Autora: Lucía C. :Comunicadora audiovisual y diseñadora. Master en Dirección de arte (CICE) y Diplomado en Diseño y Comunicación Multimedia (TAI). Motivada por los nuevos retos, especialmente en el campo de la comunicación. En constante descubrimiento de las innovaciones en impresión 3D. Amante del cine y el buen diseño.
El fabricante de automóviles BMW ha presentado uno de sus últimos proyectos relacionados con el uso de fabricación aditiva, el prototipo de su nueva motocicleta, la S1000RR. Incorporará un chasis impreso en 3D pero también un brazo oscilante diseñado con tecnologías 3D. Una iniciativa que permitiría a la empresa alemana desarrollar piezas más rápidas y eficientes, dos puntos clave en el sector automotriz. La motocicleta de BMW se une a los muchos vehículos que tienen partes impresas en 3D y ha visto mejorar su rendimiento.
BMW hace unos días la apertura de un nuevo centro dedicado a la fabricación aditiva, que representa una inversión de 10 millones de euros para integrar las tecnologías 3D en su ciclo de producción, apertura que marcó la pauta para a las próximas ambiciones del fabricante. Desde que invirtió en una impresora HP Multi Jet Fusion en 2016, BMW ha comenzado a rediseñar sus autos con partes impresas en 3D, como su modelo i8 Roadster, con geometrías más complejas.
El chasis impreso en 3D de la motocicleta de BMW (creditos de la foto: Visor Down)
Una motocicleta de BMW con diseño orgánico
En el Digital Day organizado por BMW Group en España, el fabricante reveló su último proyecto, la motocicleta S1000RR, aún en fase de prototipo. Tiene un chasis y un brazo oscilante impresos en 3D. BMW explicó que ha utilizado una tecnología de fusión de láser selectivo para crear estas formas orgánicas. Un resultado que se ha logrado gracias a la optimización topológica que elimina todas las piezas no sujetas a esfuerzos y por lo tanto ofrece una reducción de materiales y costos. El prototipo obtenido nos recuerda a la Light Rider, la motocicleta creada por APWorks cuyo peso se redujo enormemente gracias a la fabricación aditiva. Utiliza también un diseño orgánico y fluido que da un aspecto un pequeño vehículo futurista.
BMW afirma que “las piezas impresas en 3D ofrecen un alto grado de libertad de diseño y se fabrican rápidamente, siempre con un alto nivel de calidad. No necesitamos herramientas de fabricación tradicionales como moldes de fundición; ahora todo está digitalizado. “Aunque el fabricante aún no está listo para lanzar una motocicleta completamente impresa en 3D, está convencido del potencial de la tecnología, especialmente para todo lo relacionado con la personalización de los vehículos.
(Creditos de la foto: Visor Down)
Encuentra toda la información sobre la nueva motocicleta de BMW aquí.
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The ANSYS Meshing application allows you to generate CutCell meshes, in order to reduce the time needed to mesh complex geometry. This functionality was originally developed for ANSYS Fluent, but it is also compatible with Polyflow applications. The CutCell mesher converts a volume mesh into a predominantly Cartesian mesh (that is, the mesh consists of mostly hexahedral elements, with faces that are aligned with the coordinates axes). Smaller elements are used to resolve complex details of the geometry, and the interfaces between the different size elements are non-conformal.
Note that the Polyflow solver will reconnect adjacent elements of different discretization sizes with conformity constraints, in the same manner as the recursive subdivision of elements technique used for adaptive meshing
Important: Note the following when working with CutCell meshes:
For flow applications, you must carefully check the generated mesh in order to avoid thin regions in which only one element exists between opposite walls. If such situation occurs, all velocity nodes of such elements have fixed (and generally) null values (that is, a fixed wall condition): no fluid will cross these elements, leading to artificial obstacles in the flow.
You must not combine (for example, using ANSYS Polyfuse) a mesh that was generated by the CutCell method with another type of mesh, if you intend to use it in an ANSYS Polyflow simulation; ANSYS Polyflow requires that the mesh you read in consists of a domain in which either every part or no part is a CutCell mesh. Consequently, you cannot use an unaltered CutCell mesh with moving boundaries (for example, in a free jet region outside of an extrusion die), as the remeshing algorithms require a sliceable mesh, which is typically a swept mesh. To overcome this limitation, you can use Polydata to convert a portion of your CutCell mesh into a sliceable mesh, as described in the Polyflow User’s Guide.
CutCell meshes are not compatible with mixing or volume of fluid (VOF) tasks, viscoelastic flow sub-tasks
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Varias cámaras gran angular para generar una imagen 360º en Bagan (Birmania) CyArk
«Estos escaneos capturan cada edificio u objeto con precisión milimétrica en 3D, y cuando se superponen con imágenes proporcionan una recreación precisa de la forma, el tamaño, el color y la textura», explican desde Google a eldiario.es. El proyecto Open Heritage nace en colaboración con la ONG CyArk, fundada por Ben Kacyra, previamente responsable de una empresa de tecnología para el sistema de escaneo láser 3D, para crear un archivo digital de libre acceso destinado a la preservación o la educación.
Todo comenzó en 2001, después de que los budas de Bamiyán (Afganistán) quedaran reducidos a gravilla tras ser dinamitados por los talibanes. Como Kacyra menciona en una charla TED de 2011, la reconstrucción total de estos resultaba imposible porque los arquitectos no tenían datos suficientes para volver a unir los añicos de aquellas figuras de 55 metros. Tras aquel incidente, el empresario decidió utilizar CyArk para la «preservación digital de sitios patrimoniales» con la ayuda de su tecnología y, ahora, con la de Google.
Escaneo 3D de una iglesia en San Antonio (EEUU) CyArk
La multinacional estadounidense apunta que el proceso aún requiere «un tiempo y esfuerzo considerable», pero que el escaneo 3D «no solo es mucho más rápido y preciso que los métodos tradicionales, sino que también es menos intrusivo». Gracias al uso de dispositivos como drones, sostienen que pueden «tomar miles de fotos aéreas de cada sitio sin tener que construir andamios o irrumpir edificios de ninguna manera».
De momento, en su página web ya tienen registrados 27 patrimonios de 18 países distintos, incluyendo Chichén Itzá en México, el Palacio de Azm en Siria o la Puerta de Brandeburgo en Alemania. «Esta lista inicial fue seleccionada según el deseo de mostrar una amplia gama de tipos de patrimonio cultural en todo el mundo. Esperamos agregar más sitios a lo largo del tiempo a la colección», aclara el gigante tecnológico.
Sin embargo, el criterio empleado para la selección no parece tener demasiada coherencia para Pedro Lavado, experto en arqueología que trabajó en Instituto del Patrimonio Cultural de España (IPCE): «Me parece una propuesta de ricos. Tendría más sentido hacer esto en países en peligro y con cierta problemática». Al especialista le llama la atención que «no estén sitios como Nepal, donde suelen ser habituales los terremotos» y que la mayor parte de los disponibles sean de Europa o Norteamérica.
«Hay monumentos que no creo que vayan a desaparecer, más que nada se acabarán deteriorando, como la torre de Londres o la Puerta de Brandeburgo», aprecia Lavado, a quien la iniciativa le parece «muy bien», pero cree que «debería gastarse dinero en proyectos que puedan ser más aprovechados y que implique a monumentos realmente al borde de la desaparición».
Esa cifra, según revela a este periódico Elizabeth Lee, vicepresidenta de desarrollo de CyArk, asciende a «unos 50.000 dólares» y permite «tener un equipo de 2 o 3 personas durante dos semanas para hacer el procesamiento de datos». Para conseguirlo, la directiva señala que trabajan «en coordinación con las autoridades del lugar» para garantizar que se alinee «con las prioridades locales» y se pueda realizar de «manera segura».
«Imagino que es una cuestión de recursos: es mucho más sencillo disponer de personal y medios técnicos en Italia o Alemania, que en zonas de conflicto», comentan Silvia Verdú y Ana Valverde, profesoras de la UNED especializadas en digitalización del patrimonio cultural. Continúan diciendo que sí existen otras iniciativas, como Rekrei o Curious Travellers, en las que los voluntarios envían fotografías de monumentos ya desaparecidos o en riesgo de hacerlo.
¿Se puede reconstruir el daño de un terremoto?
Los datos de Open Heritage, según Google, «son tan precisos que se pueden compartir con los equipos de restauración como planos para ayudar en la reconstrucción». Pero, ¿se han empleado en casos reales? La multinacional estadounidense asegura que fueron de utilidad con los 185 templos de Bagan (Birmania), dañados en 2016 tras un terremoto.
«Al comparar los datos de antes y después del terremoto, CyArk pudo identificar los daños, incluidos los ladrillos individuales y extraviados, y posteriormente proporcionar registros detallados para la reconstrucción», garantiza la compañía norteamericana. Pero aquel desastre natural no ha sido el único en Bagan. Previamente, en 1975, otro terremoto devastó la zona causando, según el New York Times, «un daño irreparable» en gran parte de los santuarios. En realidad sí que los repararon, pero introduciendo cambios sustanciales con respecto a su versión original.
Precisamente por ello, Lavado insiste en los problemas relacionados con el nivel de la catástrofe: «En el caso de Bagan son centenares de elementos de los que poco ha quedado tras los terremotos. Si arreglan uno, es uno sobre los 200 o 300 que se han destruido en el mismo sitio». Otro ejemplo que aparece en Open Heritage es el palacio Al Azem de Damasco, el cual, según el experto en patrimonio, debe estar «machacado, triturado, igual que lo está la Ciudadela de Alepo».
Google también incide sobre los diferentes fenómenos que dificultan la preservación de las obras: «Cada sitio de patrimonio enfrenta una combinación única de amenazas que hacen que la preservación sea más desafiante». Amenazas que, según señalan, van desde «el turismo de masas en Pompeya» hasta los «patrones climáticos extremos en el Fuerte de San Lorenzo, de Panamá». También el terrorismo cultural, empleado por grupos terroristas como el ISIS para conseguir atención mediática y evidenciar la falta de estrategias preventivas para el rescate de los patrimonios.
En la misma línea se sitúan las docentes de la UNED, para quienes «todos estos aspectos son perjudiciales, pero sin duda alguna, los conflictos bélicos destruyen de manera más efectiva y rápida que cualquier otro medio».
Por otro lado, a pesar de que en pleno 2018 se haya decidido digitalizar ciertos lugares simbólicos, hay que tener en cuenta los múltiples arreglos que los monumentos han recibido a lo largo de la historia. Porque, quizá, lo que ahora se esté tomando como referencia no sea la construcción original, sino un cúmulo de elementos agregados a posteriori. «Las grandes catedrales del norte fueron machacadas durante la Revolución francesa, entonces, ¿hasta qué punto la imagen que ahora tenemos es real o una que nos hemos acostumbrado a ver», añade el extrabajador del IPCE.
Entonces, ¿tiene sentido digitalizar el patrimonio? Verdú y Valverde creen que esto aporta dos aspectos fundamentales. El primero, es «el valor añadido que supone el propio uso de la tecnología», ya sea por el nivel de realismo o por el estudio detallado de recursos originales «dejando atrás la técnica invasiva del moldeado de escayola». El segundo, es la «la efectividad de su difusión», ya que utiliza un canal fundamental para llegar a todos lados: Internet.
Open Heritage anima a explorar lugares icónicos a través de modelos 3D que no escatiman en la fidelidad de sus detalles, ya sea un templo de Bagan o la Puerta de Brandeburgo. Aun así, como suele ocurrir, la historia no se escribe igual para todos. «¿Por qué no está España?», se pregunta Lavado.
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Texto integro de eldiario.es
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Por James Fort y Subham Sett, equipo de diversificación de la industria SIMULIA.
Perspectiva del futuro
La fabricación aditiva (AM), también conocida popularmente como impresión 3D, es una tecnología de fabricación que ha ido evolucionando desde finales de la década de 1980, pero finalmente se puede decir que está demostrando su valor en muchos campos. Es un proceso de capa por capa mediante el cual material, metal, plástico, aleación o una combinación se fusionan o unen para producir la pieza deseada.
Recientemente, la técnica se ha popularizado más a medida que los avances en la tecnología han llevado la impresión 3D al escritorio y al hogar a través del movimiento Maker. Significativamente, el alcance de AM ahora se está expandiendo más allá del prototipado rápido en aplicaciones industriales tanto de producción de herramientas como de partes directas.
Difícilmente pasa un día sin que aparezca un artículo en las noticias sobre un uso novedoso de la tecnología, ya sea para imprimir un brazo protésico, diseñar sus ingredientes favoritos de chocolate, fabricar un puente en el sitio o imprimir una copia completa coche en sí. Sin embargo, todavía existen retos importantes en cuanto a la confiabilidad y predictibilidad de varios procesos de AM que actúan como barreras para la certificación de piezas y una adopción mucho más generalizada en la industria.
Entonces, la pregunta principal que debemos hacernos en nuestra comunidad es: «¿Cómo puede la simulación ayudar a que la confiabilidad vuelva a los diseños de AM? ¿Podemos diseñar piezas para que se impriman bien la primera vez? «Exploremos.
Hay una serie de áreas clave en las que la simulación puede desempeñar un papel importante en la impresión 3D: generar un diseño funcional, generar estructuras de celosía, calibrar el material, optimizar el proceso de fabricación y el rendimiento en servicio.
AM es único en ofrecer a los diseñadores libertad de las limitaciones de fabricación tradicionales, lo que les permite llevar sus diseños a nuevas alturas para cumplir con los requisitos de ingeniería sin sacrificar la resistencia o el rendimiento de la pieza. La reducción de peso es un ejemplo de esto: las piezas se pueden crear con un mínimo de material necesario para cumplir con los requisitos funcionales especificados. La creación de este tipo de diseños ahora es factible gracias a la tecnología comprobada de optimización de topología no lineal y robusta que SIMULIA ofrece a través del paquete de productos Tosca.
AM también proporciona la capacidad de crear piezas con estructuras internas de celosía extremadamente sofisticadas que no serían posibles a través de las técnicas de fabricación tradicionales. Tales redes permiten una reducción de peso adicional más allá de la proporcionada únicamente a través de la optimización de topología. Las capacidades adicionales de SIMULIA, que se lanzarán más adelante este otoño a través de Tosca, permitirán a los usuarios introducir retículas en sus estructuras, así como también dimensionar esas celosías para crear piezas totalmente funcionales.
Un aspecto crítico en cualquier proceso de AM es ser capaz de caracterizar el material subyacente que se está utilizando. Típicamente, con aleaciones de metal, por ejemplo, se aplica un láser de alta intensidad a un lecho de polvo a lo largo de una ruta guiada por software CAD, fusionando el metal capa por capa para construir la pieza. El metal se derrite localmente y, a medida que la fuente de calor se mueve, se solidifica con la capa previa para crear la parte fusionada. Las transformaciones de fase, las velocidades de enfriamiento y otros parámetros específicos de la máquina, como la velocidad de impresión, guían la metalurgia y las microestructuras que se desarrollan.
Estas partes pueden ser más fuertes que las fabricadas con métodos de fabricación tradicionales, como la fundición, pero las variabilidades en las propiedades mecánicas pueden ser significativas. Por lo tanto, existe la necesidad de capturar la naturaleza multi-escala y multifísica del proceso de fabricación. Aquí es donde el marco de usuario-subrutina de Abaqus ya está permitiendo a los investigadores y la industria modelar la física del comportamiento de la micro-mecánica mientras aprovecha Abaqus como el solucionador global para el macro-comportamiento de las partes.
Además de la caracterización del material, el proceso de fabricación de la impresión en 3D en sí puede introducir brechas importantes entre la parte diseñada y la fabricada. En la parte de diseño, el diseño no presenta tensiones ni distorsiones y se le asignan definiciones de materiales estándar. Sin embargo, durante AM, que en general es un proceso térmico actual, pueden surgir acumulaciones de tensiones residuales, distorsiones de partes y variaciones de material.
Aquí es donde Isight puede proporcionarnos una poderosa herramienta para estudiar los efectos de los parámetros del proceso de fabricación, como el camino de deposición, la orientación de construcción y la intensidad del calor. La herramienta se puede aplicar para optimizar las tensiones residuales, reducir las distorsiones de las piezas y alterar el comportamiento del material para cumplir con las condiciones de servicio de la pieza, ya sean cargas estáticas, cargas dinámicas, vibraciones o cualquier otro problema de ingeniería que usted tenga. ya están resolviendo usando Abaqus.
En última instancia, lo que se busca para los componentes que operan bajo condiciones de carga en servicio es la vida de fatiga de la pieza. La integración profunda de fe-safe® con Abaqus permitirá la evaluación de la vida de fatiga para componentes fabricados aditivamente a medida que los datos del material se desarrollen en investigación.
Entonces, para responder a nuestras preguntas iniciales, sí, la simulación tiene un gran potencial para mejorar la calidad y, por lo tanto, respaldar el crecimiento de la fabricación aditiva en todas las industrias, con una amplia gama de herramientas SIMULIA que pueden abordar muchos de los problemas que surgen a medida que la tecnología se acerca a la madurez.
https://www.youtube.com/watch?v=L8mqLTgzMuw
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Hemos asistido a la Jornada Tecnológica de Fabricación organizada por la Sociedad de Ingeniería de Fabricación, el pasado 16 de marzo en la Escuela Superior de Ingenieria de la Universidad de Cádiz, in memoriam a D. Mariano Marcos.
Se entregaron los premios de la SIF a los mejores PTFE. La UPV – Campus de Alcoy obtuvo un galardón de la mano de Dña. Sara Rosales, egresada del Máster en Diseño de Piezas y Moldes para Inyección de Plástico.
Se impartió tambien una charla sobre impresión 4D.
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«Mientras nosotros, los simples mortales, nos maravillábamos con las impresoras 3D y todas las impresionantes cosas que se podía hacer con ellas, en algún lugar del mundo, un ser superior ya estaba pensando en las impresoras 4D.
Si, es posible: la impresión en cuatro dimensiones ya es una realidad. ¿Estás impresionado? Nosotros también. Vamos a ver de qué se trata.
¿Cómo funciona la impresión 4D?
Básicamente se trata de crear objetos inteligentes gracias a una impresora 3D tradicional. Es decir, el secreto de la impresión 4D no es la impresora, sino el material con que se imprime. Los científicos lograron formular un material sintético capaz de ser programado para cambiar de forma al pasar de un ambiente a otro.
En principio se trata de diseños tridimensionales hechos en un material que fue programado para cambiar de forma al ser mojado con agua. Por ejemplo, se puede crear una simple plancha rectangular que al ser sumergida en agua se transforme en una caja, o se pueden crear cañerías plásticas «programadas» para expandirse en función del caudal de agua o repararse a sí mismas si se rompen.»
Hemos preparado un modelo 3d del Castillo de la Atalaya, para posterior impresión 3D.
Solo queda imprimir.
«Un castillo inspirado en uno real (Castillo de la Atalaya – Villena – Comunidad Valenciana. España) – El autor lo ha usado como un proyecto de aprendizaje para el modelado, la iluminación y el material. Usa Blender solo por diversión. Es un modelo relativamente simple que se puede usar en juegos, en cualquier escena medieval. Las texturas son de www.textures.com; material del mundo creado después de un video tutorial de EnigmaToots.Me divertí mucho con este modelo, espero que te guste»
La noticia en Ara multimedia sobre el Design Factory en el Campus d’Alcoi.
«El Programa de Generació Espontània del Campus d’Alcoi de la UPV té més fàcil la seua tasca amb el nou espai Design Factory de l’Obra Social de Caixa Ontinyent. Des d’ARAMULTIMÈDIA, hem pogut comprovar de primera mà les innovacions en impressió 3D, escanejat tridimensional, etc. Jaume Masià, subdirector d’Emprenedoria, Ocupació i Generació Espontània, ens conta més sobre aquest espai. També, l’alumna Noelia García ens explica exemples pràctics.»
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