Prusa i3, una impresora 3D Open Source cuyas piezas se pueden imprimir
La impresión 3D es una tecnología que permite la creación de objetos físico usando como base un modelo digital. A través de un proceso de capas, se va superponiendo material (proceso conocido como fabricación aditiva) para lograr construir un objeto. Por su versatilidad ofrece posibilidades infinitas de aplicación. En esta conferencia vamos a explorar el proceso de creación usando la impresión 3D, incluyendo el análisis de las posibilidades de negocio existentes y el estado del arte en cuanto a arquitectura de las impresoras.
Tipos de manufactura
| A-1. | Acumulativa: donde se juntan varias partes y se obtiene una pieza |
Etapas del proceso piezas engranaje
Conformativa
| A-2. | Inyeccion |
| A-3. | Plegado |
Etapas del proceso de extrusión-soplado
Sustractiva
| A-4. | Fresado |
| A-5. | Mecanizado |
Etapas del proceso fresado
Aditiva
| A-6. | Impresión 3D |
Etapas del proceso impresión 3D
Resultados impresos en 3D
Resultados obtenidos con impresión 3D
Qué tienen en común?
RepRap Prusa i3
Definición
| B-1. | Se refiere al proceso de impresion de un modelo con volumen (3 dimensiones) |
| B-2. | Sucesivas capas de materiales se añaden bajo el control de una computadora |
| B-3. | Estos objetos pueden ser practicamente cualquier forma o geometría |
| B-4. | Se basan en un modelo 3D u otra fuente de datos digitales |
Tecnologías - SLA (Estereolitografía)
Carbon3D - SLA
Tecnología - SLS (Sinterización Selectiva por Láser)
Sinterización Selectiva por Láser
Tecnología - FDM (Modelado por deposición fundida)
Sinterización Selectiva por Láser
Del diseño a la impresion - El proceso
Ejemplo Practico 1 (FDM)
Ejemplo Practico 2 (FDM)
Ejemplo Practico 3 (FDM)
| C-1. | Imagen PNG |
| C-2. | omNomNom |
| C-3. | FreeCAD |
| C-4. | Repetier |
| C-5. | Slic3r |
| C-6. | Impresión |
Proceso - Modelado
| D-1. | Diseño asistido por computadora |
| D-2. | software de diseño CAD |
FreeCAD
| D-3. | Escaneo 3D |
3D low cost
| D-4. | Verificacion de geometria |
| D-5. | Generación STL |
| D-6. | Tamaño malla |
3D low cost
| D-7. | Validacion STL |
| D-8. | Voladizos |
| D-9. | Resolucion detalle |
FDM ready Split SeaHorse 1
FDM ready Split SeaHorse 2
Proceso - Laminado
| E-1. | Configuracion |
| E-2. | Software |
| E-3. | Slic3r |
| E-4. | Skeinfoge |
| E-5. | Cura |
| E-6. | Generar Gcode * Repetier-Host |
G-Code Verification and Preparation
Visual screening
La Vista de Capas, en Cura muestra cómo las capas construyen el modelo final
Puedes mover, escalar y rotar el modelo para posicionarlo de manera diferente en el área de construcción Proceso - Impresión
| F-1. | Configuracion |
| F-2. | Nivelacion |
| F-3. | Precalentamiento |
| F-4. | Carga STL |
| F-5. | Posicionar |
| F-6. | Generar Gcode * |
| F-7. | Revisar |
| F-8. | Imprimir |
Calibración
Cinta Kapton
Cristal o Espejo
Proceso - Postproceso
| G-1. | Reparacion |
| G-2. | Ensamble |
| G-3. | Pulido |
Reparación
Ensamblaje
Acabados y Pulidos
Parametros pincipales en impresion 3D
| H-1. | Altura de capa |
| H-2. | Relleno |
| H-3. | Diámetro de extrusor |
| H-4. | Capas sólidas |
| H-5. | Temperatura |
| H-6. | Volumen de impresión |
| H-7. | Velocidad |
| H-8. | Retracción |
Altura de Impresión
Altura de Impresión
Tipos de relleno
Tamaños del Extrusor
Capas Solidas
Temperatura
Volumen de impresión
Velocidad*
| * | Entre 10 y 120 mm/s |
| * | Depende de parte a imprimir |
| * | Primer capa |
| * | Perímetro |
| * | Relleno |
| * | Soporte |
| * | Puentes |
| * | Translacion |
Aspectos a tener en cuenta
| F-9. | Software |
| F-10. | Repetier host |
| F-11. | MatterControl |
| F-12. | Cura |
| F-13. | Prepara cama caliente |
| F-14. | Kapton |
| F-15. | Cinsta azul |
| F-16. | Laca |
Materiales para impresion 3D
| I-1. | Metales: Oro, Plata, Aluminio |
| I-2. | Fragiles: Vidrio, Cerámica |
| I-3. | Comida: Pasta, Pizza, Chocolate, Chicle |
| I-4. | Otros: Cenizas humanas, Cerveza, Area, Azúcar, Neumáticos, Corcho, Bambú, lino |
| I-5. | Bio, Bio-Tintas (Celulas Vivas-Bio-ink), Huesos, Medicamentos, Piel |
Imprimiendo Oro
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Materiales - FDM
| J-1. | ABS | PLA | Flexible |
| J-2. | HIPS | PETG | Nylon |
| J-3. | Fibra de carbono | ASA | Policarbonato |
| J-4. | Polipropileno | Metálico | Madera |
| J-5. | PVA | Carbomorph | Cemento |
Componentes de impresora 3D
| K-1. | Ejes: X, Y, Z |
| K-2. | Desplazamiento: Tornillo, Correa dentada |
| K-3. | Extrusor-Head: 1, 2, 3 |
| K-4. | Cama-Base: Controlador, Fuente de poder, Motores |
Cordenadas de Impresión
Extrusor
Cama base 30 cm
Microcontrolador Arduino
fuente de alimentacion 
Motor paso apaso Costos
| L-1. | Directos | Material, Electricidad: Costo por KwH * 0.2 * Número de Horas |
| L-2. | Indirectos | Depreciación: Costo de impresora / 1000 * Números de Horas |
| L-3. | Tiempo de Ensamble | Mano de obra |
Moda
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Leer noticiaTendencias
| M-1. | Nivel industrial: partes como turbinas |
| M-2. | Uso medico extendido: protesis personalizdas y tejido |
| M-3. | Personalizaciona A la carta: audifonos a medida |
| M-4. | Innovacion más rápida: protitipado y factibilidad |
| M-5. | Nuevos modelos de impresoras: más rápidasn más economicas |
| M-6. | Nuevos modelos de negocios |
| M-7. | Problemas con los derechos de uso: copias no autorizadas |
| M-8. | Nuevos productos con nuevas propiedades |
| M-9. | Estandarización dentro del currículo de las escualas |
Futuro
| N-1. | Producto localizado |
| N-2. | Eliminacion de la cadena de suministros |
| N-3. | Nuevos materiales |
| N-4. | Celulas: organos funcionales |
| N-5. | Nano impresión |
| N-6. | Diseño por función |
| N-7. | Diseño automatizado |
| N-8. | Impresión 4D |
| N-9. | Cambios de forma ante cambio en el ambiente |
La idea detrás de la impresión en 4D , es que se adaptan al entorno con el que interactúan, poseyendo en algunos casos la capacidad de autorrepararse.
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Leer noticia Ventajas de impresion 3D
| Ñ-1. | Complejidad no influye (gratis) |
| Ñ-2. | Variedad no influye (gratis) |
| Ñ-3. | Esamblaje no influye (gratis) |
| Ñ-4. | Proceso bajo demanda (Cuando se necesita) |
| Ñ-5. | Diseño ilimitado (innovacion) |
| Ñ-6. | Proceso no influye (gratis) |
| Ñ-7. | Fabrica compacta (portable) |
| Ñ-8. | Eficiente (menos desperdicio) |
| Ñ-9. | Replicacion precisa (repetibilidad) |
Ventajas Principales
| O-1. | Fabricacion en masa |
| O-2. | Fabricacion personalizda |
Limitacion de Impresion 3D
| P-1. | Materiales disponibles |
| P-2. | Velicidad de impresion |
| P-3. | Colores |
| P-4. | Tamaño de impresión |
| P-5. | Consumo de energia |
| P-6. | Copias no autorizadas |
| P-7. | Usos mal intnecionados |
| P-8. | No hay economía de escala |
| P-9. | Gases / Sustancias nocivas |
Algunos Consejos
| Q-1. | Tamaño de capa <0.9 * diámetros de extrusor |
| Q-2. | Usar díametros 0.1 solo cuando sean necesario |
| Q-3. | Usar infill 40% - 20% |
| Q-4. | TTener cuidado con torsion del filamento |
| Q-5. | Calentar extrusores en home antes de empezar a imprimir |
| Q-6. | Computador dedicado 100% o SD (si lo soporta) |
| Q-7. | Quitar SLEEP a computador |
| Q-8. | Buena ventilación |
| Q-9. | Resistencia axonometrica de la pieza |
Preguntas frecuentes sobre las impresoras 3D
| -1. | Compra por diversión o algo serio? |
| -2. | Si es por diversión, entonces version Desktop |
| -3. | Puedo hacer moelos 3d ? |
| -4. | Considerar costos o capacitación |
| -5. | Requerimientos de partes que quiero hacer? |
| -6. | Limitantes de los materiales |
| -7. | Espacio de trabajo? |
| -8. | Espacio para realizar acabados de las piezas |
| -9. | Costos de produccion? |
| -10. | Diseño, Validacion modelos, acabado, pulido |
| -11. | Costos de negocios? |
| -12. | Costos de piezas por mes |
| -13. | Tipos de partes a producir |
| -14. | Materiales similares y usos para justificar |
| -15. | Software? |
| -16. | Costos de software 3D, reparación de archivos |
| -17. | Consumibles? |
| -18. | Costos de materia prima |
| -19. | Uso principal de la impresora 3d? |
| -20. | Involucrar la mayor cantidad de personas |
Referencias:
- Ing. Juan Carlos Marino Impresión 3D
- formizable.com Mega Tutorial de Cura: Profundizando en Cura 3D Slicer
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Fuente: licenciado bajoCC BY 4.0