Diseño y Manufactura Asistida
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formadas por la secciones sucesivas obtenidas, como en todos los casos anteriores, de un modelo CAD 3D. El papel, caso más habitual, es autoadhesivo, siendo su alimentación por rollo. La capa de papel es pegada a la anterior con la ayuda de un rodillo calentado a una temperatura predeterminada. Seguidamente un láser que se desplaza en X,Y, recorta el papel de acuerdo con la sección correspondiente. El papel sobrante es recortado en cuadrículas de forma que permita su posterior eliminación. Esta secuencia se repite hasta finalizar la construcción. Modelo CAD 3D
Modelo CAD (superficies completamente cerradas o sólido)
Generación del modelo STL (estación de trabajo CAD)
Preparación de la geometría y seccionado (en ordenador de la máquina de RP)
Construcción de la pieza capa a capa (máquina de RP)
Pieza
Figura 19
Las máquinas necesarias para llevar a cabo estos procesos son de un elevado coste. Ello sumado a la relativamente baja demanda de este tipo de prototipos, hace que las empresas que disponen de este tipo de máquinas sean ingenierías o empresas de servicios especializados. En España existen actualmente tres empresas que disponen de máquinas de estereolitografía -2- y sinterizado por láser -1-. La secuencia general seguida en estos procesos es la siguiente: En este proceso es importante la calidad del modelo CAD, de no tratarse de un modelo sólido, debe procurarse que las superficies estén completamente cerradas y correctamente recortadas. La generación del fichero STL consiste en triangular el modelo CAD en base a unas tolerancias que pueden fijarse libremente. Este fichero es la forma de
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poder transferir el modelo CAD a la máquina de R.P. En la Fig.8 puede observarse el aspecto que ofrece un modelo CAD triangulizado.
Figura 20 Representación gráfica del fichero STL. (Cortesía de Arto Ibérica, S.A)
En la Fig. 21 puede verse la pieza obtenida, en este caso, mediante estereolitografía. La función de este prototipo era doble: validar el diseño y verificar el montaje con las otras piezas del conjunto, fabricadas también mediante R.P.
Figura 21Prototipo en estereolitografía. (Cortesía de Arto Ibérica, S.A)
11. MANUFACTURA INTEGRADA POR COMPUTADORA (CIM) La Fabricación Integrada por Computadora (CIM) aprovecha plenamente el potencial de esta tecnología al combinar una amplia gama de actividades asistidas por ordenador, que pueden incluir el control de existencias, el cálculo de costes de materiales y el control total de cada proceso de producción. Esto ofrece una mayor flexibilidad al fabricante, permitiendo a la empresa responder con mayor agilidad a las demandas del mercado y al desarrollo de nuevos productos. La futura evolución incluirá la integración aún mayor de sistemas de realidad virtual, que permitirá a los diseñadores interactuar con los prototipos virtuales de los productos mediante la computadora, en lugar de tener que construir costosos 29
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modelos o simuladores para comprobar su viabilidad. También el área de prototipos rápidos es una evolución de las técnicas de CAD/CAM, en la que las imágenes informatizadas tridimensionales se convierten en modelos reales empleando equipos de fabricación especializado, como por ejemplo un sistema de estereolitografía.
ESQUEMA FUNCIONAL DE UN CIM
CIM PP&C
CAD/CAM
Planeación y Control de Producción
Diseño y Manufactura Asistido por Computadora
CAD
Planeación de recursos
Diseño Asistido
de manufactura
CAP Planeación de procesos
CAQ
Planeación de requerimientos
Control de Calidad Asistido por
de materiales Planeación de Lotes y Tiempos
Liberación de órdenes
CAM Manufactura Asistida por Computadora (Incluye ensamblado)
Control de manufactura
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NIVELES JERÁRQUICOS EN UN CIM
Figura 22
12. CONCLUSIONES En estos últimos años las tecnologías asistidas por ordenador han experimentado una gran evolución. El desarrollo de hardware más potente en cuanto a potencia de cálculo y tratamiento de gráficos, la aparición de una nueva generación de modeladores de sólidos, la evolución de los interfaces de usuario y las nuevas tecnologías de "rapid prototyping", van a facilitar que estas tecnologías se utilicen cada día más de forma integrada, y se conviertan en herramientas convencionales en el proceso de diseño y fabricación de piezas de plástico. Por otro lado, esta integración ideal no resulta fácil de llevar a cabo, debido fundamentalmente a la todavía deficiente capacidad de comunicación entre sistemas distintos. Todavía existen problemas a la hora de intercambiar información entre diferentes sistemas, especialmente cuando se trata de modelos complejos en CAD. La evolución de los interfaces (IGES, VDA, STEP, SET, etc.) ha sido notable aunque insuficiente, y es de esperar que los fabricantes de los sistemas CAD/CAM/CAE realicen un esfuerzo especial en desarrollarlos y adaptarlos a las necesidades actuales de los usuarios.
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NIVELES JERÁRQUICOS EN UN CIM
Figura 22
12. CONCLUSIONES En estos últimos años las tecnologías asistidas por ordenador han experimentado una gran evolución. El desarrollo de hardware más potente en cuanto a potencia de cálculo y tratamiento de gráficos, la aparición de una nueva generación de modeladores de sólidos, la evolución de los interfaces de usuario y las nuevas tecnologías de "rapid prototyping", van a facilitar que estas tecnologías se utilicen cada día más de forma integrada, y se conviertan en herramientas convencionales en el proceso de diseño y fabricación de piezas de plástico. Por otro lado, esta integración ideal no resulta fácil de llevar a cabo, debido fundamentalmente a la todavía deficiente capacidad de comunicación entre sistemas distintos. Todavía existen problemas a la hora de intercambiar información entre diferentes sistemas, especialmente cuando se trata de modelos complejos en CAD. La evolución de los interfaces (IGES, VDA, STEP, SET, etc.) ha sido notable aunque insuficiente, y es de esperar que los fabricantes de los sistemas CAD/CAM/CAE realicen un esfuerzo especial en desarrollarlos y adaptarlos a las necesidades actuales de los usuarios.
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