Métodos avanzados de manufactura PDF

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este libro proporciona la mayor información mas relevante sobre como va aumentado la manufactura ...

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Métodos avanzados de manufactura. Ingeniera concurrente: Se refiere a un enfoque para el diseño de producto en el cual las empresas intentan reducir mercado. En una compañía que practica la ingeniería concurrente (o también conocida como diseño de producto se está desarrollando. El diseño para la manufactura y el ensamble es el que tiene el mayor impacto en los costos de producción y en el tiempo de desarrollo del prod Elaboración rápida de prototipos Se refiere a la capacidad para diseñar y producir productos de alta calidad en el tiempo m desarrollados para hacer prototipos de ingeniería en el menor tiempo posible. Mencionare tres técnicas donde ellas dependen de datos de diseño generados en un sistema precisión con que se realizan los trazos gracias modelo grafico computarizado de la geomet 1.- Estereolitografia 2.- Sinterizado selectivo con laser 3.- Modelado por deposición fundida Estereolitografia Es un proceso para fabricar una parte plástica sólida a partir de un archivo de datos. Gener grafico computarizado de la geometría de partes controla un rayo láser. Cada capa tiene .00 sensible en donde el rayo toca el líquido, formando una capa sólida de plástico, que se adhie plataforma una distancia igual al grosor de la capa anterior y se forma una segunda así suces Sinterizado selectivo con laser Este proceso es similar al anterior nada más que en lugar de utilizar un polímero liquido se u capas que van a formar la pieza. Modelado por deposición fundida Este proceso se basa en irle dando forma con el rayo láser aun una pieza ya sea de un mater metodos avanzados de manufactura

La estereolitografía se considera como el origen de los procesos de impresión 3D, con el primer equipo patentado en 1984 por Charles Hull y la primera máquina comercial desarrollada por 3D Systems en 1988. ¿ Qué hay detrás de esta técnica ? Es t e pr oc es o, c onoc i do c omo SLA ( es t er eol i t ogr af í a) , ut i l i z a el pr i nci pi o de f ot opol i mer i z ac i ónpar ac r earmodel os3D a par t i rde r esi nas s ensi bl eal os r ay os UV. Es t os es ol i f di fi ca medi ant e elpas o de un l áserc apa porc apa,dot ando con es t o de may orc al i dad a l os model os hec hos c on es t at ecnol ogí as . Des de un punt o de vi s t a hi s t ór i c o, l a es t er eol i t ogr af í a s e cons i der a como el pr oces odet r ásdel ai mpr es i ón3D,al gunos dí asant es delest adouni dense,un t r í o de i nv es t i gador es f r anceses compues t o por J eanCl audeAndr é,Ol i v i erdeWi t t eyAl ai n l e Méhaut éi magi nar on una pat ent es i mi l ar en nombr e delgr upo Al cat el ,una pat ent e quedesdeent onc eshac aí doendesuso.

Lasi mpr esor as3DSLAs ec ar act er i z anpor s umat er i aldei mpr esi ónl í qui doyporl a pr es enc i adeunac ubi er t adepr ot ecc i ónUV ( gener al ment enar anj a,v er de,r oj oo amar i l l o) .Of r ec enunv ol umende pr oducc i ónr el at i v ament epequeñoen compar ac i ónconot r ast ec nol ogí asde i mpr esi ón,i ncl us oal gunasmáqui nascomo l aMammot hdeMat er i al i sepuedenpr oduci r pi ez asdemásde2met r os . Cómof unci onal ai mpr esi ón3Dpor est er eol i t ogr af í a? Al i gual que c on c ual qui er t éc ni c a de i mpr esi ón3D,ser equi er eunar c hi v odi gi t al en3D.Es t os epuedeobt enerat r av ésdel s of t war eCAD ( Sol i dWor ks ,Scul ptoMay a, porej empl o) .Es t e ar c hi v o,a menudo en f or mat oSTL,s eenv í aal amáqui na,donde uns egundos of t war e( l l amados l i c er )r eal i z a unc or t edelmodel oencapasdel gadasde i mpr esi óndeunes pesorfi j o.Y dfi nal ment e s el e da l a or den a l ai mpr es or a de comenz arai mpr i mi r . Ent r el os di v er s os c omponent es de una máqui nadees t er eol i t ogr af í as eencuent r an

unabandej ader esi na,unapl at af or mamóvi l ( ej eZ) ,uns i s t emader aspado( ej eX) ,un l áserUV,ópt i ca de enf oque y un es pej o gal v anomét r i c o( ej esXeY) . Elr ay ol ás erbar r el as uper fi ci edel ar esi na l í qui dadeac uer doconelmodel o3D di gi t al s umi ni s t r adoal ai mpr es or a.Unav ezquel a pr i mer a capa de mat er i als ol i di fi cado,l a pl at af or ma des ci ende un ni v el , que cor r es ponde algr os or de una c apa de i mpr esi ón,yunanuev as ecc i ónsesol i di fi c a. Hayt ant osc i c l osdei mpr esi óncomoc apas haypar aobt enerelv ol umencompl et odel a pi ez a. En al gunos model os de máqui nas SLA ( como en For ml abs , por ej empl o) ,l a pr oducc i óndel api ez aser eal i z aenr ev er s a. Lapl at af or mas es umer geenl abandej ade r es i na después de c ada capa s ol i di fi cada mi ent r asqueell ás eract úadeabaj ohac i a ar r i ba. Des puésdet er mi narl ai mpr esi ón,pas amos al a et apa de l i mpi ez ac on un di s ol v ent e ( gener al ment e al c oholi s opr opí l i c ot ambi én conoci do como i sopr opanol ) , es t o es

neces ar i opar ael i mi narelex ces oder es i na no sol i di fi cada. A di f er enc i a de ot r as t écni c ast al esc omol as i nt er i z ac i óns el ect i v a porl ás er( SLS) ,l a Depos i c i ón de Mat er i al Fundi do( FDM)yl ai mpr es i ónPol y J et3D,se r equi er e un pos t pr oc es ami ent o par a fi nal i z arelpr oces o de f ot opol i mer i z aci ón y cons egui rl amax i mi z af uer z adel mat er i al . Ali gualque con l at ec nol ogí a FDM,l a es t er eol i t ogr af í aut i l i z aelus odesopor t esal i mpr i mi rf or mas compl ej as .En f or ma de andami os ,queper mi t ensopor t arl aspar t es ques epr ec i pi t anenel v ací o.Es t oss opor t es s on el i mi nados con f ac i l i dad dur ant e el pos t pr ocesodel osmodel os . Lat ecnol ogí adees t er eol i t ogr af í aof r ec eun acabados uper fi ci all i ger ament ev í t r eo,per o gener al ment e es s uper i ora l os pr oces os FDM o SLS ( con elmi s mo es pes or de c apa) .Noesr ar oquel asdi f er ent escapas de i mpr esi ón s ean apenas v i s i bl es . Si n embar go,pocos col or es es t án di s poni bl es enSLA. SINTERIZADO SELECTIVO POR LÁSER. SLS. La sinterización selectiva por láser es una técnica de prototipado rápido que fabrica las piezas por capas. El material de base es un

polvo cuyas partículas miden casi 50 μm. En el caso del sinterizado se utilizan polvos de diferentes materiales. Un láser sinteriza las áreas seleccionadas causando que las partículas se fusionen y solidifiquen. El modo de generación de las piezas es similar a la Estereolitografía, en el que los elementos son generados de capa en capa, iniciando el proceso por las cotas más bajas y terminados por las superiores. Funcionamiento. En la tecnología de sinterización selectiva por láser se deposita una capa de polvo, de unas décimas de mm., en una cuba que se ha calentado a una temperatura ligeramente inferior al punto de fusión del polvo, aproximadamente un grado. Seguidamente un láser CO2 sinteriza el polvo en los puntos seleccionados. Esta capa de polvo puede ser de múltiples materiales, habitualmente poliamidas aunque también es muy usada con policarbonato, nylon, ABS,… . Al utilizar polvo en lugar de líquido no es necesario crear estructuras de soporte. Como se muestra en la figura siguiente un haz del láser de CO2 es reflejado mediante espejos sobre el polvo. Este láser realiza el aporte de energía necesaria para fundir las partículas de polvo logrando que éstas se unan las unas a las otras. Materiales: Poliamidas aunque también es muy usada con policarbonato, nylon, ABS,… Pueden llevar carga de fibra de vidrio o de aluminio. Aplicaciones: Se utiliza en la industria aeroespacial, automoción, consumo, industrial, implantes dentales, herramientas quirúrgicas e instrumental médico. Normalmente su aplicación es usada como parte de producción sin herramientas, formando tanques de combustibles, tableros de control y para productos que requieran certificación aeronáutica, modelos arquitectónicos, clips, soportes, grapas, ojales, etc.

Funci onami ent o de l a i mpr esi ón 3D por deposi ci ónf undi da Es t at écni ca es cons i der ada a menudo elmét odo ex i s t ent e más s enc i l l o.Lat ec nol ogí ademodel adopordepos i c i ónf undi daoFDM s ebas aen3el ement ospr i nci pal es:unapl aca/ camadei mpr esi ónen l aquesei mpr i mel api eza,unabobi nadefil ament oquesi r vecomo mat er i alde i mpr esi ón y una cabeza de ext r usi ónt ambi én l l amada

ex t r usor .Enr es umen,elfi l ament oess ucc i onadoyf undi doporel ex t r usorde l ai mpr es or a 3D,que depos i t a elmat er i alde f or ma pr ec i s acapaporcapas obr el acamadei mpr es i ón. Qui endi ce«i mpr es i ón3D»di ce«model o3D»:t odocomi enz aconel di s eñodelobj et out i l i z andoal gúnsof t war eCAD ( c omoSol i dWor k s , Ti nk er CAD oBl ender ,porej empl o) .Elar c hi v o3D r esul t ant e,ens u may or í a en f or mat o. STL,sedi v i de en v ar i asc apasut i l i z ando un s of t war edenomi nado«sl i cer »( comoMak er war e,Cur aoRepet i er ) en elque es pos i bl e sel ecc i onarl os di st i nt os par ámet r os de a i mpr esi ón.Unav ezconfi gur adot odo,sepuedei ni c i arl ai mpr es i ón. La i mpr es i ón 3D comi enz ac uando l a maqui na al c anz a una t emper at ur a al r ededorde l os200° C,necesar i a par al af us i ón del mat er i al .Ent r el osmat er i al esdei mpr esi ón3D máspopul ar esenl a depos i c i ónporf usi óns eenc uent r anelPLA( áci dopol i acét i co)yel ABS( Acr i l oni t r i l obut adi enoest i r eno) . Una v ezque se cal i ent al a máqui na,s e ex t r uy e un fi l ament o de mat er i alde1, 75mm o2, 85mm dedi ámet r os obr el apl at af or maa t r av és de una boqui l l a que s e muev es obr e 3 ej es x ,y yz .La pl at af or mades c i endeunni v elc oncadanuev ac apaapl i c ada,hast a ques ei mpr i maelobj et o. Dur ant el ai mpr esi ón,se pueden ut i l i z ars opor t espar amej or arl a c al i dad de c i er t os model os .Su f unc i ón es apoy ar l as par t es s obr es al i ent esdelmodel o3D,y aquehayci er t osmodel osques i n apoy o es muy di f í c i lque c onsi gan seri mpr es os .Es t os s opor t es puedenes t arhechosdelmi s momat er i alqueelobj et oi mpr esooen un mat er i alque sea s ol ubl e en agua o l i moneno porej empl o. Aunque es más c ompl i cado de manej ar ,al gunas i mpr es or as 3D es t ánequi padasconv ar i osext r usor espar acombi narv ar i oscol or es omat er i al es( mat er i al esdes opor t eengener al ) .

Mat er i al escompat i bl es con elmodel ado por deposi ci ónf undi da La i mpr es i ón 3D de depi si ci ón f undi da es c ompat i bl e con una ampl i av ar i edad depolímeros termoplásticos: PLA y ABS, y t ambi éndepol i car bonat oc omo,PET,PS,ASA,PVA,ny l on,UL TEM y muc hos fi l ament os compues t os que es t én basados en met al , pi edr a,mader a.Es t o of r ece i nt er es ant es pr opi edades mec áni c as t al es como conduc t i v i dad, bi oc ompat i bi l i dad, r es i s t enc i a a t emper at ur as o condi c i ones ex t r emas ,pormenci onaral gunos .Al r eempl az arelex t r us orde l ai mpr esor a 3D c on un si s t ema de j er i nga,t ambi énes posi bl e cr earpi ezas de cer ámi ca,ar ci l l ao mat er i al es al i ment i ci os( comoj ar abe o choc ol at e) .Par adaruna i deadelpr ec i odel osc ons umi bl espar ai mpr es or as3D,unc ar r et e de1k gdefi l ament oPLAesdeunos35€. Nuev os pr oy ec t os t ambi én han s ur gi do c on eldes eo de of r ecer pi ez aspol i c r omadasque c ombi nan mi l esde col or es .LaDa Vinci Color del fabricante XYZprinting,RoVa4D de Or d Sol ut i onsol a Pal et t e+ de Mosai c Manuf act ur i ng,es t as pueden combi narl os fi l ament osdec ol orconelfindeobt enert odal agamadecol or es CMYK ( Ci an,Magent a,Amar i l l o yNegr o) ,yl l egara más de 10 mi l l onesdecombi naci onesdecol or esdi s poni bl es .Si nembar go, es t asi ni c i at i v assi guens i endor el at i v ament enuev as...