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Tipos de archivo

Introducción

El modelo SolidWorks

Tipos de archivo

Referencias

Lección 1 de 4

Introducción

El proceso de diseño de un producto requiere de un método proyectual que organice las diferentes acciones durante el desarrollo creativo. Cada proceso involucrado en

la resolución

del problema

de

diseño

tiene

sus

particularidades, pero para facilitar las tareas en las distintas etapas de dicho proceso, se han creado diversos métodos de planificación, que se emplean según las preferencias del proyectista y las necesidades implicadas. Un ejemplo de los métodos utilizados por los diseñadores de productos es el de Bruno Munari, quien plantea un proceso que consta de doce fases de planificación.

La aplicación de los métodos proyectuales al proceso de diseño, junto con la asistencia de los programas CAD y CAM, ha representado un acierto a nivel internacional en la optimización, el desarrollo y la producción de objetos. Las herramientas CAD abordan la automatización global del proceso de diseño. Tanto para estudiantes como para profesionales de diseño e ingeniería, sirven como programas de apoyo en las diferentes etapas del proceso de creación de un modelo 3D.

Tabla 1: Etapas de un proceso de diseño clásico

Requerimientos

1. Definición del problema

2. Creación del modelo

3. Simulación

4. Dibujo de detalle

5. Construcción de prototipos

6. Ensayos

7. Documentación

Fuente: elaboración propia en base a Torres, s. f.

Están resaltadas en verde las etapas donde intervienen los CAD y CAM.

Tabla 2: Etapas del proceso de diseño de Bruno Munari

Column 1

Column 1

1. Problema

2. Definición del problema

3. Componentes del problema

4. Recopilación de datos

5. Análisis de datos

6. Creatividad

7. Materiales y tecnología

8. Experimentación

9. Modelos

10. Verificación

11. Dibujos constructivos

12. Solución

Fuente: elaboración propia en base a Munari, 1983

Están resaltadas en verde las etapas donde intervienen los CAD y CAM.

Los procesos de diseño, como los que se observan en las tablas 1 y 2 o cualquier otro, requieren de los CAD y CAM. Sin embargo, muchas veces es necesario también materializar ese elemento digital para comunicar, archivar, presentar, hacer pruebas y testeos, entre otras tareas. Una forma de lograrlo es a través de las impresoras, ya sean 2D o 3D. Estas pueden imprimir, por ejemplo, un plano técnico, una ficha técnica (2D) o una impresión 3D. Muchas veces, estas impresoras requieren de tipos de archivo especiales para poder interpretar el lenguaje digital y producir el resultado buscado.

Figura 1: Materializar la pieza digital en impresión 3D

Fuente: HP, s. f., https://bit.ly/3f29hVZ

En esta imagen, se muestran algunas etapas del proceso de diseño: desde los bocetos de primeras ideas en el vidrio hasta el modelo digital en pantalla realizado en CAD y luego el modelo físico (en las manos de la joven), logrado con una impresora 3D HP, por medio del CAM correspondiente.

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El modelo SolidWorks

La cátedra Diseño Asistido por Computadora I tiene como uno de sus objetivos generales que el alumno pueda reconocer el software de SolidWorks como una herramienta de gran potencialidad para comunicar y desarrollar el diseño de productos, de la forma que el mercado y la industria requieren. Para ello, la enseñanza se focaliza en conceptos propios del diseño, que también se estudian en otras cátedras con el fin de favorecer el proceso comunicacional y la integración del conocimiento. Durante este proceso de aprendizaje, la utilización de las herramientas informáticas es de gran apoyo. En SolidWorks, se pueden croquizar ideas y experimentar con diferentes diseños para crear modelos 3D.

Figura 2: Esquema general de un sistema CAD

Fuente: Torres, s. f., https://bit.ly/3bB9FIY

En la figura 2, se muestra el esquema general de un sistema CAD, con los elementos de entrada (como una tablet digital, un teclado o un mouse, etc.) para conseguir el modelo 3D digital. Este será visualizado en una pantalla. A partir de ese modelo digital (en SW, piezas), se pueden realizar otras actividades o archivos, como se menciona en el esquema, la documentación, el cálculo y la simulación, entre muchos otros. Por último, en el esquema se muestra la materialización del modelo digital, que puede consistir en una impresión 2D o 3D u otros procesos, como un torno numérico, CNC, fresado, extrusión, inyección, etcétera.

Durante el proceso de diseño, el alumno puede requerir de distintos medios de representación gráfica según sus necesidades. SolidWorks ofrece la

producción de un modelo que consiste en tres tipos de archivos: piezas, ensamblajes y dibujos

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Tipos de archivo

SolidWorks trabaja principalmente con tres tipos de archivo: piezas, ensamblajes y dibujos.

Cada uno cumple su función, y los archivos de pieza son los bloques principales que dan origen a los demás tipos de archivos.

Figura 3: Archivos principales de SolidWorks

Fuente: Tutoriales SolidWorks, s. f., https://bit.ly/3wl3Vee

Al crear un archivo nuevo en SW, el programa nos muestra esta ventana con las tres opciones principales de archivo y una breve descripción de cada uno de ellos.

Piezas Una pieza es un objeto 3D formado por operaciones que puede convertirse en un componente de un ensamblaje y ser representado en 2D en un dibujo. Las operaciones son las formas y funciones que construyen la pieza

(extrusión, revolución, barrido, corte, redondeo, etc.). La operación base es la primera operación creada, se suele basar en un perfil de croquis en la forma más básica de la pieza y constituye la infraestructura de la pieza. La extensión de un nombre de archivo de pieza de SolidWorks es .SLDPRT (Dassault Systèmes SolidWorks Coorporation, 2010).

SolidWorks puede exportar los archivos de pieza en distintos formatos para ser impresos en 3D. El más conocido es en *.stl, pero también se puede hacerlo en *.3mf y *.amf. Para más información, puedes dirigirte a la ayuda oficial de SW: http://help.solidworks.com/2018/spanish/SolidWorks/sldworks/t_ex porting_3D_print_files_impexp.htm? id=4d4f08c0bdf74d28845714c63ee16a80#Pg0

Figura 4: Pieza de SolidWorks

Fuente: elaboración propia en base a SolidWorks (Dassault Systèmes, 2020)

Esta pieza tiene forma general prismática, guías y una perforación para vincular a otras piezas. Se le colocó una apariencia para que se vea de color azul.

Ensamblaje Es un documento en el que las piezas, las operaciones y otros ensamblajes (subensamblajes) se encuentran agrupados en una relación de posición. Las piezas y los subensamblajes existen en documentos independientes del ensamblaje, lo que significa que cada archivo puede funcionar de forma simultánea o análoga en otro conjunto ensamblado, o simplemente existir de forma autónoma. La extensión de un nombre de archivo de ensamblaje de SolidWorks es .SLDASM (Dassault Systèmes SolidWorks Coorporation, 2010).

Figura 5: Ensamblaje SW

Fuente: elaboración propia en base a SolidWorks (Dassault Systèmes, 2020)

En esta imagen, podemos ver las piezas que componen un conjunto denominado “Tutorial 8.1”, en un archivo de ensamblaje SW.

 Se puede imprimir 3D cada una de las piezas por separado y vincularlas para simular mecanismos, funciones que tenga el producto. Es posible experimentar con las piezas que componen un prototipo, para luego hacer ajustes y analizar detalles previos a la producción seriada del producto.

Dibujo Un dibujo es una representación 2D de una pieza o un ensamblaje 3D. Los dibujos pueden verse como la proyección de una pieza, en varias vistas como las tres vistas estándar y las vistas isométricas (3D). La extensión de un nombre de archivo de dibujo de SolidWorks es .SLDDRW (Dassault Systèmes SolidWorks Coorporation, 2010).

Figura 6: Plano conjunto Tutorial 8.1

Fuente: elaboración propia en base a SolidWorks (Dassault Systèmes, 2020)

Podemos apreciar en esta imagen el plano conjunto del ensamblaje llamado Tutorial 8.1, la representación gráfica 2D en vista explosionada del conjunto de piezas denominado Tutorial 8.1. Como se observa en el plano técnico, el conjunto está compuesto por las piezas 1, 2 y 3. Además, completan el plano técnico, el rótulo con los datos generales correspondientes, una lista de materiales con los datos particulares de cada pieza y una vista en perspectiva isométrica complementaria del conjunto armado.

Figura 7: Plano técnico de pieza 1

Fuente: elaboración propia en base a SolidWorks (Dassault Systèmes, 2020)

Podemos ver aquí el plano técnico de la pieza 1, que forma parte del ensamblaje Tutorial 8.1. Se aprecia una representación gráfica de la pieza, en una vista frontal y un corte, además de la acotación sobre cada una de las vistas. Complementan el plano técnico una vista en perspectiva isométrica (con la apariencia, por eso se visualiza color azul) y el rótulo correspondiente.

Figura 8: Plano conjunto exprimidor

Fuente: SolidWorksuis, 2016 , https://bit.ly/3yxZNd5

Esta es una representación 2D en vista explosionada del conjunto de piezas denominado “Exprimidor”, compuesto por las piezas que se observan en la lista de materiales (columna: “NOMBRE”). Además, completan el plano técnico el rótulo con los datos generales correspondientes, una lista de materiales con los datos particulares de cada pieza y una vista en perspectiva isométrica complementaria del conjunto armado.

 Una vez que se tienen los planos técnicos en formato digital, si se los quisiera materializar, debemos comunicarlo a un superior (cliente, proveedor, profesor, etc.). Se necesita de una impresora 2D para traspasar la información digital al papel.

Accesibilidad de los principales archivos de SW SolidWorks nos da la posibilidad de abrir la cantidad de archivos que deseemos de forma simultánea, ya sea documento de pieza, ensamblaje o dibujo:

SOLIDWORKS da a los tres tipos de archivos básicos sus propias extensiones para facilitar su búsqueda y filtrado según el contexto. Desde un documento activo, puede abrir archivos relacionados del siguiente modo:

Abrir un dibujo desde su documento de pieza o ensamblaje asociado.

Abrir un documento de pieza o ensamblaje desde una vista de dibujo. Abrir una pieza desde el componente en su documento de ensamblaje. Por lo general, se empieza creando una pieza en un documento de pieza. Cuando ya tenga varias piezas, podrá ensamblarlas en un documento de ensamblaje. Puede crear dibujos tanto a partir de piezas como a partir de ensamblajes. (Dassault Systèmes SolidWorks Coorporation, 2017, https://bit.ly/3f0dF7W)

Figura 9: Módulos de SolidWorks

Fuente: Dassault Systèmes SolidWorks Coorporation, s. f., https://bit.ly/3fC9uhY

Los módulos principales de SW coinciden con los tipos de archivo principales: pieza, ensamblaje y dibujo. Luego, se pueden encontrar otros módulos, como  Croquis, Calcular, Chapa metálica, Superficies, entre muchos otros, según sea la versión SW.

Propiedades entre los principales archivos de SW SolidWorks presenta dos propiedades vinculadas que están orientadas a la optimización del trabajo en la creación de modelos: la asociatividad y la

actualización automática. Estas propiedades representan un avance respecto de los métodos de diseño utilizados durante mucho tiempo, ya que el trabajo desarrollado sobre el formato del papel implica un costo importante en las posibles modificaciones sobre un diseño.

Asociatividad. Cuando se dice que SolidWorks es asociativo, quiere decir que todos los documentos (Pieza, Ensamblaje o Plano) están vinculados y que la modificación de un fichero de pieza modifica el ensamblaje y los planos asociados de forma automática, sin la participación del usuario. Los ficheros se actualizan aunque se encuentren cerrados. (Dassault Systèmes SolidWorks Coorporation, s. f., https://bit.ly/3fC9uhY)

Figura 10: Propiedad asociativa en SW

Fuente: Dassault Systèmes SolidWorks Coorporation, s. f., https://bit.ly/3fC9uhY

Como la palabra “asociativa” lo expresa, asocia los archivos SW para poder realizar un proceso de diseño digital más eficiente.

Actualización automática Actualización y creación automática de vistas de dibujo, dimensiones y lista de materiales a partir de modelos sólidos de piezas y ensambles.



Con SolidWorks, solo tiene que arrastrar y soltar el modelo 3D en un dibujo para crear vistas, o arrastre y suelte las vistas de dibujo predefinidas desde una paleta. Las vistas de dibujo siempre están actualizadas con el modelo en 3D. Todas las vistas de dibujo reflejan los cambios de diseño de forma automática, lo que elimina la posibilidad de que la información sea antigua o incorrecta. (Dassault Systèmes SolidWorks Coorporation, 2017, https://bit.ly/3f0dF7W)

Ventajas para el diseño digital 3D con SW Las herramientas de CAD en 3D de SolidWorks permiten condensar los ciclos de diseño y reducir los costos de desarrollo. Las operaciones claves del modelado de sólidos en 3D SolidWorks permiten realizar las siguientes tareas:

Crear modelos sólidos en 3D de cualquier pieza y ensamblaje. Mantener todos los modelos en 3D, dibujos en 2D y otros diseños y documentos

de

fabricación

sincronizados

gracias

a

la

asociatividad. Hacer variaciones de los diseños rápidamente, mediante el control de los parámetros de diseño claves. Editar directamente el modelo con solo una operación sobre la geometría del mismo. Generar superficies para cualquier geometría en 3D.

Analizar de forma instantánea el modelo en 3D para obtener cualquier propiedad de volumen y masa sólida. (Dassault Systèmes SolidWorks Coorporation, 2017b).

¿Cuáles son los tres tipos de archivos principales en SolidWorks?

Piezas.

Dibujos.

Croquis.

Operaciones.

Ensamblajes.

SUBMIT

¿Cuáles son las extensiones que corresponden a cada uno de los archivos principales de SW?

*.PDF.

*.SLDPRT.

*.STL.

*.SLDDRW.

*.SLDASM.

SUBMIT

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Referencias

Dassault Systèmes SolidWorks Coorporation, (2010). Guía del Instructor para

la

enseñanza

del

software

SolidWorks.

Recuperado

de

https://www.solidworks.com/sw/docs/Instructor_WB_2011_ESP.pdf

Dassault

Systèmes

SolidWorks

Coorporation,

(2017a).

Guía

de

Implementación: Archivo técnico modelado SolidWorks. Recuperado de https://www.google.com.ar/url? sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=2&cad=rja&uact=8&ved=0ahUKEwi5 1sDltIbVAhVDfpAKHYNBA48QFggsMAE&url=http%3A%2F%2Fintelligy.com% 2Farchivos%2Farchivo-tecnico-modeladosolidworks.pdf&usg=AFQjCNEfGe7Ro-_BdK60X5rBhz1WrvaPIg

Dassault Systèmes SolidWorks Coorporation, (2017b). Modelado de sólidos en 3D. Recuperado de https://www.solidworks.es/sw/products/3d-cad/3dsolid-modeling.htm

Dassault Systèmes SolidWorks Coorporation, (s. f.). Introducción a SolidWorks.

Recuperado

http://www.marcombo.com/Descargas/9788426714589SolidWorks/descarga_primer_capitulo_libro_solidworks.pdf

de

HP, (s. f.). Explore nuevas posibilidades: soluciones de impresión 3D HP Jet fusión para educación. Recuperado de https://reinvent.hp.com/es-es-3dprinteducationebook

Munari

B.,

(1983).

Cómo

nacen

los

objetos.

Recuperado

de

http://frrq.cvg.utn.edu.ar/pluginfile.php/3723/mod_resource/content/0/com o_nacen_los_objetos_bruno_munari.pdf

SolidWorksuis, (2016). Tutorías, Trabajos y Consultas. Diseño exprimidor eléctrico. Recuperado de http://solidworksuis.blogspot.com.ar/2016/

Torres, J. C., (s. f.). Diseño asistido por ordenador. Recuperado de http://lsi.ugr.es/~cad/teoria/Tema1/RESUMENTEMA1.PDF

Tutoriales SolidWorks, (s. f.). Documentos y formatos de archivos SolidWorks.

Recuperado

de

https://tutorialsolidworks.es/documentos-y-

formatos-de-archivos-solidworks/...