Uso de la Z-Printer

La Z-Printer es una herramienta de la más alta tecnología para prototipado rápido. Permite imprmir en 3D modelaciones de programas como Rhinoceros para tener físicamente un modelo palpable.

El procedimiento para su correcto uso es el siguiente:

1.- Encendido - la máquina se enciende con un botón que se encuentra en la parte posterior.

2.- Llenado de polvo – primero se debe bajar la bandeja de polvo, presionando hacia abajo la flecha del comando “feed”.

El polvo para llenar se puede tomar del inferior de la máquina en el área de sobras recuperadas o si es nuevo, directo de su cubeta. Se tiene que colocar polvo uniformemente a una altura mayor que la pieza que se va a imprimir, al llegar hay que aplanar manualmente.

Ahora se sube la bandeja con la flecha hacia arriba de “feed” y se aplana con el botón “spread”.

3.- Binder y tinta – el binder es el elemento aglutinador de polvo. El bote de tinta debe estar vacío o tener espacio suficiente. El binder debe llegar al cuello del contenedor.

4.- Mandar el archivo a la impresora - Abrir el programa con la ruta: Inicio>programas>Z-print 6.3 y abrir el archivo a imprimir. Se deben colocar las piezas en la parte inferior izquierda.

Para imprimir el archivo File>3D print setup>Select printer – elegir la opción “Serial Port”, y “OK”.

File>3D Print – opción “Entire build”, “OK”.

“Last check before printing” – asegurarse que todo esté en orden, si aparece un recuadro indicando que falta material, se agrega lo necesario y se procede normal.

“GO AHEAD”

5.- Sacar y limpiar la pieza – Se debe sacar cuidadosamente la pieza con las brochas, como si se desenterrara un fósil. El polvo sobrante se puede reutilizar. Cuando la pieza endurezca, se pasa a la cámara de soplado, se conecta la manguera de soplado a la cámara, se enciende el interruptor del aire, y cuando la pieza esté limpia, se aplica resina o solución salina para darle una capa protectora y resistente.

Como es notorio, no es un proceso complicado si se toma en cuenta el nivel de tecnología que es. Con esta herramienta podemos hacer relativamente rápido y sin hacer nada manual modelos con la perfección de la modelación 3D que queramos.

A continuación pongo un link sobre la nueva Zprinter a colores, de calidad increíble: http://pdf.directindustry.com/pdf/z-corporation/zprinter-family-brochure/19418-76161-_2.html

Resultados de encuestas

Con el objetivo de saber cuál de los autos de cada integrante (5) se fabricará se realizó la siguiente encuesta, y se tuvieron los resultados que se muestran.

http://www.surveymonkey.com/s/2VTBLZ9

En la encuesta se mostraba la fotografía de tres modelos diferentes, y se preguntaba cuál de los tres les parecía mejor y cuál les gustaría que se fabricara. La opción elegida por 15 de 16 encuestados fue la opción 2.

VisCAM View

En esta entrada se pueden observar capturas de pantalla del programa VisCAM View, que permite analizar archivos .stl (estereolitografía) para evaluar su viabilidad de maquinarse en la fresadora Roland.

Los cuerpos deben estar cerrados y las superficies unidas (cero unmatched edges). Sin embargo, la imagen dice que mi modelación tiene 195 unmatched edges, esto no es problema ya que la dejé abierta pero como se va a fresar únicamente en Z, la parte inferior no importa.

La herramienta corta de arriba a abajo en el eje Z, por eso el modelo debe aparecer verde en la cara a maquinar,

...y rojo en la interna.

Con esto listo, se puede proceder con el programa Roland MODELA 4 para preparar el maquinado.

Propuestas de color - Dodge Challenger 1970

Como siguiente paso en la modelación del auto que elegimos, vamos a maquinarlo en MDF para termoformarlo. Estos son algunos renders de la modelación que ayudarán a elegir el mejor acabado en colores para el modelo físico. Las opciones son en modelo clásico, deportivo, y de superhéroe;

CLÁSICO:

DEPORTIVO:

IRON MAN:

Escaneo por brazo digitalizador MicroScribe y Roland

En el DICI contamos con dos equipos muy importantes para la “ingeniería inversa” o digitalización de piezas: un brazo MicroScribe y un e

scáner/fresadora Roland. En esta entrada se explicará su uso para contar como referencia futura a cualquier trabajo que se necesite, registrando con detalle los paso

s necesarios para una captura adecuada.

El brazo digitalizador MicroScribe se usa en conjunto con Rhinoceros 4.0 principalmente para reproducir en software alguna geometría física real. El brazo cuenta con una punta sensible que puede ubicar puntos en el espacio cada vez que se pise un pedal. Cada pulso del pedal es un punto en Rhino, y se pueden unir para formar curvas tal como si se modelara a mano.

El procedimiento es el siguiente:

Se asegura que el brazo esté encendido y conectado. En Rhino: Herramientas > Digitalizador 3D > Conectar > MicroScribe Digitizer.

Una vez conectado, se deben determinar los ejes X y Y en Rhino y en la vida real, para sincronizar. Ahora se pueden hacer líneas seguidas, por plano, o punto por punto, dependiendo la aplicación, la ventaja de cada uno.

Para el escáner Roland también se conecta primero con la PC, luego se inicia el programa “Dr. Picza”. En él aparece una ventana de control donde se indica el número de pasadas en los ejes X y Y – entre menos distancia (mm) más preciso será pero más tardará. El fondo Z se refiere a la distancia de la plataforma al punto más bajo que se desea escanear. Si se usa plastilina, se tomarán en cuenta los mm que hay hasta el objeto.

Luego se hace clic en “Escaneado de Área” y se elige el tamaño a escanear. Se debe ajustar para no escanear el vacío. Aquí también se determina el límite Z, que es el punto más alto en la geometría.

Con todos los parámetros correctos, se hace clic en “Escanear” y… resta esperar.

Nota: al terminar, revisar la calidad cuando se guarde y exporte.

Reflexión The next step in rapid protoyping

"... FDM technology from Stratasys has been central to meeting that objective. FDM lets us eliminate tooling, machining, and handwork, and it brings incredible efficiency when a design change is needed. If you can get to a pilot run without any tooling, you have advantages."

— Jim Kor, president and chief technology officer, Kor Ecologic

Primer auto construido completamente con partes de prototipado rápido, nada fue fabricado tradicionalmente (lámina, troqueles, maquinado, etc.)

Esta lectura ahonda más en los plásticos y el uso de métodos de prototipado rápido como acabado final o producto real, así como ensambles completos de piezas funcionales.

Como lo menciona la lectura, Fast and Cheap son simplemente la meta en la industria, y son también los dos mejores adjetivos para el prototipado rápido, por ello su éxito. Además de imprimir modelos conceptuales o formas, el nuevo paso que se menciona es imprimir prototipos funcionales completos, partes que se ensamblan y que incluso desempeñan la función mejor que los objetos fabricados tradicionalmente y con materiales habituales.

Todo esto se logró mejorando el acabado superficial de los modelos, ya que los laminados ahora son imperceptibles y mucho menos post-proceso es necesario. También se mejoró la precisión y calidad de los detalles, llegando a superar incluso el de los métodos de fabricación o maquinado real.

Es así que se logran las metas de recortar costos, tiempo, y hasta piezas. Todo el proceso se hace más eficiente. Con algo tan sencillo como fundir piezas que antes iban separadas por restricciones de maquinado o incorporar cuerdas en vez de barrenar después reducen enormemente el costo de producción.

Se menciona el increíble ejemplo de moldes para cerámica fabricados enteramente con prototipado rápido, ya no hay limitantes. Gracias a estos avances (otro ejemplo es la disolución en agua de los materiales de soporte) se puede extender el uso de estas técnicas a campos que no estaban pensados antes y que no eran posibles. ¿Será que algún día se inviertan los papeles y sean más los productos que se imprimen sin las limitaciones que los objetos maquinados y ensamblados tienen? Imaginarlo es fácil… y atractivo.

Reflexión Rapid Prototyping = rapid time to market

Esta lectura es muy clara y fácil de entender, como su título lo dice, se basa en ejemplos de empresas que han utilizado diferentes métodos de prototipado rápido para obtener los beneficios de ahorrar tiempo y dinero, así como posicionarse antes que los competidores en el mercado. Los ejemplos que pone son de FDM, SLA, y 3D Printing.

El primer ejemplo es de una cafetera de la empresa Access, que se basó en FDM (fused deposition modeling) para diseñar el asa y la jarra, así como otras partes de una nueva cafetera. La compañía que les provee el servicio de FDM, Stratasys, desarrolló un sistema para disolver el material de soporte con el que se construye por medio de agua, facilitando el uso y permitiendo modelar formas más atrevidas.

Otro ejemplo es la colaboración de Strat

asys con Fuji Photo para desarrollar cámaras de bolsillo por medio de FDM, en vez de moldes de inyección de plástico. Las cámaras serían baratas y muy rápidas de producir, y serían totalmente funcionales.

http://www.stratasys.com/

Con 3D Printing de ZCorp, Orion desarrolló

un láser manual para cirugías cosméticas casi por prueba y error, imprimiendo prototipos y validando su función, así como descubriendo errores temprano en el detalle e iterando el proceso hasta obtener el modelo final.

http://www.zcorp.com/en/home.aspx

Finalmente, en Motorola, usaron SLA desde 1989 para aprobar diseños nuevos de radios y walkie-talkies gracias a prototipos que podían asemejar perfectamente los detalles de la inyección en plástico, como paredes, grosores, tolerancias, y hendiduras.

Cabe señalar que la lectura hace mucho incapié en el ahorro que representa el uso de prototipado rápido, al grado de mencionar gastos de hasta $250,000 USD que antes se gastaban en despachos encargados de hacer modelos a mano que ahora se evitan. Esto me desanimó un poco ya que en verdad pensé en todos esos despachos y lo que significó que por una impresora 3D, perdieran esa cartera de clientes. Sin duda la tecnología hace que todo se aleje del trabajo y habilidad manual. Por otro lado, me hizo mucho sentido lo que se expone aquí con lo que veo en la materia de Proceso de Desarrollo de Productos, donde se ven diferentes técnica

s para eficientizar los procesos de diseño, donde efectivamente, equivocarse primero es más barato y rápido.

Lo que planteó Fuji de sacar al mercado productos fabricados con métodos que normalmente se usan para crear prototipos me pareció genial. Algunos procesos tienen la calidad para permitir esto y claro, si el producto es adecuado, los acabados y costo-beneficio que ofrece por ejemplo la FDM, resulta más que óptima.

Fue interesante ver ejemplos concretos de los temas que vimos con anterioridad y aunque hemos visto los productos finales, hace más sentido cuando hay un contexto y comprendes el valor del prototipado rápido, y la razón por la que eligieron cierto método sobre otro.