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presentó los primeros sistemas de prototipado rápido 3D $asados en la tecnolo/4a
Poly;et. -%tratasys5 ()*<
!"inición
!l prototipado rápido -=P permite la fa$ricación rápida de modelos f4sicos
utilizando datos de dise7o asistido por ordenador ->D en tres dimensiones. !l
prototipado rápido5 que se utiliza en un amplio a$anico de sectores5 permite a las
empresas transformar ideas inno6adoras en productos finales de éxito de forma
rápida y eficiente.
La# t$cnica# d! prototipado rápido o"r!c!n %&'tip'!# (!nta)a#* !ntr! !''a#:
• omunicación rápida y eficaz de las ideas de dise7o
• ?alidación eficaz del a8uste5 la forma y la función del dise7o• :ayor flexi$ilidad de dise7o5 con la posi$ilidad de pasar rápidamente por di6ersas
iteraciones de dise7o
• :enos errores de dise7o de producción y me8ores productos finales.
-%tratasys5 ()*<
Principa'!# t!cno'o+,a#:
0as principales tecnolo/4as y técnicas utilizadas en la realización de prototipado
rápido pueden a/ruparse en cuatro /rupos como se muestra en la fi/ura *.
-i+ura ./ Principales tecnolo/4as de prototipado rápido.
E#t!r!o'ito+ra",a
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0a estereolito/raf4a es uno de los métodos más detallados de creación de prototipos
rápidos e impresión 3D disponi$le actualmente5 por lo que la extensión de arc@i6o
.stl se extrae de esta a$re6iatura.
!ste proceso es un procedimiento de fa$ricación aditi6a que utiliza un receptáculo
de fotopol4meros l4quidos de resina para estereolito/raf4a -una sustancia que
solidifica a la exposición a un láser ultra6ioleta. !l modelo 3D se construye capa
por capa5 en una plataforma mó6il. !l láser toca el en6ase solidificando las piezas
necesarias para lo/rar la creación del prototipo %0>.
0a máquina utilizada para su realización está compuesta principalmente5 por9
• An láser ultra6ioleta.
• An recipiente con resina fotocura$le en estado l4quido.
• An ele6ador dentro del recipiente.
-i+ura 0. !structura !stereolito/raf4a
V!nta)a#:
• Buen aca$ado superficial
• Produce piezas de muy alta calidad
• Precisión de las piezas de ).*C en cada capa.• !l tiempo de impresión es muy $ueno.
• Buen ni6el de detalle5 lo que las @ace ideales para @acer moldes de colada al 6ac4o.
!#(!nta)a#:
• !le6ado costo de la resina -<)) dólares el litro
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• 0as piezas en determinados materiales son demasiado frá/iles como para
@acer 6erificaciones funcionales y pueden lle/ar a estropearse en el proceso
de postcurado5 si no se trata con cuidado.
• 0a resina normalmente es fotosensi$le y @ay que tener cuidado de no exponerla a la
luz natural o a cualquier otra fuente de luz que no sea el proyector o el láser con la
que emulsiona la resina.
• 0as piezas terminadas poseen material de soporte y requiere de tomarse unos
minutos para retirarlo con un cutter y una pinza.
-3Dilla5 ()*<
Sint!ri1ación #!'!cti(a por 'á#!r 2SLS3
!l sinterizado selecti6o por láser o %0% -%electi6e 0aser %interin/ es un proceso
que posi$ilita la fa$ricación de productos utilizando materiales en forma de pol6o.
!l arc@i6o 3D diri/e el láser a la sustancia en pol6o en puntos espec4ficos5
calentando el material a temperaturas muy altas -apenas de$a8o del punto de
e$ullición y fusiona las part4culas de pol6o5 transformando el material en sólido. !l
láser traza las capas del o$8eto y una 6ez que el material se @a solidificado5 la
plataforma de impresión desciende una distancia que es i/ual al espesor de una
capa.
0ue/o5 el $razo deslizante de metal dispensa más pol6o so$re la plataforma que se
calienta con el láser5 y as4 todo el proceso se repite @asta que cada capa se @a
completado. -!l nEmero de capas depende del tama7o del o$8eto y la resolución de
la impresora 3D %0%.
0a máquina utilizada en este caso consta de9
• An láser deCO
2 .
• An rodillo.
• An ele6ador.
• Dos tanques de pol6o.
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-i+ura 4/ !squema de sinterización selecti6a por láser.
V!nta)a#:
• %oporta altas temperaturas.
• iene mayor /rado de li$ertad porque no consta de columnas.
• !s posi$le realizar piezas5 en las que el material ten/a una car/a del 3) C F.?.
• !s posi$le la creación de piezas superpuestas5 uno encima de otra en la misma
cu$eta.
• %on elementos especialmente indicados para con8untos en los que se pre6é un
monta8e y desmonta8e en la fase de prue$a.
!#(!nta)a#:
• 0os pol6os metálicos son más caros que los metales en forma sólida y dif4cil de
almacenar.
• !l costo del equipo para la producción de los pol6os es alto.
• !s recomenda$le solo para producciones en masa.
• >l/unos pol6os de /ranos finos presentan ries/o de explosión5 como aluminio5
ma/nesio5 zirconio y titanio.
• !s dif4cil @acer productos con dise7os complicados.
• >l/unos productos pueden fa$ricarse por otros procedimientos más
económicamente.-3Dilla5 ()*<
-a5ricación por cort! 6 'a%inado 2LOM3
0os principales componentes del sistema 0#: son un mecanismo de alimentación
que a6anza una @o8a de desde una plataforma de construcción5 un rodillo calentado
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aplica presión para unir la @o8a a la capa de a$a8o5 y un láser corta el contorno de la
pieza en cada una de las capas de la lámina.
0as piezas se producen por el apilamiento5 unión y corte en capas de una @o8a
recu$ierta con ad@esi6o en la parte superior con la anterior. An láser corta el
contorno de la pieza en cada capa.
Después de que se completa cada corte5 la plataforma desciende por una
profundidad i/ual al espesor de la lámina -t4picamente en )5))( )5)()5 y otra @o8a
se @ace a6anzar en la parte superior de las capas pre6iamente depositadas. 0a
plataforma se ele6a li/eramente y el rodillo calentado aplica presión para unir la
nue6a capa. !l láser corta el contorno y el proceso se repite @asta que se completa la
pieza.
0a máquina utilizada para su realización está compuesta principalmente5 por9
• An láser.
• Dos rodillos mediante los cuales el papel se 6a reno6ando.
• An rodillo que presiona cada capa de papel antes de ser cortado por el láser.
• Ana plataforma mó6il.
-i+ura 7. !squema de la maquina 0#:
V!nta)a#:
• iene /ran exactitud5 no tiene pro$lemas de contracción5 tensiones internas o
deformación.
• iempo corto de fa$ricación para piezas /randes y 6oluminosas.
• Precisión @asta el )5*C
• :aterial más $arato.
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!#(!nta)a#:
• %e necesita de un $uen control so$re el láser para que este no corte láminas
ad@eridas con anterioridad.
• Go admite láminas extremadamente del/adas5 sino que de$en ser r4/idas.
• Deformación en las láminas. ->xis multimedia5 ()*<
!po#ición por 8i'o "undido 2-M3
0a tecnolo/4a de :odelado por Deposición Fundida -FD: utiliza un material
plástico o cera que se extruye a tra6és de una $oquilla que traza una capa de
/eometr4a en una sección trans6ersal de la pieza por capa.
!l material de construcción normalmente se suministra en forma de filamento5 pero
al/unas confi/uraciones utilizan /ránulos de plástico procedentes de una tol6a en su
lu/ar. 0a $oquilla contiene calentadores resisti6os que mantienen el plástico a una
temperatura 8usto por encima de su punto de fusión para que fluya fácilmente a
tra6és de la $oquilla y forma la capa. !l plástico se endurece inmediatamente
después de que fluye de la $oquilla y $onos a la capa de a$a8o. Ana 6ez que una
capa está construida5 la plataforma $a8a5 y los depósitos de $oquillas de extrusión
otra capa.
0a máquina utilizada para su realización está compuesta principalmente5 por9
• An ca$ezal mó6il5 el cual 6ierte el filamento de poliéster.
• Ana plataforma fi8a
• =ollo de poliéster.
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-i+ura 9/ !squema maquina F:D.
V!nta)a#
:aterial más $arato :ás rápido que %0>
Go @ace falta colocar soportes
!#(!nta)a#
• >pariencia /ranulada
-%tratasys5 ()*<
I%pr!#ora# 4
!l proceso de la Impresión tridimensional -3DP es similar al proceso de
sinterización selecti6a por láser -%0%5 pero en lu/ar de utilizar un láser para
sinterizar los materiales5 utiliza la inyección de un l4quido ad@esi6o que une el
material. 0a impresión 3D ofrece la 6enta8a de5 construir con rapidez5 por lo /eneral
(+ capas por minuto. %in em$ar/o5 la exactitud5 el aca$ado superficial y la
resistencia de la pieza no son es tan $uenos como en otros procesos aditi6os.
!l proceso de impresión 3D comienza con el calentamiento de la máquina y el
llenado de la cámara de construcción5 con el material5 y de ser necesario5 realineará
automáticamente los ca$ezales de impresión.
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!l a/lutinante se solidifica en la sección trans6ersal del modelo5 de8ando el resto del
pol6o seco para su recicla8e. Después de cada capa5 el pistón de la cámara de
construcción reduce el pol6o en el lec@o y se prepara para la si/uiente capa. !l
proceso se repite @asta terminar la pieza. ->xis multimedia5 ()*<
Fi/ura H. !squema Impresora 3D
So"tar!# d! prototipado
atalizador !, es una aplicación fácil de usar dise7ada para interactuar con las impresoras
3D -Dimension. 0e permite a$rir un di$u8o en 3D de una parte5 se prepara el di$u8o para
imprimir y en6iar el comando de impresión para crear la pieza. ->PAni6ersity5 ()*<
I'u#tración ./ !ntorno /ráfico “atalyst!,"
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Referencias3D ILLA. (01 de 12 de 2015). Obtenido de http://es.3dilla.com/impresora
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prototipadorapido/. (s.&.).
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http://***.stratass.com/es/reso%rces/rapid
prototpin!6sthash.7#pso.dp%&
tratass. (01 de 12 de 2015). Obtenido de
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prototpin!6sthash.8,3a9.dp%&
tratass. (03 de 12 de 2015). ec%perado el 03 de 12 de 2015 de
http://***.stratass.com/es/impresoras3d/technolo!ies/&dmtechnolo!
tratass. (02 de 12 de 2015). www.stratasys.com. Obtenido de
http://***.stratass.com/es/reso%rces/rapidprototpin!
PROCEIMIE;TO
1. ara imprimir %n modelo en 3D lo primero es modelar en %n so&t*are
AD en este caso el modelo esta diseado en solid ;or<s tomando
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en c%enta =%e las medidas deben ser e'actas para =%e la impresi>n
sal!a de la me#or manera.
2. ,na e diseado el modelo en olid ;or<s se procede a !%ardar el
archio con e'tension .?L para poder traba#ar con el so&t*are
atalst tomando en c%enta =%e se !%arda %n archio por cada
piea del ensamble.
3. Abrir el so&t*are atalst el c%al permite traba#ar con archios ?L
para poder imprimir %n modelo.
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@. ,na e abierto el atalst dar clic en archio abrir %n archio con
e'tension .?L preiamente !%ardado.
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5. A#%star la escala del ob#eto a imprimir para =%e no e'ceda las
dimensiones dadas por la impresora 3D.
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4. ,na e a#%stada la escala la posicion del ob#eto presionar Add to
Pack donde se m%estra la "!%ra tal como a a ser impresa con la
cantidad de material de soporte re=%erida.
. eleccionar la pestaa ac< donde se m%estra el tamao del ob#eto
con relaci>n a la bande#a de impresi>n donde se p%ede colocarle en
la posici>n deseada economiando espacio en la bande#a.
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B. Csco!er la impresora indicada eri"cando =%e la impresora se
enc%entre conectada directamente con el comp%tador.
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. Einalmente presionamos rint para iniciar con el proceso de
impresi>n donde se m%estra el tiempo =%e se a a demorar en el
proceso la cantidad de material %tiliado en el modelo.
A;ALISIS E RESULTAOS
on el uso de la impresora Dimension5 en con8unto con el software atalyst nos permite
crear un modelo 3D de cualquier pieza que podamos dise7ar de una manera rápida y
eficiente5 sin la necesidad de complicadas operaciones5 lo cual los @ace una forma de
prototipado muy accesi$le en lo que respecta a utilización calculando la @ora maquina de la
pieza a imprimir disminuyendo costo de material y el tiempo de impresión.
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A;ALISIS ECO;OMICO:
e&erente al Fol%men de impresi>n
1.71i n3
IMPRESORA 3DVida útil 5 años Horas hábiles al año 150
0Volumen apurado 1.75m
2 Horas productivas al año 120
0Costo de la máquina $ 45000 Capacidad máquina 0!
"peraci#n Corte por
láser
Horas productivas al año
capacidad
1%5
0Costo Hora-Máquina
Costos Variables
&epuestos $ '00
(lementos de protecci#noperarario
$ '0
(lementos de protecci#n au)iliar $ 20*ano de obra limpie+a $ 50
*ano de obra mantenimiento $ 100,ervicio de (ner-.a (l/ctrica $ 200
Compra de -as $ 100mplementos de limpie+a $ 50
Herramientas $ 100Costo materia prima $ 225
Total Costo de Operación
Trimestral
$ 125
Total Costo de Operación al
Año
$ 00
Costo Hora-máquina $23%4
.
CO;CLUSIO;ES
• !l prototipado rápido nos facilita la o$tención de piezas de una manera más rápido y
de forma computarizada5 lo cual produce un sistema más eficiente.
• Dentro del prototipado rápido5 existen cuatro tipos de tecnolo/4as5 cada una con sus
propias caracter4sticas5 6enta8as e incon6enientes5 por lo que el usuario puede
seleccionar una de ellas de acuerdo a su necesidad y recursos.
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• !l prototipado rápido existe en amplios campos de aplicación dentro de la
in/enier4a5 arquitectura5 medicina5 dise7o industrial5 textil y arquitectónico.
• 0a impresión tiene 6arios dise7os para e8emplificar la impresión en 3D5 pero
tam$ién es posi$le el modelado de cualquier elemento que el usuario necesite.
RECOME;ACIO;ES
• onectar pre6iamente la impresora5 ya que el modelo Dimensión necesita de un
cierto tiempo de calentado antes de entrar en funcionamiento.
• %eleccionar la u$icación del modelo que utilice la menor cantidad de material de
soporte5 lo cual reducirá el tiempo de impresión y a su 6ez la cantidad de material
utilizado5 reduciendo los costos operati6os.
Bibliografía3D ILLA. (01 de 12 de 2015). Obtenido de http://es.3dilla.com/impresora
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prototpin!6sthash.7#pso.dp%&
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prototpin!6sthash.8,3a9.dp%& tratass. (03 de 12 de 2015). ec%perado el 03 de 12 de 2015 de
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tratass. (02 de 12 de 2015). www.stratasys.com. Obtenido de
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