Download - Clase 2 (07-08-2014)
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UNIVERSIDAD CATLICA BOLIVIANA "SAN PABLO
UCB - Ingeniera Mecatrnica
Clase 2 Ing. Fabio R. Daz Palacios
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Programa: Clase 2
13:30 13:50.- Tolerancia / Consultas 13:50 14:00.- Preguntas de Investigacin 14:00 14:40.- Presentacin Clase 2 14:40 14:55.- Videos Clase 2 14:55 15:00.- Retroalimentacin colectiva / Consultas
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Clase 2 Ing. Fabio R. Daz Palacios
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Unidad II Teora: Tipos de Prototipado Rpido El prototipado rpido engloba una gran cantidad de
tecnologas variando en cada una los materiales utilizados y su forma de aportacin para conformar la pieza final.
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Unidad II Teora: Tipos de Prototipado Rpido Entre los tipos/tcnicas de prototipado rpido ms
extendidas son: Prototipado Virtual Estereolitografa (SLA) Selective Laser Sintering (SLS) Lamineated Object Manufacturing (LOM) Fused Deposition Modeling (FDM) Moldes de Silicona Fabricacin por CNC
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Unidad II Teora: Tipos de Prototipado Rpido Prototipado virtual:
Es el mximo exponente de las aplicaciones de CAD y de Modelado de Slidos. Por prototipado virtual se entiende el disponer del modelado slido en el ordenador (fichero) que nos permita hacer simulaciones, modificacin de cotas y formas, Elementos finitos, renderizados virtuales con distintas texturas y materiales, animaciones, etc
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Unidad II Teora: Tipos de Prototipado Rpido Estereolitografa (SLA):
Esta tcnica se basa en la posibilidad de solidificar una resina en estado lquido mediante la proyeccin de un haz lser de una frecuencia y potencia muy concretas. El proceso empieza con el elevador situado a una distancia de la superficie del lquido igual al grosor de la primera seccin a imprimir.
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Unidad II Teora: Tipos de Prototipado Rpido
El lser sigue la superficie de la seccin y su contorno. El lquido es un fotopolmero que cuando est expuesto a radiacin ultra-violeta solidifica. Una vez solidificada esta seccin, el elevador baja su posicin para situarse a la altura de la siguiente lmina. Se repite dicha operacin hasta conseguir la pieza final.
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Unidad II Teora: Tipos de Prototipado Rpido
Como consecuencia, la creacin de los prototipos se inicia en su parte inferior y finaliza en la superior. El hecho de que la resina inicialmente se encuentre en estado lquido, conlleva la necesidad de generar, no slo la geometra correspondiente a la pieza a crear, sino adems, una serie de columnas que permitan soportar la pieza a medida que sta se va generando.
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Unidad II Teora: Tipos de Prototipado Rpido
De no ser as las distintas capas o voladizos que son necesarios, caeran al no ser autosoportados por la resina lquida no solidificada. Para obtener unas caractersticas mecnicas ptimas de las piezas generadas, los prototipos son sometidos a un post-curado en un horno especial de rayos UVA. Como consecuencia, la creacin de los prototipos se inicia en su parte inferior y finaliza en la superior.
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Unidad II Teora: Tipos de Prototipado Rpido
Ventajas: Los prototipos son translcidos, lo cual puede ser
especialmente ventajoso para determinados proyectos, o para detectar interferencias interiores en conjuntos complejos.
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Unidad II Teora: Tipos de Prototipado Rpido
Tiene una precisin dimensional y un acabado superficial especialmente destacable.
Esta tcnica suele ser recomendable para piezas de dimensiones reducidas o que contengan pequeos detalles que han de definirse de manera muy clara.
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Unidad II Teora: Tipos de Prototipado Rpido
Esquema de equipo SLA:
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Unidad II Teora: Tipos de Prototipado Rpido
Piezas fabricadas por SLA:
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Unidad II Teora: Tipos de Prototipado Rpido Selective Laser Sintering ( SLS ):
En vez de un fotopolmero, en el caso del sinterizado se utilizan polvos de diferentes mater ia les. Un lser s inter iza las reas seleccionadas causando que las partculas se fusionen y solidifiquen.
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Unidad II Teora: Tipos de Prototipado Rpido
El modo de generacin de las piezas es similar al que se explica en la seccin dedicada a la Estereolitografia, en el que los elementos son generados de capa en capa, iniciando el proceso por las cotas ms bajas y terminados por las superiores.
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Este proceso es sencillo en su diseo y operacin, requiere no obstante de la atencin sobre ciertos factores, como la preparacin de una mezcla homognea que garantice la permeabilidad en la cama de proceso, lo que a su vez contribuye a un quemado ms rpida y uniforme.
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Unidad II Teora: Tipos de Prototipado Rpido
Al mismo tiempo los mecanismos de alimentacin a l a z o n a d e q u e m a d o , d e b e n e v i t a r e l compactamiento y asegurar una cama uniforme.
Las temperaturas generadas en este proceso varan entre 1300 y 1400 C.
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En contrapartida, la cmara en la que se generan las piezas se encuentra a una temperatura elevada por lo que es necesario ser cuidadoso con la orientacin de las piezas a generar, con el fin de evitar gradientes trmicos importantes que podran torsionar la pieza, sobre todo si se trata de paredes de grosor pequeo, o grandes superficies planas, las cuales deberan de ser generadas partiendo de una seccin pequea, mediante unas rotaciones adecuadas.
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Unidad II Teora: Tipos de Prototipado Rpido
Para obtener unas caractersticas mecnicas ptimas de las piezas generadas, los prototipos son sometidos a un post-curado en un horno especial de rayos UV al igual que en el Estereolitografa.
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Unidad II Teora: Tipos de Prototipado Rpido
Ventajas: Al tratarse de un poliamida, sus caractersticas
mecnicas, en muchas ocasiones, son prximas a las que corresponderan al material definitivo.
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Unidad II Teora: Tipos de Prototipado Rpido
Son elementos especialmente indicados para conjuntos en los que se anticipa un montaje y desmontaje en la fase de prueba.
Soportan temperaturas ms elevadas que en el caso de la Estereolitografa.
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Unidad II Teora: Tipos de Prototipado Rpido
Esquema de equipo SLS:
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Unidad II Teora: Tipos de Prototipado Rpido
Pieza fabricada por SLS:
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Unidad II Teora: Tipos de Prototipado Rpido Fused deposition modeling (FDM):
El proceso fundamental FDM implica calentar un filamento de polmero termoplstico y extrusionarlo siguiendo la forma de las secciones para formar las piezas por capas.
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Unidad II Teora: Tipos de Prototipado Rpido
Es decir, el principio por el que se establecen material en capas, es a travs de la inyeccin de un filamento de plstico o alambre de metal que se desenrolla de una bobina de material y suministros para una boquilla de extrusin, que transforma el flujo de encendido y apagado. La boquilla se calienta para fundir el material y se puede mover en ambas direcciones, horizontal y vertical mediante un mecanismo de control numrico, controlada directamente por una fabricacin asistida por ordenador (CAM) paquete de software.
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Unidad II Teora: Tipos de Prototipado Rpido
El modelo o parte se produce por extrusin de pequeos grnulos de material termoplstico para formar capas como el material se endurece inmediatamente despus de la extrusin desde la boquilla. Motores paso a paso o servomotores se emplea tpicamente para mover el mencionado cabezal de extrusin.
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Unidad II Teora: Tipos de Prototipado Rpido
Ventajas: Utiliza el material ms barato y de una manera
mucho ms eficiente. Debido a que el proceso no genere demasiada
temperatura, este no genera olor. Es un proceso ms rpido que el SLA
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Unidad II Teora: Tipos de Prototipado Rpido
Esquema de equipo FDM:
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Unidad II Teora: Tipos de Prototipado Rpido
Piezas fabricadas por FDM:
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