clase 2 (07-08-2014)

UNIVERSIDAD CATLICA BOLIVIANA "SAN PABLO

UCB - Ingeniera Mecatrnica

Clase 2 Ing. Fabio R. Daz Palacios

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



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.



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



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



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.



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.




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.




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.




Ventajas: Los prototipos son translcidos, lo cual puede ser

especialmente ventajoso para determinados proyectos, o para detectar interferencias interiores en conjuntos complejos.




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.




Esquema de equipo SLA:




Piezas fabricadas por SLA:



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.




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.




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.




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.




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.




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.




Ventajas: Al tratarse de un poliamida, sus caractersticas

mecnicas, en muchas ocasiones, son prximas a las que corresponderan al material definitivo.




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.




Esquema de equipo SLS:




Pieza fabricada por SLS:



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.




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.




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.




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




Esquema de equipo FDM:




Piezas fabricadas por FDM:



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