T01: Estudio de fabricación digital / Constanza Cabrera

De Casiopea



TítuloT01: Estudio de fabricación digital / Constanza Cabrera
AsignaturaTaller de Fabricación
Del CursoTaller de Fabricación 2019
CarrerasDiseño, Diseño Industrial
1
Alumno(s)Constanza Cabrera

FABRICACIÓN DIGITAL

Es el conjunto de procesos mediante los cuales se elabora un producto a partir del diseño y modelado de objetos a través de softwares especiales, que luego se fabrican en máquinas computarizadas. Es decir, el proceso de dibujo digital a materia física, permitiendo fabricar casi cualquier tipo de objeto; desde un lápiz hasta una casa.

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ORIGEN

En 1952, el MIT (Massachusetts Institute of Technology) creó la primera fresadora controlada por computadora, mostrando que una computadora digital puede operar confiablemente en dispositivos no confiables. Desde entonces, una variedad de herramientas de corte han sido montadas en plataformas controladas por computadoras, incluyendo lasers, chorros de agua y alambres.



Producción centralizada a distribuída

Los avances tecnológicos, la globalización, el internet, la cultura maker y de lo abierto, etc, han contribuído a que la fabricación digital pueda ser más accesible para la gente en lugar de ser exclusiva de industrias avanzadas. Esto, gracias a que las maquinarias han logrado reducir su tamaño, consumo de energía y precios progresivamente a lo largo del tiempo.

La fabricación digital está cambiando el paradigma actual de fabricación, el cual consiste en una producción centralizada y en masa, donde los centros de producción se encuentran principalmente en Asia. El producto es para las masas y no responde a necesidades particulares, la gente los compra porque tiene una necesidad y es lo único que hay.

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La materia prima para el producto tiene que ser transportada hasta los lejanos centros de producción, y luego de fabricado y empaquetado el producto es distribuido alrededor del mundo, produciendo un enorme consumo de combustibles fósiles y ocasionando el deterioro de las economías locales que no producen nada y todo lo que consumen es comprado en otro lado.


Con la fabricación digital se espera cambiar este paradigma y crear una producción distribuida conectada, donde la producción es local, así cada ciudad e 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.


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FabLab

Los Laboratorios de Fabricación Digital son una plataforma de cooperación entre personas y organizaciones de todo el mundo, originados en MIT, que en los últimos 10 años se han expandido por los 5 continentes con el objetivo de democratizar el acceso a nuevas tecnologías, brindando a las personas la capacidad de fabricar –casi- cualquier cosa en cualquier lugar.

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Generalmente está compuesto por máquinas como: fresadoras, cortadoras de vinilo, cortadoras láser e impresoras 3D. Además suelen utilizar software open source y agregan inteligencia con microcontroladores también open source como es Arduino.





Cultura Maker

Se basa en la idea de que toda persona es capaz de construir o solucionar un problema con tecnología, accediendo al conocimiento abierto que se genera en comunidad. Según su filosofía, se decide hacer en vez de comprar, reciclar o reutilizar en vez de tirar, y siguiendo los valores de la ética hacker, se busca la reapropiación de la tecnología.


En esta tendencia de crear y compartir han surgido diversos sitios web de carácter colaborativo, donde es posible acceder a diseños de manera gratuita como Thingiverse e Instructables, entre otros.

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CAD/CAM

Una vez definido el concepto del objeto, sa fabricación digital inicia con el uso de programas para llevarlo a la materialidad.

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CAD (Diseño Asistido por Computadora)

Los softwares CAD (Computer-Aided Design) son usados para elaborar el diseño geométrico del objeto; pueden generarse modelos en 2D o en 3D. Las herramientas de dibujo en 2D se basan en entidades geométricas vectoriales como puntos, líneas, arcos y polígonos, con las que se puede operar a través de una interfaz gráfica. Los modeladores en 3D añaden superficies y sólidos. Una vez que se ha creado el modelo se puede modificar y mejorar.



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CAM (Fabricación Asistida por Computadora)

Los softwares CAM (Computer-Aided Manufacturing) se usan para la simulación del maquinado o elaboración de una pieza a partir de la selección y dimensiones del material, selección de herramientas de maquinado, velocidad de procesos y restricciones de fabricación. Algunos softwares también sirven para la asistencia de las líneas de producción y ensamblaje para lograr un proceso más óptimo.



Proceso

Los softwares CAM obtienen los archivos generados en CAD, e interpretan la información a los equipos para la fabricación de la pieza, generando instrucciones en “Código G”, que luego son ejecutadas por las máquinas CNC (Control Numérico Computarizado).

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TIPOS DE FABRICACIÓN DIGITAL

Fabricación sustractiva

Se refiere a la fabricación de objetos por medio de eliminación de material, comenzando con bloques sólidos en los que se aplican cortes, perforaciones y esmerilado.

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Fabricación aditiva

En este tipo de fabricación se construyen objetos añadiendo material para crear las formas deseadas. La impresión 3D, es el proceso de fabricación aditiva más común, donde se crea una capa a la vez, hasta que la pieza está completa.

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Escáner 3D

Se basa en la emisión de un haz de luz láser, el cual incide sobre un elemento y rebota volviendo al escáner, calculando la distancia al punto. El escáner posee un espejo giratorio sobre el que se emite la luz láser, el cual proporciona ese haz de luz.

  • El escáner calcula la distancia, desde el emisor hasta un punto de un objeto al alcance de su trayectoria.
  • Mediante un espejo o varios espejos giratorios, el escáner hace incidir el haz láser, en una gran cantidad de puntos dentro de una zona del espacio, proporcionando así la distancia a todos esos puntos.
  • La nube de puntos así generada, contiene información sobre la distancia entre sí de los distintos puntos del objeto
  • Dependiendo de la distancia al objeto, la precisión deseada y el objeto en cuestión, suelen ser necesarias varias tomas.
  • Para producir un modelo 3D, se emplean aplicaciones software que permite orientar las distintas tomas.
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Las nubes de puntos tienen múltiples aplicaciones, como el modelado tridimensional en CAD de piezas fabricadas, la inspección de calidad en metrología, y muchas otras en el ámbito de la visualización, animación, texturización y aplicaciones de personalización masiva.