Prototipado rápido y fabricación digital
Antes de fabricar una pieza en serie conviene probarla en físico. El prototipado rápido permite pasar de una idea en pantalla a un objeto en la mano en pocas horas, detectar errores de diseño pronto y corregirlos sin haber gastado el presupuesto de un molde.
Del modelo digital a la pieza: CAD, STL y slicer
La fabricación digital convierte un modelo 3D en instrucciones de máquina mediante una cadena de programas con funciones bien distintas.
Explica qué es el prototipado rápido y por qué conviene fabricar y probar un prototipo antes de lanzar la producción en serie de un producto.
Explica qué es el prototipado rápido y por qué conviene fabricar y probar un prototipo antes de lanzar la producción en serie de un producto.
Estas etapas del proceso de impresión 3D por deposición fundida (FDM) están desordenadas: (a) imprimir la pieza capa a capa, (b) modelar la pieza en un programa CAD, (c)…
Estas etapas del proceso de impresión 3D por deposición fundida (FDM) están desordenadas: (a) imprimir la pieza capa a capa, (b) modelar la pieza en un programa CAD, (c) retirar soportes y repasar el acabado, (d) laminar el modelo con un programa «slicer» que genera las trayectorias. Ordénalas y explica qué se hace en cada una.
Explica qué es un archivo STL, qué programa lo genera (el CAD al exportar el modelo) y qué otro programa lo convierte después en instrucciones para la impresora 3D.
Explica qué es un archivo STL, qué programa lo genera (el CAD al exportar el modelo) y qué otro programa lo convierte después en instrucciones para la impresora 3D.
Impresión 3D FDM: parámetros y fallos típicos
Dos parámetros del slicer bastan para cambiar radicalmente el tiempo, el coste y la resistencia de una pieza impresa, sin tocar el modelo CAD.
En la impresión FDM, ¿qué es la altura de capa? Explica cómo influye en el tiempo de impresión y en el acabado de la superficie de la pieza.
En la impresión FDM, ¿qué es la altura de capa? Explica cómo influye en el tiempo de impresión y en el acabado de la superficie de la pieza.
Explica qué es el relleno (infill) de una pieza impresa en 3D y por qué una pieza al 100 % de relleno no siempre es necesaria (peso, tiempo y material que consume frente…
Explica qué es el relleno (infill) de una pieza impresa en 3D y por qué una pieza al 100 % de relleno no siempre es necesaria (peso, tiempo y material que consume frente a resistencia que aporta).
Una pieza de $60\ \text{mm}$ de altura se imprime con capas de $0{,}2\ \text{mm}$ y cada capa tarda unos $30\ \text{s}$. (a) Calcula cuántas capas tendrá y el tiempo…
Una pieza de $60\ \text{mm}$ de altura se imprime con capas de $0{,}2\ \text{mm}$ y cada capa tarda unos $30\ \text{s}$. (a) Calcula cuántas capas tendrá y el tiempo total de impresión, expresado en horas. (b) Calcula el nuevo tiempo si se baja la altura de capa a $0{,}1\ \text{mm}$. (c) Comenta qué se gana y qué se pierde con ese cambio.
Fabricación sustractiva: CNC y corte láser
Frente a la fabricación aditiva, la fabricación sustractiva parte de un bloque de material y elimina el sobrante con máquinas de control numérico.
Explica qué es una fresadora de control numérico (CNC) y cuál es la diferencia fundamental de su proceso frente a una impresora 3D (quitar material de un bloque frente a…
Explica qué es una fresadora de control numérico (CNC) y cuál es la diferencia fundamental de su proceso frente a una impresora 3D (quitar material de un bloque frente a añadir capas).
Explica qué es el corte por láser, qué materiales típicos de un taller escolar puede cortar (cartón, madera, metacrilato) y una ventaja frente a cortar esas piezas a…
Explica qué es el corte por láser, qué materiales típicos de un taller escolar puede cortar (cartón, madera, metacrilato) y una ventaja frente a cortar esas piezas a mano.
Distingue entre fabricación aditiva, fabricación sustractiva y conformado de materiales, y pon un ejemplo de técnica y de producto para cada una de las tres.
Distingue entre fabricación aditiva, fabricación sustractiva y conformado de materiales, y pon un ejemplo de técnica y de producto para cada una de las tres.
Elegir técnica: prototipo, serie y coste por pieza
Ninguna técnica de fabricación es la mejor en todos los casos: la decisión depende de cuántas piezas iguales hacen falta, porque el coste de cada técnica se reparte de forma distinta entre utillaje y pieza.
Vas a diseñar una funda de móvil para fabricarla en serie. Describe la cadena de prototipos que harías antes de pagar el molde de inyección (maqueta de cartón, prototipo…
Vas a diseñar una funda de móvil para fabricarla en serie. Describe la cadena de prototipos que harías antes de pagar el molde de inyección (maqueta de cartón, prototipo impreso en 3D, pequeña serie de validación) y qué valida exactamente cada prototipo (tamaño, encaje, uso real, proceso).
Una pequeña empresa quiere fabricar 200 empuñaduras personalizadas para bicicleta. Analiza si le conviene producirlas con impresión 3D o con moldeo por inyección,…
Una pequeña empresa quiere fabricar 200 empuñaduras personalizadas para bicicleta. Analiza si le conviene producirlas con impresión 3D o con moldeo por inyección, teniendo en cuenta coste por pieza, coste del utillaje inicial, tiempos y posibilidad de personalizar, y concluye con una recomendación.
Una empresa compara producir una pieza por impresión 3D ($1{,}20\ \text{€}$ por pieza, sin utillaje) o por inyección de plástico (molde de $900\ \text{€}$ más…
Una empresa compara producir una pieza por impresión 3D ($1{,}20\ \text{€}$ por pieza, sin utillaje) o por inyección de plástico (molde de $900\ \text{€}$ más $0{,}40\ \text{€}$ por pieza). (a) Calcula el coste total de cada opción para 300 piezas. (b) Calcula a partir de cuántas piezas compensa el molde. (c) Decide qué proceso elegirías para 300 y para 2000 piezas, justificando tu decisión con los números.