Seminario de Ingeniería Inversa

Hoy he tenido el placer de poder ser partícipe del Seminario de Ingeniería Inversa que se celebra cada año en la Universidad de Almería (UAL) para los alumnos de la asignatura de Diseño Asistido por Ordenador (DAO) del Grado de Ingeniería Mecánica.

Como hace dos años, al cuál asistí también de ponente, el seminario se ha dividido en dos partes; la primera, la impresión 3D, en la que les he hablado de los siguientes puntos relacionados con este campo:

• Antecedentes Históricos de la impresión 3D
• ¿Por qué ahora?
• Situación real actual
• Ejemplos de usos actuales
• Tecnologías
• Materiales

Haciéndoles ver a los alumnos como la impresión 3D no es una cosa novedosa, si no que data de los años 80 cuando se crearon las primeras patentes de impresión 3D y el "por qué ahora", que gracias a toda la comunidad que se ha creado potenciada por internet (RepRap, Open Source...) y el vencimiento de las patentes, la impresión 3D está en uno de sus momentos más importantes.

Pero el punto fuerte, y supongo que es el que más les ha interesado ha sido las tecnologías 3D, hablándoles desde el FDM o FFF a la tecnología Multi Jet Fusion de HP que será lanzada el próximo año.

Y por último un repaso de los materiales y ejemplos de trabajos que hemos realizado de ingeniería inversa.

La segunda parte, ha sido impartida por el profesor de la asignatura Manuel Ángel Aguilar Torres (web), que se ha encargado de profundizar más en el tema de los escáners 3D. Ha realizado una demostración del funcionamiento y como captan las mallas los distintos tipos de escáners.

Durante todo el seminario los alumnos han podido ver como la impresora creaba el modelo 3D y el escáner 3D NEXTENGINE del que podéis ver la imagen a continuación.

Para que los que no conozcáis el proceso de ingeniería inversa, consiste en obtener un diseño a partir de un producto, por ejemplo, en el video que dejo a continuación podéis observar como se restaura una pieza de un Bugatti antiguo muy difícil de encontrar y que se encontraba en mal estado. Si observáis el video, parte del modelo 3D mediante el escáner NEXTENGINE que posteriormente es reconstrucción mediante técnicas de diseño y finalmente imprimido en 3D, para acto seguido fundir el molde y poder producir cuantas piezas se desee.

Y por último os dejo alguna de las imágenes que se han tomado durante el seminario.

  

 

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Diseño e impresión de un tensor a partir del original

Se parte de un modelo original, al que mediante el proceso de ingeniería inversa se modela en tres dimensiones para su posterior impresión.

La idea es aumentar un poco los orificios por los que entrarían los cables para una mayor facilidad de inserción.

Diseño:

Mediante la ayuda de un calibre o pie de rey, se toman todas las medidas de la pieza y se realiza el diseño 3D con ayuda de herramientas CAD en este caso Solidworks. A continuación se pueden ver algunas capturas del modelo en 3D con y sin aristas marcadas frente al diseño original.

Finalizado el modelo y comprobados todos los parámetros, se exporta en formato .STL, para poder llevar a cabo la impresión.

Impresión:

Se pretende que en la instalación en la que se va a colocar se puedan apreciar por la noche con baja visibilidad, dicho esto se elige un material que brilla en la oscuridad mediante la carga por rayos UV (fluorescente) y que mediante una lampara UV pueden ser apreciados en la oscuridad.

En un principio se descarta el material PLA, ya que al estar expuesto en el exterior, las altas temperaturas del verano y la tensión ofrecida por el cable, la duración de la pieza no sería la adecuada.


Se elige entonces el ABS fluorescente con color verde de Esun, de impresoras3d.com, que presenta unas propiedades de adhesión entre capas muy buena con impresiones a alta temperatura.

Para mejorar la adhesión y la estabilidad de la pieza impresa, se selecciona para imprimir la impresora UP BOX! que imprime el ABS por defecto en torno a 265 ºC y al ser una máquina cerrada y calefactada la adhesión entre las capas es superior a la impresión del ABS con una impresora abierta.

En cuanto a los parámetros de impresión se coloca la pieza de manera vertical, con RAFT en la base y un 100 % de relleno para una mayor estabilidad.

Al ser una impresión por capas, y aplicarle una tensión perpendicular a dichas capas, lo ideal sería imprimir el objeto en horizontal en vez de vertical, pero se añade gran cantidad de material de soporte y el acabado deja de ser tan bueno (aunque en la UP BOX! los soportes se gestionan y se quitan con mucha facilidad). Se comprobó que con la impresión en vertical resistía los esfuerzos (gracias a la excelente adhesión entre capas) y se sacaron entonces 4 copias de 1 en 1 para evitar que las capas se enfriasen y mejorar así dicha adhesión.

En resumen los parámetros para esta impresión en la UP BOX! son:

Altura de capa: 0,2

Infill: 100%

Temperatura de impresión: 265 ºC

Base caliente: 80 ºC

Velocidad de impresión: Modo normal

 

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