T01: Estudio de fabricación digital /María Inés González

De Casiopea



TítuloT01: Estudio de fabricación digital /María Inés González
AsignaturaTaller de Fabricación
Del CursoTaller de Fabricación 2019
CarrerasDiseño, Diseño Industrial
1
Alumno(s)María Inés González Guardia

Fabricación Digital

Se refiere al proceso mediante el cual puede crear objetos sólidos y tridimensionales a partir de diseños digitales. Este proceso,ampliamente utilizado en la fabricación para la creación rápida de modelos y prototipos, puede explotar diversas técnicas de fabricación, tanto aditivas (como la impresión 3D) como técnicas sustractivas (como el corte por láser y el fresado.) En general, las máquinas utilizadas para el modelado digital se caracterizan por la facilidad de uso y el costo relativamente bajo; Estos elementos, junto con la difusión de software para el diseño y modelado de uso simple, este fenómeno, denominado “Fabricación personal”, también se ve impulsado por el surgimiento de comunidades en las que los usuarios comparten y publican gratuitamente dibujos digitales, así como servicios que permiten el acceso a algunas tecnologías de fabricación digital directamente en línea o incluso por comunidades que intercambian información. Experiencias en la creación de prototipos o artefactos digitales.

Máquinas populares para la fabricación:

  • CNC Router: CNC significa Control Numérico por Computadora. Las fresadoras o enrutadores CNC incluyen software propietario que interpreta dibujos vectoriales 2D o modelos 3D y convierte esta información a un código G, que representa funciones específicas del CNC en formato alfanumérico que el CNC puede interpretar. Los códigos G manejan una máquina herramienta, un dispositivo mecánico motorizado que se usa normalmente para fabricar componentes. Las máquinas CNC se clasifican según el número de ejes que poseen, con máquinas de 3, 4 y 5 ejes que son comunes, y los robots industriales se describen con un máximo de 9 ejes. Las máquinas CNC son específicamente exitosas en el fresado de materiales tales como madera contrachapada, plásticos, paneles de espuma y metal a una velocidad rápida. Las camas de máquinas CNC suelen ser lo suficientemente grandes como para permitir el corte de láminas de material de 4 ‘x 8’ (123 cm x 246 cm), incluida la espuma de varias pulgadas de espesor.

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  • Cortador láser: El cortador láser es una máquina que utiliza un láser para cortar materiales como tableros de viruta, tableros mate, fieltro, madera y acrílico de hasta 3/8 pulgada (1 cm) de grosor. El cortador láser a menudo se incluye con un software controlador que interpreta dibujos vectoriales producidos por cualquier número de plataformas de software CAD. Es capaz de modular la velocidad de la cabeza del láser, así como la intensidad y la resolución del rayo láser, y como tal es capaz de cortar y puntuar el material, así como de aproximar los gráficos de trama.

Los objetos recortados de materiales se pueden utilizar en la fabricación de modelos físicos, que solo requerirán el ensamblaje de las partes planas.

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  • Impresora 3D. : Las impresoras 3D utilizan una variedad de métodos y tecnologías para ensamblar versiones físicas de objetos digitales. Por lo general, las impresoras 3D de escritorio pueden hacer pequeños objetos 3D de plástico. Utilizan un rollo de filamento de plástico fino, que funde el plástico y luego lo deposita con precisión para enfriarlo y endurecerlo. Normalmente construyen objetos 3D de abajo hacia arriba en una serie de muchas capas horizontales de plástico muy delgadas. Este proceso a menudo ocurre en el transcurso de varias horas.
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  • El escáner láser 3D: Es un dispositivo de adquisición de datos masivos, que nos reporta una nube de puntos generada tridimensionalmente, a partir de la medición de ángulos y distancias, mediante un haz de luz láser.

¿Qué es una nube de puntos 3D? Una nube de puntos 3D es el primer producto resultante del escaneo láser o la fotogrametría digital. Se compone por millones de puntos posicionados tridimensionalmente en el espacio, formando con exactitud milimétrica una entidad física y representando su superficie externa. La nube de puntos 3D contiene una amplia información métrica sobre las superficies escaneadas, así como la relativa a su color y reflectividad del material. El objetivo principal de obtener una nube de puntos 3D es facilitar el trabajo a empresas de diferentes sectores, así como obtener productos rápidos, reducir costes, reducir tiempos de elaboración de proyecto y obtener resultados de mejor calidad, con gran nivel de detalle.

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Proceso CAD-CAM

Diseño asistido por computadora (CAD, por sus siglas en inglés) y Fabricación asistida por computadora (CAM, por sus siglas en inglés); CAD/CAM. Para conseguir cualquier tipo de producto final, es necesario realizar el primer paso que es el diseño, por lo que en la industria actual se hace a través del CAD, diseño que consiste en el uso de sistemas informáticos para la creación o modificación de representaciones gráficas de un producto físico en dos o tres dimensiones. Esta tecnología tiene como función principal realizar la geometría del diseño, ya sea pieza, arquitectura, circuito, calculando sus propiedades físicas y el modelado, debido a la importancia que tiene la geometría para las actividades posteriores en el ciclo del producto final, para poder pasar al segundo paso que es la fabricación. Para desarrollar el diseño se debe de seguir un proceso, por lo tanto un sistema CAD debe ejecutar las siguientes acciones:

 Definición interactiva del objeto.
 Visualización múltiple.
 Cálculo de propiedades, simulación.
 Modificación del modelo.
 Generación de planos y documentación.
 Conexión con CAM.

Luego de que se realizaran las actividades mencionadas anteriormente, se da por terminado el diseño para proceder al segundo paso que es la Fabricación asistida por computadora. El CAM se basa en el uso de aplicaciones informáticas que fabrique un producto de calidad, a través de una interfaz directa o indirecta entre el sistema informático y los recursos de producción. Las aplicaciones del CAM están compuestas por dos categorías:

  • Interfaz directa: Se monitorea, supervisa y controla la actividad por medio de la computadora que está enlazada directamente al proceso de producción. Esta se divide en dos grupos:
      • Supervisión: Mezcla un flujo de datos a la computadora con el fin de observar el proceso y recoger datos.
      • Control: Además de supervisar, actúa basándose en las observaciones.
  • Interfaz indirecta: La computadora se usa en la fabricación, pero no está conectada con el proceso de producción.

Tipos de Producción

  • Producción centralizada. Procesos en los que sus elementos se integran en una sola planta o taller industrial.
  • Producción descentralizada. Procesos en los que sus elementos se descomponen o se repiten en más de una planta transformadora, por lo que se tiene un sistema multiplanta o localizado en diferentes puntos. Situación que exige determinado sistema logístico para combinar y transportar los elementos productivos.


Con la fabricación digital se espera cambiar este paradigma y crear una producción distribuida conectada donde la producción es local, así cada ciudad, cada edificio, incluso cada casa podrá ser una minifábrica que construye objetos necesarios para vivir con materiales locales y que respondan a las necesidades particulares, utilizando software libre y colaborando entre si para la mejora de los mismos, así no solo se disminuye la contaminación, sino que la economía local se dinamiza.