Máster de diseño de moldes y piezas de plástico
12 01 2013En la sesión de prototipado se realizaron moldes de silicona de diversas piezas, hasta un total de cuatro moldes.
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En la sesión de prototipado se realizaron moldes de silicona de diversas piezas, hasta un total de cuatro moldes.
links de interés sobre additive manufacturing.
Additive Manufacturing (AM) is an appropriate name to describe the technologies that build 3D objects by adding layer-upon-layer of material, whether the material is plastic, metal, concrete or one day…..human tissue.
Common to AM technologies is the use of a computer, 3D modeling software (Computer Aided Design or CAD), machine equipment and layering material. Once a CAD sketch is produced, the AM equipment reads in data from the CAD file and lays downs or adds successive layers of liquid, powder, sheet material or other, in a layer-upon-layer fashion to fabricate a 3D object.
The term AM encompasses many technologies including 3D Printing, Rapid Prototyping (RP), Direct Digital Manufacturing (DDM), layered manufacturing and additive fabrication.
AM application is limitless. Early use of AM in the form of Rapid Prototyping focused on preproduction visualization models. More recently, AM is being used to fabricate end-use products in aircraft, dental restorations, medical implants, automobiles, and even fashion products.
While the adding of layer-upon-layer approach is simple, there are many applications of AM technology with degrees of sophistication to meet diverse needs including:
+ a visualization tool in design
+ a means to create highly customized products for consumers and professionals alike
+ as industrial tooling
+ to produce small lots of production parts
+ one day….production of human organs
At MIT, where the technology was invented, projects abound supporting a range of forward-thinking applications from multi-structure concrete to machines that can build machines; while work at Contour Crafting supports structures for people to live and work in.
Some envision AM as a compliment to foundational subtractive manufacturing (removing material like drilling out material) and to lesser degree forming (like forging). Regardless, AM may offer consumers and professionals alike, the accessibility to create, customize and/or repair product, and in the process, redefine current production technology.
Whether simple or sophisticated, AM is indeed AMazing and best described in the adding of layer-upon-layer, whether in plastic, metal, concrete or one day…human tissue”.
Examples of Additive Manufacturing (AM)
+ SLA
Very high end technology utilizing laser technology to cure layer-upon-layer of photopolymer resin (polymer that changes properties when exposed to light).
The build occurs in a pool of resin. A laser beam, directed into the pool of resin, traces the cross-section pattern of the model for that particular layer and cures it. During the build cycle, the platform on which the build is repositioned, lowering by a single layer thickness. The process repeats until the build or model is completed and fascinating to watch. Specialized material may be need to add support to some model features. Models can be machined and used as patterns for injection molding, thermoforming or other casting processes.
+ FDM
Process oriented involving use of thermoplastic (polymer that changes to a liquid upon the application of heat and solidifies to a solid when cooled) materials injected through indexing nozzles onto a platform. The nozzles trace the cross-section pattern for each particular layer with the thermoplastic material hardening prior to the application of the next layer. The process repeats until the build or model is completed and fascinating to watch. Specialized material may be need to add support to some model features. Similar to SLA, the models can be machined or used as patterns. Very easy-to-use and cool.
+ MJM
Multi-Jet Modeling is similar to an inkjet printer in that a head, capable of shuttling back and forth (3 dimensions-x, y, z)) incorporates hundreds of small jets to apply a layer of thermopolymer material, layer-by-layer.
+3DP
This involves building a model in a container filled with powder of either starch or plaster based material. An inkjet printer head shuttles applies a small amount of binder to form a layer. Upon application of the binder, a new layer of powder is sweeped over the prior layer with the application of more binder. The process repeats until the model is complete. As the model is supported by loose powder there is no need for support. Additionally, this is the only process that builds in colors.
+ SLS
Somewhat like SLA technology Selective Laser Sintering (SLS) utilizes a high powered laser to fuse small particles of plastic, metal, ceramic or glass. During the build cycle, the platform on which the build is repositioned, lowering by a single layer thickness. The process repeats until the build or model is completed. Unlike SLA technology, support material is not needed as the build is supported by unsintered material.
fuente: http://additivemanufacturing.com/basics/
3D Printing Fasotec Fetus replicas Shape of an Angel
by James Plafke | 2:45 pm, July 31st, 2012
If pictures of your ultrasound and the resulting child weren’t enough of a memory of being pregnant with said child, you can now get a 3D printout of your fetus to help commemorate all the promise your unborn child held before it was born and started listening to that music you hate.
Japanese engineering company Fasotec is now helping spruce up the mantle over your fireplace by offering “Shape of an Angel,” a 3D-printed replica of your fetus while it was in the womb. The process of making the 3D-printed replica is fairly simple as far as 3D printing goes. The fetus is photographed using an MRI, then run through 3D imaging software and sent to the 3D printer. White resin is used to make the fetus, and clear resin is used to make the mother’s womb, and the positioning and appearance of the model fetus matches that of the actual fetus.
A printout, which measures in at around 90 x 60 x 40 millimeters, will burn hole in your pocket around the size of $1,230. Amusingly, the printout comes in a tasteful jewelry box.
Thanks, Japan.
fuente: http://www.geekosystem.com/3d-printed-fetus-replica/
Podeis leer tambien el articulo del pais: http://sociedad.elpais.com/sociedad/2013/01/03/actualidad/1357237189_855799.html
sobre la web en este link
En este contexto, con el objeto de difundir las ventajas que ofrecen estos nuevos procesos frente a los tradicionales y sus amplias posibilidades de desarrollo futuro, Cotec ha elaborado un informe en el que revela las claves de la Fabricación Aditiva. En principio, es preciso recordar que este modelo consiste en la sucesiva superposición de capas micrométricas de material, normalmente en forma de polvo, hasta conseguir el objeto deseado.
Las impresoras 3D ya son utilizadas para la fabricación aditiva de piezas y maquetas.
De la Fábrica Industrial a la “Fábrica Digital 2.0”
Tal y como señala el estudio de Cotec, en las tres últimas décadas se ha producido una transición hacia lo digital en todos los ámbitos y las fábricas no han sido ajenas a este fenómeno, incorporando desde sistemas de Diseño Asistido por Computación (CAD) hasta software de Fabricación Asistida por Computador (CAM), pasando por el empleo de autómatas y robots, la inspección de calidad mediante visión artificial y el control del avance de la producción en tiempo real (MES), así como la modelización y recreación virtual de procesos y fábricas enteras con software de simulación (CAPE).
Todos estos avances han permitido procesar a gran velocidad ingentes cantidades de datos y manejar sistemas mecánicos, superando los límites conocidos de fiabilidad y precisión. Sin embargo, los procesos de fabricación, aunque asistidos por controles más avanzados, siguen siendo principalmente tradicionales por arranque de material, por fundición o por inyección. Pues bien, estos métodos se enfrentan a limitaciones ya no de control, sino físicas, como la imposibilidad de realizar taladros curvos, las colisiones de herramientas con la pieza de geometría compleja o las restricciones de ángulos de desmoldeo, por ejemplo, que bloquean la creatividad y constituyen una barrera, muchas veces infranqueable, al desarrollo de nuevos productos de alto valor añadido o con nuevas funcionalidades.
Según se recoge en el documento de Cotec, las tecnologías de Fabricación Aditiva, aprovechando el conocimiento de la era digital, permiten superar esas limitaciones y suponen una auténtica revolución respecto a los procesos tradicionales de fabricación al permitir crear por deposición controlada de material, capa a capa, aportando exclusivamente allí donde es necesario, hasta conseguir la geometría deseada, en lugar de arrancar material (mecanizado, troquelado,…), o conformar con ayuda de utillajes y moldes (fundición, inyección, plegado,…).
Son muy diversas las técnicas de Fabricación Aditiva como la estereolitografía o el sinterizado selectivo láser, que permiten obtener piezas desde un archivo CAD 3D, “imprimiéndolas” de forma totalmente controlada sobre una superficie. Por eso también se han empleado otros términos para referirse a ellas como e-manufacturing (fabricación electrónica), Direct Manufacturing (fabricación directa) o Additive Layer Manufacturing-ALM (fabricación aditiva por capas).
Las principales características que distinguen los procesos de fabricación aditiva de cualquier otro método tradicional y que le confieren grandes ventajas competitivas son:
1. Con la Fabricación Aditiva, la personalización no encarece el proceso porque permite crear productos, sin penalizar el coste, independientemente de si se tiene que fabricar un determinado número de piezas iguales o todas distintas, lo que facilita la personalización, que es una de las principales tendencias actuales en el desarrollo de productos de alto valor añadido y uno de los paradigmas que persigue la industria en los países desarrollados al considerarlo clave para su sostenibilidad.
2. La complejidad geométrica que se debe conseguir no encarece el proceso. Características como la esbeltez, un vaciado interior, canales internos, los espesores variables, las formas irregulares e incluso la reproducción de la naturaleza (persiguiendo ergonomía, aerodinámica, hidrodinámica, entre otros) son retos que los métodos convencionales (sustractivos y conformativos) de fabricación no han resuelto más que con aproximaciones, ensamblajes o por medio de procesos de muy alto coste, y que para la Fabricación Aditiva son, en muchas ocasiones, propiedades muy poco relevantes a la hora de fabricar una pieza.
3. Fabricación competitiva de series cortas de productos. Dependiendo del número de piezas a fabricar se hace necesario estudiar a partir de qué cantidad de piezas es rentable fabricar tradicionalmente, por ejemplo a través de molde de inyección, o si por el contrario es más rentable producir las piezas por fabricación aditiva, donde se añade la ventaja de poder realizar modificaciones durante la vida del producto sin apenas coste adicional o parametrizar el producto y fabricarlo según necesidad, sin estar atado a un costoso molde (coste inicial, mantenimiento, almacenamiento…).
Estas características suponen un cambio radical en el proceso de diseño de los productos y permiten gran libertad creativa, así como la réplica exacta de modelos teóricos de ingeniería sin las aproximaciones que imponen los métodos sustractivos o conformativos, de forma que se podría afirmar que con la Fabricación Aditiva se puede fabricar cualquier objeto al alcance de la imaginación humana. Otra ventaja de la libertad geométrica que confieren estas tecnologías es la adaptación de los productos a la biomecánica humana, de forma que los diseños alcancen una mejor interacción con el usuario y se adapten no solo a unas tallas estándar, sino exactamente a las particularidades antropométricas de cada individuo, sin afectar a los costes de fabricación.
Además, estos procesos de fabricación permiten integrar distintas geometrías y materiales en un mismo objeto para conseguir incluso que simultáneamente se fabrique un eje y su cojinete, un rodamiento, un muelle y su soporte, un tornillo y su corona, es decir, un mecanismo totalmente integrado en la pieza en la que deberá trabajar, sin necesidad de armados y ajustes posteriores. También permiten jugar con la porosidad de un mismo material o fabricar aportando simultáneamente varios materiales en un mismo sólido, superando así las limitaciones que imponen los procesos de tradicionales en la relación peso/resistencia mecánica, aportando nuevas funcionalidades y abaratando los costes de los materiales.
Aunque existen actualmente limitaciones y retos tecnológicos que deben ser resueltos, el enorme potencial de las ventajas que la tecnología aporta al cambiar conceptualmente la forma de fabricar (de los sustractivo a lo aditivo), abre un mundo infinito de interesantísimas oportunidades de nuevos productos y modelos de negocio para el futuro. Conociendo la evolución que han tenido otras tecnologías en el pasado en poco tiempo, habrá que preguntarse hasta dónde llegará esta tecnología en los próximos años. Al igual que hoy en día es normal disponer de una impresora de papel en nuestras casas, ¿se llegará a disponer de impresoras 3D en las casas de nuestros hijos para que se fabriquen sus propios productos, que previamente han diseñado?, ¿qué interrelación surgirá con las redes sociales, donde un grupo colaborativo de profesionales o consumidores finales puedan concebir, diseñar y fabricar productos localmente bajo demanda, personalizados…?, ¿nos encontramos ante un nuevo concepto de fabricación, la fábrica digital 2.0? Hoy en día la Fabricación Aditiva permite ya esto.
Medicina, aeronáutica, automoción, joyería, arte y textil, entre sus principales aplicaciones
Los sectores donde las tecnologías de Fabricación Aditiva ya se emplean actualmente son, entre otros, la automoción, la aeronáutica, la joyería, el arte, el sector textil y el médico, pero también tiene un gran potencial en la industria manufacturera en general y en nuevos sectores económicos como el de los videojuegos.
El sector médico ha sido un motor para el desarrollo de la tecnología desde sus orígenes y uno de los principales fabricantes de maquinaria para Fabricación Aditiva identifica este sector como el de mayor aplicación de los productos fabricados con esta tecnología (23%), seguido del sector de automoción (15%) y el aeronáutico (15%). Ese elevado interés se debe, entre otros motivos, a la necesidad de piezas únicas y de modelos geométricos de gran complejidad para adaptarse bien al cuerpo humano, además de la familiaridad entre los sistemas de captura de datos médicos (TAC, escáner,…) y las técnicas de tratamiento de ficheros necesarias para la Fabricación Aditiva, de forma que es posible integrarlos con relativa facilidad.
Entre los susbsectores médicos de aplicación cabe destacar los biomodelos, para reproducir de manera exacta partes o la totalidad del cuerpo de un paciente, con el fin de que el cirujano pueda planificar una intervención quirúrgica compleja; los implantes artificiales personalizados de oído, dentales, prótesis articulares a medida (rodilla, hombro, cadera,…); instrumental quirúrgico y herramientas de ayuda en las intervenciones; y los “scaffolds”, que son estructuras porosas que propician el crecimiento de tejidos artificiales, como el óseo o el cartilaginoso, y que cada vez son más empleados en ingeniería tisular. La Fabricación Aditiva permite, en este caso fabricar estas estructuras con toda la complicación que se requiera, consiguiendo formas en 3D en las que el nuevo tejido se puede aproximar perfectamente a su forma final.
Las tecnologías de Fabricación Aditiva también atienden las exigencias del sector aeronáutico, en el que los bajos volúmenes de fabricación, la necesidad de un compromiso óptimo entre la resistencia mecánica de las piezas y su peso, la personalización y la necesidad de utilizar geometrías complejas las hacen imbatibles frente a procesos de fabricación tradicionales. Y a las del sector de automoción, en el que los grandes constructores ya están aplicando estas tecnologías para la fabricación de prototipos y para la validación de las primeras series de los nuevos modelos, y de la Fórmula 1, para dar respuesta a los requisitos de resistencia mecánica con reducción de peso, exigencias aerodinámicas y personalización de cada escudería.
Otros sectores de aplicación son aquellos intensivos en diseño como los de joyería, arte, textil y mobiliario que aprovechan las ventajas de la Fabricación Aditiva en cuanto a la libertad absoluta para diseñar cualquier forma, por muy compleja que resulte, y a la rapidez en el rediseño; el sector del molde y la matricería, para construir moldes o partes de moldes de fabricación muy complejos, con características como canales interiores de refrigeración para controlar la refrigeración de la pieza allí donde se necesite; o en el sector de los videojuegos, al permitir la fabricación exacta en tres dimensiones de los personajes virtuales o “avatares”.
Fuente: La Catedral Innova.
http://www.lacatedralonline.es/innova/caleidoscopio/12071-la-fabricacion-aditiva-una-nueva-revolucion-industrial-en-la-era-de-las-tic
Se han expuesto algunos trabajos de tecnologias de fabricación con materiales polimericos. Estos trabajos son simulaciones con el porgrama Autodesk Moldflow™.
clase de exposiciones de hoy.