Ejercicios: Técnicas de fabricación

La imagen muestra una impresora 3D fabricando una pieza, con sus elementos numerados. Identifica cada elemento y explica con tus palabras cómo construye la impresora el objeto, capa a capa.

Explica la diferencia entre fabricación manual y fabricación mecánica (con máquinas herramienta), y pon un ejemplo de producto hecho con cada una.

Explica qué es la fabricación digital y nombra dos máquinas habituales en un aula-taller que la permiten, indicando qué hace cada una.

Nombra la herramienta adecuada para cada operación: serrar un listón de madera, taladrar una chapa de metal, lijar un canto y atornillar dos piezas entre sí.

Explica qué significa fabricación «aditiva» y en qué se diferencia de la fabricación «sustractiva» (sierra, taladro, fresadora), poniendo un ejemplo de cada una.

Ordena las operaciones para fabricar un marco de madera sencillo: encolar, cortar a medida, lijar, marcar las medidas y presentar las piezas sin cola para comprobar.

Explica qué es una plantilla en fabricación y por qué ahorra tiempo y errores cuando hay que hacer varias piezas iguales.

Escribe dos normas de seguridad del taller (gafas, pelo recogido, guardas de las máquinas...) y explica qué accidente concreto evita cada una.

Elige la técnica de fabricación más adecuada para cada caso y justifícala: (a) un único prototipo de una pieza con forma compleja, (b) mil arandelas metálicas idénticas, (c) un cartel de madera grabado a mano.

La figura resume el proceso de fabricación de una pieza por impresión 3D, pero falta una etapa. Indica cuál es y qué se hace en ella.

Para fabricar las piezas planas de una maqueta, tu equipo duda entre la impresión 3D y el corte láser. Compara ambas técnicas para ese trabajo concreto y razona cuál elegirías.

Al cortar piezas que deben encajar entre sí se trabaja con un margen o tolerancia. Explica qué significa eso y qué ocurre si una pieza se corta por el extremo grande del margen y la otra por el extremo pequeño.

Compara el corte de una placa de madera de $3\ \text{mm}$ con sierra de marquetería y con corte láser: precisión, velocidad y acabado de los cantos. ¿Cuál elegirías para 40 piezas iguales con curvas cerradas?

En impresión 3D, explica qué son la «altura de capa» y el «relleno» (infill), y cómo afecta cada parámetro al tiempo de impresión y a la resistencia de la pieza.

Una pieza impresa en 3D se despega de la base a mitad de la impresión y queda inservible. Analiza dos causas frecuentes (falta de adherencia de la primera capa, corrientes de aire) y cómo prevenir cada una.

Describe el proceso de plegado en caliente del metacrilato: qué equipo se usa en el taller, cómo se calienta y pliega la plancha y qué precauciones de seguridad hay que tomar.

Aunque la impresión 3D parece servir para todo, a veces no es la mejor opción. Describe dos situaciones del taller en las que una técnica tradicional (sierra, taladro, torno) sea más conveniente y explica por qué.

Planifica la fabricación de un soporte de auriculares con una plancha de metacrilato: lista en orden las operaciones necesarias (marcado, corte, plegado, lijado...) y la herramienta o máquina que usarías en cada una.

Desde el punto de vista de los materiales y la energía, valora qué es más sostenible: fabricar muchas piezas iguales en una fábrica lejana o imprimirlas en 3D bajo demanda cerca del usuario. Matiza en qué casos conviene cada opción.

Planifica la fabricación en serie de 30 llaveros de madera reciclada: organiza el trabajo en estaciones (corte, taladrado, lijado, acabado) y estima tiempos por estación para que ninguna se sature. ¿Cuál marca el ritmo de toda la producción?

Analiza por qué la fabricación aditiva genera muy poco residuo de material pero puede consumir mucha energía y tiempo. Compárala con el corte láser para fabricar 100 piezas planas iguales y razona cuál elegirías.

Diseña el control de calidad de una tirada de 50 piezas impresas en 3D: qué medirías (dimensiones, acabado, encaje), cada cuántas piezas lo comprobarías y qué harías con las unidades defectuosas.

Un diseño exige piezas con una precisión de $0,1\ \text{mm}$. Razona qué técnicas del aula-taller pueden acercarse a esa precisión y cuáles no, y qué consecuencias tiene pedir tanta precisión (tiempo, coste, herramientas).

Valora «hazlo tú mismo» frente a «cómpralo hecho» para un estante de pared: tiempo, coste real (incluyendo herramientas y material desechado), calidad del resultado y aprendizaje. ¿Cuándo compensa cada opción?