MSTER CAD-CAM-CIM

Prototipado Rpido

Prototipo Final Alabe de turbina

Ing. Jesrel Durn Romero

Trabaje durante un ao y medio en la fabricacin de prototipos, usando mquinas de

alta tecnologa como un impresora 3D a base de polvo de la compaa Z-Corp, una

impresora FDM de Stratasys, cortadoras laser y centros de maquinado. A lo largo de la

materia vimos el funcionamiento de estas y otras tecnologas capaces de desarrollar

prototipos y me llam mucho la atencin la cortadora por hilo caliente, ya que es una

tecnologa un tanto sencilla pero cuyos resultados pueden llegar a ser muy buenos. Por sta

razn decid usarla en mi proyecto final de la materia y gracias a la ayuda y la confianza del

tcnico encargado del laboratorio pude llegar a entender su funcionamiento.

Aprovechando un poco que contaba con la geometra y los datos necesarios para

elaborar un alabe de turbina debido a mi tesina, tome ste tema como mi proyecto final.

Originalmente la pieza era como se aprecia en la imagen anterior, donde se

muestran algunas curvas y diferentes tipos de geometras, pero debido a las limitantes de la

mquina, tuve que redisear el modelo para que fuera un tanto ms sencillo de hacer y el

resultado fue el siguiente:

Los programas usados para el diseo y la fabricacin del prototipo fueron Solid Edge para

el diseo en 3D y Rhinoceros para la creacion de las curvas en extensin dxf necesarias para su

corte. El material elegido fue espuma de poliuretano expandido de color gris.

El primer paso fue cortar el cilindro base del alabe y donde encontre el primer problema,

Cmo pegara las aspas cuya base era plana sobre una superficie curva? Se podra fabricar las

aspas y despues cortar su base y formar la misma curvatura del cilindro base o barrenar el cilindro

a la forma del aspa para despues realizar el ensamblaje. Pero la solucion fe mas sencilla, fue

modificar la curva del cilindro y pasarla de un circulo a un triacontgono, que es un poligono de

treinta lados, numero igual a la cantidad de aspas y con esto se estaria trabajando con caras rectas

y seria mucho ms sencillo poder ensamblar. La curva consta de una sola trayectoria separada

0.02 cm para que el hilo pueda realizar el barreno central.

El segundo corte fue realizar un aro de seis centmetros de dimetro el cual va

pegado en el centro del cilindro base. Igualmente la curva consta de una sola trayectoria

separada 0.02 cm para que el hilo pueda realizar el barreno central.

La siguiente curva era un anillo de once centmetros de dimetro que en su interior

contaba con doce barrenos. Inicialmente los barrenos se realizaban siguiendo una

trayectoria donde se entraba al barreno por la parte exterior del cilindro como se muestra en

la fotografa.

Para obtener un mejor resultado se rediseo la curva para que los barrenos se

hicieran entrando desde el interior del cilindro, esto para que la superficie visible quedara

sin alteraciones, logrando un mejor acabado.

Por ultimo cortara las aspas y fue en esta parte donde tuve ms problemas ya que

por falta de conocimiento del tcnico sobre el programa no se pudieron realizar como se

estaba planeado. Inicialmente las aspas se formaban con el barrido de dos superficies como

se muestra en la siguiente imagen.

Pero debido a que no se pudieron sincronizar las dos superficies dentro del software

usado para cortar con hilo caliente se tuvo que redisear el aspa, la cual simplemente era

una extrusin de la curva roja mostrada en la figura anterior. Se realizaron varios intentos

para poder realizar el aspa como se tena planeado, pero stos fueron algunos de los

resultados.

Una vez cortados todos los componentes se us cianocrilato para unirlos y formar el

prototipo final.