T01: Estudio de fabricación digital / Malen Llanquileo

De Casiopea



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


Prototipos Rápidos

Los prototipos rápidos son representaciones tridimensionales los cuales crean un acercamiento o aproximación previa al producto final y que permiten validar diferentes características como la apariencia, aspectos ergonómicos y de uso, desempeño funcional, resistencia físico-mecánica, sistemas de armado, entre otros, además de poder detectar errores y problemas en forma temprana, antes de una producción seriada. Antes para crear prototipos se utilizaban técnicas manuales con instrumentos y procedimientos tradicionales con el apoyo de herramientas eléctricas o tecnologías básicas, en la actualidad tenemos un abanico de nuevas opciones de prototipado a bajo costo y con mayor grado de precisión en su construcción.

CAD, CAM, CNC, BITS

CAD| Dibujo Asistido por Computador: Es un software que permite crear dibujos de precisión, bidimensionales y tridimensionales.

CAM| Manufactura Asistida por Computador: su función es el control y la coordinación de otras aplicaciones, máquinas-herramienta de CNC (por ejemplo una fresadora) en la fabricación de piezas manufacturadas, como puede ser un prototipo. Es un software que hace de puente entre la tecnología CAD y el CNC

CNC| Control Numérico Computarizado: Es un sistema que permite controlar la posición de un elemento físico, la manera de desplazarse entre ellas, su velocidad, entre otras. Normalmente una herramienta, que está montada en una máquina.

BITS: Bit es la abreviación de Binary Digit (digito binario) este solo puede tener un valor que puede ser el "0" o "1". La información procesada por una computadora es medida y codificada en bits.

¿Qué es la fabricación digital?

TFD| Tecnología de Fabricación Digital

La fabricación digital es un conjunto de tecnologías que permiten materializar una pieza, sistema, modelo, prototipo o series cortas, directamente de un archivo digital CAD. Es relevante señalar que las TFD, también denominadas Tecnologías de Fabricación Directa (Digital Direct Manufacturing, en inglés) son la evolución del concepto de tecnologías CAM. Las TFD se pueden clasificar de diferentes maneras y la clasificación más usada es según el método en la cual se fabrican las piezas las cuales son :

TFDS| Tecnologías de Fabricación Digital Sustractiva :

Las Tecnologías de Fabricación Digital Sustractiva fueron las primeras TFD y se denominaron también como máquinas de Control Numérico Computacional o CNC, y se caracterizan por el corte del material a partir de un archivo CAD, que en los inicios eran 2D (dos dimensiones) y posteriormente se fueron integrando los archivos CAD 3D

TFDA| Tecnologías de Fabricación Digital Aditiva :

Las TFDA se basan en un proceso de adición de capas de material, las cuales se van adhiriendo secuencialmente, una tras otra, hasta obtener el objeto físico correspondiente a un archivo CAD 3D.

Ambas se complementan con otras tecnologías de apoyo, tales como los softwares CAD/CAE/CAM, metrología digital y escáneres 3D.

Escáner 3D

Nube de puntos: sistema de coordenadas (X,Y y Z) que representan la superficie externa de un objeto.

Este dispositivo es una de la tantas herramientas que nos entregan las TFD, toma datos de un objeto cualquiera y recopilando la información es capaz de crear un modelo 3D que luego se puede replicar e imprimir o bien guardar información exacta con una imagen tridimensional.

Para utilizar de manera óptima el escáner 3D se debe realizar una inspección del objeto o lugar a escanear para definir posiciones y poder conseguir una imagen completa, así las uniones automáticas no tendrán problema en efectuar el escáner, una vez realizado el escáner la información se dirige a los sofwares donde se unen las tomas y así generan una Nube de Puntos que sería nuestra primera información concreta y completa que tendremos, con esto podremos generar modelado o maquetas 3D de manera sólida a partir de la nube de puntos


Breve historia de las TFD

A principios de los 60 Iván sutherland inventa en el laboratorio Lincoln (MIT) el primer sistema gráfico CAD llamado "Sketchpad". Por el alto precio de estos ordenadores solo algunas compañías de aviación o automóviles desarrollaron en los 60 estos tipos de software. Durante los años 70 este tipo de software comenzó su migración de la pura investigación hacia su uso comercial. Aunque todavía el software fuera desarrollado por grupos internos de grandes fabricantes de automoción y aeroespaciales. Dassault empresa Francesa de aviación desarrolla el primer programa CAD/CAM llamado DRAPO iniciales de definición y realización de aviones por ordenador. En los años 80 el empleo del CAD/CAM se generaliza en las empresas industriales. Había comenzado como un tema de investigación que fue floreciendo comercialmente con el avance de los ordenadores, pero se convirtió en una dura competencia entre diferentes firmas comerciales. En el 1983 se crea la primera tecnología de fabricación digital aditiva (la estereolitografía) por el norteamericano Charles Hull, el cual genera objetos físicos a través de la adición sucesiva de capas de algún material. Esto permite construir geometrías complejas, fabricar piezas sin la necesidad de moldes, entre otras ventajas como reducción de costos y tiempo. Desde los 90’s se empezaron a utilizar paulatinamente sofwares de CAD, con el fin de simular y analizar a sofwares de CAM, las que en esa fecha permitían fabricar piezas directamente a través del CNC. las desventajas de este sistema en ese entonces era la lentitud de los computadores y los sofwares, ademas que solo permiten modelar geometrías básicas y operaciones limitadas. Las máquinas funcionaban con el método sustractivo de fabricación.

En las últimas décadas han estado emergiendo nuevas Tecnologías de Fabricación Digital Aditiva (TFDA), tales como: Polyjet, Deposición de hilo Fundido, Inyección de aglutinante, Sinterizado Selectivo por Láser, entre otros. Estas tecnologías han sido popularmente conocidas con el nombre genérico de impresión 3D o 3D Printing


Producción centralizada y distribuida

En la fabricación tradicional se utilizaba en grandes fábricas el método centralizado de reunión de materia primas para luego ensamblarlas y tener un producto final con acabados idénticos en un mismo lugar y desde un solo punto eran distribuidas a los clientes. Esta estrategia poco a poco ha ido cambiando por diferentes motivos, como abaratar costos y disminuir riesgos de falla por problemas en un solo punto del proceso, hoy se va dando camino a un modelo de fabricación distribuida que es casi lo contrario a la ya mencionada anteriormente, es posible que el producto se fabrique muy cerca del cliente final y esto lleva a que el producto sea mucho más fácil de adquirir por parte de los consumidores