Title: impresion
Course: Tecnología e Ingeniería 1º Bachillerato 25-26

Q: Error de fabricación

Los motores que controlan el movimiento de la impresora tienen una grandísima precisión, pero como el plástico tiene algo de espesor, en las capas horizontales hay un error que corresponde a la anchura del plástico dispensado. Si queremos que nuestro objeto encaje con mucha precisión en otro, deberemos tener ese error en cuenta ya que los objetos tendrán una parte externa un poco mayor de la diseñada y los agujeros que tengan tendrán a su vez un tamaño un poco menor.

El error de nuestra máquina se puede determinar de manera experimental. Una forma de hacerlo es diseñar un cubo al que le le ha restado un tronco de cono he imprimir los dos, tanto cubo como tronco de cono. Por ejemplo:

difference(){ cube ([10,10,10], center=true); cylinder(h=10, r1=2, r2=3, center=true); } translate ([0,15,0])cylinder(h=10, r1=3, r2=2, center=true);

Al imprimir esto, obtendremos dos figuras que deberían encajar perfectamente.

[Image: error]

Pero si las imprimimos y las encajamos, observaremos que sobresale, porque el tronco de cono es un poco más ancho y el agujero correspondiente un poco más estrecho.

[Image: error]

Si sobresale {a}mm ¿Cuál es el error?
A: {a}/10 (formula; values not in the backup's text)

Q: Cuántas capas tendrá la figura:
cube ([{a},{b},{c}]);

si las capas son de {d}mm.
A: {c}/{d} (formula; values not in the backup's text)

Orientación de la pieza

A la hora de diseñar para imprimir, debemos tener en cuenta que el plástico que se deposita o bien sobre la cama o sobre capas anteriores. Nunca debe tener un "voladizo" ya que entonces se caería.

El desplome máximo será de 45º

Impresión 3D

La impresión 3D es una tecnología que permite transformar un diseño 3D en un objeto físico. Las máquinas usadas para este proceso se llaman impresoras 3D. Existen impresoras que trabajan con diferentes tipos de material y con técnicas diferentes.

Para poder imprimir un objeto debemos tener el modelo en un formato adecuado. Este es un archivo .stl (estereo litografía) que describe la superficie del objeto como un conjunto de triángulos. Para obtener el archivo .stl con openscad hay que pulsar F6 para que se renderice el diseño y luego pinchar en el menú archivo> exportar> slt.

[Image: exprotar]

Q: La resistencia de los objetos impresos en 3D depende de la dirección de los esfuerzos con respecto a la dirección de las capa.
Indica si un objeto será resistente o no a...
- esfuerzos de tracción en dirección perpendicular a las capas [Image: tracción] | Poco resistente
- esfuerzos de flexión en dirección paralela a las capas [Image: flexión] | Poco resistente
- esfuerzos de torsión en dirección paralela a las capas [Image: torsión] | Poco resistente
- cizalladura en dirección paralela a las capas [Image: cizalladura] | Poco resistente
- esfuerzos de tracción en dirección paralela a las capas [Image: tracción] | Resistente
- esfuerzos de flexión en dirección perpendicular a las capas [Image: flexión] | Resistente
- esfuerzos de torsión en dirección perpendicular a las capas [Image: torsión] | Resistente
- cizalladura en dirección perpendicular a las capas [Image: cizalladura] | Resistente
- esfuerzos de compresión en dirección paralela a las capas [Image: compresión] | Resistente
- esfuerzos de compresión en dirección perpendicula a las capas [Image: compresión] | Resistente

Q: Fotopolimerización

Es una procedimiento de impresión diferente. Esta técnica consiste en que se depositan capas de un material en polvo. El polvo está formado por partículas muy finas. El material en cuestión puede reaccionar químicamente por acción de la luz ultravioleta, de manera que una vez depositado el polvo de una capa, se proyecta una imagen de la capa correspondiente en luz ultravioleta.

Marca las opciones verdaderas
- Es más rápida que la técnica de deposición de plástico extrudido (Efectivamente, cada capa se consolida de una vez. No hay que ir recorriendo el objeto)
- Es más cara que la técnica de deposición de plástico extrudido (Efectivamente, tanto las máquinas como el material son más caros)
- Más desplomes que la técnica de deposición de plástico extrudido (Esta técnica permite desplomes totales porque la parte consolidada se apoya sobre el polvo de capas inferiores)
- Los objetos son menos resistentes que con la técnica de deposición de plástico extrudido (Normalmente los objetos son más resistentes, aunque puede depender del material usado)
- Imprimir 5 objetos juntos tarda mucho más que imprimir uno (Con la técnica de deposición de plástico extrudido, imprimir de una vez 5 objetos consume 5 veces más tiempo, sin embargo con la fotopolimerización prácticamente tarda el mismo tiempo, porque cada capa se consolida de una vez cuando se proyecta la imagen ultrravioleta)
A: Es más rápida que la técnica de deposición de plástico extrudido; Es más cara que la técnica de deposición de plástico extrudido; Más desplomes que la técnica de deposición de plástico extrudido

Q: Extrusión

La extrusión es una técnica en la que un material fluido y se hace pasar por una boquilla de manera que adquiere una sección que depende de la forma de la boquilla.

¿Cuales de los siguientes objetos se realizan por extrusión?
- Los churros de churrería (Correcto. Los churros son un buen ejemplo de extrusión)
- Los ladrillos (Correcto, los ladrillos industriales se hace extruyendo barro y luego cortándolos en piezas.)
- los listones de madera (La madera no fluye, no se puede extruir.)
- Las botellas (Los objetos fabricados por extrusión tienen que tener una sección constante y las botellas no lo tienen)
- Los tubos de plástico (Correcto, los tubos de plástico se fabrican por extrusión con una boquilla con forma de o.)
A: Los churros de churrería; Los ladrillos; Los tubos de plástico

Q: Deposición de plástico extrudido

La deposición de plástico extrudido es la tecnología de impresión 3D más extendida. La estrategia consiste en fundir un material plástico y hacerlo pasar por una boquilla que nos suministra un hilo de plástico fino. El diseño 3D se lamina en capas horizontales, de manera que se construye como una superposición de dibujos 2D con cierto espesor. La impresora dibuja una capa, luego la boquilla sube un poco y dibuja la siguiente y así sucesivamente hasta completar la forma deseada. La primera capa se deposita sobe una superficie llamada cama sobre la que se adhiere el plástico gracias a a adición de laca.

¿Como afecta la anchura de la boquilla a la impresión? Si la boquilla es más ancha...
- aumenta la calidad del producto (Igual que tienes más precisión dibujando con un lápiz fino que con un rotulador muy grueso, con la impresión pasa lo mismo.)
- Disminuye el tiempo de impresión (Efectivamente, si la boquilla es más ancha, depositamos más plástico en cada momento, de manera que el producto tarda menos en fabricarse.)
- Aumenta el consumo de material (La cantidad de material depende del volumen de la pieza, no de la anchura de la boquilla)
- Requiere trabajar a más temperatura (La temperatura de fusión del plástico no depende de la anchura de la boquilla. Es un parámetro interno del material.)
A: Disminuye el tiempo de impresión

Q: Laminación

La impresora no entiende una estereolitogragía (archivo .stl). Ella lo que hace es hacer una secuencia de dibujos uno encima de otro y cada uno con un espesor. Necesitamos trasformar el archivo .stl en algo que entienda la impresora. Eso lo hace una aplicación llamada laminador que lo corta en capas.

El laminador parte del archivo .stl y fabrica uno nuevo con extensión .gcode Este archivo le indica a la máquina a qué temperatura debe calentar el plástico para que se funda, a qué velocidad debe ir dispensandolo y le va marcando el recorrido del dibujo que tiene que seguir capa a capa. Si la cama tiene sistema de calefacción, también le indica a qué temperatura debe ponerla.

¿Cómo afecta la anchura de las capas a la impresión?
- Hará que la impresión sea más rápida (Correcto, cuantas menos capas, más rápido será el trabajo.)
- Aumentará la calidad (Falso. Cuanto más ancha sea la capa esta será más visible, por tanto, la calidad es menor.)
- Aumenta la cantidad de plástico usado (La cantidad de plástico no depende de la anchura de la capa, sino del volumen de la pieza.)
A: Hará que la impresión sea más rápida

Para los siguientes ejercicios tendrás que usar el laminador. Un laminador es un software que transforma un diseño 3D en formato .stl en un conjunto de instrucciones que una impresora entiende y que, por tanto, le permite imprimir el objeto.

Nosotros usaremos como laminar slic3r en este enlace se explica cómo hacerlo