MDF, una capa de mica que contiene los globos y una tela que evita la adhesión directa de la barbotina a los elementos inflables.

El proceso consiste en verter la barbotina dentro del molde cilíndrico y, posteriormente, inflar los globos ubicados en su interior. Al expandirse, los globos ejercen presión sobre el material aún húmedo, modificando su geometría y generando hendiduras o deformaciones controladas. Estos se mantienen inflados durante el tiempo de secado para que la pieza conserve la forma adquirida. Una vez que la barbotina alcanza la rigidez necesaria, los globos se desinflan y se retiran, revelando una pieza con una superficie moldeada por la acción de la presión interna.

La propuesta busca aprovechar materiales simples y mecanismos neumáticos para introducir variaciones formales en el proceso de conformado cerámico, permitiendo obtener piezas únicas a partir de un flujo continuo de expansión y contracción.

Prototipado

Cuarto propuesta

Continuidad del material:

La deformación a través de la presión controlada

Idea
A partir del proceso de prototipado, la propuesta evolucionó desde un contenedor cerrado hacia un sistema que integra conformación y deformación controlada de la arcilla. El proceso comienza con una masa de arcilla amasada que se introduce en moldes impresos en 3D, permitiendo obtener una geometría inicial precisa y repetible. Posteriormente, la pieza es trasladada a un contenedor de deformación donde se modifican sus características formales mediante la expansión de globos neumáticos.

La nueva configuración del contenedor responde tanto a criterios funcionales como de observación. Su forma abierta y transparente permite visualizar el comportamiento de la pieza durante el proceso, facilitando un control más preciso de la inflación de los globos y de las deformaciones generadas. La mica actúa como una membrana de contención que mantiene los globos en posición y distribuye la presión sobre la superficie de la arcilla, mientras que el tubo central funciona como eje estructural, otorgando estabilidad a la pieza para evitar desplazamientos o colapsos durante la deformación.

De esta manera, la propuesta combina fabricación digital y mecanismos neumáticos para transformar una forma inicial predeterminada en una pieza con variaciones controladas, explorando nuevas posibilidades de experimentación material y generación de geometrías únicas a través de la presión y el movimiento.

1 Prototipado

Propuesta final

Expansión Neumática:

Deformación controlada a través del gesto

Observación inicial
La propuesta surge a partir de la observación de equipamiento médico, motivada por experiencias personales cercanas a consultorios y clínicas. Destaca particularmente la expansión y contracción de las bolsas de suero, por lo que se considera este mecanismo como un agente de modificación para la arcilla.

El aire requiere un control consciente para regular su volumen, movimiento y potencia. En principio, se consideró controlarlo mediante un mecanismo; sin embargo, se determinó que un gesto humano daría con un manejo más intuitivo e íntimo del aire.

El volumen del aire controla la forma
En función de lo observado, el principio a aplicar en el proyecto consiste en el control intencionado del aire dentro de un cuerpo moldeable (como una bolsa), cuyo volumen y fuerza pueden variar. A partir de ello, el proyecto se plantea como una base o estructura que, mediante la expansión y contracción de cuerpos contenedores de aire, empuja una figura de arcilla previamente construida alrededor de un molde geométrico, y la deforma según la cantidad de aire presente en cada contenedor.

Esta deformación debe ser visible mientras ocurre, ya que su intencionalidad se expresa en la precisión con que se produce. Además, el mecanismo debe permitir que la deformación ocurra desde múltiples ángulos, tanto de manera simultánea como independiente, para que la dirección y magnitud de la deformación sean también decisiones de quien utiliza el mecanismo.

Cuerpo y mecanismo
Durante el proceso de ideación e iteración del proyecto, se llega a los globos como elemento que conecta el gesto humano con el mecanismo deformador. El soplido, que los infla de forma controlada e intencionada, y la soltura, que permite su desinflado gradual, constituyen el proceso en el que convergen la mesura en la expansión y contracción de contenedores de aire y la maleabilidad de la arcilla, que puede ser deformada por estos.

De este modo, surge la materialidad elegida, la cual permite la replicabilidad del mecanismo entre el uso de globos y moldes, sin perder la participación del cuerpo en su uso. El sistema incorpora el gesto humano como una instancia fundamental del proceso, así, la conformación de la arcilla no depende exclusivamente de un mecanismo automático, sino de una interacción constante y consciente entre cuerpo, aire y materia.

Piezas del mecanismo final
El mecanismo combina piezas de madera, filamento impreso en 3D y otros materiales para componer un proceso dividido en dos etapas fundamentales: el modelado de la arcilla y su deformación.

En la primera etapa intervienen los moldes geométricos y la tela, con los cuales se conforma la pieza inicial. Esta luego se traslada a la estructura principal, compuesta por bases de madera cuyos bordes aseguran paneles de mica atravesados por globos. En su interior, una vara central, fijada mediante discos de madera, sostiene una vara de filamento impreso en 3D con soportes desmontables que se encajan en ella y se envuelven con la misma tela al momento de su uso.

Piezas en Mdf (base)

Piezas en 3D (moldes)

Otros

Iteraciones potenciales

Proyectando la forma a posteriores modificaciones, se consideran los siguientes cambios:
Una mayor precisión en el encaje entre el techo desmontable y los paneles de mica, reduciendo deformaciones no intencionadas durante el proceso.
Incorporación de un marco protector en los bordes de la mica para mejorar la seguridad y comodidad de uso.
Desarrollo de boquillas desechables o intercambiables que favorezcan la higiene y el uso compartido del mecanismo.
Un sistema para reemplazar los globos una vez se desgasten con el tiempo y el uso reiterado.
El desarrollo de un sistema de moldes intercambiables que amplíe el repertorio actual del mecanismo
La implementación de una circunferencia inferior adicional para rotar la base con mayor facilidad

Resultados

Las pruebas realizadas permitieron comprobar la viabilidad del mecanismo y validar el principio proyectual planteado desde las primeras observaciones. La estructura consigue deformar piezas de arcilla mediante la expansión controlada de globos accionados por insuflación manual, mientras que los moldes geométricos permiten conformar previamente la pieza con una geometría consistente. La combinación de ambas etapas da como resultado una deformación controlada, en la que el gesto del usuario incide directamente sobre la forma final de la pieza.

Si bien se identificaron oportunidades de mejora relacionadas con la ergonomía, la seguridad y el refinamiento constructivo del mecanismo, estas no comprometen su funcionamiento actual. En su estado presente, el mecanismo demuestra la factibilidad de utilizar el aire como agente de deformación de la arcilla y el proyecto alcanza una configuración funcional capaz de reproducir el proceso de manera consistente, integrando el cuerpo del usuario como parte activa del proceso y cumpliendo con el objetivo proyectual propuesto.

Prueba 1

Prueba 2