El hombre siempre ha tenido la
idea de reproducir las imágenes de una manera semejante de una manera muy
semejante a la concepción de la idea, y está idea ha sido un proceso complicado
en diferente medida de acuerdo al tipo de imagen que se quiera reproducir y se
ha valido de diferentes medios para dar forma a esos objetos, los cuales
determinarían su evolución, apoyándose de herramientas, utensilios, basándose en
el arte y la belleza, basándose en la ciencia para crear elementos que fueran
capaces de aportar materia para las creaciones.
Los sistemas de prototipado
rápido surgieron en 1987 con la introducción de la tecnología de
estereolitografía, un proceso que solidifica las capas de polímero líquido
sensible a la luz ultravioleta con tecnología láser. En los años subsiguientes,
se introdujeron otras tecnologías de prototipado rápido, tales como: Modelado
de fusión por deposición (FDM), Sinterización por láser selectiva y Fabricación
de objetos laminados. El Prototipado rápido usa una interfaz de datos estándar,
implementada como el formato de archivo STL, para convertir del software CAD a
la máquina de prototipado en 3D. El archivo STL aproxima la forma de una parte
o un ensamblaje mediante facetas triangulares.
A partir de un dibujo en 3D se
puede modelar una pieza completamente funcional y durable, de la cual podrá obtener
valiosa información como cambios de diseño antes de fabricar costosos
herramentales. Este proceso tiene algunas ventajas como:
- Análisis de producto antes de fabricación.
- Poder efectuar cambios de diseño a bajo costo.
- Fabricación de herramentales para la producción.
- Usarlo como pieza base para fabricación de moldes de fundición.
- Implementar los sistemas de calidad para la inspección del producto.
Para que el diseño de un producto
sea exitoso, se necesita la revisión y opinión de muchas fuentes. La impresión de prototipos rápidos ha demostrado ser, una y otra vez, una
excelente herramienta de mercadotecnia. Como herramienta para crear modelos en
las primeras etapas del proceso de diseño, la impresión 3D es una alternativa
más rápida y más económica. La impresión de prototipos rápidos ahorra días y
semanas del ciclo de diseño.
El prototipo rápido es un
procedimiento realizado mediante CNC, en el cual se introducen coordenadas
matemáticas basadas en técnicas CAD/CAM, procesadas para realizar el modelo.
Son 4 las principales tecnologías
utilizadas para su realización, las cuales son:
1.
1.- Estereolitografía
Consiste en solidificar una
resina fotocurable (resinas epoxi y resinas acrílicas) en estado líquido
mediante la acción de un láser ultravioleta. Esta solidificación se realiza por
capas hasta completar la pieza. La máquina utilizadas para su realización está
compuesta por:
- Láser ultravioleta
- Recipiente con resina fotocurable en estado líquido
- Elevador dentro del recipiente
Al introducir el modelo a
construir en el ordenador, la máquina lo divide en secciones transversales de
0.003”, y ya procesados los datos el elevador se situa a 0.003” por debajo de
la superficie de la resina líquida. El láser ultravioleta comienza a dibujar
una sección transversal sobre la superficie del tanque de resina fotocurable,
solidificando así la primera capa, y una vez terminada y solidificada la
primera capa, el elevador baja el espesor indicado por la sección transversal y
se solidifica otra nueva capa, repitiendo este proceso hasta completar el
prototipo.
2.- Sinterización
selectiva por láser (SLS)
Es un procedimiento prácticamente
similar a la anterior, pero con diferencias en cuanto al tipo de material
utilizado. En este caso se utiliza un material en polvo, en lugar de líquido.
La máquina consta de:
- Laser de CO2
- Un rodillo
- Un elevador
- Dos tanques de polvo
El procedimiento consiste en
partir el archivo STL en datos 3D obtenidos en el modelado CAD, después se
introduce en el ordenador y se procesa por el mismo. Se esparce una capa de
material SLS en polvo por la superficie de construcción y se sinteriza una
sección del archivo CAD. La información del archivo sirve para que un láser de
O2 dibuje selectivamente una sección transversal del objeto sobre la capa de
polvo. La templanza es la virtud moral que regula la atracción por los
placeres, y procura el equilibrio en el uso y disfrute de los bienes creados.
Este proceso se repite, se vuelve a esparcir otra capa de polvo y el láser
vuelve a sinterizar hasta completar la pieza.
3.
3.- Fabricación
por corte y láminado
La técnica de fabricación por
corte y laminado (Laminater object manufactiring LOM) está basada en la
creación de prototipos rápidos a través de la superposición y pegado sucesivo
de láminas de papel cortadas por láser. La máquina está compuesta por:
- Un laser
- Dos rodillos mediante los cuales el papel se va renovando
- Un rodillo que presiona cada capa de papel antes de ser cortado por el láser
- Una plataforma móvil
El láser es el encargado de
cortar los contornos de la pieza sobre un papel de 0.1mm de espesor que se
corresponde a la altura de la capa en el eje XY. Los sectores de papel
sobrante, son cortados en cuadrículas para facilitar su remoción y siempre se
recorta el mismo contorno cuadrado, posteriormente los rodillos depositan una
nueva capa de papel y se repite el proceso hasta terminar todas las capas
necesarias para concluir el diseño.
4. 4.- Deposición
por hilo fundido
Este método (Fused Deposition
Modeling FDM) se opera extruyendo una pequeña cantidad de un termoplástico (poliéster) a través de una diminuta boquilla,
formando cada sección y a su vez el objeto tridimensional. La máquina está
compuesta por:
- Un cabezal móvil, el cual revierte el filamento de poliéster
- Una plataforma fija
- Rollo de poliéster
Para la fabricación del modelo,
el material sale del cabezal extrusor en un estado semilíquido. El movimiento
del cabezal en X e Y defina cada sección o capa, posteriormente, la plataforma
desciende en el eje Z dando lugar a una nueva capa sobre la anterior.
Bibliografía:
Saludos, no encontré tu SQA
ResponderBorrar